L impiego visto dall agronomo consulente e dall agromeccanico. Gian Luca Rognoni

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1 L impiego visto dall agronomo consulente e dall agromeccanico Gian Luca Rognoni

2 IL MERCATO DEI PRODOTTI AGRICOLI Con l eccezione del frumento duro e del riso, per le altre principali commodities gli stock sono abbondanti; non è pertanto plausibile un aumento a breve dei prezzi all origine; + I prezzi dei mezzi tecnici (concimi, sementi e fitofarmaci) non sembrano influenzati o lo sono in maniera non proporzionale dal calo del prezzo del petrolio. = REDDITIVITA?

3 INOLTRE. La percezione nell opinione pubblica e che i sistemi agricoli dei paesi avanzati siano fonte di squilibri ambientali. PER CONTRO: Dopo anni nei quali sembrava che l agricoltura dovesse FARE ALTRE COSE, il produrre cibo è tornata ad essere una priorità con una popolazione mondiale in continua e rapida crescita.

4 UNA SFIDA IMPORTANTE AUMENTARE LA PRODUZIONE DI ALIMENTI E IL REDDITO DELLE AZIENDE AGRICOLE PRESERVANDO LE RISORSE NATURALI E L AMBIENTE INCREMENTO DELL EFFICIENZA DEI MEZZI TECNICI TRASFERIMENTO DELLA TECNOLOGIA NELLE AZIENDE AGRICOLE

5 LE CONDIZIONI STRUTTURALI 60, ,00 50, ,00 7, ,00 6, ,00 4, , , ,00 20,00 1, , , ,0010 Superficie (ha) Valori (%) 000 % SAU media per azienda agricola Aziende per classi di SAU Valore della terra per tonnellata di frumento SAU in affitto su SAU totale < > 50 Lom bardia Italia U.E 27 Francia Germ ania Spagna 0 Classi di SAU Lombardia Italia U.E. 27 Francia Germania Ungheria Australia Canada Stati Uniti Lombardia Italia U.E. 27 Francia Germania Spagna Brasile Nuova Zelanda Lombardia Italia U.E. 27 Francia Germania Spagna Fonte: ISTAT ed EUROSTAT: Censimenti dell agricoltura 2010 Fonte: Povellato 2013

6 RUOLI E SINERGIE AGROMECCANICO: VETTORE della tecnologia. Non solo prestazioni meccaniche ma anche servizi (raccolta dati, esecuzione prescrizioni) AZIENDA AGRICOLA: fruitrice dei servizi agromeccanici e di consulenza AGRONOMO: VETTORE della tecnologia; raccolta ed interpretazione dei dati, fornitura di servizi

7 SINERGIE POSSIBILI

8 Il contesto: l agricoltura di precisione DEFINIZIONE: metodo di produzione innovativo e multidisciplinare che ricorre all impiego di tecnologie informatiche, elettroniche e meccaniche (MECATRONICA) per adeguare le tecniche di coltivazione alla specifica realtà agro-ambientale. Differito Contemporaneo Mappa di produzione: anno 0 Mappa di vigore: anno 0 Mappa di vigore: anno 0 Mappa di prescrizione: anno + 1 Mappa di prescrizione: anno 0 Mappa di prescrizione: anno 0

9 Indici di vigore Derivano dagli studi del comportamento spettrale della vegetazione e si basano sul rapporto tra le bande tipiche di assorbimento e riflessione, soprattutto sulle lunghezze d onda del rosso e infrarosso vicini (tra 600 e 900 nm). TRA I PIU UTILIZZATI VI E L NDVI NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) Rapporto tra la risposta spettrale della vegetazione nel rosso e nel vicino infrarosso delle spettro elettromagnetico. Si calcola attraverso la formula: Dove: ρ nir : riflettanza nel vicino infrarosso ρ r : riflettanza nel rosso E il più usato e comune. Assume valori tra -1 e 1, in particolare inferiori a 0 per l acqua, poco superiori a 0 per i suoli e tra 0.4 e 0.7 per la vegetazione. Solo vegetazioni molto dense arrivano a 0.8.

10 L esperienza in risaia DOVE: presso il Centro di Ricerche sul Riso dell Ente Nazionale Risi a Castello d Agogna (PV); QUANDO: 17 luglio 2014, in corrispondenza dell epoca della seconda concimazione azotata di copertura del riso (fase della differenziazione della pannocchia) OBIETTIVI: Verificare la tecnica di volo Definire una metodica di gestione ed elaborazione cartografica delle immagini Verificare l affidabilità delle misure anche in relazione ad acquisizioni a terra con dispositivi portatili.

