Agricoltura di precisione, cos’è e come può aiutare a risolvere le sfide alimentari del futuro

Nei prossimi anni l'agricoltura sarà chiamata a soddisfare una enorme richiesta di alimenti. Una impresa che sarà resa possibile solo dall’impiego delle nuove tecnologie, come le trappole robotiche per gli insetti nocivi [...]
Emanuele Leoni

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Secondo una stima della FAO, per soddisfare la domanda, l’agricoltura nel 2050 dovrà produrre quasi il 50 per cento in più di cibo, mangimi e biocarburanti rispetto al 2012. Questa stima tiene conto delle recenti proiezioni delle Nazioni Unite (ONU) che indica come la popolazione mondiale potrebbe raggiungere i 9,73 miliardi nel 2050. Nell’Africa subsahariana e nell’Asia meridionale, la produzione agricola dovrebbe più che raddoppiare entro il 2050 per soddisfare l’aumento della domanda, mentre nel resto del mondo l’aumento previsto sarebbe di circa un terzo superiore rispetto ai livelli attuali (Tabella). L’agricoltura di precisione (AdP) è certamente a oggi lo strumento più importante a disposizione per soddisfare queste richieste.

Tabella

Cos’è l’agricoltura di precisione

L’agricoltura di precisione (AdP) è un sistema di gestione integrato da osservazioni, misure e azioni, correlate a fattori e variabili dinamiche negli ordinamenti produttivi.
Ciò al fine di definire, dopo un’analisi dei dati, un sistema di supporto decisionale per l’intera gestione aziendale, con l’obiettivo di una maggiore sostenibilità di tipo climatico e ambientale, economico, produttivo e sociale.
In sintesi un sistema che fornisce gli strumenti per eseguire le giuste azioni, nel posto e al momento giusto.
Nel concreto grazie all’AdP è possibile ottenere vantaggi economici e ambientali come:

  • ottimizzazione degli input utilizzati come fitofarmaci e fertilizzanti con conseguente miglioramento dell’acqua e dell’aria;
  • riduzione dei volumi di acqua per l’irrigazione;
  • impiego razionale dei fattori decisionali, agevolando gli operatori e riducendo la stanchezza fisica, i tempi di esecuzione dei lavori, i task ripetitivi e l’intensità, annullando errori e massimizzando il profitto (es. guida automatica);
  • distribuzione controllata in base al reale fabbisogno della coltura (acqua, fertilizzanti, fitofarmaci);
  • impiego di sensori per il monitoraggio in tempo reale dello stato di salute delle colture, controllo dell’insorgenza di fitopatogeni o condizioni ambientali;
  • riduzione della pressione esercitata dai sistemi agricoli sull’ambiente;
  • efficienza: riduzione delle operazioni colturali per unità di tempo e di superficie, incremento delle rese unitarie;
  • tracciabilità avanzata (Infotracing) dalla produzione al consumo/vendita;
  • storicizzazione e creazione di banche dati online (cloud computing) per lo sviluppo di Sistemi di supporto alle decisioni (SSD) a consultazione facilitata;
  • riduzione infiltrazioni di sostanze chimiche nelle falde acquifere (N lisciviato può essere ridotto fino al 75%);
  • ottimizzazione delle richieste energetiche necessarie;
  • migliore logistica delle operazioni di pre e post-raccolta nonché razionalizzazione dei dati per unità di superficie;

Agricoltura di precisione e robotica

Al mondo si producono 2 trilioni di dollari di cibo all’anno e il 35% di questa somma, 700 miliardi di dollari, si perdono prima del raccolto.

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SpyFly

Per ovviare a questo genere di problemi, la startup italiana Agroroboticaprogetto finanziato nel quadro del POR FESR Toscana 2014-2020 ha messo a punto SpyFly, una trappola robotica per il monitoraggio degli insetti, in grado di attirare e catturare quelli nocivi, dannosi in fase di produzione e di raccolto.

