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Precision Farming of Hazelnut Orchards

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Noccioli resistenti? Un’assistenza su misura per singoli alberi

I frutteti devono essere costantemente monitorati allo scopo di prevenire la diffusione di parassiti e malattie tra gli alberi. Il progetto PANTHEON, finanziato dall’UE, si augura di semplificare questo tipo di operazioni grazie a robot, sensori remoti e un sistema di controllo di supervisione e acquisizione dati per gli alberi.

Alimenti e Risorse naturali

Sebbene siano gli scoiattoli a essere spesso considerati come gli estimatori numero uno delle nocciole, anche noi esseri umani ne siamo ghiotti: solo nel 2018 ne abbiamo consumate 424 000 tonnellate. L’appetito dei consumatori per le nocciole ha obbligato i produttori a rivalutare in modo costante le loro migliori pratiche al fine di incrementare la produttività, la qualità dei prodotti e la sostenibilità ambientale. Nessun attore del mercato, neppure quelli di maggior importanza, sfugge a queste preoccupazioni. «Nel 2017 abbiamo incontrato uno degli agronomi con maggior esperienza di Ferrero», afferma Andrea Gasparri, docente associato presso l’Università Roma Tre. «Ci ha illustrato le modalità di gestione dei frutteti, spiegando quanto fosse difficile monitorare le singole piante. Tutte le decisioni venivano prese valutando lo stato di alcune piante e estendendo il trattamento all’intera sezione, il che a volte si è rivelato non necessario o persino controproduttivo.» È a quel punto che Gasparri e il suo gruppo di ricerca hanno pensato di costruire una serie di robot terrestri e aerei concepiti appositamente per le attività agricole destinate alle nocciole, una soluzione finanziata attraverso il progetto PANTHEON (Precision Farming of Hazelnut Orchards), svolto nell’ambito di Orizzonte 2020. Secondo quanto pianificato, insieme questi robot raccoglieranno dati ed effettueranno operazioni quali potatura, rilevamento ed eliminazione dei succhioni, irrigazione, individuazione dei parassiti e delle malattie e stima del rendimento. Allo stesso tempo, una rete di dispositivi basati sull’Internet delle cose (IoT) raccoglierà misurazioni ambientali e meteorologiche e le invierà a un’unità operativa centrale. Gli agricoltori potranno quindi utilizzare i dati a sostegno delle proprie decisioni e programmare di conseguenza azioni da far svolgere ai robot. «Si tratta dell’equivalente di un sistema industriale SCADA (supervisory control and data acquisition, ovvero controllo di supervisione e acquisizione dati) adattato specificamente per le colture di nocciole», spiega Gasparri. «Gli agricoltori possono interagire con l’interfaccia software, ottenere una panoramica dello stato di salute dei frutteti e avere accesso a dettagli su ciascuna pianta specifica. Hanno a disposizione un quadro operativo dotato di vari widget, a cui possono accedere in modo semplice attraverso un browser o direttamente sul campo mediante l’utilizzo di uno smartphone o un tablet.» Ad esempio, un widget sviluppato da PANTHEON, appositamente concepito per le potature, aiuta gli agricoltori a gestire gli interventi di questo tipo. Grazie a questa funzione, essi possono accedere a visualizzazioni interattive in 3D di un albero, selezionare rami specifici da tagliare e ottenere informazioni sulla biomassa legnosa che verrà rimossa. Per di più, i dati storici possono essere impiegati per prevedere le operazioni necessarie da svolgere o per consolidare quelle effettuate nelle stagioni precedenti.

In rotta verso le applicazioni commerciali

Sebbene questa tecnologia non sarà disponibile a breve termine, il progetto PANTHEON è riuscito a dimostrare sia la fattibilità del monitoraggio a livello di pianta specifica, sia l’applicabilità delle operazioni robotiche autonome nei frutteti. Come sottolinea Gasparri, «l’idea di comprendere le esigenze di ciascuna pianta specifica e di adattarsi alle esigenze della stessa non è nuova; PANTHEON, tuttavia, è il primo progetto a sviluppare un’architettura SCADA per tale finalità». Tra i più importanti risultati ottenuti dal progetto figurano lo sviluppo di un sistema automatizzato di gestione dei succhioni, in grado di calibrare la quantità di erbicida da spruzzare sulla base delle necessità delle singole piante, e protocolli di potatura avanzati che suggeriscono i tagli da effettuare a seconda del sistema di formazione della pianta prescelto. Il gruppo responsabile del progetto è riuscito a convalidare i propri risultati nei noccioleti commerciali di proprietà dell’Azienda Agricola Vignola, un’impresa specializzata nella produzione di nocciole situata a Nepi, nel Lazio. «Per quanto riguarda i piani di commercializzazione, riteniamo che PANTHEON rappresenti una pietra miliare nell’agricoltura di precisione relativa al settore delle nocciole», dichiara Gasparri. «L’obiettivo a medio termine sarà ora quello di rendere alcune delle soluzioni del progetto prodotti scalabili e commerciali. Il controllo dei succhioni e il monitoraggio delle piante sono due tra le attività più dispendiose in termini di tempo e risorse esistenti nella gestione odierna dei frutteti, per cui nei prossimi anni potrebbero facilmente portare alla realizzazione di prodotti autonomi e pronti per il mercato», conclude Gasparri.

Parole chiave

PANTHEON, nocciola, frutteto, parassita, malattia, SCADA, robotico, agricoltura di precisione, monitoraggio, IoT

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