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project - EIP-AGRI Operational Group

Surface irrigation optimization in traditional crops of stable meadows and rice for groundwater protection - SuperIrri
Ottimizzazione dell’irrigazione di superficie nelle colture tradizionali del prato polifita e del riso per la tutela delle falde - SuperIrri

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Completed | 2023 - 2024 Italy
Completed | 2023 - 2024 Italy
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Objectives

The objetive is to promote adaptation to climate change, minimize the damage caused by water scarcity, through the automation and optimization of submersion and flow irrigation systems  in rice and stable meadows, supported by the Irriframe platform. To reduce the leaching of nutrients in the groundwater,  to control weeds with agronomic and low irrigation techniques impact to reduce the use of herbicides. Finally, the maximization of the Carbon-Sink effect of agricultural land thanks to sustainable management of rice and stable grass, which provide an important role in the protection and accumulation of organic carbon in the soil 

Objectives

L’obiettivo del progetto è favorire l’adattamento ai cambiamenti climatici, prevenire e minimizzare i danni causati da scarsità idrica, con una gestione dell’acqua nella risaia e nel prato polifita, attraverso l’automazione e ottimizzazione dei sistemi irrigui a sommersione e scorrimento, supportati dal DSS Irriframe. Ne consegue una riduzione della lisciviazione di nutrienti in falda, un miglior controllo delle malerbe con conseguente minor utilizzo di diserbanti. Infine, la massimizzazione dell’effetto Carbon-Sink dei terreni agricoli grazie ad una gestione sostenibile del riso e del prato stabile, che forniscono un importante ruolo di tutela e accumulo del carbonio organico nel suolo. 

Activities

The main activities will consist in the preliminary evaluation of the interaction between the surface irrigation waters, the mobility of nutrients in soil and groundwater in stable meadows and rice. In the same sites will also identify the dynamics in the malerbological and phytopathological evolution.
An automation and optimization system for surface irrigation will be developed, based on the use of automated gates, sensors and the related regulation algorithm. Finally, the capability to mitigate and adapt to achievable climate change will be verified, through the protocols developed and the refinement of the calculation parameters of the stable meadows and rice crops in the Irriframe DSS.

Activities

Preliminare valutazione dell’interazione tra le acque irrigue superficiali, la mobilità dei nutrienti nel suolo e nelle falde, in siti sperimentali coltivati a prato stabile e riso. Si procederà  anche all’identificazione delle dinamiche nell’evoluzione malerbologica e fitopatologica.
Sviluppo di un sistema di automazione e ottimizzazione dell’irrigazione di superficie, con l’utilizzo di paratoie automatizzate, sensori e relativo algoritmo di regolazione. Verifica della capacità di mitigazione e adattamento ai cambiamenti climatici attraverso i protocolli sviluppati e l’affinamento dei parametri di calcolo delle colture del Prato Polifita e del Riso nel DSS IRRIFRAME

Project details
Main funding source
Rural development 2014-2020 for Operational Groups
Rural Development Programme
2014IT06RDRP003 Italy - Rural Development Programme (Regional) - Emilia-Romagna
Location
Main geographical location
Ferrara
Other geographical location
Reggio nell'Emilia, Parma

EUR 248004.11

Total budget

Total contributions from EAFRD, national co-financing, additional national financing and other financing.

Project keyword

Resources

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2 Practice Abstracts

The use of automation systems for surface irrigation combined with sensors placed in the field can contribute to the qualitative and quantitative improvement of surface and subsurface water bodies, while at the same time being economically sustainable for the agricultural entrepreneur.
The automation systems that will be implemented in the project should:
• allow the reduction of the phenomena of runoff or leaching of nutrients contained in the soil towards water bodies receptors
• allow significant savings in irrigation water, with an average reduction of 15-20% in the volumes of water used;
• reduce the use of herbicide treatments thanks to more efficient and timely agronomic and irrigation management;
• allow a reduction in manual labor effort in company hydraulic operations;
• allow the obtaining of forage production with good yields and quality characteristics;
• counteract the abandonment or conversion of stable meadows and rice paddies into plowed arable land, with related large CO2 emissions into the atmosphere due to the oxidation of organic matter in the soil;
• promote new tools and management approaches for adaptation to climate change by crops irrigated with surface methods;
• favor the maintenance or greater diffusion of humid ecosystems that are established in the system of collection, transport and storage of water for surface irrigation in agricultural systems that are characterized by conditions of considerable naturalness (no use of pesticides and high floristic biodiversity and fauna) and for the high accumulations of organic matter in the soil, thus acting as a carbon sink.

