Guida semi-automatica e precision farming

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Così le tecnologie di precisione rivoluzionano il rapporto con il vigneto

La viticoltura di precisione si può definire come un approccio gestionale basato sulla variabilità e sulle moderne tecnologie finalizzato, da un lato, a massimizzare il potenziale enologico dei territori, e dall’altro all’incremento della efficienza dei processi produttivi in un’ottica di minimizzazione dei costi e di salvaguardia ambientale.

L’obiettivo dei viticoltori più attenti è infatti quello di migliorare la produzione nel rispetto dell’ambiente con un’ottimizzazione degli input immessi per ottenere un incremento delle qualità che nello stesso tempo si accompagna con un aumento del reddito, fattore trainante in qualsiasi cambiamento di strategia di produzione. Oltre a questi aspetti la viticoltura moderna cerca in tutti i modi di comunicare al consumatore la qualità del proprio prodotto ed il valore del territorio che lo produce.

L’introduzione di questo nuovo sistema di gestione necessita l’integrazione di tecnologie avanzate di sensoristica, reti di trasmissione dati, modellistica, telecomunicazione di informazioni georeferenziate, sistemi di supporto alle decisioni, automatismi di attuazione e mappe digitali di prescrizione, interfacce di visualizzazione, tracciabilità in telemetria delle operazioni, elaborazione e feedback degli indici di sostenibilità.

In questa ampia disponibilità tecnologica possiamo definire due distinti approcci: il primo prevede l’uso diretto della sensoristica e del computer di bordo per il controllo delle macchine senza necessariamente coinvolgere il fattore umano (meccanizzazione di precisione); nel secondo invece le operazioni vengono programmate dall’utilizzatore attraverso lo studio di mappe tematiche e la produzione di mappe di prescrizione (viticoltura di precisione propriamente detta).

Mani libere alla guida

Anche se a prima vista i sistemi di guida semi-automatica nel vigneto possono sembrare di scarsa utilità, dal momento che i filari sono definiti, visibili e duraturi, permettono invece l’uso combinato e contemporaneo di operatrici diverse. Recenti sperimentazioni confermano che le traiettorie seguite dal trattore in guida semi-automatica sono comparabili con quelle ottenute con guida manuale consentendo però di eseguire correttamente operazioni multiple (diserbo meccanico sulla fila, trinciatura dell’erba, cimatura o spollonatura) con evidenti benefici di tempo, energia ed economici. Nell’arco della stagione infatti, l’uso di operatrici combinate e sistemi di guida può portare ad una contrazione dei costi delle macchine del 30%, ad una minor fabbisogno di manodopera e di consumi di gasolio pari ad oltre il 50% (foto di apertura).

Isobus, Gps e sensori

Sempre più numerose sono le opportunità offerte dai protocolli di comunicazione standardizzata nei trattori e nelle macchine agricole (ISOBUS). A fianco dei ricevitori satellitari, l’evoluzione tecnologica ha fatto sì che siano oggi presenti numerosi sensori, gestiti attraverso il computer di bordo, atti a supportare il monitoraggio e/o l’automazione del trattore e delle operatrici. Tutto ciò si è tradotto nello sviluppo di sistemi di automazione basati su attuatori tecnologicamente sempre più sofisticati.

Applicazioni in viticoltura riguardano ad esempio:

-   la gestione delle voltate: si tratta di sequenze automatiche di operazioni ripetitive e che possono interessare anche attuatori delle macchine operatrici per rispettare una sequenza temporale e/o per modificare un comportamento di un attuatore in funzione della posizione rilevata tramite GNSS (foto 2)

-   le trapiantatrici: con una tecnologia GNSS applicata alla trapiantatrice che corregge in tempo reale gli eventuali errori nella traiettoria del trattore, regola in tempo la distanza di posa sulla fila e garantisce la verticalità con sensori di varia natura e inclinometri;

-   le irroratrici: con sensori di posizione che, posti a monte degli erogatori, consentono di rilevare la presenza del “bersaglio” e la sua posizione e, conseguentemente, di interrompere o variare il flusso in funzione della presenza e delle caratteristiche della vegetazione.

La meccanizzazione di precisione porterà in un prossimo futuro all’applicazione di veicoli autonomi per gran parte delle operazioni. Alcuni esempi, ancora in fase di prototipo, sono stati realizzati per la potatura secca e i trattamenti antiparassitari.

Inoltre, la possibilità di registrare i dati funzionali delle macchine e la loro posizione apre ampie e interessanti possibilità nell’ambito della telemetria, della tracciabilità e della semplificazione burocratica.

 

Viticoltura di precisione

Le tre fasi fondamentali per l’adozione di pratiche agronomiche per una viticoltura di precisione sono: raccolta spaziale dei dati per caratterizzare ed individuare aree eterogenee all’interno del campo (zonazione); analisi dei dati per interpretare le cause della variabilità spaziale; decisioni ed interventi, implementazione delle decisioni prese sulle pratiche agronomiche differenziate da adottare.

La raccolta dei dati può interessare:

-   il suolo, con strumentazioni rapide e non distruttive «on-the-go», come i sensori di conducibilità o resistività elettrica (georesistivimetri).

-   la vegetazione: con sensori prossimi alla coltura oppure remoti utilizzando radiometri posizionati su satelliti, aerei e droni. I cosiddetti indici di vegetazione mostrano una forte correlazione con i parametri biofisici quali lo stadio fenologico, lo stato di salute e la qualità delle produzioni

-   caratteristiche delle produzioni attraverso l’installazione di un sistema di mappatura sulle vendemmiatrici per rilevare la quantità raccolta e alcune caratteristiche qualitative.

Dopo aver raccolto informazioni sulla variabilità spaziale e individuato le zone omogenee, è necessaria l’analisi dei dati per trovare le cause della variabilità per intervenire con tecniche appropriate su ciascuna area.

In viticoltura esistono modelli previsionali che permettono di analizzare tali cause, oppure prevedere una casistica futura, ipotizzando diversi tipi di intervento possibili. Il risultato di questa fase consiste nella produzione di mappe di prescrizione che vengono poi interpretate dalle macchine operatrici durante le varie operazioni colturali.

L’applicazione differenziata dei fattori produttivi a seconda della variabilità spaziale avviene attraverso l’adozione della VRT (Variable Rate Tecnology), tecnologia per l’applicazione differenziata dei fattori colturali.

Alcune realizzazioni sono già presenti sul mercato, altre sono ancora in fase avanzata di sperimentazione:

-   gli spandiconcime, in grado di somministrare gli elementi sulla base delle effettive esigenze delle piante e delle caratteristiche del suolo;

-   le sfogliatrici che modulano l’intensità del trattamento defogliante sulla base della vigoria rilevata precedentemente con radiometri prossimi o remoti;

-   le irroratrici a controllo della dose abbinate a pratiche per il rilevamento della vegetazione, per distribuire in ogni zona del vigneto una quantità di prodotto costante per unità di superficie fogliare;

-   gli impianti di irrigazione per variare spazialmente la somministrazione dell’acqua in funzione della variabilità del suolo, dello stato ed esigenze della coltura, consentendo di aumentare l’efficienza della risorsa;

- le vendemmiatrici selettive in grado di separare l’uva raccolta secondo criteri di qualità sulla base di informazioni precedentemente raccolte sulla vigoria delle singole zone omogenee del vigneto. In quest’ultimo caso l’obiettivo è la massimizzazione della qualità dell’uva.

di Luigi Sartori*

*Dipartimento Territorio e Sistemi Agro-forestali, Università degli Studi di Padova

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