Ottimizzazione della concimazione mediante la sensoristica e metodi dell’agricoltura di precisione
Il progetto ConSensi intende rispondere alla necessità di razionalizzare ed ottimizzare la fertilizzazione azotata per le colture destinate all’alimentazione zootecnica con particolare riferimento al mais, mediante l’integrazione efficiente di algoritmi e il miglioramento dello scambio di dati tra i sistemi di mappatura (del suolo, del vigore vegetativo e della produzione) e i sistemi di distribuzione a rateo variabile di reflui in forma liquida o solida e di fertilizzante minerale.
Per raggiungere gli obiettivi prefissati si prevede: lo sviluppo di un Rover prototipale a guida automatica con sistema di localizzazione GNSS-RTK per la mappatura elettromagnetica del suolo e dotato di autocampionatore, sviluppo di modelli predittivi NIR per la stima dei principali parametri di interesse agronomico del suolo, utilizzo di rilievi multi-spettrali da drone per la rilevazione degli indici di vigore e per messa a punto di un sistema di correzione a livello aziendale dei dati acquisiti dai satelliti Sentinel 2, ed infine integrazione dei dati derivanti dalle diverse piattaforme in un sistema di supporto alle decisioni (SSD) in grado di fornire un consiglio di concimazione azotata.
Il settore agricolo nel quale s’inserisce il progetto ConSensi è quello della maiscoltura finalizzata alla produzione zootecnica. La coltivazione del mais a uso foraggero interessa circa il 23% della SAU a seminativi, corrispondente al 52% di quella destinata a prati temporanei ed erbai. L’impiego di grandi volumi di acqua e di fertilizzanti azotati (Bechini e Castoldi, 2009), in aggiunta agli effluenti zootecnici (Zavattaro et al., 2012), anche al di fuori dei periodi ottimali per la coltura, unitamente alla natura sciolta dei terreni e all’idrologia della Pianura Padana (superficialità delle falde e presenza di numerosi corsi di acqua superficiali) rendono gran parte del territorio di coltivazione (il 40% della SAU lombarda, e il 60% di quella di pianura) suscettibile all’inquinamento delle acque da nitrati. Per questi motivi, al fine di preservare la qualità delle acque superficiali e sotterranee, la legislazione regionale disciplina l’utilizzo dei concimi minerali e degli effluenti zootecnici sul territorio lombardo). Oggi esistono tecnologie di agricoltura di precisione per caratterizzare il suolo e monitorare le colture con elevata risoluzione spaziale e temporale, e per l’applicazione sito-specifica dell’azoto (Diacono e Montemurro 2012; Lemaire et al., 2008). Tali soluzioni sono interessanti per supportare piani di concimazione localizzati, al fine di incrementare ulteriormente l’efficienza d’uso dell’azoto, aumentare il margine economico aziendale e ridurre l’impatto ambientale dell’attività agricola (European Union, 2016; Sartori et al., 2012).
Sviluppo di un Rover prototipale a guida automatica con sistema di localizzazione GNSS-RTK per la mappatura elettromagnetica del suolo e dotato di autocampionatore che consenta la raccolta e il trasporto a bordo campo di campioni di suolo da destinare ad analisi di riferimento e tramite spettroscopia NIR
Sviluppo di modelli predittivi NIR per la stima della sostanza organica totale del suolo, della frazione della sostanza organica facilmente mineralizzabile e del contenuto di azoto del suolo.
Utilizzo del rilievo multi-spettrale da drone per la rilevazione degli indici di vigore della coltura ai fini della definizione della concimazione di copertura e per messa a punto di un sistema di correzione e calibrazione radiometrica su scala aziendale-comprensoriale per le immagini multispettrali ricavabili gratuitamente dai satelliti Sentinel 2.
Sviluppo di un sistema di supporto alle decisioni (SSD) in grado di mantenere i livelli di materia organica del suolo attraverso la gestione sito-specifica dei reflui zootecnici e della fertilizzazione azotata. Il SSD sarà in grado di interfacciarsi direttamente con i formati dei file di dati in ingresso e con i formati dei file delle macchine operatrici. I dati della mappatura elettromagnetica della resistività del suolo, l'analisi NIR del suolo, i rilievi aerei della vegetazione e la mappatura della produzione saranno integrati nel sistema.
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Ottimizzazione della concimazione mediante la sensoristica e metodi dell’agricoltura di precisione
Le tecniche di agricoltura di precisione utilizzate per la concimazione si basano su tre aspetti fondamentali:
MONITORAGGIO: attraverso sensori montabili su vettori…