Tesina tecnologia dei cicli produttivi

Anno 2016/2017

Università degli Studi di Roma La Sapienza

Facoltà di management e diritto d’impresa - sede di Latina

L'innovazione nell'agricoltura: tra presente e futuro

Tecnologie nell'agricoltura

L’agricoltura è oggi giorno in continua evoluzione e mutamento, perché deve affrontare molteplici difficili problematiche, alcune immediate ed alcune future, quali:

• La progressiva diminuzione delle risorse energetiche e primarie attualmente utilizzate (petrolio e acqua su tutte).
• Il costante aumento dei prezzi per l'acquisto dei fattori produttivi.
• La diminuzione dei prezzi di vendita dei prodotti agricoli e zootecnici.
• L'inquinamento ambientale.
• Il continuo ed inarrestabile mutamento del clima.

Queste problematiche contribuiscono alla modificazione del sistema primario che, da un modello principalmente produttivistico volto al soddisfacimento dei fabbisogni alimentari, si sta orientando verso la valorizzazione dei prodotti e la salvaguardia delle risorse naturali. Questi sono anche i punti salienti che orienteranno ancor più le scelte in materia di riforme dei programmi di sostegno all'agricoltura da parte dell’Unione Europea, la quale vuole rendere possibile questo cambiamento tramite la revisione delle pratiche colturali e delle tecnologie adottate, e promuovendo iniziative e premi agli imprenditori che si impegnano in questa nuova direzione.

Gli imprenditori e le aziende che operano in questo settore devono inoltre affrontare tali problematiche e nello stesso tempo garantire loro un rendimento economico adeguato, mettendo in atto un enorme sforzo tale da garantire nel lungo periodo la rinnovabilità del processo produttivo, cercando da una parte di salvaguardare l'ambiente e il territorio ma dall’altra tutelando la redditività del processo stesso e mirando all’ottenimento del più basso rapporto tra costi e benefici.

Bisogna quindi orientare le proprie scelte verso una strategia che faccia particolare attenzione alla gestione agronomica del territorio agrario. Il mezzo che permette di attuare questi cambiamenti è l'innovazione tecnologica, così da ridurre i costi di produzione nel lungo periodo e soprattutto di limitare l'immissione di sostanze inquinanti, senza sottovalutare la riduzione di sprechi di materiali primari.

Le principali tecnologie

1. Il GPS

Si fa riferimento ad un ricevitore che elabora dei segnali di posizione, inviati da satelliti in orbita. Il ricevitore elabora e traduce in una posizione numerica espressa in latitudine e longitudine. Il sistema GPS offre la possibilità di poter esprimere la posizione di un punto qualsiasi nell'appezzamento come coppia di coordinate geografiche e di associare delle informazioni e dei dati relativi ad esso. Inoltre, registra la variabilità presente al suo interno, codificandola e creando un formato geografico all’interno di un sistema di riferimento.

L’uso di un ricevitore satellitare in agricoltura può trovare diverse applicazioni, che si possono ricondurre essenzialmente alla rilevazione dei confini di un appezzamento ed alla determinazione della posizione di una macchina operatrice al suo interno, così da poter creare in corrispondenza di un punto la registrazione (mappatura) e/o l’attuazione di un’informazione (distribuzione a dosaggio variabile).

• Campionamento del suolo e scouting: impiego di un ricevitore satellitare per registrare i punti di prelievo del terreno e per individuarli e riconoscerli successivamente all'interno della mappa.
• Rilevazione di confini e aree: operazione che consiste nel seguire i bordi dell'appezzamento con un ricevitore satellitare abbinato a uno strumento di registrazione (es. palmare o data-logger) e di annotare le coordinate dei vertici del campo per il calcolo del perimetro e dell'area.
• Sistemi di navigazione: sistemi elettronici di guida che sfruttano ricevitori satellitari che indicano il percorso ottimale da seguire tramite segnali luminosi o acustici (barra di guida) o che guidano autonomamente la macchina durante il percorso rettilineo (guida semi-automatica).
• Livellazione del terreno: con l'abbinamento di questa operazione con un ricevitore satellitare si può velocizzare e rendere più precise le procedure ad essa connesse.

