Progetto FIGARO Open Field Day Mezzolara di Budrio 26 July, 2016

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1 Progetto FIGARO Open Field Day Mezzolara di Budrio 26 July, 2016 Analisi Economica dei Risultati del Progetto FIGARO Francesco Galioto, Meri Raggi, Parthena Chatzinikolaou, Davide Viaggi Università di Bologna

2 Obiettivo di FIGARO Raggiungere una riduzione apprezzabile dell uso di acqua dolce al livello di azienda agricola attraverso la creazione di una piattaforma gestionale per pianifare gli interventi irrigui. La piattaforma agevola l applicazione dell irrigazione di precisione attraverso l impiego di dispositivi di monitoraggio e strumenti previsionali, modelli interpretativi dei dati e meccanismi di valutazione. WEATHER FORECAST AGRONOMIC MODELS SOIL MOISTURE AND PLANT SENSORS IRRIGATION SCHEDULING irrigation strategy selection (FI, PRD, RDI). 3 to 7 days plan for irrigation intervention.

3 Validazione della Piattaforma La piattaforma è stata testata in diverse zone dell Europa Continentale e dei Paesi Mediterranei consentendo di valutarne I benefici in condizioni pedo-climatiche estremamente eterogenee per un diverso numero di culture irrigue, utilizzando differenti strategie e tecnologie irrigue. Siti Commerciali Siti Sperimentali Potato Potato Maize Maize Citrus Table Grapes Maize Tomato Maize Table Grapes Cotton Potato Cotton

4 VALUTAZIONE D IMPATTO Sistemi informativi per pianificare gli interventi irrigui a confronto OBIETTIVO Valutare in che termini il miglioramento della qualità dell informazione apportato con l applicazione del FIGARO DSS condiziona le scelte strategiche degli agricoltori e conseguentemente il reddito aziendale. METODOLOGIA VALUTAZIONE COMPARATIVA MODELLO FIGARO VS MODELLO DECISIONALE ALTERNATIVO (Sistema tradizionale, Ultime tecnologie attualmente impiegate per pianificare gli interventi irrigui, Misurazione diretta) UNITA DI RIFERIMENTO Prova sperimentale PERIODO (2016)

5 Valutazione d Impatto Fonte Dati INFORMAZIONI RACCOLTE PER OGNI SITO SPERIMENTALE Parametri Conservativi: Dati colturali, Caratteristiche del suolo Dati metereologici: Temperatura, Precipitazione, Unmidità Relativa, Radizione Solare, Velocità del Vento Contenuto d acqua nel suolo: Misurazione del contenuto idrico del suolo a diverse profondità, Monitaraggio del livello della falda freatica. Crescita della Pinata: LAI e CC, Profondità radicale, Biomassa umida/secca, Produzione qualità/quantità. Irrigazione: Portata all erogatore e durata degli interventi irrigui, Consumi energetici(portata in uscita dalla pompa, potenza della pompa, altezza idraulica). INFORMAZIONI AGGIUNTIVE PER LA VALUTAZIONE ECONOMICA Prezzi dei prodotti commercializzabili ottenuti: Faostat Prezzi degli input impiegati: Eurostat Costi fissi per la realizzazione degli impinati irrigui: letteratura tecnica Sussidi e Tariffe: Informazioni dai siti sperimentali

6 40 VALUTAZIONE D IMPATTO Metodologia Relazione tra interventi irrigui e contenuto di acqua nel terreno durante la stagione di crescita di una coltura di riferimento. Buona Programmazione Irrigua 40 Cattiva Programmazione Irrigua apr apr apr apr apr mag mag mag mag giu giu giu giu lug lug apr apr apr apr apr mag mag mag mag giu giu giu giu lug lug Irrigazione Pioggia Contenuto di acqua nel terreno alla CC Contenuto di acqua nel terreno Contenuto di acqua nel terreno (soglia per la chiusura stomatale) Contenuto di acqua nel terreno (soglia per la crescita vegetativa)

7 40 VALUTAZIONE D IMPATTO Metodologia Relazione tra interventi irrigui e contenuto di acqua nel terreno durante la stagione di crescita di una coltura di riferimento. Buona Pratica Irrigua 40 Cattiva Pratica Irrigua apr apr apr apr apr mag mag mag mag giu giu giu giu lug lug apr apr apr apr apr mag mag mag mag giu giu giu giu lug lug Irrigazione Pioggia Contenuto di acqua nel terreno alla CC Contenuto di acqua nel terreno Contenuto di acqua nel terreno (soglia per la chiusura stomatale) Contenuto di acqua nel terreno (soglia per la crescita vegetativa) Sovra-stima dei fabisogni irrigui Sotto-stima dei fabisogni irrigui La qualità dell informazione condiziona le performances

