Cos’è l’agricoltura di precisione e quali vantaggi offre per le aziende agricole? Cos’è l’agricoltura 4.0? Quali sono i principali strumenti e tecnologie utilizzate? Quali rischi comporta questo innovativo approccio? Quali sono le opportunità e le prospettive future? Se cerchi una risposta a queste domande continua la lettura!
In che cosa consiste l’agricoltura di precisione?
Con il termine “Agricoltura di precisione” si intende una strategia di gestione aziendale che, attraverso l’utilizzo delle Information Technologies, acquisisce dati finalizzati ad ottimizzare la produzione agricola in termini di qualità e quantità, ponendo attenzione ai vari tipi di terreni e colture.
Quando si è sviluppata e quando nasce l’agricoltura di precisione?
Il termine Agricoltura di Precisione (Precision Farming) viene utilizzato per la prima volta nel 1990 in un workshop nel Montana. Il concetto di Agricoltura di Precisione (AdP) nasce molto prima. Si è sviluppato sin dagli inizi della moderna agricoltura, con la divisione della terra in parcelle (campi) per gestire le colture in relazione alle condizioni del terreno con l’obiettivo di incrementare le rese.
L’Agricoltura di Precisione si origina intorno agli anni ‘70 con le tecnologie derivate dai centri di controllo negli Usa. Il monitoraggio del campo e i microprocessori vengono introdotti negli anni ’80, mentre il Gps in agricoltura negli anni ‘90.
Oggi il concetto di Agricoltura di precisione si è evoluto nell’espressione “Agricoltura 4.0” che indica tutti gli strumenti e le strategie che utilizzano in maniera interconnessa tecnologie digitali.
Come fare agricoltura di precisione?
L’agricoltura di precisione mette a disposizione molti strumenti in continua evoluzione, che forniscono un prezioso supporto per migliorare performance e risultati, pur non potendo sostituire completamente l’azione dell’uomo. Di seguito elenchiamo i principali:
- Strumenti per la raccolta di dati e controllo, finalizzati a rilevare lo stato di salute delle aree di coltivazione, segnalando le cause naturali che riducono la produttività. Nello specifico parliamo di:
- Sistemi di monitoraggio satellitare per analisi spettrali di immagini satellitari ad alta risoluzione e successivi allarmi in caso di rilevazioni di anomalie.
- Droni agricoli per mappature dei terreni e rilevazioni di errori non visibili ad occhio nudo.
- Strumenti di previsione per stimare determinati eventi, senza necessariamente effettuare una misurazione diretta sul campo (previsioni meteo, stima dei fabbisogni irrigui o di fertilizzanti, modelli fenologici e di sviluppo delle fitopatie).
- Sensori ambientali collocati nei campi in grado di registrare dati meteo e sul fabbisogno idrico del suolo. A differenza di satelliti e droni più adatti per grandi aree, presentano il vantaggio di poter essere utilizzati anche in spazi chiusi come serre e vivai.
- Strumenti di supporto alle decisioni (DSS) e mappe di prescrizione per prendere decisioni data driven comparando dati significativi e integrandoli tra loro.
- Strumenti per l’intervento in campo che rappresentano lo step successivo alla raccolta dei dati e sono di supporto nell’attuazione pratica delle migliorie. Si dividono in:
- Tecnologia a rateo variabile per il dosaggio dei fertilizzanti e dei prodotti fitosanitari in maniera differenziata all’interno del campo in base alle necessità delle colture.
- Sistemi di guida assistita e automatica per trattori e macchinari agricoli, suddivisi in varie tipologie, come ad esempio: sistemi a barra di guida, guida assistita, guida semiautomatica.
- Strumenti di Gestione e diagnostica da remoto della flotta di trattori (Fleet Management) per il monitoraggio dai monitor dell’ufficio di numerose informazioni, come spostamenti, consumi, lavoro svolto su base giornaliera e mensile.
- Sistemi per la tracciabilità del ciclo di vita del prodotto, dal campo al consumatore secondo la strategia “from farm to fork” (blockchain, telemetria).
