Carpocapsa del melo, moscerino dei piccoli frutti e numerose specie di funghi sono solo alcuni degli organismi dannosi che colpiscono la frutticoltura e la viticoltura altoatesine. Monitorarli e contenere la loro diffusione è fondamentale per un’agricoltura di successo. Per farlo vengono in aiuto sensori, telecamere e intelligenza artificiale. Le trappole intelligenti per il monitoraggio di organismi dannosi sono oggetto di studio presso il laboratorio digitale a cielo aperto Lido – Laimburg Integrated Digital Orchard del Centro di Sperimentazione Laimburg.
Trappole con sensori e intelligenza artificiale
Il tema centrale dell’edizione 2025 dell'open day di Lido sono state le trappole dotate di sensori che, grazie all’utilizzo dell’intelligenza artificiale, aprono le porte a una nuova gestione degli insetti nocivi e delle malattie fungine. Presso il Centro di Sperimentazione Laimburg, dal 2024, è in corso il progetto europeo INSTINCT, realizzato in collaborazione con la Libera Università di Bolzano, Eurac Research e un’azienda partner.
L’obiettivo del progetto è sviluppare soluzioni sostenibili per il monitoraggio e la gestione dei principali organismi dannosi per l’agricoltura altoatesina, in particolare la carpocapsa del melo (Cydia pomonella) e il moscerino dei piccoli frutti (Drosophila suzukii). Monitorare la presenza in frutteto di questi insetti è di fondamentale importanza per definire il momento ottimale di intervento con una strategia di contenimento che sia maggiormente sostenibile dal punto di vista ambientale ed economico.
Le trappole cattureranno gli insetti grazie all’impiego di sostanze attrattive sviluppate nell’ambito di un altro progetto del Centro di Sperimentazione Laimburg e della Libera Università di Bolzano (Progetto DROMYTAL). Gli insetti verranno attratti nella trappola e rilevati da appositi sensori. L’intelligenza artificiale nell’arco del progetto sarà allenata a riconoscere gli insetti target e registrare così l’incidenza di cattura. Contemporaneamente al rilievo delle caratteristiche degli insetti, dei sensori ambientali rileveranno dati metereologici, come irraggiamento, umidità e temperatura dell’aria. Ciò consentirà il monitoraggio a distanza degli insetti e la determinazione del momento ottimale per applicare metodi di contenimento nonché di correlare meglio i parametri ambientali e la dinamica di diffusione delle due specie. Grazie a questa strategia, si mira a ridurre al minimo i trattamenti fitosanitari ed evitare quelli superflui, con conseguente beneficio per la popolazione, l’ambiente e l’economia.
Nel campo del monitoraggio degli insetti nocivi, la ricerca ha già compiuto significativi progressi, mentre le soluzioni analoghe per le malattie fungine sono ancora in fase di sviluppo. Le malattie fungine solitamente si diffondono nell’aria attraverso minuscole spore, difficili da distinguere a occhio nudo. A causa delle loro dimensioni ridotte e della forte somiglianza tra le spore, fino ad oggi si è fatto ricorso principalmente a trappole combinate con metodi di rilevamento basati sulla biologia molecolare. Lo sviluppo di trappole dotate di intelligenza artificiale offre ora la possibilità di prevedere con maggiore precisione e rapidità l’insorgenza di infezioni fungine, migliorando così la protezione delle colture.
Le tecnologie all’interno del frutteto digitale
Tra le innovazioni testate al Lido ci sono anche sistemi di irrigazione automatica, sensori e modelli previsionali avanzati per la crescita dei frutti.
- Applicazione stazionaria di prodotti fitosanitari: nel meleto è stato installato un impianto di applicazione stazionaria dei fitosanitari sviluppato dalla ditta Netafim™. Il sistema è costituito da irrigatori sprinkler pulsanti in grado di distribuire prodotti fitosanitari in modo localizzato, “per singola fila”, sulla parete fogliare del frutteto allevato a Guyot, senza la necessità di entrare in campo con un atomizzatore. L’applicazione avviene sotto il diretto controllo di una centrale gestionale situata in un container posizionato nel frutteto, che ospita anche un serbatoio dotato di agitatore/miscelatore, nel quale vengono miscelati i prodotti fitosanitari. L’applicazione si svolge in tre fasi: umidificazione della superficie bersaglio, distribuzione del prodotto e pulizia del sistema.
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Irrigazione di precisione: nel meleto sono presenti vari sistemi e sensori per monitorare il livello di umidità del terreno e i parametri fisiologici indicativi dello stress idrico nelle piante (ad esempio, flusso linfatico o potenziale idrico del tronco). Tra le aziende coinvolte figurano Bluetentacles, Elmed, Feldfühler, LikeM13, ODIS, Alperia, WieseConn e FloraPulse.
Per le colture con un apparato radicale profondo, come la vite, è estremamente difficile determinare la disponibilità idrica del suolo, poiché le radici spesso raggiungono diversi metri di profondità. Pertanto, una possibilità è data dall’utilizzo di sensori di flusso della linfa che consentono di stimare il fabbisogno idrico della pianta in tempo reale. Tuttavia, tali sensori sono spesso costosi e vengono tuttora utilizzati principalmente per la ricerca.
Per questo motivo Martin Thalheimer, ricercatore del Centro di Sperimentazione Laimburg, ha sviluppato un sensore a basso costo denominato "FylloClip”; progettato per essere posizionato come una graffetta sulle foglie, permette di monitorare la traspirazione fogliare utilizzando un principio di misurazione capacitiva e di registrare la radiazione solare tramite un semplice fotodiodo.
- Conteggio e misurazione dei frutti: nel meleto sono testati anche diversi sistemi di visione artificiale dei frutti e dendrometri, ovvero sensori che monitorano la crescita giornaliera di frutti o tronchi. Sono stati testati anche i sistemi “Bin-scan”, capaci di stimare il contenuto dei cassoni di raccolta (numero di mele, calibro, colorazione) attraverso la scansione dello strato superiore visibile. In collaborazione con cinque partner internazionali, il Centro di Sperimentazione Laimburg sviluppa nell'ambito del Progetto Phenet, finanziato dal programma Horizon, un sistema per la fenotipizzazione e il monitoraggio dei frutti. Vengono utilizzati sensori LIDAR e telecamere RGB per rilevare frutti, singoli alberi e altri parametri in modo geolocalizzato. Utilizzando immagini di oltre 500 genotipi diversi, tra il 2025 e il 2027 verrà sviluppato un algoritmo il più robusto possibile e applicabile a diverse varietà. La particolarità di questo progetto è che l'algoritmo sarà “open source”, a differenza dei sistemi commerciali, il cui codice di solito non è accessibile.
L’obiettivo del laboratorio e dei suoi partner è ridurre l’impatto ambientale delle pratiche agricole e preparare il settore agroalimentare alle sfide future, integrando soluzioni tecnologiche innovative nelle pratiche agricole attuali.
