DRONI IN AGRICOLTURA

AGRICOLTURA DI PRECISIONE

L’agricoltura di precisione è una strategia gestionale dell’agricoltura che si avvale di moderne strumentazioni ed è mirata all’esecuzione di interventi agronomici tenendo conto delle effettive esigenze colturali e delle caratteristiche biochimiche e fisiche del suolo. (fonte Wikipedia)

Gli agrotecnici e tutti coloro che potranno trarre enormi benefici dall’utilizzo dei droni studiati e progettati per “l’agricoltura di precisione”(l’utilizzo di sensori multispettrali e termici in abbinamento alla georeferenzazione) potranno analizzare in modo semplice e veloce la situazione della coltura, così da poter intraprendere in modo tempestivo eventuali azioni correttive o valutare anomalie che, se osservate da terra o con mezzi tradizionali, non sono sempre così evidenti.

Questo si trasforma in una più proficua gestione del terreno, finalizzata ad aumentare la redditività della coltura, sia in termini di produzione che di fatturato.

Sempre più aziende agricole si stanno avvicinando a queste tecnologie, addirittura dotando i mezzi già in loro possesso (trattori, trebbiatrici, etc.) di strumenti di comunicazione idonei a sfruttare i dati provenienti dai droni per gestire al meglio il terreno e per monitorare la situazione in tempo reale.

(fonte agronotizie.imagelinenetwork.com)

 

Riportiamo qua di seguito alcuni esempi per capire meglio come poter impiegare i droni nell’ambito dell’agricoltura di precisione.

Utilizzando ad esempio tecnologie multispettrali, si possono monitorare le colture in modo preciso e, con particolari telecamere, si è in grado di vedere le frequenze nanometrice (colori specifici). Questo permette di capire se vi sono anomalie ed eventualmente localizzarle con precisione, come avviene per alcuni parassiti che con la propria tonalità di pigmento fanno cambiare il colore della foglia. Con questa tecnologia possiamo quindi vedere il suo colore specifico e operare immediatamente con una disinfestazione precisa e mirata nella zona colpita.

Sempre più nell’ultimo periodo, stiamo progettando e consegnando molte macchine per il trattamento biologico delle colture colpite da parassiti infestanti. Si tratta di droni ad alto rendimento, capaci di trattare dai 6 ai 10 ettari in un unico volo, dotati di particolare attrezzature per cospargere il terreno di antagonisti naturali. Uno degli ultimi lavori è stato quello di realizzare una macchina con una tramoggia che disperdesse sul territorio sorvolato delle larve di TRICOGRAMMA BRASSICAE, distribuite da una multinazionale Olandese che servono a contrastare in modo biologico ed estremamente efficace le infestazioni da PIRALIDE.

(fonte Wikipedia)

 

Un altro esempio in cui viene usato il sistema di agricoltura di precisione è quello utilizzato dai produttori di vino per monitorare il grado di maturazione dell’uva. Infatti, le telecamere multispettrali hanno la capacità di poter visualizzare con molta precisione alcuni colori specifici preimpostati. La finalità di questa tecnologia, come ben sanno i produttori, è quella di impiegarla per ottimizzare i tempi di raccolta. Lo stesso criterio può essere utilizzato per le mele o per il grano.

(fonte www.geoxperience.it)

 

Esempio di analisi campo di coltivazione carote

Il campo ha 3 diverse varietà di zone. Inizialmente, sebbene la mappa mostrasse chiaramente variabilità, la mappa è stata portata in campo per lo scouting digitale dagli agronomi e non sono state osservate chiare differenze nelle condizioni del raccolto. Ciò può essere spiegato dal fatto che le piante mostrano differenze sul loro riflesso alla luce per il colore che l’occhio umano non può vedere, ma che può usare la fotocamera multispettrale.

In base alle immagini sono state selezionate 2 posizioni per il campionamento del suolo, un campione su una posizione “buono = verde” e uno su una posizione “cattivo = rosso”.

L’analisi del suolo ha mostrato grandi differenze. Soprattutto la riserva di potassio nel suolo (K), espressa come “valore P”, era 9 nella posizione “cattivo = rosso” e 55 nella posizione “buono = verde”. Il valore P target è 30 – 40 per le carote.

