L’offerta sul mercato di sistemi web e app che forniscono informazioni sul vigore vegetativo e sul fabbisogno irriguo si allarga sempre di più, proprio grazie all’agevole accesso ai dati dei satelliti Sentinel dell’Agenzia Spaziale Europea. Non è infatti particolarmente complesso sviluppare un’App oppure un WebGIS per la visualizzazione di mappe di indici di vigore vegetativo costruite da immagini Sentinel, magari accoppiandole alle previsioni meteorologiche. Se da un lato alcune elaborazioni di base sono alla portata di tutti, dall’altro lo sviluppo di un sistema di consiglio per l'irrigazione affidabile necessita di competenze specifiche per derivare informazioni di livello più alto.
Nella figura 1 sono riportate le mappe ottenute con la procedura Irrisat su alcuni appezzamenti coltivate con foraggi, in cui si nota l’evidenza con cui si rilevano i diversi stadi di crescita, nonché l’uniformità internamente alle singole particelle. Oltre alle immagini in falsi colori, realizzata utilizzando le bande dell’infrarosso di Sentinel-2 con risoluzione di 10x10 m, sono illustrate le mappe di copertura del suolo, Indice di Area Fogliare e fabbisogno irriguo, ottenute mediante opportuni algoritmi.
In questo caso si utilizzano osservazioni a diverse lunghezze d’onda nell’intervallo spettrale dell’infrarosso, disponibili con Sentinel-2 alla risoluzione di 20x20 m. In maniera analoga è possibile derivare lo stato idrico del sistema suolo-pianta, l’evapotraspirazione e individuare la possibile insorgenza di stress idrici.
Fig. 1 - Esempi di mappe (serie temporali) di copertura del suolo, Lai, fabbisogno irriguo
Nel WebGIS è possibile sia visualizzare i valori dei singoli pixel sia ottenere il valore medio per il campo i cui limiti sono identificati dall’utente. Variazioni significative del fabbisogno irriguo all’interno della parcella possono giustificare il ricorso ad apporti irrigui differenziati nelle diverse zone. È possibile ottenere un grafico dell’andamento temporale e per il fabbisogno irriguo la previsione nei 5 giorni seguenti.
Lo stato della coltura osservato dal satellite rappresenta, in termini di sviluppo e di vigore, la sintesi di tutte le operazioni agronomiche effettuate fino a quel momento, e pertanto tiene conto implicitamente del livello di fertilizzazione adottato, di eventuali fattori limitanti nel suolo, dell’insorgenza di fenomeni di stress. Il volume d’adacquamento consigliato può essere poi somministrato secondo tempi e modalità che vengono lasciate alla discrezione dell’utente, che terrà conto della capacità d’infiltrazione del suolo per stabilire l’intensità dell’apporto irriguo (in special modo nell’impianti ad aspersione).
L’informazione fornita dai servizi di assistenza all’irrigazione rappresenta quindi la porta d’ingresso nell’agricoltura digitale, che può arricchirsi di ulteriori componenti. Ad esempio, sensori che rilevano il contenuto d’acqua nel suolo, specialmente se installati in corrispondenza degli apparati radicali, sono utili per indicare il momento d’intervento e seguire l’evoluzione a seguito degli interventi irrigui applicati. Le informazioni provenienti dai sensori possono essere integrate nei sistemi di consiglio irriguo, sia per utilizzare un’unica piattaforma per i due tipi di dati (mappe e sensori) sia per migliorare i risultati degli algoritmi utilizzati per il calcolo del fabbisogno irriguo dai dati remoti.
Trasferire in campo il consiglio irriguo
L’attuazione del consiglio irriguo richiede il maggior investimento da parte dell’azienda, sia in termini di tempo che di risorse economiche, a seconda del numero degli appezzamenti, delle attrezzature irrigue presenti e dell’esigenza o meno di differenziare gli apporti irrigui all’interno di singoli appezzamenti che presentino significative variazioni nello sviluppo della coltura.
È soprattutto in questa fase che occorre sempre un certo livello d’interazione fra chi sviluppa il consiglio irriguo e l’utente finale, per adattare il servizio alle esigenze aziendali e per aiutarlo nell’utilizzo quotidiano. Questo tipo di approccio è utilizzato nei servizi di consulenza per la fertilizzazione, dove spesso è presente una figura intermedia, il consulente agronomico, che utilizza le informazioni ed i dati provenienti da piattaforme digitali e le trasferisce all’utente finale in modo tradizionale, ossia con tabelle e calendari di prescrizione.
Nel caso dell’irrigazione, il problema è quello di controllare che il volume irriguo somministrato a ciascuna parcella corrisponda a quello indicato dal consiglio irriguo. Questo controllo presuppone l’installazione di un contatore in testa all’impianto che serve la parcella in considerazione.
Molto spesso, infatti, la portata non è costante e regolarsi in base alla durata dell’intervento, come accade nell’irrigazione tradizionale, non consente di avere una sufficiente accuratezza. Questo tipo di controllo è di immediata applicazione in tutti quegli impianti consortili dotati di gruppi di consegna intelligenti, ovvero dotati di elettrovalvola e dispositivo attuatore programmabile (tipo il sistema “Aquacard” utilizzato fino a qualche anno fa oppure “Hydropass” della Acmo).
