L'agricoltura di precisione che verrà

Oggi in tutta Europa si assiste ad un crescente interesse degli operatori del settore primario per l'agricoltura di precisione, definita come l'applicazione di tecnologie e principi per una gestione spaziale e temporale della variabilità legata agli aspetti della produzione agricola, in relazione alle reali necessità dell'appezzamento (Pierce e Nowak, 1999).
Il fenomeno non stupisce, se si considera che il precision farming - detto anche site specific farming management - spesso permette alle aziende di produrre output agricoli maggiori e qualitativamente migliori a input inferiori, riducendo i costi di esercizio e l'impatto sull'ambiente e quindi coniugando redditività e sostenibilità.

Ma qual è lo status quo di tale approccio nel Vecchio Continente? Quali gli sviluppi futuri? Quali gli effetti della sua adozione su larga scala?
A questi quesiti tenta di rispondere lo studio previsionale "Precision farming and the future of farming in Europe", che - commissionato dall'European Parliamentary Research Service (Eprs) alla Scientific Foresight Unit (Stoa) e pubblicato lo scorso dicembre - propone quattro scenari socio-economici alternativi incentrati sul futuro dell'agricoltura europea, con orizzonte temporale fissato al 2050.

Avvalendosi del contributo di Roberto Confalonieri, professore associato di coltivazioni erbacee presso la Facoltà di agraria dell'Università degli studi di Milano e collaboratore del Centro comune di ricerca (Jrc) della Commissione europea dal 2005 al 2008, AgroNotizie riporta qui i punti salienti dello studio.
 

Trend dell'agricoltura in Europa

Punto di partenza dell'approfondimento è stata l'analisi delle tendenze del settore primario Ue, che ha affrontato una diminuzione dello 0,7 per cento nella superficie di terreno coltivabile dal 2005 al 2013 ed un calo dell'11,5 per cento nel numero di aziende agricole - passate da 12 a 10,8 milioni - tra il 2010 ed il 2013.
Ciò ha determinato un graduale aumento dell'area coltivata per ogni proprietà, che ha portato ad un incremento delle dimensioni aziendali e ad un decremento del 12,8% nel numero di lavoratori agricoli regolari, passati da 25 a 22 milioni nel periodo 2010-2013 (Fonte dati: Divisione Generale Agricoltura della Commissione europea).

È possibile che nel lungo termine le imprese - divenute più grandi e dotate di maggiori risorse - tendano sempre più a sostituire il lavoro umano con nuove tecnologie per precision farming o comunque a ricorrere solo a professionisti per la gestione di tali tecnologie. In questo contesto le realtà più piccole, non potendo permettersi le stesse soluzioni tecniche e figure professionali delle grandi imprese, risulterebbero svantaggiate. 

"I margini assottigliati, frequenti nell'ultimo periodo, portano le aziende a fare economie di scala e a divenire sempre più grandi, limitando il numero di impiegati in agricoltura e l'accesso ai giovani, in genere dotati di budget ridotti, nel settore" ha riconosciuto Confalonieri, che ha però aggiunto: "L'Italia possiede varie produzioni ad alto valore aggiunto come vino ed olio, che permettono alle aziende agricole di fare ancora margine e che rendono la situazione nazionale diversa da quella di altri Stati Ue".
 

Precision farming, a che punto siamo?

Difficile dire che influenze avrà l'agricoltura di precisione sui trend sopra descritti e in quanto tempo le tecnologie per la sua applicazione si diffonderanno completamente negli Stati Ue. Nonostante il mercato delle soluzioni per precision farming abbia recentemente fatto grandi progressi, a detta degli esperti Stoa l'uptake di tecnologia di precisione risulta ancora lento nel Vecchio Continente, soprattutto negli Stati dell'Europa meridionale.

Basti pensare che oggi in Italia solo l'1 per cento della superficie agricola coltivata vede l'impiego di mezzi di agricoltura di precisione, anche se il dato dovrebbe salire al 10 per cento entro il 2021, secondo gli obiettivi del Mipaaf.
Fanno ben sperare il sondaggio di Veneto Agricoltura ed il sondaggio condotto da Fieragricola, dal quale è emerso che il 64 per cento dei 700 operatori agricoli italiani intervistati - per lo più giovani sotto i 40 anni - punta ad investire in tecnologie per precision farming nei prossimi 1-2 anni.

