Satelliti, droni e sensori prossimali: potenzialità e limiti in agricoltura di precisione

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1 Gestione agronomica più efficiente con l agricoltura di precisione: esempi pratici in Italia, 4/2/2016,Verona, Fieragricola Satelliti, droni e sensori prossimali: potenzialità e limiti in agricoltura di precisione Prof. RAFFAELE CASA Dipartimento di Scienze Agrarie e Forestali (Dafne), Università degli Studi della Tuscia

2 Gratis ~0.01 /ha* ~0.3 /ha* ~60 /ha ~ /ha N-Sensor ~4-15 /ha* GreenSeeker Crop Circle CropSpec

3 Piattaforma Risoluzione spaziale Frequenzae tempestività Risoluzione spettrale Necessità elaborazione dati m 1 30 gg (dipende da 5 m nuvole) consegna: 0.3 m ~1-10 gg m 0.5 5m a richiesta consegna ~2-7 gg a richiesta consegna immediata 4-10 bande ampiezza nm 2-4 bande ampiezza nm 2-4 bande ampiezza 3-20 nm +/- corr. atmosf. indici vegetaz..prod.biofisici +mosaicatura +ortorettifica + corr.radiometrica +corr.atmosferica +indici vegetaz nessuna se sistema on-the-go +filtraggiose mappa

4 Cosa misura un sensore ottico? DN NIR DN Rosso +Effetti atmosferici Indici di vegetazione: espressioni matematiche della riflettanza NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) NDVI = ( R ( R R + R ) ) 5 cm 5 m

5 Tecniche agronomiche migliorabili con l agricoltura di precisione Fertilizzazione Diserbo Irrigazione Trattamenti fitosanitari Semina Lavorazioni Sistemidiguidaparallela(autoguidaecc ) con GPS agevolanotuttele principali operazioni agronomiche

6 Requisiti tipologia di dati per l agricoltura di precisione Tecnica agronomica Fertilizzazione Trattamenti fitosanitari Frequenza temporale richiesta, tempestività Elevata, soprattutto per conc. azotata Risoluzione spaziale richiesta Media (10-20 m in funzione dello spandiconcime) Risoluzione spettrale richiesta Media-elevata Elevata Elevata(cm) Elevata Diserbo Elevata Elevata(cm) Elevata Irrigazione Elevata Media (in funzione del metodo irriguo) Semina Bassa Media (in funzione della seminatrice) Lavorazioni Bassa Media (in funzione dell attrezzatura) Media (IR termico) Media-elevata Media-elevata

7 Compatibilità tra piattaforma ed esigenze della tecnica agronomica Non praticabile sperimentale operativa Satellite Drone Sensore prossimale Tecnica agronomica Fertilizzazione concim. azotata concim. azotata Trattamenti fitosanitari Diserbo Irrigazione Pre-semina Post-emergenza in pre-semina Semina??? Lavorazioni???

8 Fertilizzazione Servizio FARMSTAR (satellite SPOT) 7000 ha nel ha nel 2015

9 Irrigazione Mappatura della tessitura del suolo da satellite Argilla Regione Campania ha nel 2015 Esportato in Australia

10 Diserbo Progetto APREINF: Agricoltura di precisione per la gestione sostenibile delle infestanti CNR IMAA Prove su mais, frumento, girasole, orzo, coriandolo: Risparmio diserbante 23-79%

11 Problematiche degli indici di vegetazione Drone camera Airinov Multispec 4c, rilievi a Vetralla(VT), NDVI NDVI y = -2E-05x x R² = y = -7E-05x x R² = Biomassa vegetazione (g/m 2 ) Copertura suolo % 1. Relazioni empiriche: cambiano da una situazione all altra. 2. Cisonoaltrifattoricheinfluiscono: ad esempiose R 2 =0.68 allorail32% della variabilità non è spiegato dalla relazione

12 Soluzione? Problematiche degli indici di vegetazione Immagine satellite CHRIS-Proba Usare variabili agronomiche (biofisiche) al posto degli indici di vegetazione Indice Area Fogliare (LAI) Algoritmi fisicamente basati Clorofilla Prodotti già operativi per satelliti a bassa risoluzione

13 sensori prossimali Sistemigiàoperativiper concimazione azotata ma gli algoritmi? e diserboin seminasu sodo(weedseeker)

14 Conclusioni Per la fertilizzazioneazotatagiàesistonosoluzionioperative con sensori prossimali e dati satellitari(per questi ultimi c è necessità di un servizio fornito da terzi) Tuttavia la definizione degli algoritmi da utilizzare per tradurre i dati rilevati in consiglio di concimazione richiede ulteriore sperimentazione(gli algoritmi non sono universali) Per le altre tecniche(irrigazione, diserbo, semina ) ci sono promettentirisultatiottenutiin progettidiricerca, spessoin situazionireali(in aziendeagricole) Necessità di ulteriore ricerca(con adeguati finanziamenti) Necessario trovare strategie per una diffusione operativa della ricerca