La tessitura: proprietà fisiche del terreno

In agronomia la tessitura è la proprietà fisica del terreno che lo identifica in base alla composizione percentuale delle sue particelle solide distinte per classi granulometriche. Questa proprietà è importante per lo studio dei suoli e del terreno, in quanto ne condiziona sensibilmente le proprietà fisico-meccaniche e chimiche con riflessi sulla dinamica dell'acqua e dell'aria e sulla tecnica agronomica.

Le frazioni granulometriche del terreno si distinguono in grossolana (sabbia e scheletro), fine (limo) e finissima (argilla); sabbia, limo e argilla costituiscono la cosiddetta terra fine.

In funzione del diametro delle particelle con cui sono composti i terreni, possono essere classificati in modo diverso.

Terreni sassosi

Si definiscono sassosi i suoli in cui prevalgono i ciottoli o, comunque, particelle di terra con un diametro superiore ai 2mm; questi terreni lasciano filtrare e sgrondare l’acqua impedendole di ristagnare; per contro, offrono alle piante particelle troppo grosse per essere sfruttate dalle radici e sono di ostacolo al germogliamento della semente.

Terreni sabbiosi

Si definiscono sabbiosi i suoli in cui prevale la sabbia, grossa o fine, per questo motivo possono essere a loro volta suddivisi a seconda delle dimensioni dei granuli. In generale questi hanno grandezza compresa fra i 50 μ (micron) e i 2 mm così ripartiti:

• Molto fine, fra 50 e 100 μ
• Fine, fra i 100 e i 250 μ
• Media, fra 250 e 500 μ
• Grossa, fra 500 μ e 1 mm
• Molto grossa, da 1 a 2 mm

La caratteristica negativa di questi terreni è che, similmente a quelli sassosi, trattengono poco l’acqua i sali minerali e gli elementi necessari per la nutrizione delle piante; hanno invece la caratteristica che si possono lavorare facilmente, non sono però in grado di mantenere la forma di lavorazione.

Terreni argillosi

Si definiscono argillosi i suoli in cui prevalgono le particelle di diametro piccolissimo la cui tessitura è composta da oltre il 18% in argilla sul totale della terra fine. Da un punto di vista chimico e mineralogico, la frazione granulometrica prevalente è l'argilla, rappresentata da minerali argillosi, silice, idrossidi di ferro e alluminio e dall'humus. Questi terreni possono essere soggetti a ristagni, si lavorano con difficoltà però sono in grado di mantenere la forma di lavorazione.

Terreni limosi

Si definiscono suoli limosi quei terreni che presentano caratteristiche intermedie a quelle della sabbia e dell’argilla.  In pratica questi suoli hanno il 10% di sabbia, l'80% di limo e il 10% di argilla. I loro difetti sono rappresentati da una forte tendenza a conservarsi allo stato disperso con effetto addensante con il terreno impermeabile sia all'aria e sia all'acqua. Un suolo limoso in sostanza ha i pregi e i difetti della sabbia e dell’argilla.

Suoli con molto limo sono di difficile gestione agronomica e pongono problemi di fertilità fisica e meccanica, oltre che biologica.

Piante di fagiolini in crescita nella prosa pacciamata; inserendo questa coltura nella rotazione, arricchiremo il terreno di azoto

Terreno di medio impasto

Questa tipologia di terreno presenta frazioni di sabbia, limo e argilla in quantità tale che nessuna di queste componenti prevalga; pertanto, si dice essere il migliore per chi pratica orticoltura, questo perché vi sono le condizioni ideali per uno sviluppo equilibrato delle piante.

La tessitura di questa tipologia di suolo è:

• 50-70% sabbia
• 25-40% limo
• 5-15% argilla
• humus > del 2%
• scheletro accessorio

Un terreno di questo tipo, si ottiene con limitate lavorazioni, costante apporto di sostanza organica (prestando attenzione a non eccedere), corrette consociazioni e rotazioni colturali, irrigazione a goccia e tecniche agronomiche di salvaguardia del suolo, come per esempio la pacciamatura naturale. 

La robotica in agricoltura

I Robot in agricoltura sono uno strumento che consente di svolgere differenti mansioni in vari ambiti: dalla mungitura in stalla alla semina in campo, al diserbo fino ad arrivare all’irrigazione passando per la mappatura dei suoli. 

L’utilizzo della robotica consente di rendere l’agricoltura più efficace sfruttando la rapidità e la sostenibilità lungo i vari processi produttivi. Questo è uno dei motivi per cui questo settore sta crescendo all’interno della filiera produttiva, la cui finalità è quella di ridurre tempi e costi, massimizzando la qualità dei raccolti aumentandone la resa, il tutto in un’ottica di gestione più sostenibile ottimizzando allo stesso tempo il lavoro nei campi.

