L’applicazione in agricoltura delle innovazioni tecnologiche e delle comunicazioni digitali sta finalmente mostrando i suoi frutti. Il risultato è un miglioramento delle performance colturali, raggiungendo anche i tre aspetti della sostenibilità: economica, sociale e ambientale.
Queste innovazioni, tra cui l’Internet of Things (IoT), i Big Data e l’avvento dell’agrirobotica, permettono di acquisire e gestire informazioni per praticare un’agricoltura sempre più di precisione. E, grazie, alle potenzialità delle comunicazioni digitali, è possibile anche automatizzare numerosi processi produttivi. La tempestività di intervento e il risparmio di manodopera sono una naturale conseguenza.
I bisogni e le implicazioni in orticoltura
Nel settore orticolo non si potrà fare a meno di nuove soluzioni nella meccanizzazione e nella robotica.
Questo perché, da sempre, il settore richiede molta manodopera e il monte ore lavorativo impatta non solo in termini economici, ma anche sullo sforzo fisico delle maestranze. La tendenza a cui stiamo assistendo è quindi verso un maggiore impiego di soluzioni innovative che non solo agevolino il lavoro dell’operatore, ma che, con il tempo, possano sostituirlo in tutto o in parte.
Le implicazioni sono numerose e possono coinvolgere tutte le operazioni colturali. Maggiore importanza rivestirà l’impiego di sistemi di meccanizzazione evoluta, specialmente nelle produzioni biologiche dove, ad esempio, la pratica del diserbo chimico non è contemplata.
Se è vero che nel contesto europeo e nazionale, si stanno implementando delle misure per favorire questo passaggio in modo graduale, è anche vero che, ad oggi, pochi operatori ancora conoscono e impiegano queste nuove soluzioni tecnologiche.
Nuove prospettive
Il settore orticolo è tra i più esigenti in termini di manodopera, nonché di conoscenze tecniche e tecnologiche. Parlare oggi di sola meccanizzazione in orticoltura può essere riduttivo, in quanto il bisogno che sta emergendo non è il solo impiego di attrezzature meccaniche o meccatroniche, bensì l’utilizzo congiunto di sistemi evoluti di robotica in campo che sfruttano certamente le conoscenze della meccanica e meccatronica di base con il cosiddetto IT Agrifood, ossia l’impiego di tutte quelle conoscenze e tecnologie informatiche, digitali e multimediali che possono agevolare le operazioni in campo.
L’adozione di soluzioni di agrirobotica, più comunemente note come farmbot o agrobot, rappresentano oggi la punta di diamante dell’innovazione tecnologica disponibile.
Sono dei veicoli terrestri (o talvolta aerei), dotati di guida autonoma o semi autonoma, spesso caratterizzati da forme apparentemente futuristiche. Sempre sotto il controllo dell’operatore, effettuano delle operazioni colturali che possono andare dal monitoraggio in campo o in serra delle avversità, alla semina o al trapianto, alla rimozione di erbe infestanti, fino al supporto alle operazioni di raccolta, ecc.
Pur avendo bisogno ancora della presenza e supervisione dell’uomo, questi veicoli sono spesso programmati con algoritmi basati sull’ Intelligenza Artificiale (AI). Hanno quindi all’interno informazioni e conoscenze necessarie per poter effettuare in autonomia il lavoro in campo. È indubbio che, essendo sistemi ideati da tecnici specializzati, contengono “in memoria” le informazioni necessarie per identificare, operare e intervenire per le attività per cui sono programmati. Ogni decisione viene assunta sulla base di informazioni contenute nel software del farmbot stesso, che sono spesso fornite dalle aziende costruttrici. Tuttavia, queste informazioni possono essere aggiornate, nei modelli più evoluti, sulla base dei dati che il veicolo recupera e “memorizza” durante le attività (apprendimento automatico o machine learning), rendendo così il sistema adattabile e flessibile.
Ciò premesso, è certo che l’impiego di tali soluzioni prevede un elevato know-how da parte dei singoli operatori e/o tecnici consulenti: sono necessarie conoscenze e competenze specialistiche puntuali. Queste soluzioni rientrano tra quelle oggi maggiormente note come agricultural data-driven solutions, ossia sistemi evoluti per l’agricoltura di precisione. Dove le attività effettuate sono guidate dall’interpretazione e gestione dei dati e dalla loro elaborazione; sulla base di questo il Farmbot agisce e interviene operativamente.
Alcuni concept e soluzioni disponibili
Ecco ora una sintesi di alcuni modelli di farmbot attualmente disponibili, spesso frutto della migliore ricerca scientifica europea. Alcuni sono ancora in fase avanzata di prototipo mentre altri, invece, sono già stati avviati per l’impiego in alcune aziende europee. I dati tecnici indicati sono quanto dichiarato dai costruttori.
Farmdroid FD20
Concept danese, sviluppato dalla società Genesis XL, è un robot per l’agricoltura 4.0 adattabile per le operazioni di semina e diserbi localizzati, specialmente per alcune colture di pieno campo (bietole, cipolle, carote, spinaci, ecc.).
