Agricoltura di precisione

Esistono diversi modi per definire l’agricoltura di precisione, ma sostanzialmente può essere definita come un sistema integrato di informazione e produzione che ha come obiettivi di lungo termine l’aumento della produttività sito-specifica, dell’efficienza produttiva e della redditività aziendale, riducendo al minimo l’impatto ambientale.
Va sottolineato come l’aspetto ambientale sia un elemento sempre più da considerare per l’importanza che ha sull’opinione pubblica nonché per i vincoli sempre più stringenti delle normative che tendono a tutelare questo importante patrimonio che abbiamo il dovere di preservare per le generazioni future.

L’agricoltura di precisione si pone come tecnica atta a gestire tempestivamente i fattori limitanti del sistema produttivo con una gestione sito-specifica in cui, la decisione sull’applicazione delle risorse e delle pratiche agronomiche sono dettate dalla variabilità rilevata sul campo e all’interno della coltura in atto.
Una gestione sito-specifica significa che gli input (acqua, fertilizzanti, fitofarmaci, operazioni agronomiche, ecc.) sono applicati solo dove, quando e quanto necessari alla massimizzazione del risultato che ci si prefigge, che nella maggior parte dei casi è il maggior reddito.
Le informazioni sito-specifiche si possono ottenere con rilievi agronomici in campo (campionamento ed analisi) e con il rilievo di prossimità o telerilevamento. Queste informazioni devono essere georeferite, ovvero gli si deve attribuire il dato della dislocazione geografica attraverso un sistema di coordinate ottenute grazie al GNSS (Sistema satellitare globale di navigazione) più noto come GPS. La georeferenziazione permette d’importare i dati nei sistemi GIS (Geographic Information System) per l’analisi geostatistica.

• migliore efficienza del lavoro;
• aumento del reddito degli agricoltori;
• ottimizzazione dell’efficienza produttiva;
• riduzioni degli effetti indesiderati sull’ambiente;
• migliore adattamento e resilienza alle condizioni climatiche avverse;
• condizione lavorative meno gravose (trattori a guida automatica con GPS).

E’ proprio nel rilievo di prossimità che i droni o APR (aeromobili a pilotaggio remoto) svolgono la loro importante funzione all’interno dell’agricoltura di precisione, raccogliendo con diversi tipi di sensori su di essi installati, le informazioni georiferite che saranno utilizzate per l’elaborazione delle planimetrie per lo sviluppo degli indici vegetazionali.

I più comuni sensori trasportati dagli APR sono di tipo ottico atti a rilevare la luce riflessa dalla vegetazione nello spettro del visibile e dell’infrarosso.
E’ infatti noto che le piante durante l’attività fotosintetica, riflettono maggiormente le lunghezze d’onda dell’infrarosso vicino in quanto non hanno sufficiente energia per la sintesi di molecole organiche e se trattenute causerebbero un surriscaldamento dei tessuti con danni al vegetale. Sono i cloroplasti che per svolgere l’attività fotosintetica, assorbono la luce blu con lunghezza d’onda compresa tra i 0.4 e i 0.5 µm e la luce rossa con lunghezza d’onda compresa tra i 0.6 e i 0.7 µm ma riflettono fortemente la luce verde con lunghezza d’onda compresa tra 0.5 e 0.6 µm. E’ invece il parenchima lacunoso, ricco di aria, che riflette la luce NIR con lunghezza d’onda tra i 0.7 e i 1.1 µm.

Nella vegetazione in buona salute si avrà così un grande divario tra la luce rossa assorbita e quella NIR riflessa. Nelle piante sofferenti invece, poiché l’attività fotosintetica sarà compromessa, si avrà un minore assorbimento della luce rossa e a causa del cedimento del parenchima lacunoso diminuirà la riflettanza nel NIR, riducendo così la differenza tra i due valori misurati.
Per queste sue peculiarità, la riflettanza in queste bande è stata utilizzata per sviluppare una serie di rapporti, il più conosciuto dei quali è l’NDVI (Normalised Difference Vegetation Index) che ci indicano lo stato di vigore di una pianta.

NDVI = Nir – Rosso/Nir + Rosso

Tale indice varia tra -1 e +1, valori inferiori allo 0 non hanno significato ecologico, mentre valori leggermente positivi indicheranno una piccola differenza tra il NIR e il rosso tipico di assenza di attività fotosintetica e quindi caratteristici di suolo, acqua, rocce o piante morte, mentre valori prossimi a 1 indicheranno un’intensa attività fotosintetica e quindi caratteristici di una vegetazione in buona salute.