Innovazione digitale e sostenibilità nell’agricoltura di precisione

Uno dei cardini dell’Agricoltura 4.0 è l’agricoltura di precisione, che serve a incrementare l’efficienza del processo produttivo, adattandolo alla variabilità, spaziale e temporale, della produzione. Il caso Agricolus [...]
Paola De Bernardi

Dipartimento di Management, Università di Torino.

Christina Daliani

Dipartimento di Management, Università di Torino.

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I sistemi agroalimentari sono chiamati a confrontarsi nel prossimo decennio con forze dirompenti come globalizzazione, sovrappopolamento e cambiamento climatico. Uno dei cardini dell’Agricoltura 4.0 è l’agricoltura di precisione, che serve a incrementare l’efficienza del processo produttivo, adattandolo alla variabilità, spaziale e temporale, della produzione consentendo interventi mirati e tempestivi con ottimizzazione delle risorse impiegate e la riduzione degli sprechi che derivano dalla disomogeneità. La diversificazione nell’applicazione (rateo variabile) degli input avviene sulla base di dati rilevati, in tempo reale, da sensori posizionati in certi settori del campo o applicati sulle macchine da raccolta (georeferenziazione) o con l’utilizzo di mappe di prescrizione. Integrando le informazioni provenienti da varie fonti, la rilevazione della variabilità può essere analizzata e gestita tempestivamente ed efficacemente con l’adozione di strategie specifiche ed evidenti benefici in termini di resa e profittabilità per l’agricoltore e un impatto positivo sull’ambiente e sulla qualità del prodotto.

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Agricoltura di precisione: il progetto Agricolus

In questo contesto digital driven nasce, nel 2017 a Perugia, la piattaforma agritech creata dalla startup innovativa Agricolus, con l’obiettivo di supportare aziende agricole e professionisti del settore nel semplificare e valorizzare il lavoro in campo. La passione per il territorio e per chi coltiva la terra spinge i soci non solo a importare tecnologie innovative, già molto diffuse in America, ma soprattutto a renderle accessibili e facili da usare, con lo scopo di raggiungere quella sostenibilità ambientale ed economica richiesta all’agricoltura, “making agritech sustainable”. L’elemento che contraddistingue la piattaforma è la possibilità di integrare dati raccolti da fonti diverse, fornendo un sistema di supporto alle decisioni completo. Nello specifico, Agricolus propone soluzioni personalizzate a seconda delle esigenze colturali delle aziende o delle organizzazioni del settore (associazioni di categoria, cooperative, distributori):

  • mappatura dei campi con registrazione puntuale ed elaborazione dei dati (sistemi GIS) raccolti in tempo reale da sensori, per formulare decisioni personalizzate nel tempo e nello spazio;
  • immagini satellitari utili per il telerilevamento dello stato di salute delle colture, attraverso l’elaborazione di indici di vegetazione (vigoria, stress idrico, livello di clorofilla);
  • modelli previsionali che ottimizzano l’impiego degli input (acqua, fertilizzanti, fitofarmaci), previa elaborazione di dati ambientali, e consentono l’attuazione di interventi mirati, riducendo l’impatto ambientale ed incrementando la produttività e la qualità del prodotto (agricoltura di precisione)
  • DSS (Decision Support Systems) che affiancano e supportano l’agricoltore nel suo processo decisionale, suggerendo gli interventi più appropriati da effettuare sulla base di informazioni raccolte, interpretate ed integrate automaticamente (database ed algoritmi sofisticati) affinché il dato grezzo acquisisca significato diventando consiglio agronomico. Grazie al machine learning, anno dopo anno, il processo diventa più accurato, diminuendo la quantità dei dati necessari da analizzare.

