Lo scenario di riferimento
Lo scenario di riferimento del progetto riguarda preferenzialmente le province siciliane di Palermo, Trapani e Messina, con la possibilità di ampliamento ad altre province e settorialmente quello delle produzioni agroalimentari. Nonostante l’irrigazione coinvolga un gran numero di aziende su una vasta superficie territoriali e sebbene il sistema di irrigazione adottato sia in gran parte a ridotto consumo, la quantità d’acqua impiegata per ettaro rimane elevata. Si evidenzia una riduzione significativa del numero di aziende che praticano l’irrigazione, soprattutto nelle provincie orientali; in tal contesto anche Trapani e Palermo hanno registrato riduzioni. Le principali fonti di approvvigionamento idrico sono gli acquedotti e altri enti irrigui, sebbene la Sicilia si distingua per l’uso consistente delle acque sotterranee. Si sottolinea l’urgenza di adottare l’innovazione proposta per monitorare e correggere l’utilizzo delle risorse idriche nel settore agroalimentare. Nella viticoltura, l’eterogeneità del terreno e del microclima nei vigneti richiede un approccio mirato, che evidenzia differenti stati di espressione fisiologica. Ad esempio, le mappe di vigore consentono scelte vendemmiali e operazioni colturali mirate, contribuendo a ridurre costi e impatti ambientali migliorando la qualità e la caratterizzazione del prodotto finale.
La sfida della siccità dell’agricoltura siciliana
Nel contesto delle province siciliane di Palermo, trapani e Messina, così come in altre regioni della Sicilia, la siccità rappresenta un grave problema per l’agricoltura. Le ridotte precipitazioni e le temperature elevate hanno un impatto significativo sulle risorse idriche disponibili per l’irrigazione, mettendo a rischio la produzione agricola e la sostenibilità delle colture. La scarsità d’acqua può compromettere la crescita delle piante, riducendo la resa e compromettendo la qualità dei raccolti. Le colture più vulnerabili alla siccità includono cereali, ortaggi e frutteti, che richiedono un apporto idrico costante per svilupparsi correttamente. Inoltre, la siccità può portare alla desertificazione del suolo e alla perdita della biodiversità, minacciando gli ecosistemi agricoli e la stabilità dell’intero settore. Affrontare il problema della siccità richiede strategie di gestione idrica integrate, comprese pratiche di irrigazione efficienti, tecnologie di conservazione dell’acqua e politiche di gestione sostenibile delle risorse idriche. Parallelamente, è fondamentale investire nella ricerca e nello sviluppo di varietà di piante resistenti alla siccità e adattate alle condizioni climatiche locali al fine di garantire la sicurezza alimentare e la resilienza del settore agricolo di fronte alle sfide climatiche sempre più persistenti.
Il progetto – L’idea
Il progetto SEMAFORO rappresenta un’innovativa iniziativa volta allo sviluppo e all’implementazione di una rete avanzata di sensori per l’agricoltura di precisione. Questa rete sarà composta da sensori intelligenti, digitali e analogici, progettati per raccogliere una vasta gamma di informazioni relative alle condizioni del suolo, delle piante e del clima locale. Tra i parametri monitorati vi sono la temperatura fogliare, il livello di umidità del suolo, l’umidità dell’aria, la radiazione solare, la velocità e la direzione del vento e la componente UV. L’obiettivo principale è fornire ai coltivatori un controllo in tempo reale delle loro colture, consentendo loro di adottare decisioni informate e tempestive per ottimizzare le pratiche agricole e migliorare la qualità dei prodotti finali.Il sistema di monitoraggio implementato da SEMAFORO sarà supportato da un sistema cloud, che permetterà di archiviare e analizzare i dati raccolti. Ciò consentirà, da un lato, un monitoraggio in tempo reale delle condizioni delle colture attraverso un’interfaccia web e un’applicazione mobile, e dall’altro, l’utilizzo di algoritmi avanzati per fornire un sistema di supporto alla decisione (DSS). Questo sistema aiuterà a ottimizzare l’intera catena del valore nel settore agroalimentare, contribuendo a massimizzare l’efficienza e a migliorare la qualità dei prodotti lungo l’intero processo, dalla coltivazione all’impacchettamento e distribuzione.Il progetto prevede l’installazione di una rete di sensori organizzati in nodi specializzati, ciascuno focalizzato su un’analisi specifica della catena agroalimentare. I nodi includono sensori per il controllo delle condizioni meteorologiche ambientali, del suolo, delle colture e dell’irrigazione. Inoltre, è previsto lo sviluppo di un portale web service che consentirà agli utenti di accedere e controllare istantaneamente i dati raccolti dai sensori, oltre a ricevere notifiche quando sono necessarie correzioni urgenti. L’adozione di questa tecnologia innovativa non solo beneficerà la regione siciliana, ma avrà un impatto positivo anche su altri contesti nazionali, europei e internazionali. L’agricoltura di precisione promossa da SEMAFORO contribuirà alla competitività e alla sostenibilità dei settori agroalimentari, supportando la ricostruzione e lo sviluppo di economie rurali in tutto il mondo.
