問題與目標
艾米利亞-羅馬涅 (Emilia-Romagna) 是義大利農業生產重鎮，擁有超過8萬個農場，農業用地約100萬公頃，而其中約33％的區域具有灌溉系統。近年該地區的缺水和乾旱事件正在增加，預計氣候變遷將導致農業可用水量降低，使現況問題更為惡化。有鑑於2012年和2013年的乾旱事件衝擊義大利，該地區當局更加重視水資源利用效率與永續經營議題。
該地區的2018年區域調適與減緩策略報告指出，該區根據IPCC排放情境RCP4.5和RCP8.5預測未來氣候在2021-2050年期間，冬季、春季、秋季最低和最高溫將增加約1.5°C，夏季則約增溫2.5°C。在RCP4.5情境裡，2021年至2050年的期間溫度將上升地更劇烈，幅度為3°C至4.5°C，而夏季不降水日數預計會增加約20％。而根據RCP4.5情境，2021-2050年期間區域降水量可能在春季和夏季減少，而秋季則可能增加（約20％）。在RCP8.5排放情境也發現類似趨勢，秋季增幅約為25-30％。
這個地區的降雨特性目前已導致某些區域面臨灌溉水資源的匱乏，尤其在春夏生產週期的作物受到很大的影響，在未來的氣候情境中降雨情況更是不樂觀，因此亟需要有適合的調適方案解決缺乏足夠灌溉用水的挑戰。
能把每一滴水用得最有效率和最有效果就成為調適目標。IRRINET系統提供了對這個問題的解答，促使有效利用水資源，同時不降低作物生產的質量。從長遠來看，特別是在考慮氣候變化和變異性的情況下，IRRINET最佳化了水資源的利用，維持了農業生產，尤其是在乾旱年份。
採取的改善作為
根據問題界定與評估相關需求後，改善灌溉效率與施作精準農業為本案例採取的策略，推廣IRRINET系統為當時最佳解決方案。
IRRINET是一套IT智慧灌溉系統，奠基於對該地區超過50年的植物需水量與永續灌溉研究，而開發的農業水資源管理工具。以下為幾個該系統的特色：
- 灌溉排程是由複雜的數學模式決定（土壤-植物-大氣系統每天的水平衡）。
- 模式結合了不同的數據和訊息，以估算出確切的需水量，包括入滲量、植物根系的生長狀況與生長期的交替、作物缺水狀態、地下水以及水通過３層土壤的流動狀況等。
- 目前可使用Web界面，SMS和Tablet App進行服務，能提供每日灌溉排程資訊，建議每日灌溉水量、灌溉時間點等細節。以及結合Google maps的地理定位科技，農民會知道土地哪個部分需要灌溉。
- IRRINET每天會收集一次數據，來源為區域氣象站的雨量與蒸散數據、區域地質站的土壤數據、文化參數(cultural parameters)則由CER (Canale Emiliano Romagnolo, 位於該地區的水利工程公司)提供。
- IRRINET信息系統讓使用者可以按年、月、日來儲存參數。而且只要能提供關於耕地、作物類型、土壤溼度數據、已灌溉的農地、當地地下水等數據，就可以提供客製化服務。
成效
IRRINET目前免費服務超過12,000個農場，覆蓋了艾米利亞-羅馬涅地區幾乎22％的灌溉面積（總灌溉面積70%）。在2017年灌溉季節，IRRINET發送了近30,000個IRRINET SMS，制定了147,000萬個灌溉計畫。在2017年IRRINET應用之節水成果估計超過9,000萬噸（相當於農業總需求的20％）。
可供臺灣參考之處
本案例能順利推動原因為創造使用誘因，可供臺灣制定相關措施參考：
操作簡單、費用低廉
- 使該計畫成功的關鍵因素是簡單、管理成本低、簡易的訊息系統，並且針對用戶客製化。灌溉訊息系統的開發成本為200,000歐元，包括研究和測試。總體而言，該平台的管理成本非常低，約為0.02€/ ha，並且該服務免費提供給終端用戶。
跨部門合作創造制度性誘因
- 考慮到節水和節能方面的效益，水資源管理者和水務部門創造制度性誘因，鼓勵農民加入IRRINET。如該地區法規中所述，IRRINET用戶可以在缺水條件下，不依賴於土地複墾委員會管理的灌溉用水，而從整個里諾盆地抽取地表水。如果他們有興趣申請區域農村發展計畫中的資金，他們就必須註冊IRRINET。
- 2011年開始，該系統改名為IRRIFRAME，服務擴展到全國境內26,100塊耕地，並每年根據使用者回饋精進系統服務。義大利農業、食品和林業政策部使用IRRIFRAME來規劃農業政策，以響應歐洲委員會關於節水的意見 (Water Directive Framework/Guidelines for Water Protection) 。此外，更多區域組織推廣IRRINET-IRRIFRAME作為歐洲區域發展基金法規中水資源操作之輔助工具，對於許多農民而言，使用IRRINET-IRRIFRAME灌溉計畫是使用區域資源的先決條件。
參考文獻
Mannini, P., Genovesi, R., Letterio, T. (2013). IRRINET: Large Scale DSS Application for On-farm Irrigation Scheduling. Procedia Environmental Sciences, 19, 823-829.
