Progettare un frutteto: cosa considerare?

Progettare un frutteto secondo i principi dell'agricoltura di precisione richiede l’attenta valutazione di una serie di fattori: quali?

da uvadatavoladmin
progettare un frutteto

Progettare un frutteto secondo i principi dell’agricoltura di precisione richiede l’attenta valutazione di una serie di fattori che contribuiscono a garantire la sostenibilità economica delle produzioni. Oggi, un aiuto importante è offerto dalla tecnologia che, mediante sensori, software e droni, permette una gestione agronomica sempre più responsabile ed efficiente. Ne abbiamo parlato nel quarto numero della rivista con Leonardo Costanza, Simone Pietro Garofalo e Alessandro Gaetano Vivaldi dell’Università degli Studi di Bari “Aldo Moro”.

L’evoluzione delle pratiche e delle tecniche agricole nella storia ha determinato cambiamenti strutturali e benefici per la società, portando a una progressiva indipendenza dell’uomo dall’ambiente.

Questi cambiamenti si sono susseguiti nel tempo definendo così dei veri e propri “periodi storici” dell’agricoltura, ovvero l’agricoltura 1.0, 2.0, 3.0 e 4.0. Quest’ultima è un’evoluzione dell’agricoltura di precisione 3.0 con l’integrazione di innovative tecniche di analisi e gestione dei dati, tra cui il Machine Learning, l’Internet of Things (IoT), i Big Data, l’Artificial Intelligence, il Cloud Computing e il Remote Sensing (figura 1).

progettare un frutteto fig 1

Al giorno d’oggi, quindi, è possibile utilizzare tecnologie come GPS, sensori, droni, satelliti e software per monitorare l’andamento di diversi parametri (biologico-fisici, chimici e agro-climatici) legati alla produttività agricola e fornire supporto alle decisioni da prendere per una corretta ed efficiente gestione agronomica. L’utilizzo di data logger e Cloud, inoltre, consente di raccogliere una vasta quantità di dati di anno in anno, utili a comprendere l’andamento dei fenomeni e le relazioni tra questi in un determinato sito o area.  I sistemi di trasmissione delle informazioni in agricoltura giocano un ruolo cruciale nell’efficienza e nella produttività del settore.

L’evoluzione della tecnologia ha portato a diverse modalità di comunicazione, tra cui la comunicazione machine to machine (M2M) e la comunicazione human to machine (H2M).

La comunicazione M2M in agricoltura è basata sull’uso di sensori e dispositivi collegati in rete, che raccolgono dati relativi, per esempio, al suolo e allo stato delle colture; questi dati vengono trasmessi in tempo reale a sistemi di gestione centralizzati, consentendo agli agricoltori di monitorare e controllare le operazioni agricole da remoto. Ne sono un esempio i sensori che monitorano l’umidità del suolo o la presenza di parassiti e inviano un allarme agli agricoltori quando necessario. La comunicazione H2M, invece, riguarda l’interazione tra gli agricoltori e le macchine agricole avanzate. Attraverso l’uso di interfacce intuitive, gli agricoltori possono impartire comandi o ricevere informazioni dalle macchine, migliorando l’efficienza delle attività agricole. Ad esempio, gli agricoltori possono utilizzare tablet o smartphone per programmare il lavoro di robot agricoli o monitorare il progresso delle operazioni di semina o raccolta.

I software GIS e CAD consentono di gestire i dati raccolti dalle succitate tecnologie e possono aiutare a ottimizzare l’utilizzo delle risorse (acqua, fertilizzanti e prodotti per la difesa fitosanitaria), a monitorare la fenologia delle colture e a definire con precisione le aree omogenee e non. Il sistema di informazione geografica (Geographic Information System, GIS), per esempio, consente di gestire, analizzare e rappresentare i dati georeferenziati. Uno dei più diffusi software GIS per l’analisi di dati spaziali è sicuramente QGIS (Quantum Geographic Information System); esso è open-source, pertanto può essere installato e utilizzato gratuitamente sul proprio computer, e offre la possibilità di aggiungere plug-in al fine di aumentare le funzionalità. È dotato di un’interfaccia user-friendly, per cui consente agli utenti di gestire, editare e analizzare facilmente dati geo-riferiti, in particolare dati vettoriali e raster. Tipicamente in QGIS i dati vettoriali vengono utilizzati in formato shapefile (.shp) e i dati raster in formato Tag Image File Format (.TIFF).

I software CAD, invece, sono tipicamente utilizzati per il disegno in 2D e 3D, soprattutto in campo ingegneristico e architettonico.