Pur apparentemente semplice, questo tipo di attuazione richiede comunque un certo impegno organizzativo in azienda, che inizialmente potrà apparire eccessivamente gravoso, al punto da scoraggiare l’utilizzo del consiglio irriguo. Le nuove tecnologie digitali nell’agricoltura di precisione consentono lo scambio di dati fra gli impianti irrigui aziendali ed il sistema informatico che riceve il consiglio irriguo (è preferibile in questo caso un vero e proprio computer aziendale).
In questo caso, l’investimento economico è più impegnativo, così come il grado di competenza informatica disponibile in azienda. Il controllo remoto degli impianti a microportata o ad ala fissa è una soluzione tecnica consolidata e disponibile da anni sul mercato.
Sistemi di telecontrollo
I maggiori produttori italiani ed esteri di materiali per irrigazione hanno in catalogo sistemi di telecontrollo che consentono di programmare con precisione la durata (e quindi il volume distribuito) degli interventi irrigui in ciascuno dei settori asserviti da un’elettrovalvola e contatore volumetrico elettronico.
Nel caso delle impianti irrigui semoventi, si entra nel campo dell’irrigazione a rateo variabile (Vri, variable rate irrigation), nata inizialmente sulle grandi macchine come pivot e ranger dotati di Gps, che dispongono di possibilità di controllo di diversa complessità: dalla variazione della velocità di avanzamento all’apertura e chiusura degli irrigatori lungo le campate, in modo da adottare intensità di pioggia differenti da zona a zona.
Il controllo di tutte le macchine presenti in azienda può essere concentrato in un singolo sistema informatico, come ad esempio la piattaforma Irrigation 4.0 della Ocmis e i sistemi per l’Agricoltura 4.0 di Irrigazione Veneta. Nel caso di impianti semoventi a cannone, di gran lunga i più utilizzati in Italia, da diversi anni le macchine possono essere dotate di centraline elettroniche che consentono il controllo di tutti i parametri per una completa automazione dell’irrigazione con elevata precisione negli adacquamenti, differenziando la velocità di avanzamento e impostando i tempi di sosta iniziale e finale.
Più di recente, sono stati immessi sul mercato irrigatori elettronici dotati di collegamento internet e gps per il controllo a distanza della velocità di rotazione all’interno della singola spazzata del getto (ad esempio, il sistema Elektrorain della Sime), verificando il valore della pressione all’ugello. Unitamente al controllo della velocità di avanzamento, è possibile programmare il quantitativo d’acqua da somministrare in maniera differenziata e con precisione all’interno del singolo appezzamento.
Trasferimento informazioni
Lo scambio di dati fra i software che controllano gli impianti e i sistemi di consiglio irriguo può rappresentare l’ultimo ostacolo da superare. In molti casi, il trasferimento delle informazioni è manuale, comportando un certo dispendio di lavoro. L’evoluzione del cloud-computing consente già oggi di facilitare lo scambio di dati fra applicazioni diverse sfruttando il concetto di Api, ovvero Application Programming Interface, per accedere da software specifici, come quelli che controllano gli impianti irrigui, alle mappe ed a tutte le informazioni del consiglio irriguo messe a disposizione su cloud. Un esempio di quest’applicazione è in corso di sviluppo nell’ambito del progetto europeo Coala (Copernicus-based information service for irrigation and nutrient management for the Australian agricultural systems).
Agricoltura 4.0 e costi di esercizio
In conclusione, possiamo affermare che i servizi digitali di assistenza all’irrigazione consentono all’azienda agricola di mettere facilmente un primo piede nell’Agricoltura 4.0, e di verificarne di persona i vantaggi. L’utilizzo di un servizio di consiglio irriguo è senz’altro facilitato se è presente un consulente agronomo in azienda, come spesso accade nel caso della fertilizzazione.
Nel caso dell’irrigazione, è molto più raro che l’utente si rivolga a un consulente, sia perché ha maggior familiarità circa la risposta della coltura all’irrigazione, sia perché non è particolarmente incentivato, dal punto di vista economico, al risparmio idrico e preferisce non prendersi rischi di danni alla produzione derivanti da interventi irrigui “insufficienti”.
Purtroppo i cambiamenti del clima in atto (e la maggior sensibilità degli agricoltori nell’avvertirne gli effetti) spesso amplificano i timori di danni da siccità e portano ad un aumento incontrollato dei volumi irrigui. Tuttavia, il costo della risorsa idrica è destinato ad aumentare, sia nell’irrigazione collettiva che nell’autoapprovvigionamento, e questa circostanza, unitamente alla riduzione della disponibilità delle risorse idriche, potrebbe portare ad un maggior interesse nell’adozione di servizi di assistenza all’irrigazione.
Mentre nella gestione consortile i costi di esercizio delle reti crescono (con conseguente revisione delle contribuzioni a carico delle aziende), nell’autoapprovvigionamento è sempre presente un costo energetico, il cui impatto sul bilancio aziendale diventa sempre più importante. In alcuni casi, l’incidenza del costo dell’irrigazione sul bilancio aziendale è già sufficientemente alta da giustificare un monitoraggio attento dei volumi somministrati.
