Agricoltura di precisione

Negli ultimi 18 anni, il numero di brevetti depositati per dispositivi connessi da utilizzare in agricoltura è aumentato di 30 volte. Il mercato dell’agricoltura di precisione non è mai stato in espansione come oggi. Nel 2024 il valore era stimato a oltre 13 miliardi di dollari, con una previsione di oltre 23 miliardi di dollari per il 2029. È un dato di fatto: l’agricoltura sta diventando digitale. Diamo un’occhiata più da vicino ai motivi di questo successo e alle sfide future.

Una proposta per una definizione standardizzata di agricoltura di precisione è stata approvata dall’ISPA (International Society of Precision Agriculture, società internazionale per l’agricoltura di precisione) nel 2019. L’agricoltura di precisione può essere definita come una strategia gestionale dell’azienda agricola. In pratica, abbina dati provenienti da fonti diverse per guidare le decisioni degli agricoltori. L’obiettivo principale è quello di migliorare le pratiche, in modo da rendere l’agricoltura più sostenibile dal punto di vista economico, ambientale e sociale.

Le sfide per l’agricoltura connessa

L’agricoltura di precisione sta emergendo come una soluzione vitale che permette di affrontare le sfide globali. Deve nutrire una popolazione mondiale in costante aumento. L’aumento dei rendimenti è una risposta al problema del fabbisogno alimentare, ma dev’essere attuato rispettando le risorse e l’ambiente. L’uso di nuove tecnologie permette di ridurre l’impronta ecologica ottimizzando le pratiche, in particolare per quanto riguarda gli apporti chimici. Tuttavia, adattare i dosaggi alle condizioni e ai requisiti può essere una sfida, poiché l’investimento necessario nelle nuove tecnologie può sembrare costoso. Altri ostacoli riguardano la scarsa connettività di determinate zone, come pure le problematiche collegate alla proprietà e all’uso dei dati agricoli, che restano una sfida importante da affrontare se si desidera massimizzare i benefici di questo approccio. D’altra parte, si tratta di una visione moderna che attrae le nuove generazioni, in quanto facilita le condizioni lavorative e velocizza l’apprendimento. In quanto tale, può dare impulso al rinnovamento generazionale nel mondo dell’agricoltura.

In che modo l’agricoltura di precisione aiuta gli agricoltori a migliorare le loro pratiche?

L’agricoltura di precisione può aiutare gli agricoltori sotto vari punti di vista legati alla loro azienda: gestione, produzione, commercializzazione e condivisione delle conoscenze. Esistono numerose - e variegate - applicazioni che permettono di accedere a grandi quantità di dati diversi, di analizzarli e di elaborarli per rispondere a problemi specifici. L’agricoltura di precisione assiste il settore agricolo con attrezzature innovative per la produzione agricola: droni, sensori, robot, oggetti connessi ecc... Attraverso software dedicati o piattaforme web, può inoltre fungere da efficace strumento decisionale. La condivisione delle conoscenze attraverso i servizi web, prima della produzione, è diventata popolare nella comunità agricola che utilizza vari marketplace, social network e piattaforme di scambio dedicate. Un altro uso importante, per le aziende agricole con sbocchi diretti (e-commerce), è costituito dalla comunicazione e dal contatto con i consumatori.

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I dati vengono utilizzati per migliorare le performance dell’azienda agricola

I dati agricoli vengono generati da dispositivi interconnessi. Tali dispositivi, che raccolgono dati su piante, animali e pratiche, sono sempre più comuni nelle aziende agricole. Sono dotati di moduli di comunicazione wireless che inviano i dati a varie applicazioni. I vari dispositivi possono essere:

Sensori, installati sui macchinari agricoli per rilevare le piante, le loro proprietà, i rendimenti e i livelli d’umidità per attivare l’irrigazione ecc…
Terminali connessi per controllare le macchine, monitorare le operazioni ecc...
Stazioni meteorologiche per raccogliere dati su temperature, precipitazioni, vento ecc...
Droni per raccogliere dati di mappatura come biomassa, densità delle piante, tassi di clorofilla ecc...
Sensori sui collari del bestiame, oppure nei robot addetti alla mungitura, per raccogliere dati sugli animali: benessere, temperatura, ruminazione, analisi del latte ecc...
Sensori nei silos, per monitorarne temperature, livelli di carico ecc...

I dati costituiscono le “5 V”: volume, velocità, varietà, veridicità, valore.
Gestire il controllo di questi 5 pilastri è un requisito preliminare per entrare nell’era dell’agricoltura di precisione. È impressionante la quantità di tecnologie coinvolte, dalla raccolta di dati al loro uso.

tasso di crescita del mercato globale dell'agricoltura di precisione per area geografica

Come iniziare a utilizzare le nuove tecnologie?

