Come la tecnologia svizzera sta cambiando l'agricoltura

Studenti svizzeri, come questo ragazzo che utilizza un drone per individuare cerbiatti nascosti prima del taglio dell'erba, intravvedono il potenziale dell'impiego della tecnologia in agricoltura. © Keystone / Gaetan Bally

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Grazie alle informazioni trasmesse da una start-up svizzera, il proprietario di una coltivazione di canna da zucchero in India può sapere qual è il miglior momento per procedere al raccolto. Questo è il nuovo mondo dell'agricoltura intelligente, che consente di integrare tecnologie avanzate come il telerilevamento, i grandi dati, l'intelligenza artificiale e la robotica nella gestione quotidiana delle aziende agricole. 

Questo contenuto è stato pubblicato il 22 aprile 2020 - 11:00
Clare O'Dea

Le informazioni fornite al proprietario dello zuccherificio provengono da Gamaya, uno spin-off del Politecnico federale di Losanna (EPFL), che applica i propri algoritmi specifici per coltura e regione alle immagini satellitari. Lo scorso anno Gamaya ha collaborato con il più grande produttore indiano di trattori Mahindra & Mahindra nell’ambito di un contratto del valore di 4,3 milioni di franchi.

Droni e satelliti sono diventati degli strumenti molto diffusi tra gli agricoltori, i quali li utilizzano per monitorare i loro campi e generare dati sulle coltivazioni con l'aiuto di aziende attive nelle agrotecnologie. Gamaya fa ricorso a varie tecnologie di raccolta delle immagini, tra cui speciali telecamere, a dipendenza del luogo.

"Montata su un drone, la nostra telecamera iperspettrale cattura immagini con una grande ricchezza d’informazioni", afferma Thomas Peyrachon di Gamaya. La telecamera è in grado di distinguere tra 40 diverse bande di luce, rispetto alle tre delle telecamere standard. Questo le permette di rilevare sottili variazioni di luce riflessa sulla pianta e di leggerne le condizioni.

Meno è più

Secondo l'Organizzazione per l'alimentazione e l'agricoltura, tra il 20 e il 40% del raccolto mondiale di grano è attualmente perso a causa di parassiti e malattie. Per ridurre questi danni, oggi un’azienda agricola può disporre di mezzo milione di dati al giorno, dalla temperatura del suolo alla presenza di parassiti in un raccolto.

Grazie a queste informazioni, gli agricoltori possono operare in modo molto più preciso, utilizzando meno risorse. Per la coltivazione di un campo di mais, ad esempio, possono sfruttare queste indicazioni per sapere se si scorgono delle macchie e sono quindi necessarie nuove piante oppure in che momento far ricorso a fertilizzanti, pesticidi, erbicidi o fungicidi.

La logica alla base di tutti i nuovi sviluppi è la stessa di sempre in agricoltura, ossia ottenere la migliore resa e la migliore qualità su tutta la linea. Ma ora, guardando ai danni arrecati ai terreni agricoli, siamo nell'era del "meno è più". Abbiamo ancora bisogno di più cibo, ma vogliamo conservare le risorse in modo da proteggere l'ambiente da un ulteriore degrado.

Questo cambiamento verso la microgestione delle aziende agricole con informazioni sofisticate e la riduzione della loro impronta ecologica è stato definito la Quarta rivoluzione agricola. Il settore delle agroteconologie sta vivendo un boom a livello mondiale e la promozione dell'innovazione e della digitalizzazione nell’agricoltura è uno degli obiettivi dichiarati della nuova strategia agricola svizzera per il 2022-2025. 

Un'immagine iperspettrale di un campo d'orzo. Gamaya

Centralizzazione

"C'è una grande attività di ricerca in tutte le direzioni. Speriamo di poter costruire un importante hub in Svizzera, soprattutto nel campo dell'acquisizione e dell'analisi dei dati, in cui disponiamo di molte competenze", afferma Roland Siegwart. Il professore di robot mobili autonomi presso il Politecnico federale di Zurigo ha già lavorato anche con Gamaya per un progetto in Ucraina a cui ha partecipato anche l'Agenzia spaziale europea.

Attualmente Gamaya si sta concentrando sul mercato brasiliano della canna da zucchero e della soia, dato che paesi con grandi superfici agricole, come il Brasile e gli Stati Uniti, stanno cercando di utilizzare sempre più droni e satelliti per promuovere le aziende agrotecnologiche.

Nel settore della canna da zucchero, dove alcune aziende dispongono di oltre 100’000 ettari, la start-up svizzera ha sviluppato una soluzione per rilevare con i suoi droni le lacune di semina, una delle principali cause delle perdite di rendimento delle colture. Il coltivatore può così procedere ad una nuova semina in tempo utile.

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Oltre alla raccolta di dati o all'irrorazione delle colture dall'aria, ci sono anche sviluppi in corso a livello del suolo, con veicoli robotizzati autonomi, impiegati per vari compiti come il diserbo, l'applicazione di fertilizzanti o la raccolta di frutta.

Presso la stazione di ricerca per le scienze delle piante del Politecnico di Eschikon, nei pressi di Zurigo, gli scienziati stanno testando macchine in grado di operare direttamente sui campi.

Nell'ambito di un progetto didattico, dieci studenti d'ingegneria sono stati incaricati di costruire un robot in grado di eliminare le erbacce in un campo di barbabietole. I prototipi dovrebbero essere pronti a maggio o giugno.

All’ascolto delle piante

Un'altra start-up svizzera, Vivent nel canton Vaud, adotta un nuovo approccio all'analisi delle piante attraverso il monitoraggio e l'interpretazione dei bio-segnali.

L'azienda ha sviluppato un sensore collegato a una pianta, ad esempio un pomodoro coltivato in serra. Le piante emettono segnali diversi a seconda dello stress o dello stimolo, spiega il cofondatore Carrol Plummer.

"Possiamo interpretare i segnali delle piante per rilevare le diverse condizioni delle colture. Per esempio, possiamo dire se la pianta è attaccata da un insetto, se ha un'infezione fungina o una carenza di nutrienti. Il coltivatore può quindi reagire sulla base di queste informazioni".

I segnali vengono elaborati in modo simile al funzionamento del software di riconoscimento vocale automatico. "Registriamo i segnali quando la pianta è sana, stressata o stimolata e utilizziamo l'intelligenza artificiale per interpretare i segnali. È come imparare una lingua".

Vivent ha ricevuto un finanziamento per continuare a lavorare a due nuovi progetti con Agroscope, l'ente federale svizzero per la ricerca agricola.

Con la ricchezza di informazioni e i nuovi sistemi ora a disposizione degli agricoltori, tra cui una pletora di applicazioni per la gestione delle aziende agricole, la sfida a questo punto è quella di abbinare le aziende agricole con il giusto pacchetto tecnologico. Può darsi che il prossimo ambito di crescita dell'agricoltura intelligente sia la consulenza.

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