AGI  Droni, minicomputer e microtelecamere possono ‘dosare’ i fitofarmaci nei campi, limitandone l’uso soprattutto nelle coltivazioni di cereali, come riso e grano. Ricercatori del Crs4, il Centro di ricerca, sviluppo e studi superiori in Sardegna lavorano a prototipo che sfrutterà una speciale barra irroratrice ‘intelligente’. Il progetto, un esempio di agricoltura di precisione, confida nell’intelligenza artificale per dosare e distribuire in modo mirato la giusta quantità di fitofarmaci, solo sulle piantine affette da determinate patologie.

“Ormai si è orientati sempre di più verso la ‘green economy’ su tutti i fronti, incluso quello dell’agricoltura, dove si punta a ridurre l’uso di prodotti chimici nelle coltivazioni”, spiega all’AGI, Fabio Maggio, ricercatore del Crs4 che ha presentato di recente il progetto a Siddi (Sud Sardegna), in occasione della 15esima edizione del festival ‘Appetitosamente’, dedicato al buon cibo. “L’idea di mettere a punto un sistema di erogazione ‘intelligente’ è scaturita con l’avvento degli ‘edge computer’, ovvero dei computerini a basso costo e a basso consumo di corrente, che adesso sono in grado di effettuare dei calcoli veloci e abbastanza avanzati attraverso l’intelligenza artificiale”.

Innovazione a basso costo

L’attività di ricerca, cominciata da poco, è sostenuta dalle agenzie agricole della Regione Sardegna Agris e Laore.

“Per arrivare alla realizzazione di questa barra ‘intelligente’ ci vorra’ ancora un po’ di tempo”, precisa Maggio, “ma con il mio collega Maurizio Agelli, con cui stiamo lavorando, sappiamo già quale tipo di tecnologia dovrà essere utilizzata”. Si partirà da una barra tradizionale, di quelle che vegnono montate sui trattori per irrorare i prodotti chimici, e si applicherà su ogni ugello un minicomputer, munito di telecamera, con acceleratori hardware che permettono una classificazione di immagini tramite ‘machine learning’, cioè con un sistema di apprendimento automatico.

“La nostra scommessa è che con questi sistemi si possa inquadrare il campo, mentre il trattore si muove di uno o due metri al secondo”, prospetta il ricercatore del Crs4, “in modo da registrare in tempo reale sia l’eventuale presenza di erbe infestanti che la quantità, per regolare in maniera precisa l’erogazione dei fitofarmaci. Grosso modo, in una barra si potrà calcolare un ‘edge computer’ su ogni ugello alla distanza di mezzo metro l’uno dall’altro. Nella progettazione del prototipo che abbiamo in mente, ad esempio, in un pezzo di barra da due metri, con quattro ugelli, verrebbero posizionati 4 ‘edge computer’, ma esistono barre per cereali, riso e grano, che arrivano fino a 18 metri”.

Il sistema potrebbe essere applicato anche per altri tipi di coltivazioni. “C’è qualche soluzione per colture a bassa densità di coltivazione, come le fragole o le barbabietole, ad esempio. Spesso, però, chiarisce Fabio Maggio, “si tratta di soluzioni innovative di nicchia e molto costose. La sfida ambiziosa è poterle applicare sui cereali. Comunque, per la fase di progettazione stiamo chiedendo finanziamenti in ambito regionale, ma anche europeo. Stiamo pensando a un’idea di un prototipo, poi speriamo possa esserci una fase di ingegnerizzazione, che potrà essere condotta da ditte specializzate in macchinari agricoli. Tra l’altro”, conclude il ricercatore, “sarebbe un’innovazione a basso costo, che permetterebbe all’agricoltore di continuare a usare i macchinari tradizionali, adattandoli e aggiungendo semplicemente degli ‘edge computer'”.

Le risaie in Sardegna

In Sardegna, in base alla stagione, si coltivano in media ogni anno circa 3.300 ettari a riso, prevalentemente nella provincia di Oristano, e in minima parte anche nell’area di San Gavino Monreale, nel Medio Campidano. Proprio nell’Oristanese, da tre anni, l’azienda risicola della famiglia Ferrari applica tecniche dell’agricoltura di precisione e collabora col centro ricerche regionale Crs4 alla progettazione del prototipo di barra irroratrice ‘intelligente’.

“Attraverso ‘Maristanis’, un progetto di cooperazione a cui abbiamo aderito, abbiamo iniziato ad applicare l’agricoltura di precisione, con la mappatura effettuata attraverso i droni”, spiega all’AGI Carlo Ferrari, responsabile del settore commerciale dell’azienda agricola. “Tre anni fa siamo partiti con circa dieci ettari, l’anno scorso ne abbiamo fatti cinquanta e quest’anno siamo arrivati a cento ettari su una superficie risicola coltivata complessiva di 380 ettari“.

Negli ultimi quindici anni l’azienda si è fatta certificare per il sistema di produzione integrata e per l’agricoltura sostenibile, attraverso la cooperativa Sardo piemontese sementi (Sapise), che attesta le tecniche utilizzate e la sostenibilità, incluse sicurezza sul lavoro e le retribuzioni adeguate. Sui capannoni aziendali brillano al sole pannelli fotovoltaici. 

“Appena le piantine di riso iniziano a spuntare dalla risaia, dopo circa dieci giorni dalla semina, il drone effettua delle mappature”, spiega Ferrari. “Attraverso i dati è possibile capire non solo qual è l’esigenza idrica, ma anche anticipare le malattie che potrebbero svilupparsi. Tra le patologie più gravi c’è il ‘brusone’ che, per fortuna, in Sardegna è una malattia molto limitata, anche se bisogna stare comunque molto attenti”.

Mappatura coi droni

“I mini computer che si sta pensando di inserire anche sulle macchine diserbatrici“, aggiunge Ferrari, a proposito del prototipo di barra irroratrice allo studio del Crs4, “serviranno a individuare le erbe infestanti, in modo che possano poi essere colpite solo queste, evitando cosi’ dei problemi alle piante di riso. In Sardegna il clima ci aiuta, per fortuna, nel controllare le operazioni per diserbare e già la mappatura con il drone ci permette di limitare l’uso di prodotti, perché possiamo intervenire quando e dove c’é bisogno”.

Le immagini e i dati rilevati dal Gps con il drone vengono registrati e salvati in una memoria. “Ad esempio, nella macchina concimatrice”, spiega Ferrari, “si inserisce la pennina con i dati acquisiti e quando l’operatore entra nel campo coltivato, l’erogatrice distribuisce più o meno concime, in base a quanto è stato rilevato nelle varie zone. Per quanto riguarda i fitofarmaci, invece, si sta studiando meglio il concetto di erogazione. Per adesso la distribuzione è manuale, ma riusciamo a controllarli e trattiamo solo la parte che ha necessita'”.