Agricoltura 4.0: cos’è e quali vantaggi offre

L’agricoltura 4.0 è l’evoluzione dell’agricoltura di precisione e consente di massimizzare la produzione, la qualità e la sostenibilità nel settore agricolo grazie all’innovazione tecnologica.

Agricoltura 4.0, oltre la precision farming

L’agricoltura 4.0 è l’evoluzione dell’agricoltura di precisione o precision farming e consiste nell’applicare una serie di tecnologie che consentono di raccogliere e analizzare in modo automatico tutti i dati che provengono dal campo.

Grazie ai sistemi utilizzati nell’agricoltura 4.0, l’agricoltore o l’azienda agricola hanno la possibilità di avere supporto in tutte le fasi della loro attività, dal processo decisionale ai rapporti con tutti gli attori della filiera produttiva.

Come per l’agricoltura di precisione, anche per l’agricoltura 4.0 lo scopo ultimo è quello di ottimizzare la produzione, ottenendo prodotti agroalimentari in quantità maggiori senza perdere qualità.

Ottimizzare la produzione nel settore agricolo non è solo un’esigenza delle aziende agricole per aumentare i profitti, ma è una sfida che riguarda tutti noi. Dobbiamo infatti tenere conto che la popolazione è in continua crescita e con essa aumenta la domanda di prodotti alimentari.

Le risorse da dedicare alla produzione agricola sono però limitate: pensiamo alla quantità di suolo, di terreno da utilizzare per le coltivazioni, ma anche all’acqua per irrigare le colture. Di conseguenza, per rispondere alla crescente domanda, è necessario adottare strategie per razionalizzare le risorse, ridurre gli sprechi e massimizzare la produzione sui terreni già adibiti alla coltivazione.

L’agricoltura 4.0 nasce proprio per rispondere a queste esigenze. Grazie all’agricoltura 4.0 è possibile massimizzare le produzioni agricole pianificando in modo preciso tutte le fasi di lavorazione in campo, dalla semina alla raccolta, evitando sprechi di risorse e con un miglior controllo sui costi di produzione. Inoltre, applicando le tecnologie dell’agricoltura 4.0 si può migliorare il controllo e la tracciabilità della filiera, producendo alimenti di qualità in modo sostenibile.

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Le tecnologie dell’agricoltura 4.0

Di seguito vediamo quali sono alcune tra le tecnologie che è possibile sfruttare nell’agricoltura 4.0 e in cosa consistono.

Sensori in campo

I sensori installati direttamente nel campo consentono di registrare dati ambientali e fornire ad esempio informazioni relative ai fabbisogni del suolo. Grazie ai dati raccolti attraverso i sensori ambientali è possibile pianificare quindi le irrigazioni e le concimazioni tenendo conto delle reali esigenze del terreno e delle colture.

Droni

I droni sono velivoli di piccoli dimensioni guidati da terra anche in modo automatico. Grazie ai droni si può monitorare il campo ottenendo immagini e informazioni in tempo reale. Vengono usati per mappare i terreni ma i droni dotati di sensori e vista a raggi infrarossi possono essere impiegati anche per rilevare eventuali problemi alle colture.

Grazie ai droni è possibile anche distribuire prodotti in capsule, granulati, polveri e liquidi, per eseguire trattamenti biologici nei campi e rilasciare anche insetti utili ad esempio nella lotta biologica, un’utile un’alternativa ai tradizionali metodi di contrasto ai parassiti, per un’agricoltura sostenibile.

Agrometeorologia

L’agrometeorologia sfrutta le informazioni delle previsioni meteo così che l’azienda possa pianificare al meglio le strategie di coltivazione. I dati possono essere raccolti da diverse fonti e analizzati in tempo reale, anche grazie ai sensori già visti.

IoT: Internet of things

Con il termine Internet of things si fa riferimento alla tecnologia che permette ai diversi strumenti di connettersi tra loro e comunicare tra loro. Grazie alla tecnologia IoT, droni, sensori e satelliti possono scambiarsi informazioni su ciò che sta avvenendo in campo.

Big Data

I Big Data sono rappresentati dall’insieme di dati e informazioni raccolti dalle diverse tecnologie e che aiutano a prendere decisioni in modo efficiente. I dati, provenienti da fonti diverse, vengono analizzati dall’intelligenza artificiale in tempo reale e in questo modo possono poi essere utilizzati per interventi in campo o in azienda.

Intelligenza artificiale nell’agricoltura 4.0

L’intelligenza artificiale può essere utilizzata, come anticipato, per analizzare i Big Data raccolti. Grazie a sistemi hardware e software, l’intelligenza artificiale non solo analizza i dati ma può anche prendere decisioni.