La piattaforma di agricoltura di precisione prevede sistemi di gestione per colture specifiche (oliveti, vigneti, mais e campi di tabacco), mentre alcune funzionalità di base sono concesse gratuitamente per un primo approccio alla tecnologia. Di recente, Agricolus, ha dato vita ad AgriTrack, una serie di soluzioni pensate per le organizzazioni che vogliono gestire in modo efficiente e innovativo il rapporto con le aziende agricole e tracciare tutte le attività relative alla produzione. Il servizio Agriservices mette a disposizione delle organizzazioni uno strumento personalizzato di coordinamento multi-azienda delle attività agronomiche, supporto alle aziende con l’invio di report, consultazione di DSS cross-aziendali e di selezione di corsi di formazione online dedicati alle imprese agricole, sempre nell’ottica dello sviluppo di una agricoltura di precisione.

Insegnare l’agricoltura di precisione: l’Agricolus Professional Academy

Come si sa, la tecnologia da sola non risolve i problemi. Sono necessarie competenze specialistiche, in grado sfruttare appieno i benefici dell’agricoltura di precisione. È proprio in questa direzione che l’Agricolus Professional Academy è stata creata per supportare e accompagnare i professionisti del mondo agricolo attraverso una formazione adeguata e periodica nell’utilizzo delle tecnologie, rilasciando vari livelli di certificazione. Con la stessa filosofia, l’Agricolus Educational Academy, è stata creata per formare le nuove generazioni ed è rivolta a studenti di Università Agrarie e Forestali, Istituti Agrari e Istituti Tecnici Superiori, preparando i professionisti di domani con una formazione tecnica di base e mettendo a disposizione dei kit, completamente gratuiti, per esercitazioni in campo.

L’approccio adottato dall’azienda offre un triplice vantaggio (Triple Win):

  • contenimento dei costi dell’azienda con aumento dell’efficienza e della produttività
  • miglioramento della qualità del prodotto, più salubre e meno trattato chimicamente
  • riduzione dell’impatto ambientale, riducendo al minimo la lavorazione del suolo, l’uso di acqua e pesticidi.

Agricolus contribuisce al raggiungimento di diversi obiettivi di sviluppo sostenibile, SDGs, dell’Agenda 2030, sottoscritta dai paesi membri dell’ONU nel 2015. L’innovazione della startup perugina è anche frutto di un ecosistema di riferimento che dal locale e territoriale, diventa globale. Infatti, l’azienda è una delle stelle di punta delle RisingFoodStars del consorzio pan-europeo dell’European Institute of Innovation and Technology, EIT Food, in cui la partecipazione, co-creazione progettuale e collaborazione, continua a vederla tra gli attori principali riconosciuta anche con diversi premi all’innovazione.

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Le politiche della Ue e dell’Italia per l’agricoltura di precisione e 4.0

Il ruolo delle istituzioni e l’attuazione di politiche volte ad assicurare la transizione giusta ed equa di tutti i soggetti interessati, risulta fondamentale per l’accelerare la trasformazione. La PAC 2021-2027 (quadro finanziario pluriennale di oltre 1.000 miliardi) tiene conto degli obiettivi specifici dell’UE identificando i bisogni nei piani strategici degli stati membri, i quali godono di un ampio margine di manovra. Il quadro rimane prevalentemente invariato rispetto al precedente, ma sono presenti interventi per maggiore efficienza e semplificazione e una condizionalità rinforzata per azioni ambientali e legate al clima. La transizione digitale in agricoltura è incoraggiata da fondi versati secondo criteri equi ed efficaci.

Uno strumento temporaneo per un’Europa più ecologica e digitale, Next Generation EU, prevede lo stanziamento di risorse aggiuntive (750 miliardi) per la ripresa e la resilienza dopo la pandemia Covid-19. Il piano nazionale di ripresa e resilienza (PNRR) è il programma di investimenti che l’Italia deve presentare alla Commissione europea nell’ambito del Next Generation EU. Coerentemente con gli obiettivi del Green Deal, le aree in cui si investirà maggiormente (più di 110 miliardi) sono la digitalizzazione (piano di Transizione 4.0), l’innovazione, la rivoluzione verde e la transizione ecologica.

