L’applicazione del precision farming alla viticoltura si traduce in ciò che oggi viene comunemente definita viticoltura di precisione.
Questa branca dell’arboricoltura, caratterizzata da elevata affinità alla meccanizzazione, necessita di particolari attenzioni sia sul piano progettuale che gestionale. Questo perché, sebbene tale caratteristica permetta grandi vantaggi dal punto di vista dell’efficienza e quindi della profittabilità, implica al contempo importanti risvolti sul piano ambientale.
In primis, considerata l’orografia delle zone maggiormente vocate alla viticoltura, l’elevato tasso di meccanizzazione può rivelarsi un fattore di peso nei processi di erosione del suolo. Assume quindi grande importanza l’analisi idrogeologica, propedeutica alla progettazione dei nuovi impianti. A questa deve seguire la prima regola della moderna arboricoltura: la progettazione dell’arboreto in funzione delle macchine che vi dovranno operare.
Tutto comincia dal routing
Uno degli elementi che trova maggior giovamento dalla corretta progettazione dell’impianto è infatti il routing, che, sebbene applicabile a tutti i vigneti esistenti, esprime le sue massime potenzialità quando eseguito congiuntamente alla progettazione dei nuovi impianti. Esso consiste nella definizione delle traiettorie ottimali delle macchine al fine di massimizzare l’efficienza dei cantieri di lavoro e per questo necessita d’informazioni spaziali d’elevata accuratezza. Laddove per la costruzione di mappe di prescrizione è sufficiente la perimetrazione dei vigneti, per il routing è infatti necessaria la georeferenziazione dei singoli filari (fig. 1). La costruzione di un modello spaziale così strutturato, permettendo la progettazione delle traiettorie, apre la strada all’avvento dell’automazione totale in arboricoltura, requisito fondamentale per l’ingresso in campo dei primi robot.
Rilevazioni sempre più precise
Le tecniche di correzione differenziale più indicate per rilievi satellitari massivi come quelli necessari in viticoltura sono sicuramente quelle Rtk (Real Time Kinematic), che uniscono all’accuratezza centimetrica la semplicità e la velocità necessarie a operare in campo. La meccanizzazione delle operazioni di rilievo è infatti indispensabile alla costruzione di piani quotati ad alta risoluzione, fondamentali per le analisi idrologiche (fig. 2).
Questo tipo di rilievo permette di costruire modelli digitali d’elevazione (Dem) con risoluzioni superiori di oltre sette volte quelle che caratterizzano i Dem messi a disposizione dalle Regioni. Se per quest’ultimi, infatti, le maggiori risoluzioni spaziali si attestano tra i 100 e 64 m²/pixel, quelli realizzabili con un sistema Gnss come quello descritto possono superare i 14 m²/pixel, garantendo in tal modo un’ottima base per l’esecuzione degli algoritmi d’analisi. Modelli d’elevazione così dettagliati rendono possibili analisi idrologiche molto accurate: come si può apprezzare dalle immagini dello studio in esempio, il risultato della simulazione (fig. 3) si è dimostrato straordinariamente aderente al fenomeno reale.
Le foto scattate in campo a seguito di forti temporali estivi provano l’elevata accuratezza del modello previsionale: in fig. 4 risultano evidenti i solchi scavati dalle principali linee di corrivazione indicate dalla freccia gialla in fig. 3, a valle e a monte della stessa. A ulteriore conferma della bontà del modello, la freccia rossa in fig. 3 indica la zona ad alta vigoria del vigneto sottostante a quello oggetto di studio, ubicata in perfetta corrispondenza delle due principali linee di deflusso visibili al centro dell’appezzamento.
La giusta direzione
L’analisi idrologica è propedeutica alla definizione dell’orientamento d’impianto: i filari svolgono infatti un’importante funzione d’intercettazione del deflusso superficiale e sottosuperficiale delle acque meteoriche, in grado di limitare sensibilmente l’erosione di suolo che questo comporta. Le sistemazioni a rittochino adottate negli ambienti collinari per adattare la viticoltura alla meccanizzazione sono un perfetto esempio di come questo principio non venga tenuto in considerazione. Infatti, quanto più la direzione dei filari si avvicina a quella delle linee di corrivazione, tanto più il deflusso delle acque viene accelerato, inasprendo i fenomeni erosivi.
Le due direzioni dovranno quindi essere incidenti di un angolo la cui ampiezza viene limitata dall’acclività del terreno: le linee di deflusso seguono infatti quelle di massima pendenza locale e, aumentando l’angolo d’incidenza della direzione dei filari, si aumenta la pendenza laterale di lavoro delle macchine. Ne deriva che l’approccio alla progettazione deve principiare dalle zone del sito d’impianto caratterizzate da maggiore acclività, perché saranno queste a definire i limiti all’orientamento. Da queste zone scaturiranno le direzioni d’impianto delle altre parti del vigneto in modo da garantire la continuità di manovra delle macchine.
La fig. 5 sintetizza il processo di analisi congiunta dei deflussi e delle pendenze: in violetto è stato evidenziato l’angolo d’incidenza tra la direzione dei filari e quella dei deflussi principali, mentre il segmento blu identifica la direzione e la posizione lungo la quale è stato generato il profilo del terreno per lo studio della pendenza laterale (riportato in alto a destra nell’immagine).
Macchine su misura
In ultimo si esegue l’analisi degli spazi di manovra, per la quale è necessario costruire accurati modelli delle macchine da utilizzare nelle simulazioni. Quello in esempio, di una scavallatrice, non contempla solo i suoi ingombri, ma tiene anche conto delle componenti interne alla stessa, cioè di quegli organi che entrano in contatto con le strutture dell’impianto. Senza questa accortezza la progettazione avrebbe sofferto di un difetto di sovradimensionamento (fig. 6): assieme agli ingombri – definiti dai cerchi indicati dalle frecce gialle – è essenziale considerare la posizione dell’elemento contenente il battitore, evidenziata dalle frecce rosse. In uscita dal filare, infatti, le svolte possono essere iniziate prima che l’intera macchina superi le ancore dei pali di testata, indicate dai punti gialli. Allo stesso modo, anteriormente esiste un margine di manovra maggiore di quello imposto dai soli ingombri.
I vantaggi offerti dalle applicazioni descritte sono molteplici e notevoli: per necessità di sintesi si sono trascurati ulteriori usi dei modelli spaziali proposti, primo fra tutti quello dell’analisi dei dati raccolti dalle macchine 4.0, informazioni troppo spesso trascurate perché di non immediata interpretazione. Anche in questo caso, si rileva il ruolo di fondamentale importanza dello strato informativo di base della precision farming, quello spaziale, che si configura come il punto di partenza per le analisi utili a una gestione più consapevole ed efficiente delle operazioni agronomiche nell’agricoltura moderna.
Articolo tratto da una delle tre migliori tesi di dottorato della quinta edizione
del Master in agricoltura di precisione realizzato dalla partnership tra:
- Università di Teramo,
- Università di Firenze,
- Università della Tuscia,
- Università di Salerno,
- Cnr,
- Crea;
- Ibf Spa (Bonifiche Ferraresi)
Articolo pubblicato sul Dossier Master Precision Farming di Terra e Vita 14
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