8 IMPACT ANALYSIS Methodology Good Irrigation Scheduling Bad Irrigation Scheduling Good Irrigation Scheduling Bad Irrigation Scheduling E[c] = å s p s å m q m.s c * m.s dove, C* m.s rappresentano le conseguenze associate alle scelte dell agricoltore dato lo stato s qundo si riceve il messaggion m π s q m.s rappresenta la probabilità che si verifichi lo stato s rappresenta il grado di accuratezza dell informazione ottenuta attraverso un dato sistema informativo

9 VALUTAZIONE D IMPATTO Metodologia Relazione tra produzione ed uso di acqua irrigua per una coltura di riferimento w w applicazione di acqua in eccesso dovuta a stime errate y* - y perdita di produzione dovuta a stime errate frontiera produttiva Variazioni nella produzione e nell uso di acqua irrigua generano variazioni nei risultati economici E[Õ]= pe[y(e[w])]+ S -(t v +c e e+c f f )w-t f -C E[c] where: p = prezzo del prodotto; w = quantità di acqua irrigua appllicata; y = produzione; c e = costo energia; c f = salario; e = consumo energetico; f = impiego di lavoro; t v = tariffa volumetrica; t f = tariffa non volumetrica; C = altri costi indiretti; S = sussidi.

10 VALUTAZIONE D IMPATTO Risultati Di seguito si mostreranno i risultati per gli esperimenti condotti in Grecia e in Danimarca Caso Studio Danese Confronto tra il sistema FIGARO e la Misurazione DIRETTA Caso Studio Greco Confronto tra il sistema FIGARO e la pratica TRADIZIONALE

11 Grecia VALUTAZIONE D IMPATTO Risultati Il sito sperimentale si trova nella pianura costiera di Xanthi, a sud est di Magico, Comune di Avdira. Il Fiume Nestos, che attraversa la regione, soddisfa più del 40% del fabisogno irriguo dell area. Quindi, l acqua sotterranea è la principale fonte di approvigionamento. Cotone e Tabacco sono le colture irrigue più importanti della regione. Il sistema irriguo pi comune per queste colture è l irrigazione a pioggia. Nel sito sperimentale si usa acqua da pozzo e la qualità dell acqua è buona. Le caratteristiche fisiche del suolo utilizzato per le sperimentazioni sono rappresentative della regione, con un elevato contenuto di sabbia e un modesto contenuuto di limo e argilla. La prova condotta in Magiko confronta 3 trattamenti per la produzione di cotone irrigato a goccia e per aspersione. I trattamenti sono: 1) Irrigazione programmata con FIGARO 2) Irrigazione programmata con FIGARO con tecniche di deficit irrigation 3) Irrigazione programmata con sitemi TRADIZIONALI (pratica comunemente adottata dagli agricoltori della zona) Si mostrano risultati per il trattamento 1 e 3 con irrigazione a goccia

12 Gross Margin ( /ha) Production (t/ha) Irrigation water (mm) Grecia (Cotone irrigato a goccia)- Confronto tra le performances ottenute con FIGARO e le performances ottenute con la pratica di riferimento 5 VALUTAZIONE D IMPATTO Risultati FIGARO TRADITIONAL FIGARO 1 2 Impatto relativo del trattamento FIGARO VS the il trattamento TRADIZIONALE (%) DRIP TRADITIONAL T-TEST Produzione 9% t(4)=0.77 Acqua irrigua applicata -14% t(4)= FIGARO TRADITIONAL Reddito 20% t(4)=0.90

13 Gross Margin ( /ha) VALUTAZIONE D IMPATTO Risultati Grecia - (Cotone irrigato a goccia) Differenze in Margine Lordo tra FIGARO e la pratica TRADIZIONALE durante i tre anni di sperimentazione FIGARO vs FARM (100.00) (200.00) (300.00) Year

14 Danimarca VALUTAZIONE D IMPATTO Risultati Il sito sperimentale si trova a Jndevad, nella parte occidentale della Danimarca, Contea di Jutland. Nella regione si coltivano prevalentemente frumento, orzo, barbabietola, mais, patate e colture foraggere. La principale fonte di approvigionamento è l acqua sotterranea ( m) e la qualità dell acqua è buona. In generale, viene adottata l irrigazione per aspersione. Il suolo utilizzato nel campo sperimentale presenta una tessitura grossolana, tipica della regione e si utilizza acqua sotterranea. La prova condotta in Jndevad una serie di trattamenti su patata irrigata sia a goccia che per aspersione. I trattamenti sono: 1) Irrigazionea goccia programmata con FIGARO 2) Irrigazione a goccia programmata per misurazione diretta del contenuto di acqua del suolo applicando diverse strategie irrigue 3) Irrigazionea per aspersione programmata con FIGARO I risultati vengono mostrati per I trattamenti 1 e 2 (piena irrigazione)