Grazie agli algoritmi di riconoscimento proprietari, SpyFly è in grado di:

  • individuare gli insetti dannosi
  • catturarli tramite richiami sessuali a feromoni
  • inviare messaggi di allerta in tempo reale all’agricoltore.

Inoltre, grazie alla connessione Internet il monitoraggio delle colture viene fatto tramite un’applicazione installata direttamente sullo smartphone.

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L’AI su cui si basa SpyFly è in grado di analizzare i dati ambientali rilevati in campo e grazie alla combinazione con i dati delle catture degli insetti nocivi, elabora e processa modelli previsionali che possono allertare in anticipo l’agricoltore delle possibili condizioni ideali per l’arrivo di insetti dannosi. SpyFly ha vinto il premio Innovazione SMAU 2018.

Questa è una delle soluzioni che l’industria tecnologica sta mettendo in campo per l’AdP, un approccio ancora agli inizi, ma che sicuramente sarà protagonista nella nuova economia.

 

 

Video SpyFly

Le problematiche del settore agricolo mondiale

A fronte di un aumento considerevole della domanda, la superficie coltivata a livello globale non può che aumentare in misura trascurabile.

Anche la Commissione per l’agricoltura e lo sviluppo rurale del Parlamento Europeo ha fornito le stesse stime (McIntyre 2015), evidenziando l’aumento della popolazione mondiale e sottolineando come la domanda di alimenti sani e di una nutrizione ottimale, costituisca una delle maggiori sfide future a livello mondiale.

Da simili premesse, il settore agricolo è chiamato a risolvere due potenziali problematiche:

  1. come soddisfare l’aumento delle produzioni con il minor impatto ambientale possibile
  2. come mantenere alti livelli produttivi con una maggiore efficienza dell’uso dei fattori produttivi

Grazie alle linee guide del Piano strategico per l’innovazione e ricerca nel settore agricolo alimentare e forestale è possibile delineare quattro direttrici principali verso la sostenibilità:

  1. l’efficienza economica, la redditività e la sostenibilità dei sistemi agricoli, di allevamento e forestali nei diversi contesti;
  2. la conservazione e riproduzione delle risorse naturali e della biodiversità e la produzione di servizi ambientali tra cui la mitigazione dei cambiamenti climatici;
  3. la produzione di cibi sani, salutari e di elevata qualità;
  4. le relazioni tra agricoltura e comunità locali in grado di assicurare la qualità della vita nelle aree rurali.

L’Europa ha il compito quindi di sostenere e rafforzare la produzione agricola, investendo sulla sua sostenibilità.

Spesso le tecnologie sviluppate non rispondono alle esigenze degli agricoltori oppure non possono essere utilizzate a causa della mancanza della connessione a Internet. Per questi motivi sono necessari ancora molti passi in avanti. I recenti investimenti e le nuove priorità di finanziamento, a livello di Stati Membri e UE, offrono segnali incoraggianti.
La Commissione europea, infatti grazie al programma quadro di investimento Horizon 2020, mette a disposizione circa 80 miliardi di euro di stanziamenti, disponibili nell’arco di sette anni, per ricerca e innovazione.

La situazione in Italia

Il 1° settembre 2015 il Ministro delle politiche agricole alimentari e forestali, Maurizio Martina, ha nominato un Gruppo di lavoro con l’obiettivo di aumentare la sostenibilità del modello agricolo italiano attraverso l’innovazione nel breve e lungo periodo, per consentire all’Italia di incrementare le produzioni agricole di qualità e mantenere il primato di agrobiodiversità che ci contraddistingue.
L’obiettivo era quello di raggiungere il 10%, entro il 2021, della superficie agricola coltivata in Italia tramite l’impiego di mezzi e tecnologie di agricoltura di precisione, con lo sviluppo di applicazioni sempre più rispondenti alle produzioni agricole nazionali.

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