LIFE+ AGRICARE: tecniche colturali a confronto ed efficacia delle innovazioni meccaniche ed elettroniche

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1 LORENZO FURLAN a nome di tutti partners di progetto LIFE+ AGRICARE: tecniche colturali a confronto ed efficacia delle innovazioni meccaniche ed elettroniche

2 Il progetto LIFE+ AGRICARE Introducing innovative precision farming techniques in AGRIculture to decrease CARbon Emissions [LIFE13 ENV/IT/000583] L introduzione delle tecniche innovative di agricoltura di precisione per diminuire le emissioni di carbonio

3 IL PROGETTO IN SINTESI Inizio: 01 giugno 2014 Fine: 31 maggio 2017 Costo complessivo Costo eligibile/ammissibile Contributo UE (37,69% del costo complessivo)

4 PARTNERS Beneficiario Coordinatore Veneto Agricoltura Responsabile di progetto: Dott. Lorenzo Furlan Beneficiari associati Maschio Gaspardo Referente di progetto: Dott. Christian Mario Centis TESAF Università degli Studi di Padova Referente di progetto: Prof. Luigi Sartori ENEA Referente di progetto: Dott. Nicola Colonna

5 COLLABORATORI Veneto Agricoltura Agenzia veneta per lo sviluppo nel settore primario: Maurizio Arduin, Carlo Cappellari, Renzo Converso, Silvano Cossalter, Francesco Fagotto, Francesco Fracasso, Oneglio Marini, Gianni Mares, Zanon Diego, Roberto Scroccaro Maschio Gaspardo: Roberto Bert, Luca Bert, Giuseppe Boatto, Gianfranco Donadon, Alberto Fulici, Elia Gnesutta, Pier Alberto Gobbo, Giacomo Molucchi, Tommaso Pantano, Paolo Peresson, Antonella Perlari, Nicolò Puppolin, Caterina Zambianchi TESAF UNIPD: Donato Cillis, Franco Gasparini, Francesco Marinello, Andrea Pezzuolo ENEA: Federica Colucci, Ludovica Giordano, Milena Stefanova, Francesca Zinni,

6 Perchè? L IDEA DI PROGETTO

7 Obiettivo principale: dimostrare che una gestione del terreno in linea con i principi e le tecniche dell AGRICOLTURA CONSERVATIVA attuata mediante macchine dotate delle più avanzate innovazioni meccatroniche (AGRICOLTURA DI PRECISIONE) ha un potenziale importante in termini di riduzione delle emissioni GHG e di protezione dei suoli (aumento della sostanza organica e difesa fenomeni di degrado) Azioni principali: 1)Testare in condizioni aziendali, prototipi di macchine per lavorazioni ridotte/non lavorazioni gestite con agricoltura di precisione in confronto con tecniche convenzionali. 2) Valutare tramite modelli suolo, pianta, clima i benefici ambientali di tali tecniche. 3) Analizzare le barriere alla diffusione delle tecniche innovative in diversi contesti agricoli. 4) procedere al trasferimento delle conoscenze sulle tecniche di agricoltura di precisione e conservativa a livello regionale, nazionale ed europeo

8 VANTAGGI DELL AGRICOLTURA DI PRECISIONE

9 GUIDA ASSISTITA/SEMI-AUTOMATICA: aumento della capacità di lavoro delle macchine, riduzione della fatica, drastica riduzione dei consumi di gasolio, no sovrapposizioni e quindi forte riduzione degli sprechi dei fattori di produzione (fitofarmaci, fertilizzanti, seme) nonché degli effetti negativi derivanti dai sovradosaggi di questi ultimi DOSAGGIO VARIABILE: efficace dosaggio dei fattori di produzione in funzione delle esigenze della coltura e delle caratteristiche del terreno, aumento dell efficienza dei fattori di produzione, minori sprechi e quindi minor inquinamento, massimizzazione resa