參考網址
IRRINET: IT irrigation system for agricultural water management in Emilia-Romagna, Italy. Climate ADAPT. https://climate-adapt.eea.europa.eu/en/metadata/case-studies/irrinet-it-irrigation-system-for-agricultural-water-management-in-emilia-romagna-italy (Accessed on 2024/09/01)
問題與目標
艾米利亞-羅馬涅 (Emilia-Romagna) 是義大利農業生產重鎮，擁有超過8萬個農場，農業用地約100萬公頃，而其中約33％的區域具有灌溉系統。近年該地區的缺水和乾旱事件正在增加，預計氣候變遷將導致農業可用水量降低，使現況問題更為惡化。有鑑於2012年和2013年的乾旱事件衝擊義大利，該地區當局更加重視水資源利用效率與永續經營議題。
該地區的2018年區域調適與減緩策略報告指出，該區根據IPCC排放情境RCP4.5和RCP8.5預測未來氣候在2021-2050年期間，冬季、春季、秋季最低和最高溫將增加約1.5°C，夏季則約增溫2.5°C。在RCP4.5情境裡，2021年至2050年的期間溫度將上升地更劇烈，幅度為3°C至4.5°C，而夏季不降水日數預計會增加約20％。而根據RCP4.5情境，2021-2050年期間區域降水量可能在春季和夏季減少，而秋季則可能增加（約20％）。在RCP8.5排放情境也發現類似趨勢，秋季增幅約為25-30％。
這個地區的降雨特性目前已導致某些區域面臨灌溉水資源的匱乏，尤其在春夏生產週期的作物受到很大的影響，在未來的氣候情境中降雨情況更是不樂觀，因此亟需要有適合的調適方案解決缺乏足夠灌溉用水的挑戰。
能把每一滴水用得最有效率和最有效果就成為調適目標。IRRINET系統提供了對這個問題的解答，促使有效利用水資源，同時不降低作物生產的質量。從長遠來看，特別是在考慮氣候變化和變異性的情況下，IRRINET最佳化了水資源的利用，維持了農業生產，尤其是在乾旱年份。
採取的改善作為
根據問題界定與評估相關需求後，改善灌溉效率與施作精準農業為本案例採取的策略，推廣IRRINET系統為當時最佳解決方案。
IRRINET是一套IT智慧灌溉系統，奠基於對該地區超過50年的植物需水量與永續灌溉研究，而開發的農業水資源管理工具。以下為幾個該系統的特色：
- 灌溉排程是由複雜的數學模式決定（土壤-植物-大氣系統每天的水平衡）。
- 模式結合了不同的數據和訊息，以估算出確切的需水量，包括入滲量、植物根系的生長狀況與生長期的交替、作物缺水狀態、地下水以及水通過３層土壤的流動狀況等。
- 目前可使用Web界面，SMS和Tablet App進行服務，能提供每日灌溉排程資訊，建議每日灌溉水量、灌溉時間點等細節。以及結合Google maps的地理定位科技，農民會知道土地哪個部分需要灌溉。
- IRRINET每天會收集一次數據，來源為區域氣象站的雨量與蒸散數據、區域地質站的土壤數據、文化參數(cultural parameters)則由CER (Canale Emiliano Romagnolo, 位於該地區的水利工程公司)提供。
- IRRINET信息系統讓使用者可以按年、月、日來儲存參數。而且只要能提供關於耕地、作物類型、土壤溼度數據、已灌溉的農地、當地地下水等數據，就可以提供客製化服務。
成效
IRRINET目前免費服務超過12,000個農場，覆蓋了艾米利亞-羅馬涅地區幾乎22％的灌溉面積（總灌溉面積70%）。在2017年灌溉季節，IRRINET發送了近30,000個IRRINET SMS，制定了147,000萬個灌溉計畫。在2017年IRRINET應用之節水成果估計超過9,000萬噸（相當於農業總需求的20％）。
可供臺灣參考之處
本案例能順利推動原因為創造使用誘因，可供臺灣制定相關措施參考：
操作簡單、費用低廉
- 使該計畫成功的關鍵因素是簡單、管理成本低、簡易的訊息系統，並且針對用戶客製化。灌溉訊息系統的開發成本為200,000歐元，包括研究和測試。總體而言，該平台的管理成本非常低，約為0.02€/ ha，並且該服務免費提供給終端用戶。
跨部門合作創造制度性誘因
- 考慮到節水和節能方面的效益，水資源管理者和水務部門創造制度性誘因，鼓勵農民加入IRRINET。如該地區法規中所述，IRRINET用戶可以在缺水條件下，不依賴於土地複墾委員會管理的灌溉用水，而從整個里諾盆地抽取地表水。如果他們有興趣申請區域農村發展計畫中的資金，他們就必須註冊IRRINET。
- 2011年開始，該系統改名為IRRIFRAME，服務擴展到全國境內26,100塊耕地，並每年根據使用者回饋精進系統服務。義大利農業、食品和林業政策部使用IRRIFRAME來規劃農業政策，以響應歐洲委員會關於節水的意見 (Water Directive Framework/Guidelines for Water Protection) 。此外，更多區域組織推廣IRRINET-IRRIFRAME作為歐洲區域發展基金法規中水資源操作之輔助工具，對於許多農民而言，使用IRRINET-IRRIFRAME灌溉計畫是使用區域資源的先決條件。
參考文獻
Mannini, P., Genovesi, R., Letterio, T. (2013). IRRINET: Large Scale DSS Application for On-farm Irrigation Scheduling. Procedia Environmental Sciences, 19, 823-829.
參考網址
IRRINET: IT irrigation system for agricultural water management in Emilia-Romagna, Italy. Climate ADAPT. https://climate-adapt.eea.europa.eu/en/metadata/case-studies/irrinet-it-irrigation-system-for-agricultural-water-management-in-emilia-romagna-italy (Accessed on 2024/09/01)