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Description

L'agricoltura di precisione è un termine generico per l'utilizzo di moderne tecnologie basate sui dati per la coltivazione di colture. Rispetto alle tecniche tradizionali, l'agricoltura di precisione ha molti vantaggi. L'implementazione di tecnologie di precisione può svolgere un ruolo nella comprensione dei tipi di suolo locali, nel miglioramento della qualità del suolo, nella scelta realistica delle colture, nella gestione dei tempi di impianto e raccolta dell'irrigazione, nella pianificazione e applicazione di malattie, nella gestione dei parassiti e delle erbe infestanti, nell'applicazione dei nutrienti, nel monitoraggio e nella previsione della resa. L'agricoltura di precisione fornisce una migliore comprensione delle esigenze spaziali di una particolare area agricola, che può essere abbinata a strumenti di supporto decisionale altamente accurati esistemi di allarme rapido. L'applicazione di questi strumenti previene le azioni dispendiose e fornisce informazioni per una gestione tempestiva. Ottimizzando l'uso dell'acqua, delle sostanze chimiche e dell'energia, l'agricoltura di precisione riduce la vulnerabilità del settore ai cambiamenti climatici, in particolare in considerazione della siccità, degli eventi meteorologici estremi e dei parassiti e delle malattie legati al clima. Decisioni su quanto fertilizzante, quando spruzzare, quando annaffiare (e quanto) possono essere prese utilizzando sistemi di supporto decisionale collegati alle apparecchiature sul campo. Ciò consente agli agricoltori di controllare da remoto importanti processi, risparmiando tempo, energia e risorse. Ciò non solo migliorerà il rendimento, ma potrebbe anche impartire previsioni predittive, il che porta a un'azione appropriata e tempestiva. Ciò consente una maggiore flessibilità nell'adattare l'intero raccolto a eventi meteorologici estremi, poiché le previsioni e altri fattori ambientali basati sui dati possono essere formulati e aggiornati in tempo reale. 

Le tecnologie utilizzate nell'agricoltura di precisione sono in continua evoluzione. L'Internet delle cose (IoT),l'analisi dei Big Data, l'intelligenza artificiale (AI) e l'apprendimento automatico potrebbero essere tutti utilizzati, ottimizzati e combinati per prendere decisioni di gestione informate. Inoltre, la crescente disponibilità di immagini satellitari ad alta risoluzione (spaziali, spettrali e temporali) ha promosso l'uso del telerilevamento anche per l'agricoltura. 

Le tecniche di agricoltura di precisione richiedono l'integrazione tra software e hardware su tre diversi livelli spaziali: 

  • Motivazione: è il luogo in cui le azioni fisiche sono eseguite localmente con macchine agricole, attrezzature per l'irrigazione o apparecchiature di rilevamento attive o passive. Il GPS (Global Positioning System)  viene utilizzato con apparecchiature terrestri per raccogliere informazioni sulla posizione in tempo reale che consentono mappe del sistema di irrigazione, dei campi e del paesaggio circostante. Può anche aiutare a localizzare le aree problematiche (dalle inondazioni alle epidemie di parassiti). Il GPS può anche guidare il trattore o fornire specifiche mappe di applicazione di semi o fertilizzanti integrate con l'attrezzatura appropriata. 
  • Aereo: I veicoli aerei senza equipaggio (droni) o gli spolveri per colture già utilizzati per l'irrigazione, l'irrorazione o la semina possono essere utilizzati per monitorare o rilevare le proprietà riflettenti delle colture collegando una telecamera con sensori multispettrali, iperspettrali o termici. Le proprietà riflettenti delle colture indicano problemi agricoli molto comuni come la densità delle erbe infestanti, la prevalenza della malattia, la carenza di nutrienti, ecc. 
  • Satellite: Simile a quanto sopra, i satelliti possono monitorare modelli di livello del paesaggio più grandi. Questo monitoraggio è di solito su una scala spaziale più ampia/con risoluzioni inferiori rispetto ai droni aerei, che possono osservare le proprietà della terra e i modelli meteorologici regionali per le previsioni e rilevare gli indici di vegetazione. I dati provenienti dai satelliti possono essere acquisiti da fonti e servizi aperti, come il servizio di monitoraggio del territorio di Copernicus. 