10 IL PANORAMA ITALIANO

11 Tutte le nuove tecnologie sono disponibili sul mercato italiano. I Costruttori investono massicciamente GNSS (sistemi globali di navigazione tramite satellite) affidabili, precisi, 3 flotte, correzioni migliori) SISTEMI DI GUIDA semiautomatici con monitor grandi (> 7 ) MAPPATURA DELLE PRODUZIONI su colture estensive, industriali, vite SENSORI per coltura, terreno e macchine. Non invasivi, spesso remoti ISOBUS per trattori e operatrici OPERATRICI A FUNZIONAMENTO VARIABILE E/O AUTONOMO per la concimazione, trattamenti, irrigazione, raccolta TELEMETRIA e TRACCIABILITA

12 BARRE DI GUIDA E GUIDA SEMI-AUTOMATICA Circa il 10% dei trattori venduti annualmente e 2% sul parco trattori E un settore i crescita MAPPATURA DELLE PRODUZIONI MIETITREBBIE: circa 10% della superficie cerealicola. PROTOCOLLO DI COMUNICAZIONE ISOBUS su trattori: 10% sul totale soprattutto "di serie" sulle macchine di alta gamma. su attrezzi: dal 3 al 5 %. MACCHINE PER LA CONCIMAZIONE VARIABILE 10% spandiconcime venduti all anno con sistemi elettronici circa 200 aziende che adottano la concimazione variabile, MACCHINE PER I TRATTAMENTI Irroratrici a barra di alta gamma portate (40%) e trainate (50%) prevedono il controllo delle sezioni (4-5% sul totale) IRRIGAZIONE impianti ad ala articolata: 2 impianti con distribuzione variabile Irrigatori mobili: 15 rotoloni a rientro variabile

13 AZIONE 1: «Individuazione dello stato dell arte delle barriere alla diffusione delle tecniche innovative in diversi contesti e mercati agricoli italiani, europei e mondiali» INDAGINE AD HOC Sondare la CONOSCENZA E L UTILIZZO delle tecniche di agricoltura conservativa e di precisione Verificare la presenza di OSTACOLI E BARRIERE DI NATURA TECNICA Appurare la presenza di OSTACOLI E BARRIERE DI NATURA ECONOMICO - FINANZIARIA Evidenziare eventuali DIFFERENZE DI ATTEGGIAMENTO delle aziende (a seconda delle caratteristiche socio-demografiche del conduttore e del tipo di azienda)

14 CAMPIONE 300 conduttori di aziende agricole italiane TARGET Aziende agricole con superficie coltivata di almeno 20 ha e specializzate prevalentemente in seminativi MODALITA DELLE INTERVISTE Ricerca quantitativa telefonica condotta col metodo CATI

15 I DATI RACCONTANO conservativa - di precisione conoscenza 92,5% le conosce 79,6% le conosce

16 Sono state usate nella sua azienda? (per chi le conosce)

17 PERCHE A VALLEVECCHIA?

18 o Circa 60 ha pineta litoranea o Circa 100 ha boschi planiziali o Circa 15 ha (24 km) siepi campestri o Circa 70 ha Zone umide o Circa 9 ha di aree di fitodepurazione o Circa 380 ha coltivati (SAU) o ELEVATA BIODIVERSITA o SIC/ZPS

19 VV 17 La SAU è di 377 ha con le seguenti colture per l annata agraria : 5,8 ha di colza; 129 ha di frumento; 108,4 ha di mais; 98,0 ha di soia; 34,3 ha di sorgo; 1,5 ha di girasole. VV 17 1

20 IN SINTESI LA GRANDE SFIDA DI VALLEVECCHIA E POSSIBILE FARE AGRICOLTURA di QUALITA e REDDITO TECNOLOGICAMENTE AVANZATA in sinergia con L AMBIENTE NATURALE in un contesto di CAMBIAMENTO CLIMATICO da contrastare?

