Le tecnologie del frutteto 4.0 – Agricoltura digitale

L’innovazione tecnologica ha le potenzialità per rivoluzionare il settore frutticolo, offrendo strumenti sempre più avanzati per migliorare la produttività e la sostenibilità. Durante il convegno “Sostenere i nostri frutteti con l’innovazione e l’automazione” dello scorso 14 febbraio, organizzato dalla Fondazione Fresh, esperti del settore hanno affrontato le sfide e le opportunità legate all’adozione di nuove tecnologie in agricoltura.

La prima parte del convegno è stata dedicata all’analisi delle soluzioni tecnologiche attualmente disponibili per i frutteti, con interventi che hanno spaziato dall’uso della sensoristica fino ai gemelli digitali. Mentre nella seconda parte ci si è focalizzati sulla messa in pratica delle innovazioni. Di seguito, un breve riassunto del convegno, relatore per relatore.

In apertura dei lavori il padrone di casa, Angelo Benedetti, ceo di Unitec, azienda che ha ospitato il convegno, e membro della Fondazione Fresh, ha sottolineato l’importanza di un approccio integrato che colleghi il pre e il post raccolta per massimizzare la qualità del prodotto. Attualmente, ha spiegato, il focus degli agricoltori è la produttività per ettaro, ma per garantire la soddisfazione del consumatore finale è necessario un cambio di prospettiva. La qualità della frutta deve essere garantita già in campo, evitando la raccolta di frutti acerbi che comprometterebbero l’esperienza di acquisto e consumo.

Sensoristica in frutteto: il cuore dell’innovazione

Il professor Damiano Zanotelli, della Libera Università di Bolzano, ha aperto il convegno illustrando le potenzialità della sensoristica applicata ai frutteti. I sensori sono strumenti fondamentali per raccogliere dati sul suolo, la pianta e l’atmosfera, permettendo di ottimizzare la gestione delle risorse idriche e nutrizionali. In particolare, ha sottolineato l’importanza dei sensori per il monitoraggio continuo dell’umidità del suolo, che consentono di automatizzare l’irrigazione e di migliorare l’efficienza idrica. Zanotelli ha inoltre parlato delle innovazioni nei sensori tensiometrici, ora digitali e connessi, per un monitoraggio in tempo reale, accessibile direttamente dallo smartphone dell’agricoltore.

Sono innumerevoli i sensori applicabili alle piante

(Fonte foto: Tommaso Cinquemani – AgroNotizie^®)

La sensoristica si estende anche alla pianta, con dispositivi che monitorano il diametro del tronco, il turgore delle foglie e il flusso di linfa. Questi dati, ha spiegato Zanotelli, permettono di rilevare precocemente situazioni di stress idrico, consentendo agli agricoltori di intervenire tempestivamente per garantire una crescita ottimale delle piante. L’integrazione con tecnologie di telerilevamento, come i droni dotati di camere multispettrali e termiche, amplia ulteriormente le possibilità di monitoraggio, fornendo mappe dettagliate dello stato di salute del frutteto.

Piattaforme robotiche per l’automazione del frutteto

Dario Mengoli, dell’Università di Bologna e cofondatore di Field Robotics, startup attiva nell’automazione in frutteto, ha presentato un’ampia panoramica delle piattaforme robotiche attualmente disponibili per l’agricoltura. Questi sistemi, ha spiegato, rappresentano un’evoluzione naturale del trattore, combinando elettrificazione, navigazione autonoma e interazione con sensori avanzati. Mengoli ha illustrato come l’automazione sia indispensabile per ridurre la dipendenza dalla manodopera, migliorare la precisione delle operazioni agricole e raccogliere dati in tempo reale per una gestione più efficiente del frutteto.

Il robot portattrezzi HammerHead sviluppato da Field Robotics per l’automazione delle attività in frutteto

(Fonte foto: Tommaso Cinquemani – AgroNotizie^®)

Un aspetto cruciale è la sicurezza: le macchine autonome devono operare in un ambiente complesso come il frutteto, con ostacoli irregolari e coperture che possono interferire con i segnali Gps. Per ovviare a questo problema, il team di Field Robotics ha sviluppato un sistema di navigazione basato su sensori LiDAR, che ricostruiscono l’ambiente in 3D e permettono ai robot di muoversi con precisione anche in condizioni difficili.

