Nuove tecnologie per Agricoltura di Precisione

agricoltura-precisione-satellite-byflicrkcc20-hackshaven (3)Nuove tecnologie dallo spazio per raccolti più sicuri: droni per il ‘Precision Farming’. Per una gestione innovativa dell’attività agricola,  a beneficio anche dell’ecosistema – di Pietro Enrico Corsi (*)

Il titolo che sembra immaginifico evidenzia solo l’importanza della capacità ormai  acclarata che abbiamo  di utilizzare le nuove tecnologie in modalità olistica per creare sistemi potenti che anche nel settore agricolo si apprestano ad apportare sostanziali miglioramenti nella crescita qualitativa e quantitativa dei raccolti e minori danni all’ecosistema.  Grazie alla loro integrazione ed utilizzo nel relativamente nuovo e specialistico ramo del management che risponde al nome di “Agricoltura di Precisione” (1).

Questa definizione semplicemente significa che l’agricoltore può gestire “su misura” le attività della sua azienda. Riuscendo nel tempo a utilizzare tutto il potenziale di resa dei suoi terreni in funzione della loro tipologia con l’impiego della corretta quantità e qualità di risorse e nei momenti appropriati per ogni  coltura, a beneficio della redditività dell’impresa e della qualità del lavoro, ma anche dell’intero ecosistema.

Per ottenere questo l’agricoltore deve  dotarsi  di un sistema informatico  con software apposito,  collegato in rete a due delle più innovative e conosciute tecnologie: il GIS (Geographic Information System) e il GPS (Global Positioning System), a cui vanno aggiunti sensori, controllori e attuatori sul terreno e sui mezzi in movimento (trattori, trebbiatrici, etc.) e su mezzi aerei e spaziali grazie alle tecnologie di cui sopra. Con tale sistema l’agricoltore ottiene telerilevazioni satellitari o aeree che identificano con precisione la topografia dell’azienda, lo stato e composizione dei suoi terreni con le relative zone di disomogeneità in termini di sviluppo vegetativo delle colture, le dotazioni idriche e nutritive del suolo.

map1 (3)Dall’elaborazione matematica  di tali rilevazioni si ricavano mappe di prescrizione georeferenziate sia idriche sia nutritive dell’appezzamento. In altre parole l’agricoltore può conoscere le giuste quantità di sementi, d’acqua e di concimi da fornire mirate e quindi variabili (VRT Variable Rate Technology) secondo le caratteristiche (struttura, composizione, umidità, etc.) del terreno, accumulando a intervalli opportuni ulteriori informazioni per i necessari aggiornamenti delle stesse. A tali dati di base si aggiungono quelli che con frequenza opportuna  gli permettono di conoscere anche visivamente, di solito dal complesso dei sensori a terra, lo stato in process delle sue colture realizzando e aggiornando mappe tematiche (es. per coltura gli interventi programmati e non) e soprattutto facendo intervenire tempestivamente le macchine semi/o totalmente automatiche nell’erogazione  “ su misura”, cioè variabile, di sementi, acqua, concimi, fitofarmaci, etc. In proposito vale la pena di ricordare che la presenza di insetti patogeni, erbe infestanti, insufficienza idrica e nutritiva del terreno causa a livello mondiale una perdita quantitativa e qualitativa stimata fra il 18 ed il 32% dei raccolti.(European Journal of Plant Pathology- Vol.133-2012).

Soil NutrientRidurre significativamente tali perdite sembra possibile con tali nuove tecniche che hanno  l’obbiettivo di rendere quanto più possibile omogenea e quindi massima la resa unitaria e totale dei terreni. Utilizzando solo il necessario  delle risorse umane e materiali e nel pieno rispetto del territorio. Malgrado le differenze specifiche di ogni parte, anche piccola, dei  terreni.  Ovviamente coniugando tali dati con informazioni esterne (agronomiche, meteorologiche, etc.) per ottimizzare tempi e modalità delle attività. Utilizzando poi parte di questi dati per valutare economicamente i risultati e scoprire con precisione dove costi e ricavi hanno deviato, per attivare le opportune correzioni.

La gestione dell’impresa agricola assume così un profilo diverso che richiede ulteriori specifiche competenze per sfruttare i vantaggi che le nuove tecnologie offrono. Occorre aggiungere che quanto sopra coinvolge anche la zootecnia. In un’azienda del Mantovano per esempio è in corso un progetto che parte da una più consona nutrizione del bestiame (minor contenuto proteico) per il miglioramento della produzione  e con riduzione di azoto nelle deiezioni, loro contenimento con apposite barriere  e  raccolta  dello stesso azoto per uso commerciale, con conseguenti benefici per il conto economico dell’azienda e per l’ecosistema.

