Ottimizzazione della concimazione mediante la sensoristica e metodi dell’agricoltura di precisione

Le tecniche di agricoltura di precisione utilizzate per la concimazione si basano su tre aspetti fondamentali:

MONITORAGGIO: attraverso sensori montabili su vettori remoti (satelliti o droni) o utilizzabili in campo(quad, slitte, trattori) si ottengono informazioni spazializzate di caratteristiche dei suoli; vigore e statofisiologico della coltura; topografia; rese e qualità del prodotto alla raccolta. Tali misure possono essereintegrate con analisi di suolo, vegetazione o prodotto effettuate in laboratorio

DECISIONE: un’infrastruttura informatica raccoglie ed elabora tutti i dati acquisiti. Nella fase di elaborazione vengono utilizzate tecniche di processamento dei dati, e di statistica avanzata e algoritmi semplici o complessi per costruire le «mappe di prescrizione»

ATTUAZIONE: dispositivi in grado di modulare le quantità degli input applicati attraverso le mappe di prescrizione (dispositivi mobili equipaggiati con organi attuatori variable-rate (VRT) con sistemi di navigazione a elevata accuratezza)

Allo scopo di ottimizzare l’uso dei nutrienti per le colture viene effettuato il monitoraggio dei suoli e del vigore vegetativo grazie all'utilizzo della sensoristica e delle tecniche di agricoltura di precisione.

In particolare si è sviluppato un Rover prototipale a guida automatica con sistema di localizzazione GNSS-RTK per la mappatura elettromagnetica del suolo e dotato di autocampionatore per la raccolta e il trasporto a bordo campo di campioni di suolo da destinare ad analisi di riferimento. Il sistema è dotato di sensori per la scansione geoelettrica ed elettromagnetica dei suoli che consentono di ottenere mappe di conducibilità/resistività elettrica dei suoli, tramite le quali è possibile ottimizzare le operazioni di campionamento per mappare la variabilità granulometrica dei terreni agricoli.

Nel corso del progetto si è proceduto a sviluppare modelli predittivi NIR per la stima della sostanza organica totale del suolo, della frazione della sostanza organica facilmente mineralizzabile e del contenuto di azoto del suolo.

Inoltre il progetto ha utilizzato dei sensori di rilievo multispettrali da drone per la rilevazione degli indici di vigore della coltura e messa a punto di un sistema di correzione e calibrazione radiometrica su scala aziendale comprensoriale delle immagini multispettrali satellitari ricavabili gratuitamente dai satelliti Sentinel-2.

Infine le mietitrebbiatrici sono stati dotati di sensori di raccolta quanti qualitativi che riescono a misurare sia la produzione (sensori ad impatto) che il grado di umidità della granella (sensori di umidità).

Con il progetto si è riusciti a sviluppare un sistema di supporto alle decisioni (SSD) in grado di mantenere i livelli di materia organica del suolo attraverso la gestione sito-specifica dei reflui zootecnici e della fertilizzazione azotata. Il SSD è stato in grado di interfacciarsi direttamente con i formati dei file di dati in ingresso e con i formati dei file delle macchine operatrici. I dati della mappatura elettromagnetica della resistività del suolo, l'analisi NIR del suolo, i rilievi aerei della vegetazione e la mappatura della produzione sono stati integrati nel sistema.