Come lavorare al meglio i campi? All’agricoltore 4.0 lo dice il satellite

Donato Gentile è un agricoltore 4.0: in Basilicata coltiva i vigneti di Aglianico del Vulture grazie a un satellite che in tutte le stagioni raccoglie un flusso continuo di dati sulle condizioni del terreno, sulla crescita delle viti, sul clima e poi restituisce modelli di calcolo che indicano quali e quanti filari annaffiare, potare, concimare. E’ stato premiato agli Oscar Green 2022 di Coldiretti nella categoria Impresa Digitale: come lui, sono sempre più numerosi gli agricoltori italiani che si affidano alle innovazioni per gestire con sempre maggior efficienza le colture. Come i satelliti, appunto, che offrono uno sguardo dall’alto, sempre più preciso, per individuare la presenza di malerbe, uno stato di stress idrico o l’espansione di una fitopatologia.

StartupItalia ne ha parlato con Piero Toscano, ricercatore del Cnr e ideatore della piattaforma di agricoltura di precisione AgroSat, insieme al collega Leandro Rocchi, responsabile della parte informatica, e a Riccardo Dainelli, data analyst.

Piero Toscano

In che modo i satelliti contribuiscono all’agricoltura di precisione? 

“L’agricoltura di precisione è una strategia che consente di gestire gli appezzamenti di terreno in modo sempre più preciso grazie alla tecnologia e ad un’ampia disponibilità di dati, in base ai quali si possono intuire le esigenze delle colture e programmare al meglio le attività agricole. In pratica, l’agricoltura di precisione permette di fare la cosa giusta al momento giusto e nel posto giusto. Per esempio, è possibile sia differenziare la conduzione agronomica che le fasi di raccolta. Una rivoluzione, questa, iniziata quando i satelliti hanno cominciato ad avere una risoluzione abbastanza spinta, nell’ordine dei metri. Un momento importante è stato il lancio dei satelliti dell’Agenzia Spaziale Europea nell’ambito del programma Copernicus: il Sentinel 2A nel 2015 e il Sentinel 2B nel 2017. I loro passaggi nello spazio forniscono dati aperti a tutti, gratuitamente e in tempo quasi reale. In precedenza le piattaforme delle Nasa che mettevano a disposizione dati gratuiti, ma con una risoluzione ancora scarsa, oppure satelliti on demand, anche micro e nano, che offrono informazioni a pagamento. In questo contesto si colloca la nostra piattaforma, AgroSat, primo e unico Copernicus use case in agricoltura per  l’Italia”.

Come è nata l’idea di AgroSat?

“Le nuove tecnologie stanno trasformando il modo di fare agricoltura, ma i costi e la mancanza di formazione e protocolli standard costituiscono un ostacolo, soprattutto per le piccole imprese agricole. Come ricercatori del Consiglio Nazionale delle Ricerche, Istituto per la BioEconomia (CNR-IBE), abbiamo allora pensato a una piattaforma open e gratuita per l’accesso rapido e preciso a dati ed informazioni, che gli agricoltori possono trasformare, con la loro esperienza, in conoscenza. AgroSat combina tecnologie digitali (IoT e Big Data) e prodotti della ricerca scientifica per offrire soluzioni di agricoltura di precisione in grado di rendere più efficiente e sostenibile la gestione agronomica dei campi”.

Come si è evoluta? 

“L’idea è nata tra il 2015 e il 2016 e la prima versione, che copriva “solamente” 4 regioni italiane, si è concretizzata nel 2017. Nel 2018 il servizio si è esteso a tutto il territorio nazionale, mentre l’anno seguente abbiamo lanciato il pacchetto “Studio”, una sorta di piccolo laboratorio digitale in cui ogni utente può approfondire e personalizzare il monitoraggio del proprio campo. Nel 2020, con la versione 3.0, AgroSat si è arricchita delle mappa relativa al contenuto idrico del sistema suolo-pianta. Infine, gli ultimi strumenti messi a disposizione del mondo agricolo sono i modelli di rischio malattie fungine e la app GranoScan, direttamente collegata con la piattaforma AgroSat, che consente il riconoscimento automatico delle principali avversità del frumento, grazie all’analisi con algoritmi di intelligenza artificiale delle foto scattate con smartphone e tablet”.

Mappa di concimazione opzione compensa-differenzia: fonte AgroSat, come la foto in alto (stato coltura)

Ci sono colture privilegiate?