11 Il Centro Ricerche sul Riso

12 Il campo sperimentale Ente Risi Schema sperimenatale a blocchi randomizzati: 16 tesi x 4 ripetizioni = 64 parcelle Parcelle da 29,70 m 2 Varietà impiegata: Centauro Tesi sperimentali: 4 dosi di N in pre-semina: 0, 30, kg/ha 4 dosi di N in copertura: 0, 30, 60, 100 kg/ha

13 Scheda colturale Data Operazione Prodotto utilizzato Quantità 14/4 Aratura 5/5 Concimazione pre-semina Complesso /5 Concimazione pre-semina urea (litri-kg/ha) di prodotto comm. 15/5 Diserbo pre-semina Oxadiazon 1 19/5 Semina 28/5 Trattamento insetticida Lambda-cialotrina 0,175 3/6 Diserbo post-emergenza Trattamento insetticida Cyhalofop-butyl Lambda-cialotrina 1 + 0,275 16/6 Diserbo post-emergenza Cyhalofop-butyl 1,2 18/6 Diserbo post-emergenza Propanile + MCPA + Halosulfuron methyl 2 + 0,8 + 0,04 18/6 1 Concimazione azotata di copertura Urea 17/7 Trattamento fungicida Triciclazolo + Azoxystrobin 0, /7 2 Concimazione azotata di copertura Urea 5/8 Trattamento fungicida Triciclazolo 0,6

14 WORKFLOW Pianificazione piano di volo (da remoto) Analisi dell area e preparazione del volo (sul campo) Raccolta immagini aeree (sul campo) Elaborazione dei dati (da remoto) Analisi agronomica dei risultati (da remoto)

15 SAPR UTILIZZATO Sicurezza 6 motori; Doppia centralina di autopilota con sistema di sicurezza DUAL.PILOT (e funzione di emergenza FLIGHT.STOP); Doppia batteria di alimentazione; Semplicità di utilizzo Dimensioni compatte e peso contenuto; Visione delle immagini a terra; Controllo della missione di volo tramite tablet; Automatizzazione Rilevatori dell infrarosso vicino controllati direttamente dal drone; Volo semiautomatico su piano di volo preimpostato; Integrazione con software di GIS;

16 NEAR IR CAMERA Camera multispettrale per l analisi della vegetazione Peso: 90 grammi; Dimensioni sensore: 6.55 mm x 4.92 mm Risoluzione 3,2 MPixel; Lunghezza focale: 8,43 mm; Bande: Verde, Rosso, Infrarosso vicino (equivalenti a Landsat TM2, TM3, TM4); Controllo remoto tramite interfaccia ad hoc con autopilota principale del drone.

17 Il piano di volo

18 Il volo Quota di volo: 50 m Velocità: 2,5 m/s N. fotogrammi: 1/13 m Sovrapposizione: 50%

19 Falso colore

20 NDVI totale

21 NDVI parcellare

22 Risultati: CONFRONTO SENSORI NDVI drone vs Rapid Scan 0,90 NDVI Drone 0,85 y = 1,1906x - 0,1609 0,90 R 2 = 0,8911 0,80 0,75 0,70 0,65 0,60 NDVI Drone 0,85 0,80 0,75 0,70 0,65 0,60 0,65 0,70 0,60 0,75 0,80 0,85 0,90 0,60 0,65 0,70 0,75 0,80 0,85 0,90 NDVI Green Seeker NDVI Rapid Scan NDVI drone vs Green Seeker y = 1,5956x - 0,5512 R 2 = 0,8327

23 Risultati: CURVA DI TARATURA CV CENTAURO

24 APPLICAZIONE SU SCALA REALE Immagine Immagine Falso Colore NDVI Piano di volo Il colore Campo Kellogg s Le blu viene componenti sostituito 1 di 2.4 ha Rosso dal vicino e NIR infrarosso Campo Kellogg s dell immagine (NIR) 2 di 2.7 ha vengono Unione di rielaborate circa 400 foto per calcolare l indice di vigore NDVI

25 Risultati: NDVI Rapid Scan dose di azoto

26 Proseguendo Definire un modello che consenta di dosare la concimazione azotata del riso in funzione dell indice di vigore; Validare il modello attraverso il monitoraggio dell intero ciclo di coltivazione del riso; Definire un protocollo di impiego dei droni nella coltura del riso (numero di voli, fase fenologica); Automatizzare o quanto meno semplificare la fase di mosaicatura delle immagini; Ottimizzare gli strumenti e la tecnica di volo in funzione dello specifico campo di applicazione; Sviluppare un database geografico in grado di memorizzare e gestire i dati rilevati e tutti gli altri dati necessari (pedologici, climatici ecc.) Sviluppare un sistema di consultazione cartografico per gestire i dati rilevati.

27 CONCLUSIONI Rilevazione tradizionale a terra Rilevazione con drone Rilevazione fotografie satellitari Rilevazione con drone

28 Un sentito ringraziamento al dr. Marco Romani dell Ente Nazionale Risi GRAZIE PER L ATTENZIONE