L agricoltura di precisione nel quadro dell agricoltura sostenibile

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1 Accademia dei Georgofili Sezione Nord-Est L agricoltura di precisione nel quadro dell agricoltura sostenibile Mosca Giuliano DAFNAE - Università di Padova DRONITALY Fiera di Verona, 6 febbraio 2016

2 Antropocene attuale era geologica in cui l uomo e le sue attività sono ritenute le principali cause delle variazioni ambientali e climatiche Paul Crutzen (Nobel, 1995)

3 Footprint Consumo di energia Emissioni in atmosfera Utilizzazione di terreno, acqua, nutrienti ecc. Non vi è attività umana che non abbia impatto sull ambiente

4 Effetto farfalla: un battito d ali di una farfalla in Brasile può provocare un tornado nel Texas... (fu il titolo di una conferenza tenuta da E. Lorenz nel 1979) piccole variazioni nelle condizioni iniziali di un sistema possono produrre grandi variazioni nel comportamento a lungo termine.

5 Sistema complesso

6 La popolazione può esplodere Quando le condizioni di vita migliorano un Paese attraversa fasi successive di transizione demografica. Quando la quantità dei decessi rallenta e anche quella delle nascite rallenta ma con un certo ritardo: la popolazione aumenta vertiginosamente.

7 Al 2050 la popolazione globale è proiettata verso i 9 miliardi e più di persone... Il pianeta può sostenere questa tendenza? Le risorse disponibili basteranno per tutti?

8 Molteplici problematiche Progressiva diminuzione delle risorse primarie ed energetiche in uso (acqua, suolo e p. petroliferi) Rincaro dei prezzi dei fattori produttivi (logistica) Diminuzione dei prezzi di vendita dei prodotti agricoli e zootecnici Impatto ambientale (antropocene ) Continuo ed inarrestabile mutamento del clima

9 L acqua nel mondo Il 71% della superficie terrestre è coperta d acqua di cui il 97,5% è salata. Del 2,5 % restante solo l'1% è utile per l uomo (la parte residua è ghiaccio). Di questo 1%, il 93% viene impiegato per usi agricoli.

10 Suolo disponibile e Agricoltura (A. intensiva/estensiva/biologica /A. di precisione) Superfici limitate: 0,5 Ha/abitante nel ,1 Ha/abitante nel 2050 Una questione di sopravvivenza? 2 Rivoluzione verde A. precisione / No food Climate change

11 Agricoltura sostenibile Come fare perché l agricoltura sia sempre più sostenibile Ricorrere a: innovazione genetica innovazione agro-tecnologica (a. precisione) nuovi sistemi di difesa

12 Tipi di sostenibilità Sostenibilità agronomica S. ambientale S. alimentare S. economica S. sociale

13 Scenario EU In agricoltura l N può in parte scaricarsi nell ambiente N bilancio Europeo, 2012 TOT INPUT N RIMOSSO DALLE COLTURE RACCOLTE N KG HA -1 EU 28 IT TOTALE INPUT CONCIMAZIONE MINERALE C. ORGANICA % 40% ALTRI INPUT (fissazione biologica, atmosferica decomposizione, piante e semi) OUTPUT BALANCIO LORDO BALANCIO NETTO % NUE (Eutostat, 2015)

14 European Nitrate Directive (91/676/CEE) and relative Action Plans Protezione delle acque contro le cause di inquinamento da Nitrati di derivazione agricola Oggi il 44,7% del territorio EU è sottoposto al programma d'azione delineato dagli Stati membri per realizzare la direttiva nitrati In alcuni casi i piani d'azione non hanno ottenuto i risultati attesi e non sempre sono stati accettati (o rispettati) da parte degli agricoltori La promozione della diffusione dell'agricoltura biologica non ha risolto questo problema Necessità di adottare una più efficiente gestione dell N

15 Agricoltura di precisione L'a. p. è definita come la localizzazione delle condizioni all'interno di un campo per fare la cosa giusta, nel posto giusto, al momento giusto, nel modo giusto. Il concetto esprime la precisione nella gestione delle colture e la traduzione di variabilità spaziale e temporale nelle applicazioni sito specifiche.

