Droni per l’agricoltura di precisione

Perché usiamo i droni per l’agricoltura di precisione?

La necessità dell”utilizzo dei droni per l’agricoltura di precisione nasce con l’agricoltura 3.0 poiché in questa evoluzione dell’agricoltura moderna è posta centralmente la necessità di un incremento di efficienza. Questo nuovo nuovo modo di concepire le corrette, proficue e sostenibili pratiche agricole è realizzabile grazie alle innumerevoli innovazioni tecnologiche come i nostri droni per l’agricoltura di precisione che ci permettono di aumentare la conoscenza delle nostre colture in tempo reale.

Cos’è l’agricoltura di precisione in cui vengono utilizzati i droni?

Droni per l'agricoltura di precisione

Drone per l’agricoltura di precisione

Esistono diversi modi per definire l’agricoltura di precisione ambito in cui utilizziamo i nostri droni, ma in sintesi può essere definita come un sistema integrato di informazione e produzione che ha come obiettivi di lungo termine l’aumento della produttività sito-specifica, dell’efficienza produttiva e della redditività aziendale, riducendo al minimo l’impatto ambientale. Va però sottolineato come l’aspetto ambientale sia un elemento sempre più da considerare a causa della sua importanza sull’opinione pubblica e la sua centralità nelle normative che tendono a tutelare questo importante patrimonio che abbiamo il dovere di preservare per le generazioni future.

Quali sono i vantaggi dei droni e dell’agricoltura di precisione per l’azienda agricola?

I droni per l’agricoltura di precisione ci permettono di attuare le tecniche per gestire tempestivamente i fattori limitanti del sistema produttivo con una gestione sito-specifica. La decisione sull’applicazione delle risorse e delle pratiche agronomiche sono quindi dettate dalla variabilità rilevata sul campo e all’interno della coltura in atto e non più basate su dati empirici.

Una gestione sito-specifica significa che gli input (acqua fertilizzanti, fitofarmaci, operazioni agronomiche, ecc.) sono applicati solo dove, quando e quanto necessari alla massimizzazione del risultato che ci si prefigge, che nella maggior parte dei casi è il maggior reddito.

Le informazioni sito-specifiche si possono ottenere con rilievi agronomici in campo (campionamento ed analisi) e con il rilievo di prossimità o telerilevamento. Queste informazioni devono essere georeferite, ovvero gli si deve attribuire il dato della dislocazione geografica attraverso un sistema di coordinate ottenute grazie al GNSS (Sistema satellitare globale di navigazione) più noto come GPS. La georeferenziazione permette d’importare i dati nei sistemi GIS (Geographic Information System) per l’analisi geostatistica. I droni per l’agricoltura di precisione sono dotati di sistemi satellitari che ci permettono quindi di ottenere i dati georeferiti.

Riassumendo alcuni dei vantaggi offerti dai droni e dalle applicazioni di agricoltura di precisione:

  • migliore efficienza del lavoro;
  • aumento del reddito degli agricoltori;
  • ottimizzazione dell’efficienza produttiva;
  • riduzioni degli effetti indesiderati sull’ambiente;
  • migliore adattamento e resilienza alle condizioni climatiche avverse;
  • condizione lavorative meno gravose (trattori a guida automatica con GPS).

Come ci aiutano i droni nell’agricoltura di precisione?

E’ proprio nel rilievo di prossimità che i droni o APR (aeromobili a pilotaggio remoto) svolgono la loro importante funzione all’interno dell’agricoltura di precisione, raccogliendo con diversi tipi di sensori su di essi installati, le informazioni georiferite che saranno utilizzate per l’elaborazione delle mappe di prescrizione.

 

Gli indici vegetazionali

Mappa NDRE di vigneto

Mappa NDRE di vigneto

I più comuni sensori trasportati dai droni (o UAV o APR), sono di tipo ottico atti a rilevare la luce riflessa dalla vegetazione nello spettro del visibile e dell’infrarosso. E’ infatti noto che le piante durante l’attività fotosintetica, riflettono maggiormente le lunghezze d’onda dell’infrarosso vicino e questo perché non hanno sufficiente energia per la sintesi di molecole organiche; se trattenute causerebbero solo un surriscaldamento dei tessuti con danni al vegetale. Sono i cloroplasti che per svolgere l’attività fotosintetica, assorbono la luce blu con lunghezza d’onda compresa tra i 0.4 e i 0.5 µm, la luce rossa con lunghezza d’onda compresa tra i 0.6 e i 0.7 µm ma riflettono fortemente la luce verde con lunghezza d’onda compresa tra 0.5 e 0.6 µm. E’ invece il parenchima lacunoso, ricco di aria, che riflette la luce NIR con lunghezza d’onda tra i 0.7 e i 1.1 µm.

 

Cosa ci rivelano gli indici vegetazionali?

Gli indici vegetazionali ottenuti con i droni per l’agricoltura di precisione ci permettono di valutare lo stato di salute della vegetazione. Nella vegetazione in buona salute si avrà così un grande divario tra la luce rossa assorbita e quella NIR riflessa. Nelle piante sofferenti invece, poiché l’attività fotosintetica sarà compromessa, si avrà un minore assorbimento della luce rossa e a causa del cedimento del parenchima lacunoso diminuirà la riflettanza nel NIR, riducendo così la differenza tra i due valori misurati.

Per queste sue peculiarità, la riflettanza in queste bande è stata utilizzata per sviluppare una serie di rapporti, il più conosciuto dei quali è l’NDVI (Normalised Difference Vegetation Index) che ci indicano lo stato di vigore di una pianta.

NDVI formulaTale indice varia tra -1 e +1, valori inferiori allo 0 non hanno significato ecologico, mentre valori leggermente positivi indicheranno una piccola differenza tra il NIR e il rosso tipico di assenza di attività fotosintetica e quindi caratteristici di suolo, acqua, rocce o piante morte, mentre valori prossimi a 1 indicheranno un’intensa attività fotosintetica e quindi caratteristici di una vegetazione in buona salute.

I nostri servizi per l’agricoltura di precisione:

Irrorazione delle colture con droni

N.B.: in Italia l’Art. 13 del D. Lgs. 14 agosto 2012, n. 150,  vieta l’irrorazione di prodotti fitosanitari (anche se ammessi in agricoltura biologica), con mezzi aerei e quindi con gli APR o droni (salvo autorizzazioni in deroga). La stessa norma vale negli altri paesi della Comunità Europea, Art. 9 Direttiva 2009/128/CE

Le sanzioni previste dall’art. 24 del PAN, vanno dai 20.000 ai 100.000 € 

I nostri droni – APR registrati su D-Flight:

  • esacottero Y6 18 Kg MTOM (operazioni critiche anche notturne);
  • ottacottero X8 12 Kg MTOM (operazioni critiche anche notturne);
  • ottacottero X8 18 Kg MTOM (operazioni critiche).

I sensori imbarcati sui nostri droni – APR:

  • Sony Alpha 6000 – RGB;
  • Canon SX 260 HS – NirGB;
  • Optris Pi450 – Termocamera;
  • MicaSense RedEdge – Multispettrale a 5 bande.
Sensori installati sui nostri droni
Sensori installati sui nostri droni
NDRE su parcelle sperimentali di frumento
NDRE su parcelle sperimentali di frumento
NDVI su parcelle sperimentali di frumento
NDVI su parcelle sperimentali di frumento

Un servizio di RAI Expo Milano 2015 sul nostro lavoro con i droni

Il nostro contributo per nutrire il Pianeta utilizzando tecnologie innovative e rispettose dell’ambiente

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