La modulazione del dosaggio è ormai una pratica consolidata e spesso è una delle prime misure implementate nelle aziende agricole con terreni coltivabili. Il potenziale di rendimento delle colture è diverso a seconda delle specie e delle condizioni di terreni e clima. Di conseguenza, la modulazione del dosaggio può essere una buona soluzione per ottimizzare le quantità di apporti e i margini lordi, oltre a evitare perdite inquinanti. Significa che il tasso di apporti ad esempio fertilizzanti, prodotti fitosanitari e semi può essere adattato alle esigenze e al tipo di coltura. Ciò è possibile creando una mappa di modulazione che utilizzi i dati del campo (resistività del suolo, capacità d’immagazzinamento, pedologia, umidità ecc...) o le operazioni passate (rendimenti ecc…); la mappa informa sulle quantità di apporti richieste per unità di superficie (pixel o zona omogenea).

In pratica, la modulazione del dosaggio viene eseguita con un trattore e una macchina agricola connessa, ad esempio uno spandiconcime, un’irroratrice o una seminatrice. Può essere manuale, osservando la mappa di modulazione in cabina e aprendo le valvole al momento giusto, oppure automatica, se il trattore è dotato di un sistema di geolocalizzazione e guida. Il sistema automatico è più preciso. Anche la guida è un metodo utilizzato nell’agricoltura di precisione e non è necessaria per la modulazione del dosaggio. Per utilizzare questi sistemi, le macchine agricole devono essere compatibili e dotate dei dispositivi necessari.

Per implementare l’agricoltura di precisione in un’azienda agricola, sono necessari sei passaggi. Per la modulazione del dosaggio, sono:

Ottenere le informazioni e la formazione necessarie da colleghi, rivenditori, centri di formazione ecc…
Preparare le basi, cioè mappare i campi: un passaggio fondamentale per poter utilizzare le nuove tecnologie
Scegliere i dati (mappa dei rendimenti, mappa della biomassa, analisi del suolo ecc…) e analizzarli per creare una mappa delle applicazioni durante il ciclo colturale
Lavorare con il metodo: utilizzare la tecnica di modulazione del dosaggio manuale o automatica
Misurare gli indicatori a fine stagione
Migliorare le pratiche in base agli obiettivi prefissi

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Alimentazione automatica del bestiame

L’alimentazione del bestiame è uno dei lavori più impegnativi nelle aziende zootecniche, in cui diventa sempre più difficile trovare manodopera con l’espansione delle aziende. Al giorno d’oggi, i produttori offrono robot per l’alimentazione automatica in modo da risparmiare il tempo dedicato all’alimentazione e destinarlo a lavori a più alto valore aggiunto. È possibile risparmiare fino a un’ora al giorno rispetto a un sistema d’alimentazione tradizionale. Molti sistemi utilizzano ancora impianti di guida a terra, oppure sotto il tetto dei capannoni. Ma le innovazioni più avanzate si basano su tecnologie di geolocalizzazione (ad esempio, GPS RTK) abbinate all’odometria, per stimare la posizione del veicolo in movimento. I carri miscelatori possono caricarsi autonomamente, direttamente dal silo, miscelare la razione e distribuirla agli animali, in modo completamente autonomo.

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Lavorazione autonoma del terreno, semina e diserbo con robot agricoli

Le macchine agricole connesse sono state utilizzate nei campi a partire dalla fine degli anni Novanta. Da allora è stato fatto un ulteriore passo avanti, grazie allo sviluppo di robot autonomi. Sono apparsi per la prima volta nel settore dell’orticoltura, in particolare per il diserbo. Ma oggi fioriscono le innovazioni per la lavorazione e la semina dei campi coltivabili. I sistemi intelligenti possono essere messi al lavoro dopo che il campo è stato mappato. È possibile fornire dati a un robot autonomo in modo che possa modificare autonomamente i suoi parametri per adattarsi al terreno e alla coltura. Questo tipo di attrezzatura non soltanto fa risparmiare tempo, ma riduce anche al minimo la pressione sul terreno, riducendo il compattamento del suolo e facilitando lo sviluppo delle radici.

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Irrorazione con sensori intelligenti

L’agricoltura di precisione si basa sull’intelligenza artificiale per riconoscere le piante e persino le malattie che le colpiscono. I sensori rilevano le infestanti, che vengono irrorate con una dose mirata di prodotto fitosanitario. I vantaggi sono due: risparmiare sugli apporti e salvaguardare l’ambiente. La tecnologia all’avanguardia è in grado di rilevare le erbacce sia in un campo spoglio, sia in uno coltivato. Questa tecnologia avrà ulteriori applicazioni in futuro, ad esempio per i prodotti che regolano la crescita, i fungicidi e i fertilizzanti azotati.

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