2. Sistemi informativi geografici (GIS)

Uno strumento GIS può essere definito come una serie di strumenti per acquisire, estrarre e trasformare dati spaziali nel mondo reale tramite un sistema composto da banche dati, hardware, software e organizzazione che gestisce, elabora e integra informazioni su una base spaziale geografica. Un GIS localizza elementi di dati spaziali appartenenti al mondo reale in un sistema di coordinate su mappe in formato digitale; in tale processo gli elementi possono essere raggruppati in diversi strati informativi.

Un GIS può quindi combinare dati geografici a dati di altro genere per generare mappe tecniche sintetiche, permettendo all'utente di raccogliere, gestire ed interpretare in maniera pianificata e sistematica le informazioni relative a specifici siti.

3. Telerilevamento

Il telerilevamento (TR) è una tecnica che permette di acquisire informazioni sulle caratteristiche di un oggetto attraverso l’analisi di dati che non entrano in contatto con esso. L’acquisizione dei dati nel telerilevamento si basa sulla misurazione della quota di energia elettromagnetica che, raggiunta la superficie terrestre e gli oggetti che si trovano su essa, viene riflessa o emessa; sia essa proveniente dal sole, dalla terra, dalla vegetazione o generata da strumenti radar o laser.

In agricoltura, lo spettro di maggior interesse parte dalle onde dell’ultravioletto (UV) all’infrarosso. In genere il telerilevamento utilizza informazioni ottenute da piattaforme aeree, satellitari o da supporti a Terra, che sono in grado di sfruttare la radiazione elettromagnetica in una o più lunghezze d’onda, sia riflessa che emessa dalla superficie terrestre.

I dati vengono poi raccolti attraverso sensori o apparecchi fotografici remoti, distanziati dall’oggetto di studio. Le informazioni reperite riguardano il terreno, lo stato di salute della coltura, l’andamento della coltura durante il ciclo produttivo, la fase di maturazione del prodotto finale, il momento ideale per la raccolta. Tutte queste informazioni, attraverso questa tecnologia, possono essere reperite in tempi brevi su superfici ampie, ripetendo l’acquisizione in più volte nel corso del ciclo colturale, evitando di entrare in campo nei momenti in cui le condizioni pedoclimatiche non lo permetterebbero e avendo così dati aggiornati sulla coltura.

4. Sensori

I sensori determinano la resa direttamente attraverso la misura della forza d’impatto del flusso o del volume, oppure indirettamente tramite l’osservazione della densità per mezzo dell’attenuazione dei raggi gamma emessi da una sorgente. Gli appositi sensori utilizzati si classificano in:

• Sensori di portata della granella: servono per la misurazione della massa e del volume del flusso della granella.
• Sensori di densità: misurano la portata volumetrica della granella.
• Sensori di umidità: rilevano l’effettiva produzione di sostanza secca.
• Sensori di velocità d’avanzamento: misurano la velocità di avanzamento della macchina operatrice per via diretta e indiretta.
• Sensori alla barra: posti sulla testa raccoglitrice rilevano la sua posizione rispetto al terreno sia la larghezza effettiva di lavoro.
• Sensori in fase di sperimentazione: servono a determinare gli aspetti qualitativi di una coltura, quali ad esempio l’investimento colturale al momento della raccolta o il popolamento delle malerbe.

Questi sensori hanno un margine di errore relativo in base alla tipologia (dal 3% al 10%). La fase più importante nell’impiego di questi sensori è la loro calibrazione all’inizio della stagione di raccolta in modo da non avere ripercussioni sull’accuratezza dei dati.

Una volta ottenuti i vari dati grezzi del raccolto, è possibile elaborare le mappe di produzione per ciascuno.