Dettagli sull'adattamento

Categorie dell'IPCC
Sociale: informativo, Strutturale e fisico: opzioni tecnologiche
Partecipazione delle parti interessate

In generale, l'agricoltore o il proprietario terriero èdirettamente coinvolto nell'attuazione di nuove tecnologie di precisione con qualsiasisocietà tecnologica associata. L'agricolturadiprecisione dipendeanche dalladisponibilità e dall'accessibilità di set di dati di terzepartio di flussi di dati satellitari o meteorologici. È pertanto necessariauna collaborazione tra agricoltori, servizi di consulenza aziendale (che forniscano agli agricoltori conoscenze e competenze),ricercatori e responsabili politici. Spesso l'implementazione di questa opzione può richiedere una connessione con un programma governativo regionale o nazionale o un'associazione che fornisceinformazioni e risorse sulla copertura del suolo. Le soluzioni localipossono anche essere attuate senza input esterni, ma possono essere più costose o richiedere competenzeinterne. 

Successo e fattori limitanti

La tecnologia dell'agricoltura di precisione fornisce strumenti integrati per migliorare il processo decisionale in agricoltura. Sebbene gli agricoltori generalmente cerchino di adottare tecnologie di precisione che riducano i costi, l'agricoltura di precisione presenta molti vantaggi che possono favorire il successo di questa opzione. L'agricoltura di precisione può aiutare a prendere decisioni informate sulla semina, la gestione e la raccolta, aiutare a gestire la fertilizzazione locale e le quantità di irrigazione. Con gli strumenti giusti, le tecniche di precisione possono guidare i macchinari, individuare e gestire parassiti, malattie o siccità e proteggere il suolo dalla lisciviazione o dall'essiccazione, risparmiando così costi, riducendo gli sprechi di colture e carburante e gestendo il carico di lavoro. Le iniziative che aumentano la consapevolezza degli agricoltori in merito a tali benefici e la conoscenza di tecniche e competenze diverse possono favorire l'effettiva attuazione di questa opzione. 

Nonostante i numerosi vantaggi e l'ampia gamma di strumenti di precisione disponibili, l'agricoltura di precisione ha ancora un tasso di implementazione molto basso. Sono state individuate alcune spiegazioni per il basso tasso di adozione, tra cui gli elevati costi degli investimenti e dell'apprendimento, il lavoro supplementare, il rapporto costi/benefici, i dubbi sulla credibilità delle tecnologie, la percezione dell'utilità da parte degli agricoltori, la facilità d'uso, l'età e il livello di istruzione degli agricoltori e la disponibilità di risorse. Il più grande problema / limitazione per i coltivatori è sapere come interpretare tutti i dati raccolti e come agire su di esso. I risultati del progetto Demeter(H2020), finanziato dall'UE, hanno rivelato che la riservatezza dei dati potrebbe essere una preoccupazione rilevante per gli agricoltori, preoccupati che terzi acquisiscanola proprietà dei loro dati privati. La mancanza di risorse e gli elevati costi di attuazione sono stati segnalati come ostacoli importanti. I piccoli operatori possono essere lasciati indietro da questa opzione senza le risorse o le conoscenze adeguate, il che può avere implicazioni peruna giusta resilienza. 

Costi e benefici

Il costo di acquisto delle infrastrutture e dei servizi dell'agricoltura di precisione può essere elevato a causa degli investimenti necessari per l'utilizzo di questa tecnologia a livello individuale/agricolo e della tariffa associata al servizio specifico. Sono necessari tempo e denaro per la formazione e la fornitura di conoscenze, macchinari o tecnologie costosi o altamente specializzati o un fornitore di servizi dedicato esternalizzato. I piccoli agricoltori nella situazione attuale senza norme comuni spesso si rivelano incapaci di riparare o adeguare le attrezzature, costringendoli a rischiare ritardi e spese quando ritornano dai produttori per un adeguato supporto tecnico. I costi sono associati all'installazione del sistema (ad esempio hardware e software, formazione, licenze) e al funzionamento (riparazione, manutenzione). Esistono diversiincentivi europeinoti come agricoltura di precisione, che possono sostenere l'attuazione della politica agricola comune. 

Alcuni esempi di costi (Farm-europe)includono: 

  • Le stazioni meteorologiche richiedono un investimento compreso tra 400 e 2.000 euro. 
  • Gli strumenti di supporto alle decisioni possono essere gratuiti. Quelli che prescrivono le quantità di input da applicare da sensori e immagini satellitari delle colture hanno un costo massimo di € 20/ha/anno. 
  • Gli spruzzatori di precisione possono variare da € 3.000 a € 40.000. 
  • Machine Guidance (MG) e Controlled Traffic Farming (CTF) per ottenere maggiore precisione sulla scala intra-plot:  costo varia da circa 1.300 € - 50.000 €  
  • I robot di diserbo costano tra € 25.000 e € 80.000. 
  • I regolatori di flusso per i sistemi di irrigazione a perno sono i più convenienti a partire da € 1.300 e i sistemi di gestione dell'irrigazione a controllo perno possono costare fino a € 35.000. L'irrigazione a goccia costa circa 40 €/ha. 
  • Qualunque sia lo strumento e il suo costo, la formazione è necessaria e può variare tra € 420 e € 1.400. 