A questo punto sembra lecito domandarsi  se  il sistema educativo istituzionale sia in grado di dotare di tali competenze un numero adeguato di giovani. Non sembra oggi, speriamo domani e non più tardi.

Malgrado l’iniziale entusiasmo con cui l’”Agricoltura di Precisione” fu accolta all’inizio di questo secolo, l’ancora relativa diffusione delle nuove tecnologie accoppiata alla non ampia capacità professionale per le stesse disponibile, in particolare nelle campagne, ed il costo delle attrezzature tecnologiche necessarie per l’implementazione di questa nuova modalità di gestione dell’azienda agricola, hanno reso molto lenta o meglio al di sotto delle aspettative la sua applicazione pratica.

Ma in questi ultimi anni  tutti i componenti inerenti l’applicazione delle tecniche relative all’Agricoltura di Precisione (AP), da quelli hardware (ricevitori, sensori, attuatori) agli applicativi software per la gestione dei dati e la visualizzazione delle informazioni, hanno avuto una forte evoluzione tecnologica.

Questo ha ridestato l’interesse del settore come dimostrano i forti investimenti attuati da qualche tempo dalle multinazionali che sviluppano servizi e prodotti per l’agricoltura. E’ quindi di buon auspicio che si comincino a notare interessanti applicazioni anche se, al momento, limitate alle aziende di ampie dimensioni , cioè di almeno un paio di migliaio di ettari.

Ulteriore elemento che dovrebbe dare grande impulso alla diffusione delle tecniche AP è l’applicazione dei protocolli di standardizzazione per la comunicazione. Sono stati infatti messi a punto gli standard internazionali per la regolamentazione del protocollo di comunicazione dei veicoli utilizzati in agricoltura e lo standard del formato dei file e dei dati. Il protocollo Isobus permetterà inoltre di avere una comunicazione standardizzata tra macchine agricole e attrezzature collegate qualsiasi sia il costruttore. Aggiungiamo che è in atto una notevole semplificazione dell’uso dei software che, essendosi dotati anche di applicativi per tablet, ampliano le possibilità di trasferimento dei dati. Per ultimo il progressivo calo dei costi di hardware e software sembra incoraggiare anche in Italia l’adozione delle tecniche AP.

Mappa-produzioni-magis-cricco (3)Ovviamente negli USA e in Canada, dove proliferano le aziende agricole di grande estensioni e a monocoltura o quasi, le adozioni dell’AP sono ormai numerose. In Europa, dove le aziende medie e piccole sono il backbone anche dell’agricoltura, vi è maggiore difficoltà ad acquisire le professionalità necessarie alla gestione e corretta interpretazione di ampie masse di dati derivanti dal monitoraggio delle attività AP. Per superare questo ostacolo, la Francia per prima ha costituito un ente apposito chiamato FarmStar Service che supporta gli agricoltori che adottano tali tecniche con mappature delle condizioni biofisiche delle colture ottenute per telerilevamento, integrate da raccomandazioni agronomiche per la corretta gestione differenziata delle colture stesse. Oltre che fornire seminari e corsi di aggiornamento. A breve distanza di tempo strutture simili sono state predisposte anche nel Regno Unito, in Germania, Canada e Australia.

In Italia vi è stato negli anni scorsi e tuttora perdura un notevole interesse  per la “guida assistita”, una delle tecniche AP che tramite GPS permette di razionalizzare e assicurare ormai al centimetro i percorsi delle macchine sul campo ed evitare sovrapposizioni o vuoti. E’ stato calcolato con prove di campo che forniscono un risparmio del 5-10% in ore uomo, gasolio, materia prima. Grazie poi a sistemi RTK (Real Time Kinematic) tali prestazioni avvengono anche con guida automatica.  Si calcola che i sistemi di guida assistita operanti siano a oggi circa un migliaio.

