Agricoltura smart tra sostenibilità e innovazione.
Sino a pochi anni orsono, l’immagine di uno sciame di piccole macchine volanti autonome e interconnesse in volo su una distesa di campi coltivati per svolgere le attività colturali sarebbe appartenuta al mondo della fantascienza. Oggi non è più così e nell’agricoltura di precisione (o Smart Agriculture) vedere droni al lavoro comincia a non essere più un evento raro.
Ma quale lavoro possono svolgere queste macchine?
Controllare lo stato di salute delle colture, scattare fotografie e girare video ad alta definizione, inviare poi tutte le informazioni raccolte a un’unità di raccolta ed elaborazione centrale dalla quale chiunque può supervisionare la situazione. Non solo: questi droni possono distribuire fitofarmaci solo nelle zone in cui ce n’è effettivamente bisogno, individuare i focolai di infestazione dei parassiti e identificare le aree del campo che necessitano di una maggiore o minore irrigazione.
Nel prossimo futuro potrebbero essere a guida autonoma, orientarsi tramite GPS sul territorio grazie alle mappe digitali ed essere in grado di comunicare l’uno con l’altro per organizzare al meglio il lavoro.
La mano volante dell’Agricoltura di precisione
Tra i principali obiettivi per l’utilizzo dei droni c’è quello di rendere l’agricoltura sempre più razionale, efficiente e sostenibile, riducendo al minimo gli sprechi e ottimizzando l’uso di risorse.
Tutti gli obiettivi che si pone l’agricoltura di precisione, un settore in forte crescita che promette di ridurre dell’85% l’utilizzo di pesticidi e di aumentare i raccolti (e il fatturato) anche del 20% e che, nell’ottica dell’Agricoltura 4.0, fa ampio ricorso alle più moderne tecnologie, dai sensori al 5G e dai droni all’intelligenza artificiale. Date le potenzialità economiche e produttive, non stupisce che il giro d’affari che circonda i droni a utilizzo agricolo si aggiri già intorno ai 2 miliardi di dollari, mentre le tecnologie di cui i droni si dotano evolvono in maniera vertiginosa, includendo geolocalizzazione, interazione con i satelliti, sensori di prossimità termici e ottici, elaborazione e gestione dei dati tramite riconoscimento immagini e non solo.
È tutto il mercato della smart agriculture che cresce a grande velocità, tanto che nei prossimi cinque anni dovrebbe raddoppiare, raggiungendo un valore complessivo di 22 miliardi di dollari. Dietro una crescita così repentina la necessità di produrre sempre maggior cibo con meno superfice coltivabile, pena il rischio di veder vacillare la sicurezza alimentare e dover fare i conti con le derivanti instabilità locali e globali.Per adattarsi, le aziende sfruttano sempre più l’agricoltura di precisione per aumentare i raccolti, ridurre gli sprechi e mitigare i rischi economici e di sicurezza che inevitabilmente accompagnano l’incertezza agricola.
Secondo un rapporto delle Nazioni Unite, la popolazione mondiale raggiungerà infatti i 9,7 miliardi entro il 2050 e toccherà quasi 11 miliardi entro la fine del secolo.
Per assicurare sostentamento a tutti, la terra coltivabile dovrà diventare molto più redditizia di quanto non sia oggi, aumentando la produzione, a parità di terreno, anche del 60%.
Un obiettivo raggiungibile solo attraverso l’utilizzo delle nuove tecnologie in campo agricolo, che sono infatti già state almeno parzialmente adottate dal 55% delle aziende agricole intervistate in uno studio dell’Osservatorio Smart Agrifood del Politecnico di Milano.
L’agricoltura di precisione in Italia
Sebbene l’Italia non sia certo tra le capofila nell’applicazione delle soluzioni di Smart Farming, anche da noi le cose si stanno muovendo: il mercato italiano ha raggiunto nel 2020 un giro d’affari pari a 540 milioni, con una crescita del 20% rispetto all’anno precedente. La chiave di volta della “nuova agricoltura” è la raccolta e la gestione dei dati che, ovviamente, non vengono raccolti solo dai droni.
