Far corrispondere applicazioni e pratiche agronomiche con caratteristiche pedo-climatiche ed esigenze colturali corrispondenti ad ogni zona del campo

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1 Ricerca e sviluppo di sistemi tecnici nella frutticoltura di precisione Dr. Luigi Manfrini Frutticoltura di precisione Attività DCA/DipSA Unibo Progetto RAISA ( ) 1993) Attività di ricerca alla Cornell University ( ) 95) Prime verifiche in campo (Melapiù ) 2008) Dottorato di ricerca (Melapiù ) 2009) Collaborazioni con Cooperative Ortofrutticole della Regione Emilia-Romagna Progetto Spinner 2013 (Regione ER) Creazione d impresa con WeTechOff -ASTER (Regione ER) Dottorato di ricerca (XXVI Ciclo Unibo, ) 2013) Creazione di HK-Horticultural Horticultural Knowledge srl (2011) Agricoltura di precisione: definizione Applicazione di tecnologie, metodologie e principi per gestire la variabilità spaziale e temporale associata a tutti gli aspetti delle produzioni agricole con l obiettivo di migliorare le performance colturali e la sostenibilità ambientale Pierce & Nowak,

2 Agricoltura di precisione: definizione Site Specific Crop Management (SSCM) Far corrispondere applicazioni e pratiche agronomiche con caratteristiche pedo-climatiche ed esigenze colturali corrispondenti ad ogni zona del campo McBratney and Whelan, 2001 Informazioni: prendere decisioni migliori Variabilità in magnitudine 1 ton/ha 1.2 ton/ha 1 ton/ha 4 ton/ha Quantità prodotte Variabilità in distribuzione 1 ton/ha 4 ton/ha 1 ton/ha 4 ton/ha 2

3 Agricoltura di precisione: Goals Economico Ottimizzare gli input migliorandone la distribuzione MASSIMIZZARE LE RESE Ambientale Ottimizzare gli input migliorandone la distribuzione MINIMIZZARE L IMPATTO AMBIENTALE AGRICOLTURA SOSTENIBILE AP, SI o NO? Economicità Costi AP Migliori profitti + Benefit Ambientale Esigenze della frutticoltura Standardizzazione e miglioramento della qualità dei prodotti Tracciabilità/Rintracciabilità dei prodotti Conoscenza delle caratteristiche di gestione dei frutteti Diminuzione dei costi di produzione Riduzione dell impatto ambientale Ecc. 3

4 Dall agricoltura di precisione alla frutticoltura di precisione Mappe di produzione/qualità Operazioni di gestione delle colture (irrigazione, trattamenti fitosanitari, concimazioni, etc.) Applicazioni in frutticoltura: problematiche Forma tridimensionale/portamento Ciclo pluriennale Schemi d irrigazione Raccolta manuale Natura intensiva Alti standard qualitativi Tecnologie del passato Sistemi automatici di gestione e monitoraggio dei frutteti Caratteristiche terreno Trattori Automatici Gestione acqua Analisi qualità Sensori accrescimento Raccolte meccanizzate 4

5 Domande del frutticoltore Ambiente esterno Temperatura Radiazione solare Frutticoltore Operazioni colturali/agronomiche Crescita frutti Gestione economica Gestione tempistiche Diradamento Controllo Patologie Equipaggiamento tecnico Irrigazione Tipologie suolo Fertilizzazione Richieste del mercato Modified from Krug, 1989 Monitoraggio del frutteto: tools di informazione Dati Ambientali Stato del suolo Monitoraggio patologie E il frutto? L obiettivo produttivo Patologie Ambiente Genetica Stato del Suolo Caratteristiche del suolo Tecniche di gestione 5

6 Quanto deve crescere un frutto?? Quanto deve crescere un frutto? Georeferenziamento? 6

7 Modalità di selezione dati Selezione a maglia Selezione random Conteggio dei frutti 80c m 80c m 80c m 80c m Valutazione del carico produttivo prima e dopo il diradamento manuale Conteggio dei frutti Trattore con telecamera integrata Riconoscimento diretto dei frutti di un immagine digitale 7

8 Conteggio dei frutti Analisi dei dati - Variogramma Dati spaziali richiedono analisi spaziale: Geostatistica Nugget: stima della varianza ad una distanza di LAG pari a 0 m. E la funzione che rappresenta l errore stocastico e l errore di misurazione Sill: quantità di varianza nei dati Range: rappresenta la distanza entro la quale il dato è autocorrelato Cambardella Index: rapporto tra nugget e sill; indica la quantità di varianza autocorrelata. La quantità di variazione potenzialmente gestibile (attraverso pratiche colturali) Analisi dei dati - Kriging Kriging: metodologia di interpolazione dei dati in punti mancanti Programmi GIS From Minasny et al

9 Frutticoltura di Precisione: cosa può fare Verificare e quantificare le sorgenti e la magnitudine della variabilità intra-frutteto Mappare la distribuzione delle qualità/quantità prodotte e dei parametri ambientali intra-frutteto Trovare e definire modalità di gestione e di sfruttamento della variabilità Creare un protocollo di gestione per assistere frutticoltori, tecnici e ricercatori per rendere le loro attività più efficaci ed efficienti Monitoraggio frutteto e qualità tracciata Posizione nel frutteto Tracciabilità e rintracciabilità Registrare il n del bin Valutazione Classi e qualità N Bin + ID spaziale Monitorato Conclusioni generali FP è ancora in via di studio e perfezionamento FP è uno strumento innovativo che permette analisi/conoscenze e monitoraggio delle performance del frutteto Riduzione uso delle risorse (sostenibilità) Aiuto mantenere/aumentare il profitto aziendale Dimostrazione e disseminazioni delle informazioni 9