InnovaInAzione

Ottimizzazione dell’irrigazione di superficie nelle colture tradizionali del prato polifita e del riso per la tutela delle falde

Origine dell'idea innovativa

L'irrigazione di superficie è spesso considerata inefficiente nell'uso dell'acqua, ma presenta vantaggi come bassi costi di investimento e manutenzione. I benefici principali riguardano l'ambiente e il mantenimento degli ecosistemi agricoli, specialmente attraverso la creazione di aree umide. Tuttavia, esistono criticità legate alla qualità delle acque nei corpi idrici ricettori. Un'errata gestione del volume e del periodo di irrigazione può causare la lisciviazione di nutrienti come nitrati e fosfati e il trasporto di fitofarmaci, con conseguenze negative per l'ambiente e le colture.

In Emilia-Romagna, i metodi irrigui di superficie come sommersione e scorrimento rappresentano circa il 15% dei sistemi irrigui regionali, essendo stati in gran parte sostituiti da sistemi più efficienti. Tuttavia, l'irrigazione di superficie è ancora ampiamente utilizzata nelle colture del prato stabile e del riso, in particolare nelle province di Piacenza, Parma, Reggio-Emilia per il prato stabile e Ferrara per il riso. Queste colture hanno sviluppato filiere d'eccellenza, come il Parmigiano Reggiano DOP e il Riso del delta del Po IGP, protette da denominazioni d'origine.

In queste aree, l'irrigazione di superficie svolge un ruolo cruciale nella tutela del territorio (come il contrasto al cuneo salino e lo stoccaggio temporaneo d'acqua) e nel mantenimento degli ecosistemi rurali. I Consorzi di Bonifica forniscono l'acqua di superficie, considerata una fonte sostenibile rispetto alle risorse di falda.

La scarsità d'acqua e l'aumento dei fenomeni estremi minacciano la sostenibilità economica e ambientale dei sistemi agricoli tradizionali. La siccità provoca cali produttivi qualitativi e quantitativi e riduce la formazione di ecosistemi umidi necessari per la gestione delle acque irrigue. Le precipitazioni improvvise aumentano il rischio di contaminazione ambientale e la lisciviazione dei nutrienti.

Le colture tradizionali del prato stabile e del riso, importanti per il loro ruolo ambientale e paesaggistico, richiedono una gestione attenta per massimizzare la produzione e ottimizzare l'uso dell'acqua e la gestione fitosanitaria. È quindi fondamentale trovare un equilibrio tra i servizi ecosistemici forniti da questi metodi irrigui e il rischio di inquinamento delle acque.

Le nuove tecnologie di irrigazione di superficie 4.0 e i protocolli irrigui e agronomici possono aiutare gli agricoltori a gestire queste sfide. Il progetto Superirri, finanziato dal Programma di Sviluppo Rurale 2014-2022 della Regione Emilia-Romagna, ha permesso di automatizzare e ottimizzare la gestione dell'acqua nelle risaie e nei prati polifiti, migliorando la sostenibilità e la qualità dei prodotti agricoli tipici del territorio. L'automazione delle manovre sulle paratoie facilita il lavoro degli agricoltori, riducendo la necessità di manodopera e prevenendo l'abbandono di queste pratiche.

Descrizione innovazione

Le soluzioni proposte per l'irrigazione del riso e del prato stabile si basano sull'uso di paratoie automatizzate con un algoritmo di regolazione. Questi dispositivi, installati nelle aziende agricole pilota partner del progetto e prodotti da Etg srl e Rubicon Water spa, utilizzano sensori per monitorare e controllare il flusso d'acqua.

Paratoie in Cascata per il Prato Stabile
Nel caso del prato stabile, la soluzione prevede l'interazione tra più paratoie disposte a cascata per irrigare vari appezzamenti in sequenza. Questa configurazione è stata sviluppata grazie al progetto Go Prati Smart (Psr 2014-2022 Emilia-Romagna). 

L'obiettivo è duplice: risparmio idrico e tutela qualitativa dei corpi idrici recettori. Gli interventi irrigui sono calibrati per concentrare l'acqua nel volume di suolo esplorato dalle radici, evitando così la lisciviazione degli inquinanti in falda e minimizzando il consumo d'acqua.

Automazione dell'Irrigazione nella Camera di Risaia
Per il riso, l'automazione dell'irrigazione si basa su una paratoia automatica che regola gli afflussi d'acqua. Questa paratoia può essere impostata per una portata specifica o per un determinato livello idrometrico nel canale. Un sensore all'interno della camera di risaia misura il livello di sommersione e comunica con la paratoia, che si regola autonomamente per mantenere il livello desiderato.

Benefici dell'Innovazione

L'uso di paratoie automatizzate riduce significativamente il carico di lavoro dell'agricoltore. Inoltre, è possibile integrare ulteriori sensori (per vento, pioggia, emissioni ambientali) per ottimizzare i fabbisogni irrigui e fitosanitari del riso e del prato, riducendo l'uso di erbicidi e fungicidi.

Queste tecnologie permettono interventi più precisi e sostenibili, migliorando la gestione delle risorse idriche e la qualità ambientale.

A conclusione  del progetto Superirri, sia per il riso che per il prato polifita, le paratoie automatizzate hanno permesso una misurazione precisa dei volumi irrigui.

Grazie ai dati pedologici e agronomici raccolti, è stato possibile affinare i parametri di calcolo per le colture del prato polifita e del riso. Questi parametri vengono utilizzati nel sistema di supporto alle decisioni Irriframe, un modello di bilancio idrico coordinato tecnicamente e agronomicamente dal CER (Consorzio di Bonifica CER). Questo affinamento permette di ottimizzare ulteriormente i volumi irrigui e i turni di irrigazione, riducendo il rischio di lisciviazione dei nutrienti in falda.

Durante la stagione invernale, nonostante l'assenza di colture, sono in corso test di misurazione della portata delle paratoie. Questi test hanno mostrato la possibilità di installare le paratoie smart anche nel reticolo di adduzione delle acque irrigue aziendali e consortili, permettendo di monitorare eventuali criticità nel deflusso delle acque meteoriche in eccesso.

Trasferibilità/replicabilità dell'innovazione

Le tecnologie sviluppate nel progetto Superirri hanno un impatto positivo sulle filiere del Parmigiano Reggiano DOP e del Riso del Delta del Po IGP, sostenendo la loro sostenibilità economica e ambientale. La combinazione equilibrata di tradizione e innovazione si configura come un modello vincente per affrontare le sfide ambientali attuali e future nel settore agricolo, contribuendo alla mitigazione e all'adattamento ai cambiamenti climatici.

Dati Partner
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