L’azienda digitale: la rivoluzione dei dati

La digitalizzazione dell’azienda agricola è il tema affrontato da Matteo Golfarelli dell’Università di Bologna che ha sottolineato come la gestione dei dati sia il vero motore dell’innovazione. La trasformazione digitale in agricoltura, ha spiegato, non si limita all’adozione di nuove tecnologie, ma richiede un cambiamento culturale e organizzativo. Oggi le aziende agricole devono affrontare una grande sfida: raccogliere, elaborare e utilizzare efficacemente i dati per migliorare la produttività e ridurre gli sprechi.

La mancanza di interoperabilità è uno degli ostacoli principali alla digitalizzazione del settore agricolo

(Fonte foto: Tommaso Cinquemani – AgroNotizie^®)

Golfarelli ha evidenziato l’importanza delle piattaforme dati per integrare le informazioni provenienti da sensori, robot e sistemi di gestione aziendale. Queste piattaforme permettono di prendere decisioni informate basate su analisi predittive e intelligenza artificiale. Tuttavia, ha avvertito, la digitalizzazione non può essere ridotta all’acquisto di software: è un processo che richiede una pianificazione strategica, una formazione adeguata e un’attenzione particolare alla qualità dei dati raccolti.

Digital twin: il frutteto virtuale

I digital twin sono una tecnologia che permette di creare una replica virtuale del frutteto per simulare e ottimizzare le operazioni agronomiche. Questo approccio, ha spiegato Lorenzo Marconi, docente dell’Università di Bologna, consente di prevedere gli effetti delle diverse pratiche colturali, migliorando la gestione delle risorse e la qualità della produzione.

Il digital twin si basa su una combinazione di dati raccolti da sensori, modelli matematici e intelligenza artificiale. Grazie a questa tecnologia, è possibile simulare scenari futuri e prendere decisioni basate su dati concreti. Ad esempio, si può prevedere l’impatto di una determinata strategia di irrigazione sulla crescita delle piante, ottimizzando così il consumo idrico. Marconi ha sottolineato come questa tecnologia sia ancora in fase di sviluppo, ma rappresenti una delle frontiere più promettenti per il futuro dell’agricoltura di precisione.

Attraverso l’uso di speciali visori è possibile interagire con il gemello digitale di un frutteto

(Fonte foto: Tommaso Cinquemani – AgroNotizie^®)

Valutazione economica delle tecnologie 4.0 in agricoltura

Punto centrale del processo di adozione di tecnologie innovative è la loro sostenibilità economica. Un tema affrontato da Davide Viaggi, dell’Università di Bologna, il quale ha sottolineato che il concetto di convenienza economica è complesso e dipende da numerosi fattori, tra cui il comportamento degli agricoltori, le preferenze dei consumatori e l’intervento politico.

Viaggi ha illustrato alcuni risultati del corso Smart Farm Management, in cui sono state valutate tecnologie digitali in agricoltura. Ha evidenziato che, sebbene la media dei rendimenti interni degli investimenti sia elevata, la variabilità è altrettanto alta, segnalando che alcune tecnologie non sempre risultano economicamente vantaggiose. Inoltre, ha ribadito la necessità di una migliore comprensione degli impatti complessivi, che vanno oltre la mera efficienza produttiva e includono aspetti ambientali e sociali.

Living Lab e innovazione applicata in campo

Per portare un caso pratico è salito sul palco Walter Guerra, del Centro di Sperimentazione Laimburg, che ha presentato il progetto LIDO, Laimburg Integrated Digital Orchard, un laboratorio a cielo aperto per la sperimentazione di tecnologie digitali applicate alla melicoltura in Alto Adige.