16 VR on the go (dose variabile) Quando la quantità di N nel suolo e i fattori che ne determinano la disponibilità per la coltura varia tra ed entro gli appezzamenti, allora può essere applicata una gestione di precisione dell N approccio preventivo effettivo fabbisogno in N della pianta al momento del massimo assorbimento strategia mista

17 Concimazione in quantità variabile (VR) Mappe di prescrizione A priori: gestione di differenti zone (MZ) basata su mappa di fertilità del suolo e mappe di produzione precedenti elevata variabilità spaziale, ma bassa variabilità temporale Real time (in movimento) Indici spettrali Normalized Difference Vegetation Index

18 Rilevazione indici spettrali in forma GPS

19 Integrazione tra indici vegetazionali e modelli di coltivazione per ottimizzare le quantità di nutrienti in dose variabile (VR) ai cereali (es. grano duro) La convenienza di applicare una concimazione N - VR si basa sull'interazione tra meteo e gestione agronomica della coltura N - VR basata su questo approccio misto riduce la variabilità spaziale della resa e del contenuto in proteine, con conseguente elevata efficienza d'uso N L efficienza sia economica che ambientale sono raggiunti con l'applicazione della modellazione della coltura

20 2- Combining proximal sensing and weather forecasts to optimize VR fertilization on durum wheat Combinazione tra indici spettrali e previsioni meteo per ottimizzare la concimazione N in dose variabile (VR) al grano duro. Nfer = opt Nup meas N up NDVI N Kg/ha Media= 183 kg/ha

21 Combinazione tra indici spettrali e previsioni meteo per ottimizzare la concimazione N a dose variabile (VR) al grano duro Risultato: contenuto in proteina MFZ HFZ HFZ LFZ LFZ MFZ Media = 14.75% Media = 12.00%

22 Combinazione tra indici spettrali e previsioni meteo per ottimizzare la concimazione N a dose variabile (VR) al grano duro Risultato: N surplus e N efficienza Media 2013= 42 kg/ha Media Rich strip = 122 kg/ha Media 2013 = 76% Media Rich strip = 51% N res= N fertilization N uptake N eff= (N uptake/n fert) *100

23 La spettroscopia infrarossi Applicazione della tecnologia infrarossi per l analisi in continuo della composizione di frumento duro direttamente su mietitrebbia Da un idea nasce un brevetto

24 un es. di spettroscopia quotidiana Quale fragola presenta il più elevato grado zuccherino? by pass della granella

25 Dal campo al silos dedicato per qualità omogenea

26 Agricoltura di precisione Impatto raggiungibile o Agricoltura sito-specifica o Tecniche agronomiche on the go o Uso di indicatori ottici (ndvi ) in relazione allo stato nutrizionale delle colture o Modelli previsionali per pilotaggio ultima dose N o Uso di tecnologia NIRS su mietitrebbia o Restituzioni vrt (concimazione a dose variabile) o Tecniche di raccolta di precisione.

27 Un grave errore «ostacolare» l agricoltura tra le principali disattenzioni tutte italiane Semplificazione del quadro normativo Analisi delle cause di regressione strutturale Adeguamento delle infrastrutture e servizi Aumento del peso politico del settore Diffusione della consapevolezza dei ruoli Eliminazione dei contrasti fra i livelli decisionali Riduzione dei costi della logistica Sostegno costante dell innovazione

28 Ricordate il romanzo «Per chi suona la campana» di Ernest Hemingway (1940) oggi la campana sta suonando proprio per te! Non sempre cambiare significa migliorare ma per migliorare bisogna cambiare

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30 Non sempre cambiare significa migliorare ma per migliorare bisogna cambiare (Winston Churchill)