21 PRIMO LAYER AGROFORESTRY VS NO AGROFORESTRY SECONDO LAYER TIPO DI TECNICA DI GESTIONE DEL TERRENO (AGRICARE HELPSOIL) - Sistema: lavorazioni convenzionali (CT) - Sistema: agricoltura conservativa minima lavorazione (MT) - Sistema: agricoltura conservativa no lavorazione (NT) - Sistema: gestione mista in agricoltura conservativa (ST)

22 TERZO LAYER EFFETTO ACQUA (WSTORE2) COME REAGISCONO LE DIVERSE TECNICHE DI GESTIONE DEL TERRENO: - ALLA DISPONIBILITA DI ACQUA - A DIVERSI SISTEMI DI DISTRIBUZIONE DELL ACQUA QUARTO LAYER EFFETTO TECNOLOGIA AVANZATA (AGRICARE) COME REAGISCONO I DIVERSI SISTEMI A: -AGRICOLTURA DI PRECISIONE - INNOVAZIONI MACCHINE ALTRI LAYER IN INTERAZIONE DIFESA INTEGRATA, SOLUZIONI INNOVATIVE DIVERSE -FERTILIZZAZIONE - INTERVENTI NEGLI AVVICENDAMENTI

23 DIVERSI LAYER PER INDIVIDUARE IL PACCHETTO PIU ADATTO PER L AGRICOLTURA DEL FUTURO

24 PROGETTI COMPLEMENTARI PER METTERE A PUNTO UN PACCHETTO COMPLETO PER UNA AGRICOLTURA INNOVATIVA IN GRADO DI MIGLIORARE L AMBIENTE E CONTRASTARE IL CAMBIAMENTO CLIMATICO

25 MOTIVAZIONI E NASCITA DEL PROGETTO WSTORE2

26 DIFESA INTEGRATA UN OBBLIGO DI LEGGE E UN FATTORE FONDAMENTALE PER OTTENERE GLI OBIETTIVI DICHIARATI DALL AGRICOLTURA CONSERVATIVA + AGRICOLTURA DI PRECISIONE VV 17 Il Bollettino colture erbacee 8 (

27 MATERIALI E METODI

28 CANTIERI

29 CT MT ST NT

30 Applicare un innovazione integrata

31 DOVE A VALLEVECCHIA Appezzamenti sperimentali: 16 Superficie totale: 23,6 ha Rotazione: frumento, colza, mais, soia Tecniche di lavorazione: - Convenzionale aziendale (CT) - Minima lavorazione superficiale (MT) - Strip-tillage a 55 cm (ST) - Semina su sodo (NT) CT MT NT ST

32 Definition of the point-zero Studio della variabilità FASE 1 Studio della variabilità di campo per determinare zone omogenee (ZO) FASE 2 Interpretazione della variabilità riscontrata in FASE 1 e definizione delle ZO FASE 3 Definizione delle prescrizioni da applicare con il supporto del modello previsionale SALUS (System Approach to Land Use Sustainability) Validazione e definizione delle dosi di semente da applicare (mais e soia) Validazione e definizione delle dosi di fertilizzante azotato da apportare con le concimazioni di copertura (frumento, colza, mais e soia).

33 Fasi dell Agricoltura di Precisione (AP) Valutazione della loro efficienza! Interpretazione della variabilità di campo (Raccolta dati) Una continua interazione tra conoscenza. comprensione ed applicazione! Applicazioni variabili (Prescrizioni e VRT) Gestione della variabilità (Analisi dei dati raccolti)

34 1 Elaborazione e interpolazione dei dati: 1.Dati sono stati processati il software «Management Zone Analyst» 2.Definizione delle zone omogenee 3.Definizione schema sperimentale 3 Zone A Zone B Zone C Zone D Testimone 2 CORN SOYBEAN WHEAT CANOLA