Uno dei software CAD più diffusi è AutoCAD (sviluppato da Autodesk), il cui prodotto finale è di tipo vettoriale. Il vantaggio principale nella progettazione con AutoCAD risiede nell’elevato livello di precisione, maggiore rispetto a quella ottenibile con QGIS, il quale consente di aumentare la precisione in fase progettuale mediante l’utilizzo del plug-in “QAD” e dei tools aggiuntivi. I due software, però, presentano alcune funzionalità comuni: rappresentazione dei dati geospaziali mediante coordinate geografiche, strumenti di visualizzazione avanzati, strumenti di modifica per la manipolazione dei dati, elaborazione e modellizzazione dei dati, interazione con altri software ad esempio per l’analisi statistica, gestione dei metadati (figura 2). 

Progettare un frutteto richiede l’attenta valutazione di tutti i fattori che possono contribuire a garantire la sostenibilità economica.

Il primo passo che l’agronomo deve compiere è valutare se il sito d’impianto proposto dal committente sia confacente alle esigenze della coltura considerata e al sistema colturale scelto, ad esempio dal punto di vista pedo-climatico oppure logistico, considerando il parco macchine dell’azienda. 

In seguito, andrebbe effettuata l’analisi chimico-fisica del suolo per stimare eventuali carenze di nutrienti, il contenuto di sostanza organica e per conoscere la struttura, al fine di poter poi progettare l’impianto di irrigazione e programmare in maniera adeguata gli interventi di fertilizzazione e irrigazione. La scelta della cultivar e dell’eventuale portainnesto deve essere effettuata principalmente in funzione di alcuni criteri, tra cui rientrano la destinazione commerciale, la resistenza a fattori climatici avversi, le caratteristiche pedologiche del sito, il soddisfacimento del fabbisogno in freddo, la resistenza a stress biotici e abiotici, l’epoca di maturazione e la vigoria. 

A seguito delle considerazioni preliminari, per progettare un frutteto è necessario effettuare un rilievo topografico con GPS per tracciare i confini del campo e individuare eventuali ostacoli.

Ottenuti tali dati, mediante l’ausilio dei software CAD e GIS, sarà possibile pianificare nel dettaglio ogni caratteristica del frutteto. Ad esempio, in funzione delle caratteristiche tecniche dei mezzi agricoli che si andranno a utilizzare, sarà necessario considerare uno spazio di manovra dal bordo del campo. Per avere un’idea, in figura 3 sono riportati i limiti di un ipotetico oliveto, il cui limite dal bordo del campo è stato valutato, a titolo esemplificativo, pari a 4 metri. Tali distanze vanno ponderate con precisione considerando tutte le peculiarità non solo dei mezzi agricoli che verranno impiegati nelle varie pratiche colturali, ma anche del sito di impianto. 

Con l’utilizzo dei software sarà possibile avere contezza visiva delle zone di accesso al frutteto, delle strade, delle eventuali zone di carico e scarico (figura 3), della densità e del sesto di impianto, della disposizione spaziale di alberi e filari (figure 4 e 5), della presenza di eventuali ostacoli e dell’ubicazione dei pozzi. Inoltre, i due software possono essere utili anche nella progettazione dell’impianto irriguo, per la corretta disposizione degli impollinatori quando necessari e per il preciso e adeguato posizionamento delle eventuali strutture di sostegno. In caso di appezzamenti piuttosto vasti, sarà più comodo effettuare scelte progettuali potenzialmente differenti, in funzione delle diverse zone omogenee, anche per meglio pianificare eventuali interventi di sistemazione idraulico-agraria. 

Figura 4 (1)

Messo a dimora il nuovo frutteto, QGIS potrà essere utilizzato anche in seguito per monitorare lo stato della coltura, integrando ad esempio tecniche di telerilevamento, attraverso l’utilizzo di immagini spettrali acquisite da droni o da satelliti, per definire eventuali nuove zone omogenee e per gestire in modo sito-specifico gli interventi di difesa e gli input di acqua irrigua e fertilizzanti

In definitiva, appare evidente come oggi la progettazione di precisione di un frutteto non possa prescindere dallo studio e dalla valutazione di un insieme di variabili. E questo non solo in fase di realizzazione, ma anche nel corso della gestione, il tutto sempre tenendo conto della sostenibilità economica. 

 

A cura di:  Leonardo Costanza, Simone Pietro Garofalo e Alessandro Gaetano Vivaldi
© fruitjournal.com

 

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