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L’impiego di sistemi di automazione dei manufatti dell’irrigazione di superficie abbinata a sensoristica posta sul campo può contribuire al miglioramento quali-quantitativo dei corpi idrici superficiali e sottosuperficiali, risultando al tempo stesso economicamente sostenibili per l’imprenditore agricolo.
I sistemi di automazione che si implementeranno nel progetto, dovrebbero:
• consentire la riduzione dei fenomeni di ruscellamento o lisciviazione dei nutrienti contenuti nel suolo verso corpi idrici recettori
• consentire significativi risparmi di acque irrigue, con una riduzione media del 15-20% dei volumi d’acqua impiegati;
• ridurre l’impiego di trattamenti erbicidi grazie ad una gestione agronomica ed irrigua più efficiente e tempestiva;
• consentire una riduzione dell’impegno di lavoro manuale nelle manovre idrauliche aziendali;
• consentire l’ottenimento di produzioni foraggere con buone rese e caratteristiche di qualità;
• contrastare l’abbandono o la riconversione di prati stabili e risaie in seminativi arati, con relative ingenti emissioni di CO2 in atmosfera per ossidazione della sostanza organica nel suolo;
• favorire nuovi strumenti e approcci gestionali per l’adattamento ai cambiamenti climatici da parte delle colture irrigate con metodi di superficie;
• favorire il mantenimento o una maggiore diffusione degli ecosistemi umidi che si instaurano nel sistema di raccolta, trasporto e stoccaggio delle acque per l’irrigazione di superficie in sistemi agricoli che si caratterizzano per condizioni di notevole naturalità (uso nullo di fitofarmaci e alta biodiversità floristica e faunistica) e per gli elevati accumuli di sostanza organica nel suolo, così fungendo da sink di carbonio.

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Thanks to the SUPERIRRI project financed by the Emilia-Romagna Region's 2014-2020 Rural Development Program, it has been possible to automate and optimize water management in rice paddies and polyphyte meadows, to meet the sustainability and quality requirements of these typical local agricultural products.
The results have confirmed the savings in farm labour and water that can be achieved thanks to the automated sluice gate and the irrigation advice of IRRIFRAME: - 3,146 m3/ha for the meadow and - 1,189m3/ha for the rice.
In addition, environmental monitoring activities revealed the ability of these systems to contribute to the health of the rural landscape. Thanks to the organic carbon stored in the soil at root level, grassland can remove CO2 from the atmosphere.
Rice, on the other hand, through repeated submergence, has eliminated the problems of salinization and acidification of the water table, particularly critical in the 2022 campaign in the Po Delta area.

 

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Grazie al progetto SUPERIRRI finanziato dal Programma di Sviluppo Rurale 2014-2020 della Regione Emilia-Romagna è stato possibile procedere all’automazione e ottimizzazione della gestione dell’acqua nella risaia e nel prato polifita, per rispondere alle necessità di sostenibilità e qualità di questi prodotti agricoli tipici del territorio.
I risultati hanno confermato il risparmio di manodopera aziendale e acqua, raggiungibili grazie alla sola paratoia automatizzata e al consiglio irriguo di IRRIFRAME: - 3,146 m3/ha per il prato e - 1,189m3/ha per il riso.
Inoltre, dalle attività di monitoraggio ambientale è emersa la capacità di questi sistemi di contribuire alla salute del paesaggio rurale. Grazie al carbonio organico stoccato nel suolo a livello delle radici, il prato è in grado di sottrarre CO2 dall’atmosfera.
Il riso attraverso le ripetute sommersioni ha invece annullato i problemi di salinizzazione e acidificazione delle falde, particolarmente critici nella campagna 2022 nel territorio del Delta del Po.

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Contacts

Project coordinator

Project partners

  • Azienda Agricola Pelosi Pier Antonio

    Project partner

    Farm holder

  • CRPA - Centro Ricerche Produzioni Animali Soc. Cons. p.A.

    Project partner

    Research institute

  • Dinamica S.C.ar.l.

    Project partner

    Other

  • Società.Agricola Tenuta Florio

    Project partner

    Farm holder