35 Raccolta dati: Foto aeree e Mappe di resa storiche 2 Elaborazione dati 1. Mappa aerea 2. Mappa grezza 3. Mais Soia

36 Raccolta dati: Analisi del suolo non invasiva Automatic Resistivity Profiling (ARP Geocarta, France) DGPS

37 Raccolta dati: Campionamento suolo Punti di campionamento e analisi del suolo 20 punti di campionamento da analisi ARP (3 profondità: 0-10cm; 10-30cm; 30-60cm) Ottimizzazione del numero di punti di campionamento Analisi statistica per definire classi omogenee franco - sabbioso franco - sabbioso franco franco - argilloso ZONE A ZONE B ZONE C ZONE D Electric conductivity (ds/m) 1,82 aa 2,01 aab 2,26 abab 2,39 bb SAR (Sodium Adsorption Ratio) 0,46 ns 0,5 ns 0,35 ns 0,32 ns ph 7,25 aa 7,53 bb 7,54 bb 7,48 bb Active lime (%) 4,07 aa 3,83 ab 3,46 bc 3,48 bc Total Nitrogen (%) 0,06 aa 0,06 ba 0,08 cb 0,11 dc Soil Organic Matter (%) 1,22 aa 1,23 aa 1,71 bb 2,38 cc assimilable phosphorus (mg/kg) 32,83 ns 30 ns 30,86 ns 29,5 ns exchangeable potassium (mg/kg) 115,83 aa 121,67 aa 151 bb 154,25 bc Clay (% t.f.) 15,17 aa 16,33 aa 22,14 bb 32 cc Silt (%t.f.) 25,33 aa 24,67 aa 36,14 bb 47,75 cc Sand (% t.f) 59,5 aa 59 aa 41,71 bb 20,25 cc

38 Definizione prescrizioni e VRT: Modello SALUS (System Approach to Land Use Sustainability) Modello colturale in grado di simulare lo sviluppo giornaliero di specie vegetali e gli scambi idrici-nutrizionali all interno del sistema suolo-pianta-atmosfera validato sulla base di dati reali rilevati (gestione agronomica, suolo, clima, ibridi/varietà colturali). Supporto decisionale per la determinazione delle prescrizioni relative alla dose di semina (mais e soia) e fertilizzante azotato (mais, soia, colza, frumento). Valutare i nuovi sistemi colturali applicati in termini di stock di carbonio e delle emissioni di gas serra.

39 Definizione prescrizioni e VRT: Modello SALUS (System Approach to Land Use Sustainability) 8,5 piante/mq 8,5 piante/mq Produzione attesa (t/ha) kgn/ha N-leaching (kg/ha) kgn/ha CT MT NT ST Produzione attesa (t/ha) CT MT NT ST 9,5 piante/mq kgn/ha N-leaching (kg/ha) ,5 piante/mq kgn/ha CT MT NT ST CT MT NT ST

40 Definizione prescrizioni e VRT Colza e frumento: dose di semina differente per tesi ma no per variabilità spaziale, concimazione a dose variabile. Mais: dose di semina decisa in funzione della variabilità di campo e concimazione a dose variabile. Soia: dose di semina variabile per diverse ZO, concimazione azotata non richiesta dalla coltura. Coltura Demotest Zona Dose di semina (pp/m2) Colza Frumento Mais Soia N distribuito (kg/ha) CT MT A B ST A B NT A B CT A MT B C A ST B C NT A B CT - 7,5 193 MT C 8,5 180 D 9,5 200 ST C 8,5 200 D 9,5 210 NT C 8,5 200 D 9,5 220 CT B 50 - MT C 40 - D 35 - ST B 50 - C 40 - A 55 - NT B 50 - C 40 -

41 Definizione prescrizioni e VRT Software GIS in grado di caricare file provenienti da console di brand differenti che utilizzano diversi formati. Possibilità di leggere le informazioni contenute nei punti georeferenziati di una mappa. Funzione di database, dall archiviazione delle informazioni di campo alla contabilità delle attività. Funzione gestionale dei dati, gestione della flotta e organizzazione del task di lavoro. Si possono interpretare, modificare ed aggiungere attributi alle mappe caricate. Costruzione di mappe di prescrizione da esportare sulle console delle macchine operatrici.