Quali sono i vantaggi e i benefici attesi dell’agricoltura di precisione?
L’obiettivo finale dell’Agricoltura di precisione è quello di produrre di più con una quantità inferiore di risorse, mantenendo alti standard di qualità. Tale approccio presenta un duplice vantaggio per:
- aziende agricole, che possono ottimizzare sforzi e risorse, ridurre costi, consumi e sprechi, aumentando la produttività dei terreni.
- ambiente, in quanto si verifica una riduzione di spreco di fertilizzanti e diserbanti, di emissioni e compattamento dei terreni, grazie a un utilizzo più razionale delle risorse.
Praticare l’agricoltura di precisione diventa sempre più essenziale a causa dell’aumento demografico su scala mondiale riscontrato in particolare negli ultimi 10 anni, che si traduce nell’aumento del fabbisogno di cibo. È per questo fondamentale che la produzione alimentare segua un modello sostenibile.
In termini generali, i benefici attesi dell’agricoltura di precisione sono:
- ottimizzazione dell’efficienza produttiva e qualitativa;
- riduzione dei costi aziendali;
- ottimizzazione delle risorse impiegate;
- creazione di opportunità imprenditoriali lungo tutta la filiera.
Quali sono i componenti che possono interagire nell’agricoltura di precisione?
L’agricoltura di precisione mette a disposizione una serie di strumenti, che possono fornire risultati efficaci solamente se utilizzati congiuntamente.
I componenti fondamentali per l’attuazione di un sistema di agricoltura di precisione sono:
- Strumenti di mappatura del campo;
- Sistemi di posizionamento e tracciamento globale, come ad esempio il GPS;
- Software gestionale per la raccolta dei dati dai terreni, per la loro traduzione in parametri economici e di Business e per la registrazione degli stessi anche e soprattutto per ottemperare agli obblighi di legge.
L’utilizzo dei droni agricoli nell’agricoltura di precisione
Il settore dei droni ha conosciuto nell’ultimo periodo un notevole sviluppo in svariati settori, tra cui anche l’agricoltura. Nel corso degli ultimi anni si sono susseguiti modelli sempre più innovativi in grado di eseguire molteplici funzionalità e fornire benefici sempre maggiori.
L’uso di sistemi aeromobili a pilotaggio remoto (SAPR) permette l’acquisizione di immagini termografiche ad alta risoluzione che forniscono dati e informazioni essenziali sullo stato di salute del terreno e delle colture. Grazie a queste immagini è possibile, ad esempio, capire quali sezioni di terreno necessitano di aumento o riduzione dell’irrigazione, quali colture hanno bisogno di cure, quali aree sono infettate da animali o piante nocive.
L’utilizzo dei droni non si limita solamente alla raccolta di immagini e dati, ma permette anche la distribuzione di fertilizzanti o altri prodotti per la cura delle piante.
I principali vantaggi dell’utilizzo dei droni in agricoltura sono:
- Riduzione dei tempi e dei costi per la raccolta di informazioni;
- Aumento della quantità e della tipologia di informazioni raccolte (alcune informazioni possono essere ottenute solo dall’alto e/o con strumenti di dimensione ridotta);
- Flessibilità di impiego in base alle diverse necessità e condizioni (ad esempio possono lavorare anche di notte);
- Riduzione dell’impatto ambientale rispetto ad altre tecnologie di raccolta dati terrestri.
Il GPS in agricoltura
Il GPS è stato uno dei primi strumenti dell’agricoltura di precisione ad essere applicato su larga scala. Attraverso il GPS è possibile:
- Eseguire lavorazioni e trattamenti uniformi sull’intera area;
- Evitare di tralasciare determinati appezzamenti di terreno;
- Individuare i percorsi già fatti ed evitare sovrapposizioni;
- Mappare il terreno;
- Archiviare i dati relativi alle lavorazioni precedenti.
