Agricoltura di Precisione
Cenni introduttivi
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Durata dell'unità didattica: 00:29:33
Sommario
In questa Unità Didattica:
- L'evoluzione dell'agricoltura
- Verso l'agricoltura 4.0
- La definizione di AdP
- Il processo di digitalizzazione
- La variabilità alla base dell'AdP
Obiettivo formativo:
- Acquisire le conoscenze di base sulle principali caratteristiche dell'AdP
Prima rivoluzione agricola
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La seconda rivoluzione agricola
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La terza evoluzione agricola
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Verso l'Agricoltura 4.0
- 3.1 Impiego di sensori e tecnologie di geolocalizzazione
- raccolta di informazioni ed il monitoraggio frequente
- 3.2 Gestione della variabilità spaziale e temporale
- controllare le dosi degli input agronomici sulla base delle reali esigenze della pianta (distribuzioni a rateo variabile)
- 3.3 Implementazione di elettronica ed informatica
- uso intelligente delle informazioni (tracciabilità, telemetria)
- 3.4 Impiego di "macchine intelligenti"
- modifica delle loro modalità di funzionamento all'interno delle diverse zone omogenee (meccatronica, robotica)
- 3.5 Strategie di gestione avanzate
- migliore conoscenza di tutti i fattori coinvolti nella attività di previsione e possibilità agricole
- 4.0 Uso di tutte le informazioni disponibili
- automazione e sistema di supporto alle decisioni (DSS)
Le definizioni dell'agricoltura di precisione
- Il concetto di Agricoltura di precisione (AdP)
- introdotto per la prima volta negli anni ‘80 negli Stati Uniti
- in inglese Precision Agriculture o Precision Farming, spesso indicato anche come Satellite Farming o Site Specific Crop Management
- il risultato dell’evoluzione di tecnologie meccaniche, elettroniche e digitali unite a maggiori conoscenze in ambito agronomico
- introdotto per la prima volta negli anni ‘80 negli Stati Uniti
- AdP definita come:
The intent of precision agriculture is to match agricultural inputs and practices to localized conditions within a field to do the right thing, in the right place, at the right time, and in the right way.
Pierce (1994)
The management of spatial and temporal variability at a sub-field level to improve economic returns and reduce environmental impact.
Blackmore (2003)
Ambiti applicativi
L’agricoltura di precisione è applicabile a diversi ambiti produttivi:
- Agricoltura di precisione (cererali, seminativi estensivi) (☺ ☺ ☺; $ $)
- Orticoltura di precisione (☺; $)
- Viticoltura di precisione (☺ ☺; $ $ $)
- Frutticoltura di precisione (☺; $ )
Per estensione si parla anche di allevamenti di precisione (☺; $)
Schema degli ambiti applicativi
La posizione della Commissione europea
Discorso del Commissario Phil Hogan alla Conferenza per la Giornata mondiale dell'alimentazione, 13 ottobre 2016, Bruxelles:
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evoluzione dell'AdP
- [...] Negli ultimi 10 anni, l'agricoltura di precisione è passata da un livello di buona teoria ad una condizione di buone pratiche e ora oltre il 70% delle nuove attrezzature vendute ha una qualche forma di componente di precisione all'interno.
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ottimizzazione risorse
- [...] Le tecnologie digitali in combinazione con le tecnologie dell’agricoltura di precisione possono aiutare gli imprenditori agricoli a ottimizzare le loro operazioni e possono portare a modelli di business completamente nuovi nel settore agroalimentare.
- sostenibilità
- [...] (Questo documento) riconosce che la sostenibilità deve essere la base delle nostre strategie future in questo settore.
- nuovi modelli di crescita del settore agroalimentare
- [...] le tecnologie digitali costituiscono un'enorme promessa per il settore agroalimentare e la catena alimentare nel suo complesso. Lo smart farming e l'agricoltura di precisione stanno già cambiando le pratiche e i modelli di business per le aziende agricole e le imprese agricole più avanzate.
AdP in risposta alle sfide del futuro
L'Organizzazione delle Nazioni Unite ha creato e promosso 17 obiettivi di sviluppo sostenibile (Sustainable Development Goals), pensati per il futuro dello sviluppo internazionale.