42 Definizione prescrizioni e VRT: Semina e concimazione mais

43 Definizione prescrizioni e VRT: Semina e concimazione mais

44 Analisi economica Costo macchina calcolato sulla base degli standard ASABE Motrice-Operatrice Potenza (kw) Prezzo d acquisto ( ) Valore residuo ( ) Durata economica (anni) Saggio d interesse (r) Utilizzazione annua (h/anno) Quota riparazione e manutenzione ( /h) Consumi di gasolio e lubrificanti ( /kg) Manodopera ( /h) Capacità di lavoro (ha/h) Input Prezzi di listino dell annata agraria 2014/2015 ( /u.m.) Parameteri Definizione Valore Nh U annuo N i Sv CM α β Durata fisica in ore Utilizzo annuo in ore Durata economica in anni Tasso di interesse Spese varie Carico motore Tasso di riparazione, calcolato come quota dei costi di riparazione accumulati alla fine della vita della macchina del prezzo di acquisto Tasso di manutenzione calcolato come quota tra le ore annuali di manutenzione e l uso annuale della macchina (trattori), 3000 (macchine raccolta e semoventi), operatrici; trattori, 500 (macchine raccolta e semoventi), operatrici; 10 0,05 0,01 (trattori e macchine semoventi) 0,65 (trattori e semovente), 0,77 (mietitrebbia) 0,8-1,3 0,1 (trattori e macchine operatrici), 0,05-0,5 (operatrici)

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46 RISULTATI AGRONOMICI

47 Frumento 2015 Frumento 2016 Colza 2015 Colza 2016! Mais 2015 Mais 2016 Soia 2015 Soia 2016!

48 25 re sa (t s.s./h a) ,8 4,1 3,5 3,8 3,4 3,5 3,6 10,0 9,3 9,8 7,0 8,8 8,2 9,6 5,1 4,8 4,9 4,2 4,6 4,6 4,3 2,4 2,7 2,6 1,8 2,2 1,6 2,6 No AP No Ap Con AP No Ap Con AP No Ap Con AP CT MT ST NT SOIA MAIS FRUMENTO COLZA

49 12 Valutazioni medie biennio - MAIS Produzione media di MAIS nel primi 2 anni di sperimentazione (valori espressi in tonnellate/ha sostanza secca) 10 Produzione (t/ha s.s.) UNIFORME VARIABILE 0 CONVENZIONALE MINIMA LAVORAZIONE STRIP-TILLAGE NO-TILLAGE

50 4,5 Valutazioni medie biennio - SOIA Produzione media di SOIA nel primi 2 anni di sperimentazione (valori espressi in tonnellate/ha sostanza secca) Produzione (t/h ha s.s.) 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 UNIFORME VARIABILE 0,0 CONVENZIONALE MINIMA LAVORAZIONE STRIP-TILLAGE NO-TILLAGE

51 6 Valutazioni medie biennio - FRUMENTO Produzione media di FRUMENTO nel primi 2 anni di sperimentazione (valori espressi in tonnellate/ha sostanza secca) Produzione (t t/ha s.s.) UNIFORME VARIABILE 0 CONVENZIONALE MINIMA LAVORAZIONE STRIP-TILLAGE NO-TILLAGE

52 3,0 Valutazioni medie biennio - COLZA Produzione media di COLZA nel primi 2 anni di sperimentazione (valori espressi in tonnellate/ha sostanza secca) Produzione (t/ha s.s.) 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 UNIFORME VARIABILE 0,0 CONVENZIONALE MINIMA LAVORAZIONE STRIP-TILLAGE NO-TILLAGE

53 RISULTATI ECONOMICI

54 450 Valutazioni medie biennio REDDITO LORDO MEDIO Reddito lordo medio nei primi 2 anni di sperimentazione (valori in Euro/ha) Reddito lordo medi io ( /ha) CONVENZIONALE MINIMA LAVORAZIONE STRIP-TILLAGE NO-TILLAGE uniforme variabile

55 U = uniforme V = variabile

56 FACCIAMO SINTESI PER LE CONCLUSIONI

57 La guida parallela comporta una riduzione dei costi della meccanizzazione di circa il 10% (nei due anni la precisione non ha comportato evidenti riduzioni ne di concime, ne di seme) a questi si aggiungono in modo variabile i vantaggi specifici del dosaggio variabile degli input e della strategia conservativa di gestione del terreno LIFE+ Environment Policy and Governance Quale pacchetti suggerire per il sostegno con politiche attive? MT+ full AP e NT + full AP avvicinandosi alle perfomance produttive del Convenzionale ma avendo un migliore bilancio energetico e migliori potenzialità economiche ambientali hanno prospettive migliori!

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