15 Gross Margin ( /ha) Yield (t/ha) Irrigation water (mm) Danimarca (Patata irrigata a goccia) Confronto tra le performancs ottenute con FIGARO e le performances ottenute con la 160pratica di riferimento 42 VALUTAZIONE D IMPATTO Risultati FIGARO DIRECT MEASUREMENT FIGARO DIRECT MEASUREMENT Impatto relativo del trattamento FIGARO VS MISURAZIONE DIRETTA (%) 6000 FIGARO VS DM T-TEST 4000 Produzione -10% t(14)= FIGARO DIRECT MEASUREMENT Acqua irrigua applicata 2% t(14)=1.56 Reddito -28% t(14)=0.5

16 Gross Margin ( /ha) VALUTAZIONE D IMPATTO Risultati Danimarca (Patata irrigata a goccia) Differenze di Margine Lordo tra FIGARO e la MISURAZIONE DIRETTA nel triennio di sperimentazione FIGARO vs DIRECT MEASUREMENT Year

17 IMPATTI STATI VALUTAZIONE D IMPATTO Risultati Qualità dell informazione e conseguenze (caso studio Danese e Greco) Caso strudio Danese FIGARO VS MISURAZIONE DIRETTA Probabilità di prevedere correttamente l evento Caso studio Greco FIGARO VS PRATICA TRADIZIONALE Probabilità di prevedere correttamente l evento Intervento irriguo necessario - 21% + 25% Intervento irriguo non necessario - 48% + 43% Produzione (t/ha) - 5 t/ha t/ha Acqua irrigua applicata (mm) + 44 mm mm Margine Lordo (%) - 28% + 20%

18 VALUTAZIONE D IMPATTO Altri Risultati Italia Il sito sperimentale si trova nelle vicinanze di Mezzolara di Budrio (Bologna) nella pinura della valle del Po. La prova sperimentale condotta a Mezzolara confronta una serie di trattamenti di Pomodoro e Mais sia per l irrigazione a goccia che per l irrigazione per aspersione, nonché per differenti strategie irrigue. I risultati mostrano che in media non c è una variazione significativa nella produzione mentre la quantità di acqua applicata con l irrigazione si riduce significativamente con un conseguente miglioramento delle performances economiche. Spagna Il sito sperimentale è localizzato nel comune di Picasent, Valencia. La prova sperimentale condotta a Picassent confronta un trattamento dove l irrigazione viene programmata con FIGARO con un DSS alternativo diffuso nella regione (CLM - Crop Land Model) e con la pratica tradizionale per Agrumenti irrigati a goccia. I risultati mostrano che in media non c è una riduzione significativa nella quantità di acqua applicata mentre si registra un sensibile aumento della produzione con un conseguente miglioramento delle performances economiche. Portogallo Il sito sperimentale è localizzato in Herdade do Zambujeiro, Barrosa. La prova sperimentale condotta a Barrosa confronta un trattamento FIGARO con la pratia tradizionale per Mais e per l irrigazione per Aspersione. I risultati mostrano che in media non c è una riduzione significativa nella quantità di acqua applicata mentre si registra una sensibile riduzione della produzione con un conseguente peggioramento delle performances economiche Per tutti I siti sperimentali, le performances ottenute con FIGARO sono migliorate significativamente rispetto alla pratica di confronto durante i 3 anni di sperimentazione.

19 Il confronto tra il sistema FIGARO e la MISURAZIONE DIRETTA (caso studio Danese) mostra che esistono ancora ampi margini di miglioramento nella stima e nella previsione dei fabisogni irrigui. VALUTAZIONE D IMPATTO Conclusioni In media, I risultati ottenuti al livello sperimentale rivelano che rispetto alla pratica irrigua tradizionale l approccio FIGARO ha un impatto positivo sulla produzione, sull uso di acqua irrigua e, di conseguenza, sui redditi aziendali. Per alcuni confronti (non mostrati con questa presentazione), è stato trovato che combinando l approccio FIGARO con l irrigazione a goccia consente di migliorare significativamente le performances economiche per le colture tradizionalmente irrigate per aspersione (i.e. caso del Mais in Italia, caso del Contone in Grecia) Comunque, nei 3 anni di sperimentazione il sistema FIGARO era in corso di sviluppo. Quindi, Il sistema FIGARO sperimento nel primo anno era differente dal sistema testato il terzo anno di speriemntazione. Questa condizione, insieme alla variabilità climiatica, condiziona la consistenza dei risultati. In ogni caso, Gran parte dell prove sperimentali rivelano che il sistema FIGARO determina una riduzione nella variabilità della produzione e mostra migliori condizioni peggiori rispetto ai sisemi di confronto.

20 Progetto FIGARO Open Field Day Mezzolara di Budrio 26 July, 2016 GRAZIE PER L ATTENZIONE Francesco Galioto, Meri Raggi, Parthena Chatzinikolaou, Davide Viaggi Università di Bologna