“Tradizionalmente AgroSat è specializzata nel supporto ai coltivatori di cereali, quindi frumento tenero, grano duro, orzo, mais e riso: si tratta di settori con una bassa resa economica, dove rimane quindi poco margine da investire in servizi a pagamento, per questo abbiamo pensato prima di tutto a loro. Poi ci sono arrivate richieste per uliveti, frutteti, vigneti: oggi AgroSat è disponibile per tutti i seminativi, le piante ortive e i pascoli presenti sul territorio italiano. In alcune zone siamo seguendo progetti specifici, legati alla vite in Puglia, ai kiwi in Emilia Romagna e al basilico in Piemonte, Veneto, Emilia”.

Chi sono e quanti sono gli utenti di Agrosat? 

“Ci sono aziende agricole di ogni dimensione, da quelle piccole, che hanno micro campi di pochi ettari, a quelle medie e medio-grandi che arrivano a coltivare superfici superiori ai 30 ettari, oltre a una buona rappresentanza di tecnici del settore, che lavorano conto terzi. In totale abbiamo 4100 utenti registrati, ma la piattaforma può essere utilizzata anche senza bisogno di registrazione. La copertura nazionale è omogenea, tuttavia più accentuata in alcune regioni come Puglia e Basilicata al Sud, Lazio e Marche al Centro, Emilia Romagna, Piemonte, Veneto e Lombardia al Nord. Oltre a fornire i dati e dare supporto nell’interpretazione, siamo a disposizione per andare incontro alle diverse esigenze e costruire nuovi prodotti sulla base dei feedback ricevuti. Per esempio, siamo consapevoli che solo poche aziende hanno attualmente acquistato mezzi meccanici di ultima generazione, perciò AgroSat permette di navigare le mappe di prescrizione per la concimazione anche a chi lavora con trattrici tradizionali. È sufficiente un comune smartphone o tablet per monitorare la propria posizione sulla mappa attraverso il GPS del dispositivo e dosare il rilascio in base a quanto prescritto”.

Contenuto idrico suolo (fonte AgroSat)

Quali sono quindi le diverse modalità di fruizione di Agrosat?

“La piattaforma è utilizzabile sia in modalità di libero accesso sia come utente registrato. Quest’ultima modalità consente l’attivazione di maggiori funzionalità come, ad esempio, la creazione di proprie Unità Produttive (UP). Ciò consente all’utente di approfondire le analisi e le valutazioni relative al proprio campo, sempre nell’ottica di uno scambio virtuoso di informazioni tra mondo agricolo e sistema della ricerca. Anche in modalità di libero accesso, comunque, AgroSat fornisce già un quadro dettagliato della variabilità temporale dell’azienda agricola; infatti è possibile visualizzare e consultare su mappa una serie di aspetti (colore naturale, contenuto idrico, stato coltura, resa potenziale, deficit di azoto, concimazione di precisione), selezionando una data tra quelle disponibili dallo storico presente”.

Oltre ai satelliti, anche i droni e gli aerei permettono di osservare i campi dall’alto: quali sono i vantaggi e gli svantaggi di ciascuna soluzione?

“Innanzitutto in tutti e tre i casi i casi, se le condizioni meteo non sono ottimali e si opera con sensori che acquisiscono nelle bande del visibile ed infrarosso, non si riesce a rilevare dati utili, sebbene con i droni e con gli aerei sia possibile avere buone immagini anche con un clima nuvoloso, ma luce diffusa. L’uso dei droni è ottimale se bisogna mappare una zona limitata con precisione, perché la risoluzione spaziale fornisce risultati subcentimetrici, e con una frequenza temporale pianificabile, mentre i satelliti hanno dei tempi fissi per i loro passaggi. Quella dell’aereo è una soluzione intermedia, sia per quanto riguarda la risoluzione sia per la coperta spaziale offerta. C’è poi il capitolo costi: le aziende di piccole dimensioni non possono sostenere i costi di un drone o di un aereo, anche se in questo caso spesso la spesa può essere redistribuita nell’ambito dei consorzi e distretti. I dati forniti dal satellite sono invece gratuiti, ma la singola azienda può decidere di affidarsi a una delle sempre più numerose startup che offrono servizi di questo tipo, dando in aggiunta un supporto tecnico-informatico oppure tecnico specialistico agronomico”. 

Quello dell’agricoltura di precisione, e in generale dell’agrotech, è un settore in espansione. L’Italia come si posiziona? 

“C’è stata una vera e propria esplosione delle aziende che lavorano nel settore agrotech in tutto il mondo. Nel 2021 sono state contate 10.562 tra società pubbliche e private, startup e PMI, di cui il 47% diviso tra Stati Uniti (2.896), India (1.338) e Spagna (757). Quelle italiane sono il 2%, che è comunque un numero di tutto rispetto”.