Tra gli altri protagonisti dell’agricoltura smart troviamo per esempio i sensori, che, disseminati lungo i campi, raccolgono dati che vengono poi elaborati per fornire consigli sulle piante più adatte a un determinato tipo di terreno, suggerire il momento più adatto per arare il campo e prevedere la resa attesa per la stagione in corso. Sempre tramite sensori, è anche possibile ottimizzare automaticamente il consumo d’acqua in base ai fabbisogni delle diverse parti di terreno, arrivando a risparmiare da un minimo del 25% fino a un massimo del 60%.
Il ruolo dell’intelligenza artificiale
Nel momento in cui l’acqua diventa un bene sempre più prezioso, sfruttare la tecnologia per ridurne il consumo è di fondamentale importanza. Ed è qui che – in aggiunta al risparmio reso possibile dai sensori che monitorano le condizioni dei campi– entra in gioco anche l’intelligenza artificiale: una startup italiana come Blue Tentacles sfrutta un sistema di precisione basato su AI che grazie ai sensori prende nota di umidità, temperatura, clima, previsioni meteorologiche e dati satellitari per aiutare gli agricoltori a migliorare la loro irrigazione, risparmiando acqua ed energia.
Parlando di intelligenze artificiale, non si può nemmeno sottovalutare l’importanza che rivestono in questo settore i nuovissimi trattori a guida autonoma: veicoli sviluppati da storici marchi come John Deere, o da nuove startup 100% elettriche come Monarch, che non sono solo in grado di guidarsi da soli, ma anche di raccogliere informazioni ed eseguire in totale autonomia le azioni necessarie a ottenere la migliore produttività.
Oltre ad aumentare la resa e diminuire gli sprechi, le innovazioni dell’agricoltura digitale consentono di porre parzialmente rimedio ai gravi problemi ambientali che stanno avendo un impatto diretto proprio sull’agricoltura, quali la perdita di biodiversità e la riduzione nella fertilità dei suoli. Un problema che, ormai, è diventato urgente anche nel nostro paese, dove si stima che negli ultimi 40 anni si sia perso il 33% dei terreni fertili.
Da questo punto di vista, potrebbe essere fondamentale l’apporto della robotica: negli Stati Uniti si stanno diffondendo startup, come Iron Ox, specializzate nell’utilizzo di bracci robotici per la coltivazione di verdura in vasche idroponiche. Anche attraverso l’intelligenza artificiale, i robot di Iron Ox sono in grado di rilevare gli attacchi parassitari e le malattie prima che prendano piede, coltivando così in mezzo ettaro di terreno la lattuga che di solito richiede 12 ettari.
I robot-impollinatori
Ma la tecnologia contribuisce mitigare anche gli effetti negativi che inquinamento e cambiamenti climatici provocano sulla popolazione degli insetti impollinatori.
Per quanto la priorità debba sicuramente essere quella di interrompere il declino nella popolazione delle api e degli altri insetti, la tecnologia può comunque dare una mano nell’immediato, attraverso la creazione di robot-impollinatori che sopperiscano al calo degli insetti che svolgono questa vitale funzione.
Uno dei progetti più interessanti, da questo punto di vista, è quello dell’Università di Delft nei Paesi Bassi, che punta a creare dei mini-droni dotati di ali in grado di impollinare le piante.
Questo robot è stato battezzato DelFly ed è in grado di stazionare in volo sopra una determinata zona, andare in qualunque direzione e anche di ruotare improvvisamente di 360°, replicando in questo modo –grazie alle sue ali– alcuni movimenti tipici degli insetti. Le ali sono inoltre fatte di mylar, una pellicola trasparente che rende questi piccoli robot molto leggeri e quindi sicuri per le persone che lavorano nelle loro vicinanze.
Attualmente la DelFly ha un’apertura alare di 33 centimetri e pesa 29 grammi, e può volare per soli sei minuti consecutivi, ma l’azienda produttrice conta di riuscire a ridurre in tempi ragionevoli le dimensioni del prototipo e di conferirgli maggiore autonomia, rendendola un supporto concreto per le colture che già oggi stanno soffrendo per la carenza di insetti impollinatori.