Tutte queste attività portano vantaggi evidenti:
- Riduzione degli sprechi;
- Risparmio di tempo;
- Maggiore qualità del prodotto finito;
- Possibilità di operare in condizioni di visibilità ridotta (ad es. di notte o con la nebbia).
L’importanza dell’analisi dei dati in agricoltura. Il ruolo dei dati nell’agricoltura di precisione: raccolta, analisi e utilizzo dei dati per ottenere risultati migliori.
L’analisi dei dati è un argomento che sta trovando sempre più spazio e applicazione in tutti i settori aziendali. L’agricoltura non è esclusa da questa tendenza. Grazie all’Internet of Things e ai Big Data le aziende hanno a disposizione una fonte imponente di dati a cui prima non avevano accesso. Queste tecnologie sono in grado di calcolare una quantità di informazioni sempre maggiore in un lasso di tempo sempre minore.
In prima battuta la raccolta e l’analisi permettono la creazione di modelli predittivi in grado di aumentare l’accuratezza e i benefici delle decisioni prese dall’agricoltore e ridurre il rischio connesso all’imprevedibilità degli eventi naturali (meteorologici, epidemici, ecc.).
In secondo luogo, possono essere introdotti sistemi di controllo e distribuzione di risorse (acqua, pesticidi, fertilizzanti ecc…) per ridurre gli sprechi e al tempo stesso massimizzare la resa del terreno.
Quali nuove figure professionali farà sorgere l’agricoltura di precisione?
L’agricoltura di precisione ha permesso e permetterà la nascita di nuove figure professionali, altamente specializzate:
- Tecnici specializzati in agricoltura di precisione: aiutano a sviluppare e installare tecnologie avanzate, come sensori, GPS, intelligenza artificiale e droni.
- Analisti di dati agrari: analizzano i dati raccolti da vari sistemi tecnologici per ottenere informazioni sulla qualità dei prodotti e sulle condizioni ambientali.
- Consulenti in agricoltura di precisione: aiutano i produttori agricoli a identificare le opportunità per migliorare la loro attività con l’utilizzo di tecnologie avanzate.
- Sviluppatori di software per l’agricoltura di precisione: creano software personalizzati per soddisfare le esigenze specifiche dei produttori agricoli.
- Ingegneri meccanici specializzati in agricoltura: progettano e sviluppano attrezzature agricole avanzate con funzioni di precisione.
Agricoltura di precisione e sostenibilità
Lo sviluppo tecnologico e la digitalizzazione consentono grandi passi avanti nell’efficienza delle risorse e favoriscono un tipo di agricoltura “green mind”, che rispetta l’ambiente e riduce l’impatto sull’ecosistema, aumentando la resilienza e la salute del suolo e diminuendo i costi per gli agricoltori.
Tuttavia, al momento, la diffusione delle nuove tecnologie nel settore agricolo risulta ineguale sul territorio italiano ed europeo. Quindi, solo a seguito della risoluzione di tale problema potremo essere più vicini al concetto di sostenibilità.
Che cos’è l’agricoltura digitale?
L’agricoltura digitale è un argomento relativamente recente che si riferisce alle metodologie di raccolta e valorizzazione dei dati in agricoltura. Chi applica questi concetti utilizza i dati per prendere decisioni sulla propria attività (Data driven decision) e per prendere scelte sull’innovazione aziendale (data driven innovation).
Cos’è l’agricoltura 4.0 e qual è la differenza con l’agricoltura di precisione?
Per “Agricoltura 4.0” si intende l’evoluzione dell’agricoltura di precisione ad un livello superiore. Si verifica quando vengono applicati concetti di digital transformation nel settore agroalimentare, come ad esempio Big Data e Internet of things, dando vita al cosiddetto “internet of farming”.
L’agricoltura 4.0 rispetto all’agricoltura di precisione permette di gestire più informazioni e raccoglierle in maniera più semplice e rapida. I dati possono essere sfruttati in misura più ampia e in maggiori modalità.
L’agricoltura 4.0 consente inoltre una comunicazione più efficace con gli altri componenti della filiera, garantendo quindi benefici su più livelli a favore di diversi attori.
