Alla scoperta dell’Agricoltura 4.0 con WiForAgri.
In questo articolo andiamo ad affrontare un tema molto importante: la gestione della risorsa idrica in chiave 4.0 come possibile strategia di adattamento ai cambiamenti climatici.
Dopo avervi parlato di sistemi di supporto decisionale DSS 4.0 per una ottimale gestione della fitopatologia agricola , oggi andiamo ad affrontare un tema davvero importante: l’ottimizzazione delle attività di irrigazione, la pianificazione della risorsa idrica e dunque anche il ruolo dell’agricoltura 4.0 nella lotta allo spreco di acqua.
La correlazione tra impiego della risorsa idrica e aumento delle temperature medie globali è abbastanza intuitiva: più caldo e meno piogge significano maggior rischio siccità per le nostre colture e di conseguenza, saranno di più le superfici agricole che dovranno ricorrere a una pratica irrigua più intensa per tentare di non perdere i propri livelli di resa.
Soprattutto nell’Europa meridionale, le ondate di calore e la riduzione delle precipitazioni stanno già avendo conseguenze disastrose sull’agricoltura.
Anche le previsioni più ottimiste non sono buone: è altamente probabile che la produzione agricola diventi sempre più variabile, anche a causa di fenomeni atmosferici e meteorologici imprevedibili ed estremi.
Recentemente, giusto per aprire una piccola parentesi, l’Italia ha “festeggiato” (si fa per dire) il suo “Overshoot day” , ovvero il momento in cui il nostro paese avrebbe tecnicamente finito le risorse disponibili per l’anno in corso. Tra queste risorse, dobbiamo considerare appunto anche l’acqua dolce.
Il sesto rapporto IPCC uscito qualche mese fa ci dà un chiaro e allarmante quadro della situazione.
L’UE dal canto suo già da tempo raccomanda un sempre maggiore utilizzo di soluzioni smart per adattarsi a questi cambiamenti
Tuttavia, una possibile soluzione c’è e può essere veramente a portata di mano.
Indovinate chi ci viene ancora in soccorso? Proprio lei, l’agricoltura 4.0.
Pianificazione della risorsa idrica: sensori di irrigazione e simulazione di bilancio idrico
Se le stagioni non sono più quelle di una volta, è ormai chiaro che prevedere da soli, anche in maniera indicativa, i giorni in cui sono più concentrate le precipitazioni è diventato impossibile.
Ci sono però alcune soluzioni 4.0 che possono migliorare considerevolmente questa situazione.
Parliamo dunque di sensori e di simulazione del bilancio idrico.
Che cos’è innanzitutto il bilancio idrico?
Il bilancio idrico di un determinato strato del terreno è dato dunque dalla valutazione comparata dell’ acqua di cui ha bisogno una coltura (dato da piogge, irrigazioni e risalita capillare) e di quella disponibile per l’assorbimento dall’apparato radicale.
In parole povere, il rapporto tra l’acqua che una coltura può ricevere e l’acqua di cui ha bisogno, considerando anche i fenomeni evapotraspirativi, di percolazione profonda o ruscellamento.
Soprattutto nell’agricoltura di precisione, questo dato ci permette di valutare lo stato idrico di un terreno (per capire quindi di quanta acqua ha veramente bisogno) e quindi calcolare la quantità di acqua da erogare con l’irrigazione.
Capite da soli ormai che anche per il bilancio idrico serve un modello di simulazione avanzato e che il vostro intuito, per quanto allenato, potrebbe non bastare.
Per costruire un modello ottimale di gestione della risorsa idrica servono dunque prima di tutto dati.
Questi vengono raccolti proprio da specifici sensori. Questi non sono strumenti nuovi ma grazie allo sviluppo tecnologico 4.0 si sono dotati di molte nuove funzionalità grazie all’applicazione delle funzionalità IoT.
I sensori possono essere nelle stazioni meteo, oppure in specifici moduli capillari direttamente sulla pianta. Inoltre, anche i sensori di umidità del terreno contribuiscono alla raccolta dei dati per il bilancio idrico, svolgendo un lavoro di taratura e calibrazione continua.
I dati raccolti riguardano mediamente:
- Temperatura media giornaliera [°C]
- Temperatura minima giornaliera [°C]
- Temperatura massima giornaliera [°C]
- Velocità del vento media giornaliera [m/s] – opzionale
- Umidità relativa minima giornaliera [%]
- Pioggia totale giornaliera [mm]
Bene, dovremmo ora avere tutti gli elementi: i sensori ci danno le informazioni necessarie a valutare al meglio il bilancio idrico derivato dalle attività, umane e non, sul nostro terreno (piogge, irrigazione, risalita capillare).
I dati vengono invece analizzati ed elaborati tramite una piattaforma cloud che restituisce delle indicazioni leggibili e utilizzabili facilmente dall’agricoltore per una completa gestione da remoto degli stessi, tramite qualsiasi dispositivo
Vediamo adesso come funziona il modello.
Il modello irrigazione di WiForAgri
Il modello di irrigazione WiForAgri costituisce un sistema di monitoraggio, previsione e allertamento del contenuto idrico del terreno colturale.
In sostanza, la prima cosa che fa questo modello è calcolare il bilancio idrico (di cui sopra).
Come per gli altri modelli anche questo tiene conto delle caratteristiche del vostro terreno, grazie all’inserimento dei parametri di caratterizzazione del suolo.
Una volta impostato, il DSS svolgerà giornalmente il bilancio idrico del terreno, secondo la metodologia standard FAO (Irrigation and Drainage Paper No.56), analizzando i termini idrici in entrata e in uscita dal suolo.
Le informazioni di output che riceverete saranno quindi relative a:
- Evapotraspirazione giornaliera e di lungo periodo (di precisione).
- Deficit idrico del terreno rispetto alla capacità di campo (volume idrico massimo trattenuto dal terreno).
- Il contenuto residuo di acqua facilmente estraibile dalle colture (senza andare incontro a condizioni di stress).
- I termini di pioggia efficace e di risalita capillare
Ecco, dopo aver raccolto tutti i dati, arriva dunque il momento della decisione.
Quand’è il momento giusto per irrigare?
Ve lo dice direttamente la nostra tecnologia!
Il modello irrigazione WiForAgri integra un sistema di allertamento automatico in grado di comunicare all’utente l’avvicinarsi del momento critico per cui è richiesta un’irrigazione.
Sarà quindi possibile evitare uno deficit idrico eccessivo e dannoso per le piante e per la produzione conoscendo in anticipo uno stato di criticità idrica che necessità di un intervento di irrigazione.
Il volume di irrigazione ottimale sarà fornito dal modello al fine di prevenire episodi di sovrairrigazione, saturazione del terreno, anossia radicale e sprechi della risorsa idrica.
Qualora l’utente fornisca un volume eccessivo di acqua il sistema provvederà ad indicare i litri di acqua persi/sprecati per ogni singolo intervento irriguo ritenuto eccessivo (con garbo, ma vi rimprovera pure insomma!)
Ancora una volta, vi offriamo la possibilità di efficientare il vostro lavoro nel campo, costruendo con noi un modello agricolo moderno e sostenibile, capace di giocare un ruolo importante anche nella salvaguardia della risorsa idrica.