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Guerra ha evidenziato le principali sfide del settore, tra cui il cambiamento climatico, l’aumento dei costi di produzione e la carenza di manodopera. Per affrontare queste problematiche, il progetto LIDO testa e dimostra tecnologie innovative come la sensoristica avanzata per l’irrigazione intelligente, il monitoraggio dello stress idrico e sistemi di visione artificiale per il conteggio e la misurazione dei frutti.

Alcuni esempi di tecnologie utilizzabili per misurare l’accrescimento dei frutti sugli alberi

(Fonte foto: Tommaso Cinquemani – AgroNotizie^®)

Nel frutteto sperimentale sono state testate tecnologie per misurare in maniera non distruttiva e automatica lo sviluppo dei frutti sugli alberi. Ma anche sistemi smart per la misurazione dell’umidità del suolo, tra cui FylloClip, un sensore a basso costo sviluppato dai ricercatori Laimburg che monitora la traspirazione fogliare. Nonché sistemi di visione automatica per la stima della produzione.

Per portare l’innovazione in campo servono tecnici 4.0

È indubbio che per integrare in una azienda agricola delle tecnologie innovative serve avere dei tecnici che supportino e guidino il processo di adozione. Per ascoltare l’esperienza di un tecnico di campo 4.0, oggi dottorando in Australia, è stato invitato Mirko Piani.

Piani ha raccontato il suo percorso formativo e professionale, che lo ha portato a sperimentare in campo l’uso di droni e algoritmi di analisi di immagine per la mappatura della fioritura nei frutteti. Il ricercatore ha evidenziato l’importanza di una formazione multidisciplinare, che integri conoscenze agronomiche, informatiche e di gestione dei dati.

Un aspetto chiave sottolineato è stato il ruolo crescente dei big data in agricoltura e la necessità di sviluppare strumenti per gestirli in modo efficiente. L’analisi dei dati non solo consente di ottimizzare la produzione, ma anche di prevedere l’andamento della stagione agricola e migliorare la tracciabilità della filiera.

Agricoltura 4.0, servono fondi e competenze

La giornata si è conclusa con una tavola rotonda in cui sono emersi gli ostacoli che rendono difficile l’introduzione di sistemi innovativi in azienda. Primo fra tutti il ritorno sugli investimenti. Come sottolineato da più parti, molte tecnologie hanno un impatto limitato sulla produttività del frutteto, molto più limitato di quello che può avere la gestione agronomica o il meteo. Inoltre, l’aumento di produttività è difficilmente misurabile.

Altro scoglio è trovare le competenze adeguate in azienda, visto che sono pochi i tecnici in grado di governare il paradigma 4.0. A questo si aggiunge il problema della scarsa attrattività del settore per le nuove generazioni, con difficoltà nel reperire tecnici specializzati. Un fattore che rende ancora più complessa l’adozione di strumenti digitali avanzati, che necessitano di competenze specifiche per essere implementati con successo.

Da sinistra a destra: Patrizia Alberti (Regione Emilia Romagna), Luca Lovatti (Melinda), Maurizio Bottura (Fondazione Edmund Mach), Giorgini Silver (Orogel), Michele Gerin (Mazzoni Group), Angelo Benedetti (Unitec)

(Fonte foto: Tommaso Cinquemani – AgroNotizie^®)

Ci sono poi gli investimenti, che non tutte le imprese sono in grado di affrontare. Per questo le politiche regionali, attraverso i Csr, stanno cercando di supportare la transizione attraverso bandi di finanziamento, formazione per i consulenti e programmi di trasferimento tecnologico.

In questo scenario, occorre valutare il rischio che la frutticoltura italiana perda competitività a livello globale, sia per i costi elevati di produzione, sia per l’eccessiva burocrazia. La formazione e l’educazione del consumatore sono state indicate come elementi chiave per valorizzare la qualità della produzione nazionale. Infine, è stata sottolineata l’importanza di politiche che riconoscano il valore ambientale della frutticoltura, anche in termini di assorbimento di CO₂, e che incentivino la sua tutela, evitando l’abbandono delle coltivazioni per mancanza di redditività.