Questo tipo di approccio permette, infine, di automatizzare processi e interconnettere attività che altrimenti non potrebbero interfacciarsi tra loro.
Quali sono i vantaggi dell’agricoltura 4.0?
I prodotti inseriti nella filiera ad alto tasso tecnologico mantengono intatte le loro proprietà, garantendo vantaggi economici e ambientali.
Grazie all’agricoltura 4.0 è possibile:
- Ottenere un prodotto di maggiore qualità;
- Fornire maggiori benefici per la salute della pianta;
- Ridurre i costi di produzione;
- Diminuire l’impatto ambientale;
- Pianificare le attività di coltura, semina e raccolta;
- Ridurre spese di forniture, macchinari, manutenzione ecc.;
- Limitare i residui di sostanze chimiche nei prodotti;
- Monitorare l’attività da remoto in ogni momento e in tempo reale;
- Effettuare previsioni sull’evoluzione della coltura.
Qual è lo stato dell’arte dell’agricoltura di precisione in Italia?
L’agricoltura di precisione in Italia sta riscontrando un interesse sempre maggiore da parte degli agricoltori, come riportato dall’Annuario dell’agricoltura italiana del 2021 di CREA.
In particolare, secondo un’indagine condotta dall’Osservatorio Smart Agriood del Politecnico di Milano nel 2021 il volume di affari relativo al comparto dell’agricoltura di precisione è stato stimato intorno a 1,6 miliardi di euro, registrando un +23% rispetto all’anno precedente. Inoltre, nel 2021 la superficie agricola utilizzata (SAU) con strumenti della Adp è raddoppiata. Infine, il 60% degli agricoltori italiani nel 2021 ha utilizzato almeno una soluzione di agricoltura 4.0 (+4% rispetto al 2020) e oltre il 40% ne ha utilizzate almeno due. Le soluzioni più utilizzate risultano essere i software gestionali e i sistemi di monitoraggio e controllo delle macchine.
Quali sono le prospettive future dell’agricoltura di precisione?
Le aspettative e le discussioni in merito al futuro dell’agricoltura di precisione sono all’ordine del giorno. Dalla loro evoluzione passa di fatto la possibilità di garantire il sostentamento alimentare della popolazione mondiale.
Una delle novità più interessanti è l’utilizzo non solo di droni ma anche di immagini provenienti da satellite. Ad esempio, in Italia si sta applicando questa tecnologia per cercare di combattere l’ormai tristemente famoso batterio Xylella che da tempo sta distruggendo gli olivi italiani, in particolare quelli pugliesi. Con l’utilizzo delle immagini satellitari, gli agronomi possono effettuare azioni preventive mirate e studiare in maniera più approfondita gli effetti delle varie cure applicate sulle piante.
Altro aspetto su cui si stanno concentrando numerosi investimenti è quello legato all’Intelligenza artificiale e alla realizzazione di macchinari automatizzati per esaminare il suolo e per assistere l’uomo nei lavori più pesanti.
Le maggiori prospettive future riguardano infine quelle inerenti a tematiche di sostenibilità come:
- Lotta allo spreco
- Riduzione dell’impatto ambientale
- Gestione delle risorse idriche
- Tecnologie per la valorizzazione dell’azoto, risorsa importantissima in agricoltura ma inquinante e costosa.
Le sfide dell’agricoltura di precisione
Se da una parte l’interesse e le opportunità dell’agricoltura di precisione sono in continuo aumento, non mancano dall’altra le criticità e le sfide da affrontare.
Disponibilità di tecnologie adeguate
Non tutti possono ancora avere accesso alle tecnologie più innovative, che in certe aree e per certe categorie di lavoratori rimangono ancora troppo dispendiose o inaccessibili.
Il digital divide, ovvero la disuguaglianza nella distribuzione di risorse e tecnologie digitali è un problema che persiste da tempo in agricoltura, così come in molti altri settori.