La prescrizione

Le attuali raccomandazioni sulla fertilizzazione (immagine sotto) si basano su una miscela di terreno prelevata da tutto il campo e le informazioni derivate dalla mappa. Il fertilizzante extra di potassio nelle buone posizioni potrebbe essere semplicemente a livello dell’acqua di falda, mentre le posizioni peggiori trarranno beneficio da un dosaggio molto più grande di P. Interessante è menzionare il valore aggiunto dell’immaginario, poiché gli agronomi potrebbero difficilmente trovare le carenze nutrizionali anche quando la posizione era conosciuta.

I vantaggi della nuova tecnologia

La mappa ha aiutato a selezionare le posizioni di campionamento del suolo e la scoperta delle variazioni di potassio nel suolo, che hanno una potenziale influenza notevole sulla crescita e la qualità delle colture. Questa concimazione K mirata ha ridotto i costi riducendo l’apporto di fertilizzanti e ridotto l’impatto ambientale negativo della percolazione K nelle acque sotterranee.

Lo scouting in loco utilizza l’ispezione visiva per valutare lo stato del raccolto da terra. Sfortunatamente, tali tecniche a terra sono limitate a ciò che l’occhio umano può vedere. Le tecnologie innovative che utilizzano droni e immagini multispettrali hanno un enorme potenziale nel completare lo scouting del campo e l’arte dell’agronomia.

 

Per affrontare meglio l’argomento riportiamo un paio di casi di ritorno dell’investimento per servizi effettuati da droni

Caso ROI: Rilevazione tempestiva e puntuale

Un coltivatore di soia ha notato un’infestazione di Sicios angoloso (Zucca spinosa) vicino al perimetro del suo campo. Mediante l’intervento di rilievo termografico di un drone ed elaborazione dei dati mediante confronto si è potuto verificato che le aree scure erano infestanti sulla superficie della coltura. La quantificazione e la localizzazione dell’infestazione ha quindi permesso una combinazione di trattamenti meccanici e chimici per sradicare l’infestante. Il coltivatore è stato in grado di risolvere tempestivamente il problema prima di una diffusione tale da rendere critico il ripristino dei parametri accettabili e a costi poco onerosi.

– Acri totali: 110

– Costo interventi mediante drone con telecamera e trattamento in prossimità : € 1.800

– % di perdita di raccolto evitata: 13%

– Risparmio sulla perdita di raccolto: € 4.500

– Risparmio dall’applicazione precisa di erbicidi: € 1,650

– Risparmio sul lavoro: € 1.200

Beneficio Totale: € 5.550


Caso ROI: Danno importante da evento metereologico

Quando arrivò la grandine, il coltivatore di mais pur sapendo di esser stato colpito, non sapeva quanto fosse grave e diffuso il danno. Chiamò subito i tecnici del sevizio monitoraggio droni per fornire un quadro della situazione. Utilizzando il suo abbonamento di servizio monitoraggio, con l’aiuto dei tecnici, ha controllato la situazione riuscendo a calcolare che il 40% di un’area è stata compromessa e che avrebbe probabilmente ottenuto circa il 30% del suo consueto rendimento dalla parte danneggiata. Queste informazioni gli hanno permesso di variare la sua applicazione di azoto, riducendo i suoi costi di circa la metà.
Il resto della stagione il coltivatore si è ingegnato per aumentare la sua resa mediante interventi mirati e specificamente mediante l’intervento precoce e l’applicazione precisa del concime.

– Acri Totali: 128

– Abbonamento monitoraggio: € 2500

– % di azoto risparmiato: 50

– Riduzione della spesa nell’applicazione di azoto: € 4.800

– Aumento delle entrate: € 1.800

Beneficio totale: € 4.100


DRONI OTTIMIZZATI PER LA DISTRIBUZIONE DI LIQUIDI

Droni con la capacità di carico sino a 10 Kg di liquidi, Possono distribuire ad alta velocità un’area di 4,000-6,000 m² in soli 10 minuti, decine di volte più veloce di una distribuzione manuale. Il sistema di distribuzione automatico è a rateo variabile in funzione delle condizioni di volo. La quantità di liquido distribuita è regolata in maniera molto precisa

TRATTAMENTI AEREI DI PROSSIMITA’ BIOCOMPATIBILI E NON INVASIVA DI PRODOTTI LIQUIDI E GRANULATI

DRONI equipaggiati con un serbatoio da 10 litri e con 3 ugelli per l’irrorazione può distribuire prodotti liquidi oppure, dotato di apposito kit di distribuzione di granulati, può distribuire prodotti in forma granulare.
In volo automatico e radente alla coltura, viene erogata la giusta quantità di prodotto a bassa deriva.
Un’apposita pianificazione del volo attraverso il software dedicato consente una distribuzione uniforme del prodotto in base alle specifiche.