Gli effetti dell'AdP
- L’agricoltura di precisione può avere impatto sull’agricoltura mondiale
- a svariati livelli
- con differenti modalità
- in funzione del diverso livello di sviluppo economico in cui viene adottata
- L’agricoltura di precisione consente:
- aumenti delle rese
- riduzione degli input agronomici, favorendo:
- maggiore sostenibilità ambientale
- ottimizzazione delle rese
- benefici economici
AdP come risultato del progresso
L’agricoltura di precisione è resa possibile da:
- riduzione di dimensioni
- riduzione dei costi
- aumento di prestazioni
Digitalizzazione: settori produttivi
La digitalizzazione è un processo che ha riguardato e sta riguardando tutti i settori produttivi
L’agricoltura è in ritardo, ma l’AdP consente di spingere il settore primario verso livelli tecnologici più alti
Digitalizzazione: un trend globale
- Crescita della digitalizzazione in agricoltura dal 2014 al 2020
- espressa come tasso annuo di crescita composto (CAGR, Compounded Average Growth Rate)
- i dati e le stime sono in miliardi di euro (Fonte: Roland Berg)
- Stime di crescita previste: tra il 5% e il 20%
- Europa, America e Asia
Digitalizzazione: settore agricolo
In ambito agricolo l’interesse verso l’introduzione di tecnologie è evidente, come mostra uno studio del 2016 del più grande gruppo di investimento americano (AgFunder)
Digitalizzazione: produzione agricola
Uno studio recente (Goldman Sachs Global Investment Research), prevede che entro il 2050 l’impiego di pratiche di AdP possano aumentare del 70% la produzione agricola globale (valori in miliardi di dollari)
L'AdP è solo l'utilizzo di un GPS?
Più ambiti operativi
L’AdP non è solo l’utilizzo di un GPS, ma richiede l’integrazione di più sistemi e tecnologie:
- Impiego di “sistemi ausiliari”
- ottimizzare l’esecuzione e la qualità delle operazioni colturali
- sistemi di posizionamento e di guida assistita
- ottimizzare l’esecuzione e la qualità delle operazioni colturali
- Impiego “macchine intelligenti”
- modificare la propria modalità operativa all’interno dell’appezzamento
- meccatronica, robotica
- modificare la propria modalità operativa all’interno dell’appezzamento
- Gestione spaziale e temporale della variabilità
- dosare i fattori produttivi in base alle reali necessità della coltura
- applicazione variabile di input
- dosare i fattori produttivi in base alle reali necessità della coltura
- Database
- registrazione, archiviazione, consultazione e utilizzo dei dati relativi a tutte le attività di campo
- tracciabilità, logistica, telemetria
- registrazione, archiviazione, consultazione e utilizzo dei dati relativi a tutte le attività di campo
Un'unica condizione
La condizione indispensabile per poter parlare di Agricoltura di Precisione è la presenza di variabilità
Cos'è la variabilità
L’attitudine di un fenomeno (oggetto di osservazione) a presentarsi in maniera differente all’interno dell’appezzamento.
Riguarda tutte le proprietà presenti all’interno dell’appezzamento e generalmente è la risultante dell’interazione di più componenti:
- variabilità spaziale
- interessa la dimensione geografica e fisica
- variabilità temporale
- interessa la dimensione temporale
- variabilità colturale
- interessa l’avvicendamento colturale
- variabilità gestionale
- interessa le scelte di coltivazione
Variabilità spaziale
All’interno dell’appezzamento una stessa varietà può rispondere in modo diverso alle diverse condizioni pedologiche, fisiche,… localmente presenti.
Nel corso dell’anno si vengono a determinare differenti condizioni di produttività all’interno del campo riscontrabili con la presenza di aree a differente attitudine produttiva.
Variabilità temporale
All’interno dell’appezzamento in anni successivi una stessa varietà può rispondere in modo diverso alle diverse condizioni nutrizionali, meteorologiche,… localmente presenti.
La stessa coltura, all’interno di una zona del campo, risponde in maniera differente in termini di produzione nel corso di più annate, indipendentemente dal livello massimo raggiunto (effetto annata).
Variabilità colturale
Colture differenti possono dare una risposta diversa in termini di resa all’interno dell’appezzamento, a seconda dell’interazione con le proprietà che caratterizzano ogni area del campo.
Variabilità gestionale
Influenza che le diverse agrotecniche possono esercitare sulle variabili e quindi sulla risposta produttiva all’interno dello stesso appezzamento
Considerazioni conclusive
L’Agricoltura di Precisione è dunque un approccio per la gestione delle diverse variabilità che consente di:
- aumentare il reddito
- aumento delle produzioni anche dal punto di vista qualitativo
- riduzione dei costi
- minimizzare gli impatti sull’ambiente
- razionalizzazione degli input
- aumento della loro efficienza
- migliorare lo “status” dell’imprenditore agricolo e dell’agricoltura
- da occupazione fisicamente faticosa (lavoro intensivo) a vera e propria professione
- da operatori agricoli ad agronomi
Gli strumenti per raggiungere gli obiettivi si sono evoluti nel corso degli anni grazie all’evoluzione tecnologica
Autovalutazione
Seguono ora alcuni quesiti a scelta multipla per verificare l'apprendimento dei concetti presentati in questa lezione.
Per ogni domanda c'è una sola risposta completamente esatta ed occorre rispondere a tutti i quesiti, anche non in sequenza, per completare l'autovalutazione.
Al termine, dopo gli approfondimenti, verrà mostrato un messaggio sul livello di apprendimento raggiunto.
Approfondimenti
Siti e altri riferimenti on-line
Risultati
Autore
Francesco Marinello
Università degli Studi di Padova
Ricercatore di Meccanica agraria presso il Dipartimento di Territorio e Sistemi Agro-Forestali (TeSAF)
Credits