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Sviluppo Sostenibile

Contributi e finanziamenti agevolati sono concessi dal MISE (bando Digital Transformation), al fine di favorire il processo di trasformazione tecnologica e digitale dei processi produttivi delle micro, piccole e medie imprese, mentre sono previste delle agevolazioni a fondo perduto (voucher “Innovation Manager“) per l’acquisizione da parte di queste imprese (MPMI) di prestazioni consulenziali specialistiche finalizzate a implementare le tecnologie abilitanti previste dal Piano Nazionale Impresa 4.0.

Gli effetti negativi della filiera alimentare globale sul clima

Secondo stime delle Nazioni Unite [1] la popolazione mondiale crescerà di altri 2 miliardi nel 2050, rispetto ai 7,7 attuali, e il numero delle persone oltre i 65 anni di età supererà quello dei giovani (15-24 anni) per diventare il doppio paragonato a quello dei bambini sotto i 5 anni. Mentre il mondo invecchia diventa anche più ricco, con oltre la metà dei suoi abitanti appartenente alla classe media [2], per quanto l’eccezionale ritmo di crescita che ha caratterizzato gli ultimi dieci anni sia stato rallentato dalla pandemia [3].

Gli effetti negativi della filiera alimentare globale sul clima e sul degrado ambientale (consumo di energia e risorse, deforestazione, emissioni CO2), ma anche la vulnerabilità della stessa di fronte a questi effetti sono ormai evidenti e documentati [4]. Uno studio pubblicato di recente su Nature Food [5] rivela che il 34% di tutte le emissioni globali di gas serra di origine antropica è causato dai sistemi agroalimentari, di cui il 70% deriva dall’agricoltura e dall’uso del suolo.

L’agricoltura può diventare soluzione di un problema, del quale è stata in parte la causa. L’innovazione è condicio sine qua non per far fronte al cambiamento delle preferenze dei consumatori, a una crescente concorrenza, ai mutamenti demografici e alle politiche economiche globali, così come a eventi inaspettati che possono avere gravi ripercussioni sociali e ambientali, fra cui eventi climatici estremi e pandemie. L’innovazione offre prospettive, vantaggi e risposte concrete contro le sfide attuali, garantendo maggiore qualità e sicurezza alimentare, attraverso il disegno di sistemi agroalimentari più efficienti, consapevoli e sostenibili, in grado di presidiare tutti i pillar della sostenibilità, ovvero la dimensione economica, quella sociale e ambientale.

Se vogliamo che tutto rimanga come è, bisogna che tutto cambi.[7]

Il primo passo verso il cambiamento è la presa di coscienza dell’esigenza di modificare lo status quo attraverso l’identificazione degli approcci, delle tecnologie e degli strumenti più idonei ed efficaci per affrontare la sfida del futuro agroalimentare. L’Europa, fra i principali responsabili dell’impatto sull’ambiente, si è posta l’obiettivo di raggiungere la neutralità climatica entro il 2050. Uno dei pillar del Green Deal è la strategia Farm to Fork che, mediante la riduzione drastica dell’uso di pesticidi, nutrienti e fertilizzanti in agricoltura, oltre che la conversione del 25% della superficie agricola europea all’agricoltura biologica entro il 2030, è finalizzata a trasformare l’intera filiera agroalimentare europea, guidando la transizione verso un sistema alimentare equo, sano e rispettoso dell’ambiente.