LOTTA BIOLOGICA ALLA PIRALIDE DEL MAIS NEL RISPETTO DELL’AMBIENTE

DRONI equipaggiati con kit di distribuzione rilascia con alta precisione garantita dal GPS, capsule di TRICHOGRAMMA per la lotta biologica alla piralide del mais. Il software di pianificazione genera i voli automatici in base alla morfologia, alla forma del campo e alla corretta quantità di TRICHOGRAMMA da distribuire. In volo, il kit installato sul DRONE sgancia le capsule in base alla pianificazione effettuata basandosi sulle posizione rilevata dal GPS. Ogni sgancio è validato da un sistema di sensori e run time viene monitorato dalla stazione di terra.
Al termine del volo viene generato un report complessivo degli sganci effettuati.

STUDIO – ANALISI – RILEVAZIONE DANNI

DRONI equipaggiati con camere ad alta risoluzione, sensori all’infrarosso termico e camere multispettrali, acquisisce i dati che elaborati rapidamente generano delle mappe di vigore vegetativo essenziali per localizzare zone di stress idrico, aree con scarsa fertilizzazione, utili per trattamenti differenziati. Laddove i dati acquisiti dal satellite non garantiscono la giusta risoluzione e la giusta frequenza di acquisizione, il DRONE rappresenta il migliore strumento per l’Agricoltura di Precisione.

 

Rilevazioni per l’Agricoltura

ndvi

STUDIO CULTURALE

Infrarosso Termico

ANALISI VIGNETO

Immagini georeferenziate al visibile

Mappa NDVI di Vigore Vegetativo

Immagini al Vicino Infrarosso (NIR)

RILEVAZIONE DANNI DA ACCUMULI D’AQUA

Immagini georeferenziate al visibile

Mappa NDVI di Vigore Vegetativo

Immagini al Vicino Infrarosso (NIR)

DESCRIZIONE DELLA SOLUZIONE

L’APR, equipaggiato con camere ad alta risoluzione, sensori all’infrarosso termico e camere multispettrali, acquisisce i dati che elaborati rapidamente generano delle mappe di vigore vegetativo essenziali per localizzare zone di stress idrico, aree con scarsa fertilizzazione, utili per trattamenti differenziati. Laddove i dati acquisiti dal satellite non garantiscono la giusta risoluzione e la giusta frequenza di acquisizione, il DRONE rappresenta il migliore strumento per l’Agricoltura di Precisione.

