Ecco in che modo i sensori intelligenti potranno migliorare l’agricoltura

L’installazione di sensori wireless tra le colture e bestiame potrebbero aiutare a produrre più alimenti con un minore impatto ambientale. La generosità del cibo che possiamo trovare sugli scaffali dei supermercati in Europa è il risultato delle conoscenze di generazioni di agricoltori.

L’agricoltura da sola è responsabile di poco più del 10% delle emissioni di gas a effetto serra e del 44% dell’uso dell’acqua in Europa, mentre l’uso di pesticidi ha un impatto notevole sugli impollinatori e sull’ecosistema più ampio.

Per far fronte a queste sfide, gli agricoltori di tutta Europa hanno collaborato con ricercatori e ingegneri per inaugurare l’era digitale dell’agricoltura. Con reti di sensori installati nei campi o attaccati agli animali gli agricoltori potranno raccogliere dati e prendere decisioni migliori su come gestire il proprio lavoro.

“Dobbiamo risolvere l’impronta ambientale del sistema agricolo facendo di più con le stesse risorse o anche con meno”, ha dichiarato Francois Lienard, responsabile del progetto IoF2020. Il progetto ha coordinato una serie di esperimenti per dimostrare come le nuove tecnologie possano aiutare l’agricoltura.

Mucche da latte smart

2.200 mucche da latte in sei allevamenti sono state dotate di marche auricolari a radiofrequenza wireless per identificare ogni animale quando visitano un alimentatore intelligente. L’ alimentatore è in grado di registrare il tempo di visita di ciascuna mucca e l’esatta dose di mangime somministrata.

L’alimentazione delle vacche da latte è particolarmente importante per mantenerle sane e garantire la qualità del latte che producono. I risultati preliminari mostrano che la produzione di latte nelle mandrie utilizzando le nuove tecnologie è aumentata dell’1%, ma ha anche migliorato la qualità del latte del 20%. Allo stesso tempo, il numero di animali malati è diminuito del 6% e il numero di mucche abbattute è stato inferiore del 24%.

Il controllo dei minerali consumati dalle mucche può anche ridurre la quantità di ammoniaca e fosfato rilasciata nel loro letame, il che può influire sulla qualità dell’acqua che scorre dai campi.

Essere in grado di monitorare le visite di una mucca in un allevatore consente agli agricoltori di individuare eventuali animali che non mangiano abbastanza. L’alimentatore è collegato a un sistema basato su cloud che può quindi adattare automaticamente l’alimentazione di ogni animale. Fornisce inoltre ulteriori informazioni sul comportamento e sulla salute delle mucche.

Alcuni dei partner del progetto utilizzano accelerometri montati sui collari per monitorare ulteriormente la salute degli animali dai loro movimenti e cercare i primi segni di malattia nelle singole mucche.

Sensori nei campi agricoli

Questa rete agricola intelligente potrebbe anche aiutare quegli agricoltori che cercano di coltivare i seminativi. Tra i 33 esperimenti vi sono i sensori wireless a energia solare che monitorano l’umidità del suolo, il contenuto di nutrienti e l’umidità in diverse “zone” di un campo. In questo modo gli agricoltori sapranno dove agire per la crescita del loro raccolto.

“Se nell’angolo in alto a nord-ovest di un campo, l’umidità o l’umidità del suolo non è ottimale, l’agricoltore saprà che devono annaffiare solo quella parte specifica anziché l’intero campo”, ha detto Lienard. “Può far risparmiare loro molta acqua e tempo.”

Lo stesso approccio può aiutare a ridurre la quantità di fertilizzante e pesticidi necessari sui campi. È possibile utilizzare telecamere termiche e spettroscopiche specializzate per rilevare i primi segni di parassiti o malattie e aiutare a rivelare il tasso di crescita delle piante.

“Ad esempio, in un vigneto abbiamo una telecamera spettrografica collegata a un trattore che scatta foto di ogni singola pianta di vite”, ha detto Lienard. “Analizzando l’immagine è possibile rilevare diverse sfumature di verde che mostrano se le piante mancano di nutrienti o acqua. Può anche rilevare la quantità di insetti sulla foglia.”

Un’altra sfida per i vigneti è la crescita dell’erba e delle erbe infestanti tra le viti, che possono privarle di acqua e sostanze nutritive. Un approccio consiste nell’utilizzare i tosaerba robotizzati che possono spostarsi lungo le file, per tagliare l’erba il più vicino possibile alle viti senza danneggiarle.

L’agricoltura digitale e i suoi impieghi

Tra questi esperimenti ci sono progetti volti a ridurre l’uso di antibiotici negli allevamenti di suini utilizzando sensori sugli animali per monitorare la loro salute. Altri usano sensori in miniatura che misurano i movimenti delle api negli alveari.

Utilizzando l’intelligenza artificiale, è possibile fare previsioni su questo comportamento, che può essere combinato con la temperatura e l’umidità per cercare eventuali problemi. Grazie a queste informazioni, gli apicoltori possono essere avvisati di malattie come l’acaro varroa o problemi causati dall’esposizione ai pesticidi nelle loro api.

Un progetto in Andalusia, nel sud della Spagna, sta sviluppando droni e robot terrestri in grado di rilevare i primi segni di malattie delle colture. Un altro mira a ridurre la quantità di acqua necessaria per irrigare le colture in questa parte dell’Europa a rischio di siccità.

Ma mentre tutta questa tecnologia ha il potenziale per rendere l’agricoltura più efficiente e meno dannosa per l’ambiente, ci sono una serie di ostacoli che minano la sua attuazione. Al momento l’investimento necessario per questa tecnologia è piuttosto elevato ed è utile attenersi a quella prestabilita in quanto non sono spesso intercambiabili.

Oltre a migliorare la capacità degli agricoltori di produrre cibo, questo approccio all’agricoltura digitale potrebbe fornire loro un nuovo flusso di entrate vendendo i dati raccolti ad altre organizzazioni o aziende. “Certo, ci deve essere sicurezza dei dati e un quadro giuridico attorno a tali dati”, ha detto Lienard.

La speranza di questa tecnologia è che alla fine gli agricoltori dispongano di un catalogo che possano utilizzare per aumentare i loro raccolti, ridurre la loro impronta ambientale e risparmiare tempo agli agricoltori.