L’intelligenza artificiale può ad esempio istruire le macchine automatizzando determinate attività. Include strumenti di robotica e software che possono rendere automatiche alcune attività ripetitive e che richiedono molto tempo o che istruiscono le macchine a valutare in modo autonomo determinate situazioni e a prendere decisioni.

Ad esempio, l’intelligenza artificiale applicata alla robotica consente di somministrare antiparassitari in campo quando necessario o di attivare i sistemi di irrigazioni quando le sonde nel terreno individuano situazioni di siccità.

Farm management information system

In questa categoria rientrano tutti i sistemi a supporto dell’agricoltore nella pianificazione degli interventi, nella rendicontazione e nella produzione di documentazione.

Cloud

Si tratta dell’insieme dei servizi di Information and Communication Technologies (Ict) che consentono di avere accesso a risorse in rete all’interno di banche dati condivise.

La gestione dei dati avviene su tre livelli diversi: a livello di business, per capire quale valore economico hanno tali dati per l’azienda che li utilizza; a livello tecnologico, per comprendere quali dati scegliere e come utilizzarli in concreto; a livello legale per garantire il rispetto della normativa sulla Privacy e sull’uso di dati sensibili, come il GDPR o la PSD2.

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I vantaggi dell’agricoltura 4.0

I principali vantaggi dell’agricoltura 4.0 includono, come abbiamo visto in precedenza, un uso più razionale delle risorse che consente di aumentare la produzione agricola.

Questo perché analizzando i dati e le informazioni che arrivano dal campo è possibile gestire tutte le attività in modo più rapido e soprattutto più efficiente; la tecnologia può ad esempio aiutare a irrigare le coltivazioni solo quando necessario e utilizzando la corretta quantità di acqua, senza sprecarla.

Monitorare le colture può poi aiutare a prevenire malattie delle piante e a intervenire in modo mirato in caso di malattie o parassiti. Questo da una parte limita i danni alle colture e dall’altra consente di impiegare fitofarmaci solo quando serve, con benefici per l’ambiente, un risparmio per l’azienda e una migliore qualità del prodotto agricolo.

Chiaramente applicare la tecnologia in agricoltura richiede un investimento da parte delle aziende agricole che però possono essere ripagati grazie a maggiori rese, qualità migliore dei prodotti e di conseguenza da un aumento del profitto. Non solo: utilizzare le innovazioni tecnologiche significa anche migliorare le condizioni di lavoro in campo.

L’agricoltura 4.0 potrebbe anche portare vantaggi al consumatore grazie alla possibilità di acquistare prodotti più controllati, caratterizzati da una maggiore qualità e freschezza.

Riassumendo, questi i numerosi vantaggi:

• uso più razionale delle risorse, in particolare acqua;
• aumento della produzione agricola;
• prevenzione più efficace delle malattie delle piante;
• maggior qualità del prodotto agricolo;
• migliori condizioni di lavoro sul campo;
• risparmio economico per le aziende;
• minor impatto ambientale.

Agricoltura 4.0 nella coltivazione di patate, carote e cipolle

L’agricoltura 4.0 nel settore pataticolo, così come nella coltivazione di carote e cipolle offre strumenti particolarmente utili per aumentare la produzione e migliorare la qualità dei prodotti.

Patate, carote e cipolle sono infatti ortaggi che crescono sotto la superficie del terreno, dunque poter rilevare la pioggia, l’umidità e le condizioni del suolo sono aspetti fondamentali per questo tipo di colture. Monitorando in tempo reale le condizioni del terreno e delle piante è possibile pianificare ogni intervento, riducendo gli sprechi di acqua, concime e fitofarmaci.

Nella coltivazione di tuberi, radici e bulbi, gli strumenti dell’agricoltura 4.0 trovano applicazione non solo nella pianificazione, nell’automazione dei lavori in campo e nelle operazioni di raccolta ma anche nella gestione amministrativa dell’azienda e nella tracciabilità della filiera.

Nel settore pataticolo si utilizza anche un particolare strumento noto come “patata elettronica”. Si tratta di un dispositivo con forma e dimensioni simili ai tuberi che contiene un registratore per misurare l’accelerazione e indicare in tempo reale le fonti di impatto durante i movimenti che si verificano in fase di raccolta e lavorazione delle patate. I dati vengono poi inviati a un’app e possono essere raccolti e monitorati. La patata elettronica può essere sfruttata per individuare e prevenire le macchie nere delle patate provocate da danni meccanici durante la raccolta, il lavaggio e la movimentazione dei tuberi.