Motivo della scelta
La termografia non è una tecnica nata a scopo agricolo, ma questo settore ne ha saputo trarre un grande beneficio, proprio perché le analisi, non essendo invasive, garantiscono la massima protezione e cura di terreni, semi, piante e alberi. Per questo motivo, i tecnici esperti in infra-rosso e in immagini termografiche hanno saputo evidenziare una serie di indagini che permettono di avere un migliore controllo sullo stato di salute di terreno e piante. Tali diagnosi possono essere molto necessarie e utili ad ottenere informazioni che variano a seconda del tipo di coltura. Il tipo di indagine più comune riguarda la corretta irrigazione dei terreni e, quindi, permette di verificare il livello di umidità e la presenza di eventuale stress idrico delle piante. Ancora, è possibile puntare i sensori dei termografi verso le piante e gli alberi, per assicurarsi sulle condizioni di salute degli stessi, ossia della loro temperatura interna. Va sottolineato che i parametri che possono essere valutati e misurati tramite termografia sono fondamentali per garantire alla coltura una crescita e uno sviluppo sani. Lo stress idrico, ad esempio, indica una perdurata carenza di acqua che può portare la pianta a soffrire e morire, ma anche ad adattarsi. Mentre il primo caso può essere facilmente visibile solo quando la pianta inizia a soffrire, il secondo caso è ancora più pericoloso per la pianta stessa visto che l’adattamento non sempre rappresenta una risposta positiva. Esso, infatti, può condurre la pianta a sopravvivere, ma non necessariamente in maniera salutare: foglie poco toniche di piccole dimensioni o cadenti e frutti che non arrivano alla corretta maturazione possono essere evidenze tardive della carenza idrica cui è stata soggetta la pianta. Tramite la termografia, quindi, si può monitorare costantemente tutto il terreno e la sua umidità, intervenendo in tempo quando si riscontrano problemi legati allo stress idrico.
D’altro canto, anche un’eccessiva umidità del suolo può essere un problema per determinate colture, per cui la termografia diventa fondamentale per misurare lo stato igrometrico del terreno che, naturalmente, deve essere differente non solo a seconda del tipo di terra, ma anche del tipo di coltura.
Gli strumenti della termografia
Quando si parla di termografia in agricoltura, si comprende subito che le modalità di rilevamento che permettono di effettuare il controllo termico su colture e/o terreni deve avvenire dall’alto, tramite telerilevamento. I mezzi più utilizzati per effettuare tale rilevamento sono i droni, facili da utilizzare e guidare. Come si può immaginare, si tratta di droni attrezzati con speciali telecamere, in grado di effettuare misure di precisione su uno o più parametri a seconda del modello del drone stesso. Il dettaglio con cui possono essere rilevate le varie informazione di interesse ha portato allo sviluppo di un nuovo termine che descrive alla perfezione questo tipo di lavoro agricolo: agricoltura di precisione.
Le telecamere dei droni, infatti, possono non solo lavorare nell’infrarosso e quindi effettuare indagini termografiche, ma possono anche raccogliere un gran numero di informazioni relative all’area sulla quale volano (quali temperatura e umidità dell’aria) nonché scattare foto ad altissima risoluzione che permettono di valutare eventuali patologie delle piante. Il controllo delle immagini e la creazione di mappe termiche, inoltre, può essere effettuato in tempo reale, ossia durante la registrazione del drone oppure successivamente, a seconda dei casi e delle necessità. Naturalmente, è necessario che tali immagini vadano lette e interpretate da un tecnico esperto, in grado di comprendere il significato dei falsi colori rilasciati dall’indagine termografica e valutare eventuali fattori di rischio per la coltura.

TRATTAMENTI AEREI DI PROSSIMITA’

TRATTAMENTI  BIOCOMPATIBILI

DISTRIBUZIONE EFFICIENTE E NON INVASIVA DI PRODOTTI GRANULATI

Il DRONE equipaggiato di apposito kit di distribuzione di granulati, può distribuire prodotti in forma solida. Un’apposita pianificazione del volo attraverso specifico software consente una distribuzione uniforme del prodotto in base alle specifiche.

DISTRIBUZIONE EFFICIENTE E NON INVASIVA DI PRODOTTI LIQUIDI

Il DRONE equipaggiato con un serbatoio da 10 litri e con 3 ugelli per l’irrorazione può distribuire prodotti liquidi oppure, dotato di apposito kit di distribuzione di granulati, può distribuire prodotti in forma granulare.
In volo automatico e radente alla coltura, viene erogata la giusta quantità di prodotto a bassa deriva.

Un’apposita pianificazione del volo attraverso specifico software consente una distribuzione uniforme del prodotto in base alle specifiche.

DRONE PER LA DISTRIBUZIONE DI LIQUIDI

Il DRONE DJI MG-1 AGRAS E’ UN SISTEMA OTTIMIZZATO PER LA DISTRIBUZIONE DI PRODOTTI LIQUIDI

MASSIMA EFFICIENZA: con la capacità di carico di 10 Kg di liquidi, l’MG-1 può distribuire ad alta velocità un’area di 4,000-6,000 m² in soli 10 minuti, decine di volte più veloce di una distribuzione manuale. Il sistema di distribuzione automatico è a rateo variabile in funzione delle condizioni di volo. La quantità di liquido distribuita è regolata in maniera molto precisa