I droni in volo per l'olivicoltura di precisione del futuro

Parlare di agricoltura di precisione in riferimento al settore olivicolo, caratterizzato da una forte tendenza alla tradizione e da un basso reddito d’impresa, potrebbe sembrare una forzatura. In realtà, anche il mondo olivicolo, come già avvenuto in precedenza per altre colture arboree, sta mostrando un crescente interesse nei confronti di due temi di forte attualità, quali l’intensificazione colturale e la riduzione dell’impatto ambientale. In questo contesto, l’olivicoltura di precisione può giocare un ruolo importante per il raggiungimento di una maggiore produttività ed eco-sostenibilità aziendale. In generale, l’agricoltura di precisione è una strategia gestionale che, attraverso moderne tecnologie, si pone l’obiettivo di evidenziare la variabilità presente all’interno di un appezzamento e di gestirla mediante interventi sito-specifici differenziati sulla base delle reali esigenze della coltura (vedi anche “L’agricoltura di precisione ha un’arma in più: i droni”, TN 17 aprile 2015).

Per quanto riguarda l’olivicoltura, la conoscenza della variabilità spaziale dei parametri biofisici dell’albero all’interno dell’oliveto rappresenta oggi uno strumento importante per calibrare gli interventi agronomici, quali la concimazione, la difesa fitosanitaria, l’irrigazione e la potatura, in modo da migliorare la produttività, rendere gli interventi più efficienti e ridurre l’impatto ambientale. Ad esempio, la capacità di determinare l’area fogliare dell’olivo tramite misure indirette riveste un ruolo importante nella gestione degli oliveti di grandi dimensioni o di interi areali olivicoli in quanto la produttività dell’albero è correlata con la quantità di radiazione fotosinteticamente attiva intercettata dalle foglie. Inoltre, riuscire a stimare la dimensione della chioma può aiutare a definire una corretta strategia di gestione della potatura nell’oliveto, in termini di intensità e turno, nell’ottica di una riduzione dei costi di produzione. Allo stesso modo, una stima corretta delle caratteristiche dimensionali della pianta consente, nel caso della gestione fitosanitaria nell’oliveto, di stabilire la quantità di volume da irrorare in funzione della superfice fogliare in grado di intercettare il prodotto.

In uno studio condotto in Andalusia sono state misurate le caratteristiche biofisiche di olivi mediante misurazioni di campo e mediante telerilevamento aereo e da satellite (Gomez et al., 2011). In particolare, attraverso i rilievi in campo sono state misurate l’area della proiezione della chioma, il volume della chioma e l’indice di area fogliare (LAI). Attraverso algoritmi automatici di identificazione e delineazione della chioma sono stati ottenuti i valori relativi agli stessi parametri misurati a terra. Le correlazioni tra l’area della proiezione della chioma misurata a terra e quella ottenuta dalle immagini aeree e satellitari è stata buona (Figura 1). Anche la corrispondenza tra il LAI misurato a terra e alcuni indici spettrali di vegetazione ottenuti dalle immagini aeree ha mostrato un buon livello di correlazione.

In un’altra ricerca, condotta presso i campi sperimentali del Dipartimento di Scienze Agrarie, Alimentari e Agro-ambientali (DiSAAA-a) dell’Università di Pisa, è stato sperimentato l’utilizzo dei SAPR (droni) per la stima di alcuni parametri biofisici dell’olivo (Figura 2) (Caruso et al., dati non pubblicati). In particolare, sono state messe a confronto alcune misurazioni effettuate in campo (SPAD, LAI e area della proiezione della chioma) con i dati ottenuti da telerilevamento a bassa quota con drone (NDVI e misure geometriche della chioma ottenute dall’analisi delle immagini). La correlazione tra i valori di area della proiezione della chioma misurati a terra e quelli ricavati dalle immagini telerilevate è stata molto buona. Inoltre, è stato osservato che le stime ottenute da fotogrammetria con drone a bassa quota risultavano più precise rispetto a quelle ottenute da misurazioni a terra, specialmente per gli olivi con chiome particolarmente irregolari. Ciò è dovuto alle semplificazioni che si adottano nelle misure a terra attraverso le quali la chioma dell’albero viene assimilata ad una forma geometrica regolare.

Figura 1: Rielaborata da Gomez et al., 2011.

 
Anche la correlazione tra i valori di LAI e SPAD misurati a terra con l’indice NDVI è risultata buona, confermando le potenzialità applicative delle tecniche di remote sensing da drone per la misura dei parametri biofisici dell’olivo.

Figura 2. Campi sperimentali del DiSAAAa – Università di Pisa

In un altro studio condotto su diverse tipologie di oliveto (tradizionale e ad altissima densità) i droni sono stati utilizzati per la stima del volume della chioma attraverso elaborazioni tridimensionali delle immagini acquisite. I dati ottenuti da telerilevamento con drone sono stati confrontati con le misure effettuate a terra presso un oliveto tradizionale e un oliveto ad altissima densità (Figura 3). In questo caso, le differenze tra le due variabili (volume ottenuto da drone e volume ottenuto da misurazioni a terra) non sembrano dovute a errori reali delle misurazioni basate su telerilevamento da drone, ma piuttosto ai valori ottenuti da misurazioni a terra. Anche in questo caso i valori sono stati ottenuti applicando l'equazione geometrica convenzionale che considera gli alberi come forme ellissoidali comportando, quindi, stime inesatte dovute alla semplificazione geometrica. Al contrario, i valori derivati ​​da telerilevamento da drone si basano sulla ricostruzione tridimensionale della forma irregolare della chioma albero, che permette ipoteticamente migliori stime rispetto a quelle derivate ​​da misurazioni sul terreno.

 
Figura 3. Rielaborata da Torres-Sánchez et al., 2015.

La diffusione di moderne tipologie di impianto, la maggiore sensibilità verso i temi della sostenibilità ambientale e il costante impegno per la valorizzazione del prodotto costituiscono un terreno fertile per la diffusione di nuove tecniche di gestione agronomica, quali l’olivicoltura di precisione, anche in un territorio difficile e complesso come l’Italia.