L'irrigazione in frutticoltura è 4.0

Se diciamo "agricoltura 4.0" la mente corre verso schermi touch dai quali gestire, seduti in una moderna cabina di trattore o mietitrebbia, macchine tecnologicamente performanti e capaci di operazioni apperentemente futuristiche ma che fanno già ampiamente parte del presente.

Uscendo leggermente da queste immagine, ci siamo chiesti se e come, nell'applicazione di sistemi intelligenti, la risorsa idrica - imprescindibile per la vita ma purtroppo per noi non infinita -, trovi un valido alleato nel raggiungimento della massima efficienza. E abbiamo scelto, quale ambito d'indagine, la frutticoltura a livello nazionale.
 

Frutticoltura di precisione 

Nuova frontiera della ricerca, la frutticoltura 4.0 non ha mancato di sviluppare tecnologie efficienti per la difesa, la fertilizzazione, la raccolta e naturalmente l'irrigazione. Se nelle colture da pieno campo siamo già ad un livello avanzato di applicazione, in frutticoltura, pur coincidendo le epoche dei primi studi effettuati, la fase applicativa è ancora qualche passo indietro.

"Rispetto al campo applicativo delle colture estensive, la frutticoltura rappresenta un contesto più complicato nel quale gestire metodologie di precisione - spiega Brunella Morandi docente di ecofisiologia degli alberi da frutto presso l'Università di Bologna.
Dobbiamo pensare al frutteto come ad un sistema in 3D nel quale esiste una variabilità geospaziale sulle due dimensioni del terreno e una variabilità intrapianta che complica un po’ le cose, in particolare quando andiamo a monitorare lo stato idrico e le performace dell’albero in un sistema di precisione che opera in tempo reale".

Parte del ritardo nella diffusione della frutticoltura di precisione (FP) va cercato nel livello di meccanizzazione meno sviluppato rispetto alle colture da pieno campo. Oggettive difficoltà nel meccanizzare operazioni di raccolta, diradamento o potatura (fondamentale per la produzione successiva), sono riconducibili a fattori quali la struttura della chioma, la distribuzione dei frutti e la loro natura che richiede trattamenti tali da non compromettere la qualità intesa anche come assenza di difetti e ammaccature.
 

Irrigare 4.0

Continuando il parallelo con le colture estensive da pieno campo dove ampia diffusione trova la gestione dell'acqua con sistemi georeferenziati, in frutticoltura si devono ancora sciogliere alcuni nodi tecnici.

"Non esistono al momento e se esistono sono ancora applicati a livello di prototipo - chiarisce la docente - sistemi di irrigazione differenziale capaci di modulare il grado di erogazione dell'acqua in funzione della variabilità tipica di un frutteto". 

Ciò non significa che la ricerca sia ferma, e anzi, come conferma l'esperta dell'ateneo bolognese, gli studi volti a rendere l’irrigazione sempre più efficiente attraverso l’adozione di tecnologie avanguardistiche sono molti e producono importanti risultati.

Progettato dal CER e attivo in 15 regioni italiane, il sistema Irriframe è uno dei primi strumenti messi a disposizione dei frutticultori per ottenere gratuitamente e in tempo reale un bilancio idrico del suolo aziendale con il quale definire un piano irriguo razionale.

"È un buon punto di partenza - afferma Morandi - ma stiamo lavorando in collaborazione con il CER e con diversi altri centri di ricerca in Italia, per fare un passo oltre e superare il limite di questo sistema che fornisce un'indicazione derivante da un calcolo. 
Ciò su cui ci stiamo concentrando - prosegue - è l'integrazione dei sistemi on line con sensori di prossimità (ovvero a diretto contatto con l'oggetti da misurare ndr.). Un primo livello può essere rappresentato dai sensori suolo che in tempo reale forniscono indicazioni sullo stato idrico del terreno e sul suo grado di umidità".

Ma come ben chiarito dalla fisiologa dell'ateneo bolognese, la sola indagine dello stato del terreno non fornisce un’informazione sufficiente. La variabilità esistente tra le diverse specie da frutto ma anche tra le diverse piante di un frutteto può essere ampia e quindi, arrivare a definire lo stato idrico del singolo albero rappresenta l'optimum a cui tendere.

"Di qui - prosegue Morandi - la necessità di inserire nei sistemi di supporto decisionale dei sensori pianta che generino un feedback sul reale stato idrico dell’albero". 

 

Sensori, il frutto al centro

Identificare il miglior sensore tra quelli disponibili è il tema di studio dei ricercatori di mezza Europa che stanno cercando di individuare la giusta via tra sensori di rilevamento delle variazioni diametrali del tronco nelle 24 ore per segnalare situazioni di stress idrico o del flusso di linfa per quantificare il grado di idratazione in tempo reale, oppure del turgore fogliare quale indice del grado di idratazione della pianta e, infine, delle variazioni diametrali di crescita del frutto.

"Questi ultimi che chiamiamo fruttometri e sui quali come gruppo di ricerca ci stiamo concentrando - spiega Morandi -, misurano la velocità di accrescimento del frutto e ne registrano il comportamento nelle 24 ore. Collegati a reti wirless, forniscono risultati consultabili on time anche da uno smartphone".
 
Questo tipo di informazione strettamente legata al frutto, che poi è il target della produzione, costituisce un notevole valore aggiunto e permette di gestire l’irrigazione al meglio.
"Non sempre è un bene che la pianta sia in ottime condizioni idriche - aggiunge Morandi -, in alcune fasi ciò determina lo sviluppo eccessivo dei germogli, un fattore non necessariamente positivo dal punto di vista produttivo. In linea di massima, se il frutto cresce bene, possiamo dire che gli input che la pianta riceve, compresa l’irrigazione, stanno andando bene".

Conoscere la fisiologia della pianta, ci spiega l'esperta, è strettamente legato allo sviluppo di una strategia per l’irrigazione di precisione che ricorra a sensori o ad altro per la valutazione di vari parametri tra cui lo stato idrico.

Già disponibili sul mercato, i sensori prossimali (poco o per nulla invasivi, economici e capaci di generare una grande mole di dati geolocalizzati) presentano ancora qualche limite alla diffusione in frutteto.
Essendo in fase iniziale d’impiego, sono poco user-friendly, richiedono una calibrazione sito specifica e necessitano di un supporto tecnico specializzato per interpretare il dato e tradurlo in informazioni gestionali.

A queste criticità, vanno aggiunte la scarsa predisposizione all’adozione di tecnologie da parte degli agricoltori - frenati propio dalla necessità di essere affiancati da un supporto tecnico - il tipo di struttura del sistema frutticolo nazionale e la sua scarsa predisposizione a definire strategie aziendali adeguate. 

In ogni caso, percorrere la strada che identifica il frutto quale elemento in grado di fornire, tra le altre, indicazioni puntuali e significative sullo stato idrico della pianta sembra una essere una buona scelta.  
A confermarlo, il successo di iniziative come Horticultural Knowledge che, servendosi per ora di calibri manuali digitali, monitora la crescita del frutto e tramite un apposito software elabora i dati in tempo reale fornendo all'agricoltore la curva di crescita, la velocità di accrescimento e una previsione della produzione totale e della distribuzione in classi di pezzatura.

Tutto ciò può essere utilizzato per individuare la presenza di eventuali fattori limitanti la crescita - un errato piano irriguo ad esempio - e intervenire tempestivamente.
Uno strumento più che valido insomma, in attesa che l'arrivo in campo dei sensori renda il monitoraggio disponibile in tempo reale e 24 ore su 24.