La diffusione delle tecnologie digitali in agricoltura ha favorito l’uso ricorrente degli indici vegetativi da telerilevamento. Calcolati a partire da dati rilevati da satellite o drone, questi strumenti permettono di monitorare e gestire le colture, agevolando così il lavoro in campo.

L’agricoltura vive oggi un periodo complesso, caratterizzato da cambiamenti climatici, bassa remunerazione del settore primario, una sempre più scarsa reperibilità di manodopera specializzata, oltre che da una mancata tutela dei Made in Italy.

Alla luce delle problematiche attuali con cui l’agricoltura dovrà fare i conti, un valido aiuto arriva dalle nuove tecnologie, come droni, sensori ambientali, IoT (Internet of things) e Big data.

I droni sono velivoli senza pilota in grado di monitorare le colture in tempo reale e trasmettere immagini e anche informazioni utili sullo stato di salute. Acquisiscono immagini per la creazione di ortofoto e anche per la stesura di indici vegetativi in seguito alla loro elaborazione con software specifici.
I sensori ambientali, collocati nei campi, sono in grado di registrare dati meteo climatici e informazioni relative al fabbisogno idrico del suolo.
L’IoT è una tecnologia che consente a più strumenti diversi (droni, sensori, ecc.) di connettersi e comunicare tra loro per scambiarsi informazioni e dati utili per migliorare lo sviluppo e la fisiologia delle colture in atto.
I Big Data sono l’insieme di tutte le informazioni e i dati che vengono generati dalle varie tecnologie in modo da agevolare le decisioni nel ciclo di produzione.
In questo contesto rientrano anche gli indici vegetativi, un valido strumento nelle agevolazioni delle decisioni sulla coltivazione e difesa delle colture. Attualmente l’indice vegetativo più usato è il Normalized difference vegetation index (NDVI), che offre un valido aiuto sul monitoraggio delle colture in merito all’accrescimento della biomassa e alla vigoria vegetativa, anche in ambito forestale (Leaf area index, forest supply, ecc.).

Altri due indici vegetativi di interesse sono il GNDVI (Green Normalized difference vegetation index) e l’MCARI (Modified Chlorophyll Absorption in Reflective Index).

Il primo monitora il tasso di fotosintesi delle piante, correlato chiaramente al suo stato di benessere/stress; il secondo misura la concentrazione di clorofilla nelle foglie.
Prima di analizzare l’interpretazione del valore riportato sugli indici vegetativi, è bene fare una premessa: tutti gli indici hanno un range che va da -1 a 1, dove da -1 a 0 vengono misurati gli immobili, la neve, l’acqua.
Pertanto in riferimento alla parte relativa alle colture, il valore usato sarà da 0 a 1, quindi più il valore medio si sposterà verso destra (1), meglio starà la coltura.
Per comprendere meglio l’utilità degli indici vegetativi, verranno esaminate diverse situazioni di campo riferite alla coltivazione dell’olivo, della vite e del grano.
Per effettuare i rilievi è stato utilizzato un drone DJI Phantom 4 multispectral, mentre per l’elaborazione delle immagini il software Pix4dfields.
Nel caso studio n. 1 si tratta di un uliveto della varietà Ottobratica con sesto di impianto di 7×7 per la parte razionale e 10×10 per le piante ultrasecolari (cv Ciciarello) nella provincia di Vibo Valentia.

Grazie all’elaborazione delle immagini e alla creazione del MCARI è stato possibile monitorare l’eventuale stress idrico della coltura, la quale è riuscita a sopportare bene il lungo periodo siccitoso dell’estate 2022 durante la quale non si sono registrati eventi piovosi per oltre 3 mesi.

Dalla legenda allegata e dalle immagini, si può notare come solo una fascia ha registrato un minore contenuto in clorofilla (chiome evidenziate in giallo meno intenso), per il resto – soprattutto per quanto riguarda le piante ultrasecolari – gli ulivi hanno resistito molto bene alla carenza d’acqua fino alla raccolta, considerando che nella seconda decade di agosto 2022 si sono ripristinati gli eventi piovosi.

Nel caso studio n. 2 si ha un vigneto di circa 5 ettari coltivato con tre varietà: Negramaro, Magliocco, Cabernet sauvignon. Nella foto A è riportata una zona con basso contenuto in clorofilla, all’interno della quale si possono notare i filari evidenziati con delle bande cromatiche. Questi, in seguito a concimazione azotata (B), mostrano una colorazione giallo acceso che – come mostrato nella legenda allegata – è segno di un più alto contenuto di clorofilla. Infatti rispetto al valore pre-concimazione è stato registrato un valore di 0,28. Inoltre, grazie all’elaborazione delle immagini con un software GIS (QGIS), è stato possibile compartimentare l’appezzamento per varietà, offrendo un ulteriore aiuto nella gestione delle concimazioni che ha consentito all’azienda un risparmio in termini di unità fertilizzanti.

Nel caso studio n. 3 si ha infine una coltivazione di grano duro, in cui si notano delle aree molto diradate a causa di eventi meteorologici avversi che hanno causato un parziale dilavamento del suolo (evidenziate in blu in B).

Accanto a questo, l’indice NDVI ha evidenziato le aree in cui il vigore vegetativo (quindi anche il tasso nutrizionale) risulta più alto, permettendo di conseguenza l’individuazione delle zone dove andare a correggere l’apporto fertilizzante.
Contestualmente a tale lavoro, è stata inoltre creata una zonazione dell’area coltivata in funzione del valore dell’indice vegetativo in modo da avere un’immagine distinta per valori di NDVI che sono evidenziati con delle bande cromatiche, ciascuna esplicata in una legenda allegata. Nel caso in questione, l’area in giallo avrà un NDVI di 0,59 e corrisponde alla zona con una più alta uniformità di vegetazione e di attività fotosintetica, per passare poi alle altre zone marcate con altri colori il cui NDVI è decisamente più basso.

In questo modo si potranno apportare correzioni durante il ciclo vegetativo con la finalità di uniformare la vegetazione e massimizzare le rese con un risparmio di concimi, manodopera e quant’altro.
L’elaborazione di report periodici, infine, informerà l’imprenditore sullo stato delle colture e grazie alle mappe di prescrizione potrà consentirgli successivamente di procedere a integrare e/o a modificare la gestione delle colture, sempre più orientata verso criteri di sostenibilità ed efficienza.