Uno sviluppo sostenibile dal punto di vista economico

La prospettiva di uno sviluppo sostenibile dal punto di vista economico, sociale e ambientale, percorrendo grandi sfide e cambiamenti strutturali, presuppone la creazione di ecosistemi resilienti che, a loro volta, non possono che originarsi da processi innovativi. In questo contesto, le tecnologie digitali costituiscono un fattore chiave in grado di rivoluzionare il settore agricolo, trasformando processi produttivi e distributivi, attraverso nuovi modelli di business sostenibili. Testimonianza del potenziale tecnologico sono i dati del mercato mondiale, di soluzioni digitali per la filiera agroalimentare, che continua a crescere. Ma anche l’Italia ha dato segni di crescita esponenziale, con un tasso di crescita del 20% annuo nel 2020 e con la generazione di 540 milioni di euro di fatturato, ben il 4% del mercato globale.

Il settore agricolo italiano, grazie anche alla percezione del made in Italy come garanzia di eccellenza dei prodotti alimentari, ha saputo reagire alla pandemia, registrando perdite più contenute rispetto ad altri Paesi. Come emerge dai risultati della Ricerca realizzata dall’Osservatorio Smart Agrifood [6], nel corso del 2020, il settore sembra consapevole delle potenzialità e dei benefici del digitale. Sebbene solo il 3-4% della superficie coltivabile totale sia coltivata con strumenti di Agricoltura 4.0, il 60% delle aziende agroalimentari coinvolte nella ricerca dichiarano di utilizzare almeno una soluzione di Agricoltura 4.0. Si tratta per lo più di tecnologie considerate “di base”, software gestionali e dispositivi portatili, a supporto dei processi produttivi e trasformativi, sebbene il ruolo dei dati diventi gradualmente più evidente nel passaggio dalla semplice raccolta di informazioni alla loro valorizzazione, costituendo la base per decisioni fondate sulla conoscenza, in un’ottica di profittabilità aziendale e di sostenibilità ambientale e sociale.

D’altronde, l’emergenza sanitaria ha contribuito all’aumento della pianificazione degli investimenti nel digitale e gli incentivi fiscali disponibili alla quasi totalità delle aziende italiane favoriscono il trend: l’85% delle imprese considerate nella ricerca, dichiara di voler investire nei prossimi 3 anni in tecnologie digitali. I principali motivi che spingono le imprese all’adozione di strumenti digitali sono l’ottimizzazione degli input, la tracciabilità dei lotti e la misura dell’impatto ambientale delle coltivazioni. I benefici più significativi dell’utilizzo di questi strumenti si riscontrano proprio nella tracciabilità dei prodotti lungo la filiera e nella gestione dei rapporti con gli enti di certificazione e la Pubblica Amministrazione. Quello che limita, invece, maggiormente la diffusione della digitalizzazione sono i costi elevati, la mancanza di competenze e formazione specifica da parte degli utilizzatori e l’assenza di interoperabilità ed interconnessione da parte delle applicazioni disponibili.

 

Note

[1] United Nations, Department of Economic and Social Affairs, Population Division (2019). World Population Prospects 2019: Highlights. ISBN: 978-92-1-148316-1.

[2] Homi Kharas and Wolfgang Fengler, Brookings Institution (2019). Future Development. Double tipping points in 2019: When the world became mostly rich and largely old.

[3] Pew Research Center analysis of data from the World Bank PovcalNet database (2021). The Pandemic Stalls Growth in the Global Middle Class, Pushes Poverty Up Sharply.

[4] Food and Agriculture Organization of the United Nations (2017). The State of Food and Agriculture, Leveraging Food Systems for Inclusive Rural Transformation. ISBN 978-92-5-109873-8.

[5] Crippa, M., Solazzo, E., Guizzardi, D. et al. Food systems are responsible for a third of global anthropogenic GHG emissions. Nat Food 2, 198–209 (2021). https://doi.org/10.1038/s43016-021-00225-9

[6] Osservatorio Smart Agrifood, Politecnico di Milano, Dipartimento di Ingegneria Gestionale (2021). Smart Agrifood: condivisione e informazione, gli ingredienti per l’innovazione.

[7] Giuseppe Tomasi di Lampedusa, Il Gattopardo (1958). Feltrinelli

 

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