Attività chiave
Campionamento dei terreni tramite dati provenienti da banche dati preesistenti e sensori geofisici installati in campo per la geo-localizzazione delle caratteristiche fisico-chimiche dei terreni. Ciò genera mappe informative dettagliate sulle proprietà dei singoli terreni coinvolti.
Mappatura dello stato fisiologico delle colture tramite il monitoraggio con sensori sito-specifici e relativi indici. Questo permette di ottenere una visione precisa dello sviluppo delle colture nel tempo.
Applicazione sul campo di sensori specifici interconnessi per l’acquisizione automatica e l’elaborazione di dati, finalizzata al supporto delle decisioni in tempo reale. Ciò include applicazioni per la gestione dei fitofarmaci, dell’irrigazione, della semina, della raccolta e della localizzazione delle produzioni.
Output finali attesi dal progetto
Approcci innovativi
Agricoltura di precisione
L’agricoltura di precisione rappresenta un approccio innovativo che mira ad ottimizzare l’uso delle risorse agricole attraverso la personalizzazione degli interventi n base alle specifiche condizioni dei singoli appezzamenti di terreno. Utilizzando tecnologie avanzate, come sensori, droni e sistemi di posizionamento globale (GPS), l’agricoltura di precisione consente agli agricoltori di monitorare con precisione variabili cruciali come umidità del suolo, nutrienti delle piante e presenza di parassiti. Questi dati vengono utilizzati per adattare gli interventi agronomici, come l’irrigazione, la fertilizzazione e la protezione delle colture, in modo da massimizzare i rendimenti e ridurre gli sprechi. Grazie a questo approccio mirato, l’agricoltura di precisione non solo aumenta l’efficienza produttiva, ma contribuisce anche a ridurre l’impatto ambientale, ottimizzando l’uso delle risorse e riducendo l’uso di input costosi come pesticidi e fertilizzanti
Internet of Things
La tecnologia IoT, o internet delle cose, riveste un ruolo sempre più significativo nel settore agricolo, offrendo soluzioni innovative per migliorare l’efficienza produttiva, la sostenibilità e la qualità dei prodotti. L’IoT si basa sulla raccolta di dati provenienti da sensori appositamente installati in vari punti dell’ambiente agricolo, come campi coltivati, serre o stalle. Questi sensori misurano una serie di parametri, come umidità del suolo, temperatura, umidità dell’aria, livello di luminosità e altri ancora, che sono cruciali per il processo decisionale agricolo. I dati raccolti vengono quindi trasmessi tramite connessione Internet ad un sistema di supporto alle decisioni che elabora le informazioni e fornisce raccomandazioni o azioni da intraprendere agli operatori agricoli. Ad esempio, se i sensori rivelano una bassa umidità del suolo in determinate aree del campo, il sistema può suggerire di avviare l’irrigazione solo in quelle zone specifiche, riducendo così lo spreco di acqua e ottimizzando l’uso delle risorse.
L’IoT consente inoltre il monitoraggio in tempo reale delle condizioni ambientali delle colture, consentendo agli agricoltori di intervenire tempestivamente per prevenire malattie o danni alle piante. Questo approccio di agricoltura di precisione, supportato dalla tecnologia IoT, offre numerosi vantaggi, tra cui una maggiore efficienza operativa, una migliore gestione delle risorse e una riduzione dell’impatto ambientale complessivo.