"Il trasferimento tecnologico lento in agricoltura è dovuto a diversi motivi, tra cui la scarsa chiarezza sulle differenze tra prototipo e prodotto e la difficoltà nel rendere sostenibili dal punto di vista economico le nuove soluzioni" ha affermato il professore universitario.
 

La chiave del futuro in agricoltura

In ogni caso - stando a quanto riportato nello studio - la completa diffusione dell'agricoltura di precisione potrebbe avere influenze positive su diversi aspetti socio-economici, contribuendo non solo all'aumento della competitività del settore primario europeo, delle competenze della manodopera agricola, della trasparenza e della sicurezza nella filiera agrifood, ma anche allo sviluppo demografico nelle aree rurali e alla diffusione delle produzioni sostenibili.

Numerosi sarebbero anche i benefici ambientali derivanti dal ricorso intensificato al precision farming.
Il degrado del suolo risulterebbe limitato grazie alla riduzione del compattamento, dell'impronta di carbonio, dell'erosione e della distribuzione degli input chimici in eccesso, che vanno a contaminare anche le falde acquifere e l'atmosfera. Per citare solo un esempio riportato nell'approfondimento, il controllo automatico delle sezioni basato su precedente mappatura ha portato ad una riduzione del 15-17,5 per cento nella superficie trattata con erbicidi per ogni appezzamento. Anche la salute delle colture verrebbe maggiormente tutelata grazie al miglioramento dell'efficienza d'uso dei nutrienti (azoto e fosforo in primis).

"Penso che l'agricoltura di precisione possa davvero apportare molteplici benefici, ma bisogna capire bene quanto questi siano coerenti con i costi sostenuti dagli agricoltori - ha commentato Roberto Confalonieri - Attualmente le tecnologie disponibili - non ancora mature - permettono una scarsa riduzione dei costi d'esercizio, cosa che può ridurre l'entità dei vantaggi del precision farming".
"L'agricoltore resta comunque un imprenditore e solo adeguati incentivi potrebbero spingerlo ad utilizzare tecnologie che, al momento, non garantiscono per forza un tornaconto economico tale da giustificare la spesa sostenuta per la loro adozione" ha aggiunto il docente.
 

L'agricoltura di precisione di domani

Per indagare i possibili sviluppi del precision farming da qui al 2050, la Stoa ha elaborato un set di quattro scenari socio-economici alternativi, denominati Ottimismo economico, Sviluppo globale sostenibile, Competizione regionale e Sviluppo regionale sostenibile.
Come sottolineato dagli esperti, questi scenari sono da integrare tra loro e non da considerare uno per uno, dal momento che ognuno di essi presenta orizzonti futuri portati all'estremo.
 

Ottimismo economico

Il primo scenario è contraddistinto da un lento incremento demografico, da una rapida crescita economica e dall'espansione del capitalismo globale, sostenuto dalle forze politiche.
Si assiste ad un rapido e completo sviluppo delle tecnologie per precision farming, implementate da privati esclusivamente per aumentare l'efficienza. La maggior parte delle coltivazioni sono localizzate fuori dall'Europa, mentre l'agricoltura europea è completamente automatizzata e gli agricoltori che hanno potuto si sono trasformati in veri e propri manager, affidando il controllo delle poche, grandi aziende agricole a macchinari e robot autonomi.

A causa delle forti disuguaglianze socio-economiche e del rischio di oligopoli, Ottimismo economico è uno scenario insostenibile a lungo termine e - a detta di Confalonieri - "difficilmente realizzabile nel breve periodo considerando la situazione globale attuale, caratterizzata dalla crescita della popolazione e dalla lenta ripresa economica dopo la crisi".
 