Smart agricultureCon il supporto delle 5 Regioni del Nord a cui si è recentemente accodata la Toscana, ed il concorso di laboratori Universitari come il Crast di Piacenza ed enti di ricerca tra cui l’ESA (Ente Spaziale Europeo), associazioni imprenditoriali agricole e meccatroniche, sono presenti in tali aree numerose iniziative di applicazione delle tecniche AP in aziende agricole sperimentali e non, che utilizzano anche sistemi messi a punto da aziende (ICT e HT) consortili o private locali. Interessanti tra le molte in atto l’applicazione attuata in una azienda agricola del Mantovano che permette un risparmio del 30% dell’acqua abbinando un sistema di irrigazione a goccia di ultima generazione con gocciolatori predeterminati al VRT; nel Piacentino la messa a punto di un nuovo indice di vegetazione il Chlorofyll Vegetation Index (CVI), sensibile alla concentrazione di clorofilla fogliare e finalizzato alla stima del fabbisogno azotato delle colture. Tale indice ha il vantaggio, rispetto ai precedenti, di avvalersi di broad band multi spettrali in uso sulla maggior parte dei satelliti commerciali. Anche di notevole interesse l’applicazione che permette di valutare tramite apposite mappe del vigneto in prossimità della vendemmia lo stato di vigore delle viti. Vigore basso significa maturazione pronta e qualità ottima; vigore alto, maturazione insufficiente e qualità media. Di tali dati usufruisce tramite un’applicazione AP una sfogliatrice, nata localmente, che lavora in automatico in base alle indicazioni delle mappe, rimandando lo sfogliamento delle zone ad alto vigore ad un passaggio successivo con maturazione corretta. La produttività della sfogliatrice è di un ettaro ogni tre ore rispetto alle settanta necessarie se fatto manualmente. Non è un caso che le più blasonate imprese vinicole della Toscana siano state tra le prime acquirenti di tale macchinario.

drone-3 (3)Ultimo esempio è un progetto promosso da un Consorzio aziendale che opera nel triangolo Piacenza- Parma –Cremona in collaborazione con il Consorzio Interregionale Ortofrutticolo, che ritengono importante far divenire sostenibile l’attività agricola applicando le più avanzate tecnologie, tra le quali i Droni, alle tecniche dell’Agricoltura di Precisione. Il progetto, che attiene alla coltivazione e trasformazione del pomodoro, è partito due anni fa ed in una recente conferenza stampa sono state fornite le prime valutazioni positive del management con alcuni dati sui risparmi di concimi e conseguente azoto nonché altri materiali, risparmi che hanno rispettato le aspettative e indicano di essere sul percorso giusto.

Varrebbe forse la pena che il nostro governo considerasse con attenzione questa quasi incredibile opportunità  per l’irrobustimento di un settore vitale che, oltre a soddisfare le necessità dell’incremento di popolazione, può diventare velocemente trainante per i settori più avanzati della tecnologia e della meccatronica, nonché di occupazione qualificata. Ed essere al contempo un forte esempio di ecosostenibilità.

campoTornando a una visione mondiale non si può non menzionare che molte multinazionali si stanno occupando di progetti legati al Precision Farming e tra queste spicca il colosso IBM. Pare che stia studiando come sviluppare per AP un’applicazione che preveda con un certo anticipo le condizioni delle colture. Anche la NASA pare stia guardando con interesse alle evoluzioni possibili dell’AP e stia portando avanti uno studio basato sul concetto di fattoria digitale. Per far sì che domani sia gestita centralmente e con robot in loco?

L’interesse che suscita a livello mondiale il complesso di nuove tecnologie applicabili all’Agricoltura di Precisione fa sorgere il sospetto che le parole di Norman Borlaug, biologo e PHD americano, considerato il “padre della rivoluzione verde” e soprattutto per questo insignito del Nobel della Pace nel 1970, siano profetiche: “Io ora dico che il mondo ha le tecnologie – sia disponibili o ben avanti nella pipeline delle ricerche – per nutrire, su base sostenibile, una popolazione di 10 miliardi di persone. La domanda più pertinente oggi è se agli agricoltori e agli allevatori sarà permesso l’utilizzo di queste nuove tecnologie.”

Ci si deve augurare che valga solo la prima frase. Anche perché l’arsenale tecnologico innovativo che ricercatori e scienziati hanno ormai prodotto e che continua ad arricchirsi, usato olisticamente è ormai il principale comburente dello sviluppo sostenibile di tutte le attività umane e quindi del futuro del mondo.

 

(*) Mondohonline

(1) Per chi fosse interessato il link sotto indicato porta al primo documento ufficiale ( Dipartimento dello Sviluppo Rurale  – Stato dell’Alberta – Canada ) in inglese, di cosa si deve intendere per “ Precision Farming”  http://www1.agric.gov.ab.ca/$department/deptdocs.nsf/a11/sag1951#.U2ZTbV_Jmz4.email 

 

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Informazioni su Daniela Mainardi

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