È costituito da un rover con sistema gps integrato, che può operare su una larghezza di lavoro fino a tre metri. Il sistema di alimentazione è dual o bimodale: elettrico o solare (potenza 1,6 KWh). Ha una capacità di lavoro fino a circa 20 ettari. Riesce a gestire dalle sei alle otto file di coltivazione per ciascuna passata (distanza tra le file configurabile tra i 22,5 e i 75 cm). Ha una massa complessiva di 900 kg e un impatto acustico ≤ 60 dB.
Dino
Farmbot semiautomatico, sviluppato da Naio Tecnnologies, è impiegato per l’estirpazione meccanica delle erbe infestanti e sfrutta i meccanismi di visione artificiale e machine learning, impiegando sensori gps e utilizzando la tecnica Lidar. Ha una massa complessiva pari a 1250 kg con un ingombro spaziale di 250 x 150 cm; può operare su larghezze di lavoro fino a tre metri. L’alimentazione è esclusivamente a batteria (litio, autonomia fino a dieci ore). La complessità di utilizzo è media ed è impiegabile prevalentemente su colture orticole di pieno campo come ad esempio lattuga, cipolle, carote, cavoli, porri, cavolfiori nonché erbe aromatiche, ecc.
Volodrone
Sistema a pilotaggio remoto (Sapr), sviluppato dalla società Volocopter, ha 18 rotori ed è impiegabile per l’esecuzione di trattamenti fitosanitari su orticole di pieno campo. L’alimentazione è esclusivamente a batteria (litio, autonomia max. 30 minuti). Può operare coprendo fino a sei ettari per ogni ora di volo e ha una capacità di trasporto pari a 200 kg di prodotto da distribuire, che viene raccolto nel serbatoio.
Data la massa complessiva, le dimensioni ragguardevoli (920 cm di diametro x 230 cm in altezza da terra) e la possibilità di trasportare e distribuire sulle colture prodotti fitosanitari, l’utilizzo verrebbe esclusivamente concesso in accordo con le restrizioni normative cogenti, unitamente al possesso delle idonee abilitazioni per il pilotaggio remoto (Apr) definite dalle istituzioni preposte (Easa ed Enac) per attività professionali speciali nonché della notifica preliminare dell’attività agli organi di competenza.
Romi
Rover prototipo impiegabile per la gestione delle erbe infestanti, che sono riconosciute tramite una telecamera incorporata. E’ studiato per le aziende orticole a ridotta superficie e prevede il passaggio a cicli regolari (solitamente settimanali) per evitare che l’insediamento di giovani infestanti. Ideale per prose di 70 cm x 120 cm e per colture fino a 50 cm di crescita in altezza, ben si adatta per lattughe e carote. Ogni rover può operare autonomamente fino a 600 mq/giorno (per coltivazioni di lattuga) e fino a 7200 mq/giorno (per coltivazioni di carote).
Kilter AX-1
Sprayer 4.0, sviluppato dalla società Adigo AS e veduto da Kilter AS, impiega le conoscenze della visione artificiale per la gestione delle erbe infestanti, sebbene potenzialmente, possa essere impiegato anche per altri operazioni di difesa fitosanitaria. Sfrutta le tecniche di Deep Learning, attraverso l’’utilizzo di reti neurali artificiali, consentendo di mappare le malerbe, selettivamente dalla coltura e quindi distribuire in modo puntuale la miscela erbicida direttamente sull’infestante (con una risoluzione di 6 x 6 mm), minimizzano la dispersione al suolo e sulla/e coltivazione/i presenti. Questa tecnologia permetterebbe, secondo gli studi effettuati, un abbattimento dell’impiego degli erbicidi fino al 95 %, oltre ad una riduzione quasi totale degli “effetti deriva” e la possibilità di utilizzare anche sostanze attive non selettive come ad esempio l’acido pelargonico, anche in presenza della coltura principale; inoltre, la massa a vuoto di soli 260 kg non impatterebbe significativamente sulla compattazione dei suoli.
Ad oggi, i principali ambiti di impiego interessano coltivazioni di carote, spinaci, rucola e baby leaves, prezzemolo, sedano rapa, ravanelli.
Riflessioni finali
È indubbio che nei prossimi anni assisteremo a una forte accelerazione nell’impiego di queste nuove soluzioni in agricoltura. Il settore, al momento, sta vivendo profondi cambiamenti che, con molta probabilità, rivoluzioneranno il mercato come mai prima d’ora. Tuttavia, l’adozione da parte delle aziende di nuovi strumenti e soluzioni digitali e robotiche, si deve senz’altro accompagnare a un rapido quanto solido consolidamento delle conoscenze e competenze tecniche non solo dei singoli operatori ma anche delle figure consulenziali, che sono chiamate a prestare assistenza tecnica agli agricoltori. Il percorso è affascinante e sfidante al contempo, perché parecchio è stato fatto, ma molta strada resta da percorrere. La nuova “agricoltura della conoscenza” riparte anche da qui, con lo sguardo proiettato al futuro.