Sviluppo globale sostenibile

Tale contesto - pur essendo dominato dall'incremento demografico lento, dalla forte crescita economica e dalla globalizzazione visti sopra - presenta uno sviluppo tecnologico medio-rapido guidato da una solida governance globale, che si pone come obiettivi la protezione dell'ambiente e la sostenibilità attraverso la cooperazione delle varie nazioni.
L'agricoltura di precisione - vista come uno strumento per garantire la sostenibilità e l'uguaglianza e sottoposta a stringenti regolamentazioni - ha compiuto passi da gigante: le macchine e le tecnologie semi autonome sono presenti nella maggior parte delle aziende agricole, gli agricoltori sono ben formati ed esperti di produzioni sostenibili e ogni appezzamento di terreno coltivabile è destinato alla produzione di derrate o alla conservazione della biodiversità.

"Come il primo scenario, il secondo mi sembra molto lontano dall'orizzonte attuale - ha dichiarato l'esperto - e mi sembra difficilissimo che i vari Stati collaborino a favore della sostenibilità, quando non riescono a farlo per questioni più stringenti".
 

Competizione regionale

Qui si delinea un mondo in cui la popolazione è in rapido aumento, mentre la crescita economica e lo sviluppo tecnologico risultano rallentati. I progressi delle nuove tecnologie per precision farming procedono a rilento a causa dell'esistenza di barriere commerciali e di governi nazionali forti.

L'agricoltura di precisione è accettata per risparmiare tempo e produrre di più in modo tale da garantire l'efficienza e la sicurezza alimentare a livello regionale. Poiché l'autosufficienza alimentare delle regioni o degli Stati è considerata una priorità - a differenza della tutela dell'ambiente - gli agricoltori sono visti come importanti membri della comunità, capaci di combinare le tecniche di precision farming con i metodi tradizionali e di gestire oculatamente gli ecosistemi locali.
 

Sviluppo regionale sostenibile

L'ultimo scenario ipotizza che l'aumento della popolazione si attesti a livelli medi e che la crescita economica e lo sviluppo tecnologico divengano man mano più lenti entro il 2050. Ciò è dovuto - come nello scenario precedente - a limitazioni al libero scambio e a politiche locali forti. 
L'agricoltura di precisione è utlizzata per produrre di più e, nello stesso tempo, diminuire l'impatto ambientale. In sostanza le tecnologie per precision farming - pur essendo economiche, lente e poco diffuse nelle aziende agricole parzialmente automatizzate - risultano fondamentali per raggiungere una specie di autarchia e per portare avanti produzioni sostenibili.

"Sia il terzo sia il quarto scenario risultano più sensati dei primi due scenari in termini tecnologici e sociali, ma tra i due considero più plausibile Sviluppo regionale sostenibile perché è più gestito - ha spiegato Roberto Confalonieri. Gli Stati o le regioni, e non i singoli privati, si occupano di incentivare l'agricoltura di precisione in nome della sostenibilità e della food security".
 

Precision farming al servizio della sostenibilità e della sicurezza alimentare

Gli scenari proposti accennano spesso al ruolo fondamentale della precision farming nel sostenere lo sviluppo sostenibile e la sicurezza alimentare.
Quest'ultima attualmente è garantita con difficoltà crescenti dall'agricoltura europea, che presenta un tasso di crescita della produttività totale agricola (o total factor productivity, Tfp) costantemente inferiore rispetto al tasso di crescita medio annuo del 1,8%, stimato necessario per sfamare i 9,5 miliardi di persone previsti sul pianeta nel 2050.

Per incentivare la produzione agricola sostenibile e promuovere la crescita del Tfp agricolo nell'Ue - scesa ad uno 0,3 per cento all'anno tra il 2002 ed il 2011 e legata al calo del numero di aziende agricole e della superficie coltivabile - risulta fondamentale investire in tecnologie per precision farming.

Queste infatti consentono la registrazione di dati per stabilire la variabilità degli appezzamenti, l'interpretazione dei dati raccolti e l'applicazione delle strategie più indicate per ridurre la variabilità in campo ed omogeneizzare le rese, rendendo i processi più produttivi e meno impattanti sull'ambiente.
 

Focus su alcune tecnologie di precisione

Nello studio europeo si sottolinea l'importanza di diversi strumenti per l'acquisizione di dati, tra cui sensori, app e satelliti.
Montati principalmente su macchine agricole, i sensori consentono tramite remote sensing la raccolta a distanza di dati ricavati da misurazioni ottiche, termiche e meccaniche ed utili alla determinazione delle proprietà pedologiche, dello stato di salute delle piante e delle condizioni climatiche. Le soluzioni attualmente disponibili assicurano il monitoraggio delle colture al livello di campo e di pianta, ma i sensori in arrivo nei prossimi anni consentiranno la diagnosi ottica delle piante al livello di foglia e perfino di punti sulla foglia.

