Sensori e intelligenza artificiale per irrigare con efficienza

Sistemi smart di irrigazione capaci di ‘dialogare’ con l’agricoltore, sensori hi-tech per il controllo da remoto dell’umidità del terreno e un protocollo di gestione idrica.

Per il progetto sono state coinvolte alcune aziende agricole del Metapontino (Matera), tra cui una dedita alla produzione di pesche e l’altra alla coltivazione di kiwi. “Siamo riusciti a ridurre del 23% il consumo di acqua del pescheto, aumentando la capacità di immagazzinamento idrico del suolo e migliorando la gestione dell’irrigazione. Tutto questo senza influire sul livello produttivo del frutteto. Fondamentale è stata la compilazione del bilancio idrico integrato con ulteriori dati, come il volume di suolo interessato dall’intervento irriguo e le caratteristiche idrologiche, che hanno permesso di quantificare l’acqua contenuta nel terreno oggetto della nostra sperimentazione. Inoltre, ci siamo avvalsi di sensori per il monitoraggio dell’umidità del suolo che hanno consentito di correggere eventuali errori di gestione dell’irrigazione”, sottolinea Ilario Piscioneri, ricercatore ENEA del Laboratorio Bioprodotti e bioprocessi presso il Centro Ricerche di Trisaia (Matera).

Per il campo coltivato a kiwi, il team del progetto è riuscito a determinare il deficit idrico dell’intera coltivazione e a definire gli interventi e i turni di irrigazione ottimali a partire dal calcolo del bilancio idrico del suolo e mettendo a sistema una serie di informazioni che costituiscono il protocollo di gestione idrica messo a punto dal progetto TRAS.IRRI.MA. Si tratta dell’acquisizione di informazioni generali sul frutteto e sulle caratteristiche degli impianti di irrigazione, sulla piovosità rilevata tramite stazioni meteo e sull’evapotraspirazione delle piante ottenuta da atmometri installati in campo e sul suolo (struttura e caratteristiche idrologiche, umidità, volume irrigato). “La stagione di irrigazione per il kiwi nel Metapontino si può ricondurre al periodo aprile-ottobre. Nel mese di luglio si registrano temperature che superano anche i 40 °C per cui, commettere errori di gestione idrica per una coltura idro-esigente come quella dei kiwi, comporterebbe danni alla produzione e non meno alla coltura, con manifestazioni patologiche che vanno dal brusone fogliare o a casi più gravi di filloptosi”, sottolinea Piscioneri.

Aumenta la richiesta di acqua per irrigazione

In generale il comparto agricolo impiega attualmente fino all’80% della risorsa idrica disponibile e l’aumento delle temperature, a causa dei cambiamenti climatici, potrebbe determinare un incremento della domanda di acqua da parte delle colture fino al 250%, con una conseguente aumento delle incertezze sulla disponibilità futura di acqua. “Per garantire una gestione razionale della risorsa idrica appare sempre più urgente trasferire al settore agricolo le più moderne tecnologie di controllo e di gestione automatizzata dell’irrigazione e della fertirrigazione. Spesso informazioni e tecnologie non sono pienamente fruibili dalle piccole e medie imprese del Sud ma, grazie al network TRAS.IRRI.MA è stato possibile trasferire al settore agricolo della Basilicata conoscenze, competenze e innovazioni hi-tech per ridurre i consumi d’acqua”, aggiunge il ricercatore ENEA.

Attraverso una formazione mirata, i partner del progetto hanno messo a disposizione delle aziende agricole conoscenze essenziali che comprendono le condizioni atmosferiche, la natura del substrato e le sue caratteristiche fisiche e biochimiche, la specie coltivata e la sua fase fenologica che riguarda il rapporto tra i fattori climatici (come temperatura, umidità e fotoperiodo) e le manifestazione stagionale della vita vegetale come la germogliazione, la fioritura e la maturazione dei frutti. “Per l’acquisizione di questi dati non è più necessario andare in campo, basta consultare sul proprio smartphone un’app che elabora in modo automatico le informazioni ricevute dai sistemi automatizzati di irrigazione e fertirrigazione. In questo modo l’agricoltore potrà intervenire sulle colture in tempo reale e da remoto per evitare di sbagliare la turnazione oppure le tempistiche di irrigazione che andrebbero a inficiare sulla produttività attesa. Non solo. Grazie a sensori di conducibilità e pH, previsioni meteo e un database GIS di geolocalizzazione, sarà possibile caratterizzare ogni territorio e fare elaborazioni e simulazioni di potenziali scenari futuri di deficit idrico. Tutta questa tecnologia è già una realtà consolidata per l’agricoltura italiana e noi, con il progetto, puntiamo a trasferirla anche alle piccole e medie aziende della Basilicata per renderle più sostenibili e competitive sul mercato”, conclude il ricercatore ENEA.