L’installazione di sensori wireless tra le colture e l’applicazione di sensori auricolari “intelligenti” sul bestiame potrebbero aiutare gli agricoltori a produrre più alimenti con un minore impatto sull’ambiente.
La generosa presenza di cibo sugli scaffali dei supermercati in Europa è il risultato delle conoscenze accumulate nel corso di migliaia di anni da generazioni di agricoltori.
L’agricoltura da sola è responsabile di poco più del 10% delle emissioni di gas a effetto serra e del 44% del consumo di acqua in Europa, mentre l’uso di pesticidi ha un impatto notevole sugli impollinatori e sull’ecosistema.
Per far fronte a queste sfide, gli agricoltori di tutta Europa hanno collaborato con ricercatori e ingegneri per sviluppare nuove tecnologie che sperano possano inaugurare un’era all’insegna dell'”agricoltura di precisione“. Installando reti di sensori nei campi o applicandoli agli animali, gli agricoltori possono raccogliere dati in tempo reale sulla salute delle colture e delle mandrie, che gli consentiranno di prendere decisioni migliori su come gestirli.
“Dobbiamo risolvere il problema dell’impronta ambientale del sistema agricolo, facendo di più con le stesse risorse o anche con meno“, ha dichiarato Francois Lienard, responsabile delle comunicazioni per il progetto Internet of Food and Farm 2020 (IoF2020). Il progetto ha coordinato una serie di esperimenti in cui sensori, macchine agricole e apparecchiature automatizzate sono state collegate tra loro per formare una Internet delle cose (Internet of things) agricola.
Bovini da latte
Ad esempio, 2.200 bovine da latte di sei allevamenti collocati in Danimarca, Germania, Lettonia e Lituania sono state dotate di sensori auricolari con un’antenna a radiofrequenza wireless per identificare i singoli animali quando visitano gli alimentatori automatici intelligenti. L’alimentatore è in grado di rilevare quando la bovina infila la testa nell’apparecchio e registra il tempo di visita di ciascun animale, insieme alla dose esatta di integratori alimentari minerali somministrati.
La dieta delle vacche da latte prima del parto e per 100 giorni dopo il parto è particolarmente importante per mantenerle sane e garantire la qualità del latte che producono, ed è qui che gli integratori minerali possono aiutare.
La cattiva salute delle vacche da latte può influire sulla loro fertilità e quindi ridurre il numero di animali in grado di produrre latte e influire sulla qualità del latte stesso.
I risultati preliminari, che devono ancora essere pubblicati, mostrano che utilizzando sensori auricolari e alimentatori intelligenti la produzione di latte nelle mandrie è aumentata dell’1%, ma è anche migliorata la qualità del latte del 20%. Allo stesso tempo, il numero di animali malati è diminuito del 6% rispetto a una mandria senza sensori auricolari e il numero di animali abbattuti a causa di problemi di salute è diminuito del 24%.
Il controllo dei minerali consumati dalle bovine può anche ridurre la quantità di ammoniaca e fosfato rilasciata nel loro letame, il che può influire sulla qualità dell’acqua che scorre dai campi.
Essere in grado di monitorare le visite di una bovina all’alimentatore consente agli allevatori di individuare eventuali animali che non mangiano abbastanza. L’alimentatore è collegato a un sistema basato su cloud che può quindi adattare automaticamente la quantità di integratori e alimenti soministrati ad ogni animale. Fornisce inoltre ulteriori informazioni sul comportamento e sulla salute delle bovine osservando i cambiamenti nella loro attività. Alcuni dei partner del progetto presso la Strathclyde University nel Regno Unito e il Waterford Institute of Technology in Irlanda, utilizzano accelometri montati sul collare e contapassi insieme all’intelligenza artificiale per monitorare ulteriormente la salute degli animali dai loro movimenti e cercare i primi segni di malattia, come la zoppia, nelle singole bovine.
“Sappiamo che il livello di attività di una vacca da latte aumenta notevolmente durante il calore (mentre è in estro), quindi una diminuzione dell’attività è causata da una malattia“, ha affermato Henning Lyngsø Foged, amministratore delegato dell’Organe Institute che si occupa di ricerca agricola a Skødstrup, Danimarca, e coordinatore di un esperimento di integrazione minerale di precisione nell’ambito del progetto IoF2020.
Raccolti
L’Internet of things potrebbe anche aiutare gli agricoltori per quanto riguarda le colture arabili. Tra i 33 esperimenti di IoF2020 ci sono i sensori wireless a energia solare che monitorano l’umidità del suolo, il contenuto di nutrienti, l’umidità e le condizioni meteorologiche in diverse “zone” di un campo in modo che gli agricoltori possano modificare con precisione il modo in cui cresce il loro raccolto.
“Se nell’angolo in alto a nord-ovest di un campo, l’umidità del suolo non è ottimale, l’agricoltore saprà che deve irrigare solo quella parte specifica anziché l’intero campo“, ha affermato Lienard. “Questo gli farà risparmiare molta acqua e tempo“.
Lo stesso approccio può aiutare a ridurre la quantità di fertilizzante e pesticidi necessari sui campi. È possibile utilizzare telecamere a visione termica e spettroscopica specializzate per rilevare i primi segni di parassiti o malattie e aiutare a rilevare il tasso di crescita delle piante.
“Ad esempio, in un vigneto abbiamo una telecamera spettrografica collegata a un trattore che scatta foto di ogni singola pianta di vite“, ha detto Lienard. “Analizzando l’immagine è possibile rilevare diverse sfumature di verde che mostrano se le piante mancano di nutrienti o acqua. Può anche rilevare i livelli di presenza degli insetti sulla foglia. La macchina crea quindi una mappa che mostra i livelli della presenza di insetti per aiutare l’agricoltore a capire dove agire“.
Questo articolo è stato originariamente pubblicato su Horizon, la rivista di ricerca e innovazione dell’UE. L’originale, scritto da Richard Gray è disponibile qui.