Basti pensare ad alcune aree in Italia che non hanno accesso ad un’adeguata rete internet. In queste zone, per lo più rurali e quindi dedite all’agricoltura, è difficile pensare a una diffusione dell’agricoltura di precisione e dell’agricoltura 4.0.
In questo senso iniziative comunitarie e nazionali saranno fondamentali per offrire supporto economico e facilitare la diffusione di queste tecnologie in misura equa.
La formazione del personale
La diffusione dell’agricoltura di precisione passa inevitabilmente dalla conoscenza di strumenti tecnologici e informatici. Se quindi l’innovazione digitale non viene assorbita e metabolizzata dalle singole persone che compongono il comparto dell’agricoltura, l’imprenditore si ritroverebbe con strumenti che non riesce a governare. Certe soluzioni anziché supportarlo e favorire la crescita del suo business potrebbero al contrario metterlo in difficoltà.
Ostacoli per motivi storici e culturali
L’agricoltura è uno dei settori storicamente più legati all’attività manuale e al contatto diretto con la natura. Molto spesso gli operatori del settore anche al di fuori dell’ambiente lavorativo fanno un uso ridotto di dispositivi tecnologici e informatici. Inoltre, molti agricoltori sono ancora scettici nell’utilizzare certe tecnologie che vengono viste come una perdita dei classici valori della vita nei campi.
Negli ultimi anni, l’entrata in questo settore di giovani imprenditori, spesso laureati, ha portato un nuovo punto di vista, evidenziando come i sani ideali dell’agricoltura possono comunque coesistere con l’innovazione e la tecnologia.
Difficoltà di integrazione con i sistemi esistenti
Un’altra difficoltà rilevante è quella di integrare le nuove tecnologie tra di loro.
L’agricoltura di precisione richiede spesso una serie di investimenti correlati tra loro molto onerosi.
Ad esempio, un software gestionale all’avanguardia per essere pienamente efficace richiede anche macchinari evoluti per poter trasmettere e ricevere informazioni. Oppure, macchinari automatizzati richiedono spesso anche investimenti sull’intero impianto, che deve essere predisposto in maniera particolare.
Problemi di sicurezza dei dati e privacy
Con l’ingresso delle tecnologie digitali in agricoltura sono subentrati anche i problemi legati alla sicurezza dei dati trattati e alla privacy degli stessi. Il concetto di Cyber Security applicato all’agricoltura è molto importante, soprattutto se si pensa all’agricoltura come a un settore in cui c’è una scarsa sensibilità sull’argomento e quindi il pericolo che un attacco vada a buon fine è maggiore.
Le maggiori criticità sono:
- furto intenzionale di dati raccolti tramite sistemi di supporto alle decisioni (DSS);
- divulgazione involontaria di dati a terze parti;
- vendita senza scrupoli di dati riservati, o danni tramite ransomware.
Quali sono le aziende che offrono servizi per l’agricoltura di precisione?
Numerose sono le aziende che forniscono servizi e prodotti per l’agricoltura di precisione. Alcune di esse sono aziende storiche che hanno introdotto servizi e linee di business ad hoc, mentre altre sono nate recentemente e si occupano esclusivamente di questo settore.
Molte aziende produttrici di software hanno introdotto soluzioni specifiche per l’agricoltura, come il nostro ERP Argo X3 Agri.
Enti di formazione hanno realizzato corsi specifici per favorire la digitalizzazione in agricoltura.
Aziende produttrici di mezzi agricoli hanno introdotto sempre più mezzi meccanici o elettronici in grado di rilevare dati e produrre dati e scambiarli con dispositivi informatici.
Società di consulenza realizzano report ad hoc sfruttando i dati raccolti, che poi vengono utilizzati per prendere decisioni di business.
Una menzione particolare meritano le aziende produttrici di droni. Secondo una ricerca del Politecnico di Milano, in Italia il mercato è in forte crescita, con un valore di 94 milioni di euro nel 2021, vicino ai livelli pre-pandemia del 2019 che avevano segnato un record di 117 milioni di euro. Una delle applicazioni maggiormente importanti è proprio in ambito agricolo.