Particolarmente facili da usare in campo sono alcune applicazioni per smartphone, due delle quali (PocketLAI e PocketN) sono state sviluppate proprio dal gruppo di ricerca di Confalonieri ed impiegate, insieme al CNR-IREA, per supportare la concimazione di copertura in risaia nell’ambito del progetto europeo ERMES.
"Le app sono state utilizzate per misurare in situ lo stato nutrizionale della coltura in corrispondenza di pochi pixel rappresentativi di classi di indici di vegetazione derivati da satellite (smart scouting). Le relazioni tra i valori rilevati dalle app e gli indici di vegetazione (NDVI e NDRE) hanno permesso di trasformare i valori dei dati satellitari in informazioni di diretto interesse agronomico - ha spiegato il docente - e quindi di creare una mappa di prescrizione per la concimazione azotata a dose variabile di una coltura da pieno campo".

"Queste ed altre soluzioni interessanti per l'applicazione del precision farming su colture erbacee di pieno campo, quali mais, frumento e riso, sono possibili anche grazie alle costellazioni di satelliti Sentinel che, sviluppati nell'ambito del programma europeo Copernicus, forniscono gratuitamente immagini satellitari con buoni livelli di risoluzione spaziale e temporale" ha aggiunto Confalonieri.
Tra le 6 tipologie di satelliti Sentinel - il cui lancio terminerà nel 2020 - risultano utilissimi per l'applicazione in agricoltura Sentinel-2, satelliti ottici progettati per l’osservazione multi spettrale, e Sentinel-3, satelliti con specializzazione oceanografica e terrestre.

L'applicazione di strategie migliori è invece affidata ai robot agricoli, già piuttosto diffusi negli allevamenti dei Paesi del Nord Europa. Stando a quanto riportato nell'approfondimento, in futuro i robot saranno autonomi e capaci di riconfigurare la propria architettura per svolgere differenti attività, faciliteranno la transizione energetica caricandosi con l'elettricità prodotta all'interno delle aziende agricole, minimizzeranno gli sforzi umani e, infine, ottimizzeranno gli input.
Ad esempio, gli swarm robot - gruppi di robot semplici e leggeri, coordinati in modo decentralizzato per eseguire molteplici compiti - potranno ridurre il compattamento del suolo causato dalle macchine più pesanti, intervenendo solo dove necessario e rimanendo costantemente in campo.
 

Precision farming, una rivoluzione per le comunità rurali

Sempre secondo gli scenari dello studio Stoa, l'avvento dell'agricoltura di precisione spingerà il settore primario verso inediti modelli di business, che richiederanno nuovi profili professionali e muteranno profondamente la società nelle aree rurali. Tra i cambiamenti sociali previsti, spiccano la riduzione della distanza di genere, il miglioramento della qualità di vita degli operatori agricoli europei e la diminuzione del lavoro stagionale.

L'effetto più importante della diffusione del precision farming sarà però l'aumento dei livelli di formazione degli agricoltori europei, tra i quali oggi il 31 per cento supera i 65 anni ed è scarsamente formato e solo il 6 per cento ha meno di 35 anni ed un'educazione più adeguata.
"Per migliorare i livelli di formazione, è necessario sviluppare tecnologie che portino business agli operatori e li spingano ad informarsi per ottenere maggiore redditività - ha affermato Confalonieri - e puntare sul trasferimento di informazioni e soluzioni tramite le attività degli atenei e delle associazioni di categoria".

Agli agricoltori del futuro, più informati e versatili, sarà richiesto un bagaglio di competenze non solo pratiche, ma anche ambientali, manageriali e tecnologiche. Fondamentali per gestire i sistemi per agricoltura di precisione, le competenze tecnologiche comprendono le capacità di lavorare con computer, robot e dati processati, di scegliere soluzioni in linea con il progetto aziendale e di utilizzare macchinari e droni avanzati.