Devono essere presi in considerazione costi aggiuntivi per la manutenzione di macchinari e tecnologie, anche se non specificamente comunicati. 

L'utilizzo di tecnologie di precisione riduce il degrado ambientale e aumenta l'efficienza del carburante con conseguente riduzione dell'impronta di carbonio (sinergia con aspetti di mitigazione). Gli esempi includono la riduzione della lisciviazione dei nitrati nei sistemi di coltivazione, la riduzione della contaminazione delle acque sotterranee estraendo i regimi di irrorazione e la riduzione dell'erosione quando viene condotta una lavorazione precisa. I vantaggi per gli agricoltori sono il risparmio dei costi (macchinari, fattori di produzione) e la produttività e il reddito delle aziende agricole. Si prevede anche una riduzione dei semi e dei prodotti sprecati. I benefici ambientali includono la riduzione dell'eutrofizzazione (a causa di un minore uso di sostanze nutritive) e dell'inquinamento (a causa di un minore uso di pesticidi). 

Inoltre, l'agricoltura di precisione consente di risparmiare acqua ed energia. Ad esempio, il risparmio idrico nelle colture ortofrutticole di alto valore con metodi di irrigazione di precisione ha consentito di risparmiare circa 30 EUR/ha/anno (Balafoutis et al., 2017). Il più grande potenziale è previsto nelle zone soggette a siccità come la regione mediterranea. 

Tempo di implementazione

Un anno è necessario per l'attuazione della maggior parte delle tecnologie,ma talvoltala formazione e i partenariati tra fornitori o servizi tecnologicipotrebbero richiedere più tempo. Il tempo di implementazionedipende dalla tecnologia e dal budget disponibile. Alcuneopzioni tecnologiche richiedono più formazione o finanziamenti di altre, ma tutte richiedono un certoperiodo di formazione o di avviamento prima di diventare pienamente operative. La ricerca approfondita, la formazione e la preparazione possono ridurresignificativamente i tempi di implementazione e collaborare con utenti esperti. 

Tutta la vita

Questa opzione include una vasta gamma di possibili tecniche con diverse durate. Gli strumenti di agricoltura di precisione sono così vari che questo dipende dal tipo di hardware / software utilizzato. Se implementato correttamente, il software può essere adattato in tempo reale e rimane rilevante finché l'hardware necessario per la raccolta dei dati rimane funzionale. In questo caso, la durata dipende quasi interamente dalla durata dell'hardware utilizzato nell'implementazione. 

Informazioni di riferimento

Siti web:
Riferimenti:

Sishodia RP, Ray RL, Singh SK. Applicazioni del telerilevamento nell'agricoltura di precisione: Una recensione. Telerilevamento. 2020; 12(19):3136. https://doi.org/10.3390/rs12193136 

Khanna, A., & Kaur, S. (2019). L'evoluzione dell'Internet of Things (IoT) e il suo impatto significativo nel campo dell'agricoltura di precisione. Computer ed elettronica in agricoltura, 157, 218-231. https://doi.org/10.1016/j.compag.2018.12.039 

Ullo SL, Sinha GR. Progressi nell'IoT e sensori intelligenti per applicazioni di telerilevamento e agricoltura. Telerilevamento. 2021; 13(13):2585. https://doi.org/10.3390/rs13132585 

Erion Bwambale, Zita Naangmenyele, Parfait Iradukunda, Komi Mensah Agboka, Eva A. Y. Houessou-Dossou, Daniel A. Akansake, Michael E. Bisa, Abdoul-Aziz H. Hamadou, Joseph Hakizayezu, Oluwaseun Elijah Onofua & Sylvester R. Chikabvumbwa ⁇ Stefania Tomasiello (revisore editoriale) (2022) Verso una gestione dell'irrigazione di precisione: Una revisione di GIS, telerilevamento e tecnologie emergenti, Cogent Engineering, 9:1, DOI: 10.1080/23311916.2022.2100573

Parlamento europeo. L'agricoltura di precisione in Europa. Considerazioni giuridiche, sociali ed etiche 

Parlamento europeo. L'agricoltura di precisione e il futuro dell'agricoltura in Europa. Studio di previsione scientifica 

Agricoltura di precisione: un'opportunità per gli agricoltori dell'UE – potenziale sostegno con la PAC 2014-2020  

Pubblicato in Climate-ADAPT: Apr 22, 2025

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