In sintesi, le ragioni principali che possono portare all’utilizzo di robot in agricoltura apportando un valore aggiunto sono: 

• La raccolta dei prodotti per le aziende frutticole, in questo modo l’imprenditore agricolo non dovrà pensare al reclutamento stagionale della manodopera.
• Evitare all’agricoltore operazioni pericolose /nocive come il trattamento di agrofarmaci, in special modo i trattamenti antifungini.
• Grazie all’ausilio della guida parallela, l’operatore non dovrà correggere la traiettoria del mezzo.
• Se integrate telecamere e algoritmi di riconoscimento immagini, possono identificare malerbe, insetti o piante malate, a seconda della funzione.

In pratica ciò si traduce in maggior efficienza e di conseguenza in minori costi per l’imprenditore, aumentando naturalmente anche il livello di sostenibilità.

Vari tipi di robot agricoli

Il settore dei robot agricoli nell’ultimo periodo è stato oggetto di notevole interesse, in modo particolare è stato studiato l’utilizzo dei veicoli autonomi per lavori a terra nel tentativo di migliorane l’automazione. 

Un ambito molto interessante per l’agricoltura sono i veicoli aerei senza l’utilizzo di nessun equipaggio, questo per poter ispezionare, sorvegliare, mappare e soprattutto lavorare con mezzi di precisione in campo.

Gli ambienti all’interno di aziende nelle quali la robotica in agricoltura viene per lo più utilizzata sono le serre, perché è possibile lavorare con meno variabili quali il clima, la luce e le condizioni del suolo, trattandosi di vincoli ottimali per via dell’ambiente “protetto” nel quale si trovano. In campo aperto invece, al momento, i robot vengono utilizzati per lo più nelle aziende frutticole ove però le condizioni climatiche e di “layout” non sono protette come in serra, ma, al contrario, si possono trovare in zone caratterizzate da pendii ripidi e magari non strutturate. 

I robot agricoli più utilizzati in questo momento sono:

• Robot per l’osservazione delle coltivazioni, utilizzate solitamente in piccole aziende o vigneti direttamente sul campo, complementari all’agricoltura di precisione per monitorare il suolo, le colture e raccogliere dati.
• Robot per il controllo delle erbacce, ossia autonomi atti a svolgere operazioni quali l’eradicazione delle malerbe senza l’ausilio di diserbanti. 
• Robot utilizzati per spostare piante di grandi dimensioni riducendo/eliminando il carico di lavoro umano all’interno delle serre.
• Robot raccoglitori di frutta all’interno di aziende frutticole di medie/grandi dimensioni il più velocemente possibile.
• Robot per la semina diretta in campo, macchine autonome che operano su aziende agricole di grandi dimensioni.
• Robot in grado di effettuare in autonomia la potatura in aziende vitivinicole o frutticole, eliminando di fatto la manodopera.
• Robot di mungitura, adatti a mungere in autogestione per lo più vacche da latte, particolarmente diffusi in pianura padana in stalle di grandi dimensioni.
• Robot utilizzati per l’irrigazione dei campi, ossia dispositivi autonomi in grado di lavorare su grandi appezzamenti.

Fondamentale è poi la tecnologia, infatti la robotica in agricoltura si fonda su software e applicativi differenti, nonché sviluppi tecnologici già presenti anche in altri settori, fra cui: sensoristica, cloud computing, machine vision e GPS (Global Positioning System), GNSS (Global Navigation Satellite System), IoT (internet of things), IA (Intelligenza Artificiale), MC (Machine Learning) e molte altre.

Scenari e criticità 

La robotica, pur avendo enormi margini di sviluppo anche e soprattutto nel settore agricolo, presenta ancora diverse criticità, per esempio i costi, tuttora elevati e di conseguenza non accessibili a molte aziende.  Altro aspetto complesso è legato alla vulnerabilità per possibili attacchi informatici dovuti all’aumento della tecnologia e alla condivisione digitale dei dati. 

Altra complessità da superare sotto l’aspetto tecnico è la capacità di adattamento ai diversi tipi di terreno, alle avversità meteorologiche, all’affidabilità e i ai costi di manutenzione, oggi giorno nodi non ancora del tutto risolti considerando che le innovazioni nella robotica sono legate alla digitalizzazione e che dipendono da tecnologie avanzate e accessibili come una grande varietà di sensori per diverse applicazioni, nonché all’elettronica correlata ai diversi sistemi di comunicazione. 

Un’altra problematica non di secondo piano, è l’aspetto etico-sociale, ossia con l’introduzione sempre più spinta dei robot in agricoltura, si andrebbe verso una ricaduta occupazione dovuta ad una riduzione della richiesta di manodopera con probabili conseguenze a livello di aumento della disoccupazione e di riduzione dei salari.

Infine, è opportuno ricordare anche la difficoltà per le aziende agricole nel reperire personale formato su queste nuove tecnologie ma, soprattutto, in questo specifico settore.

La robotica e l’intelligenza artificiale in agricoltura

Oggi giorno anche l'agricoltura come già avvenuto per altri settori, si sta dirigendo verso soluzioni innovative che possano integrarsi con le esigenze degli agricoltori al fine di ridurre costi e ottimizzare i processi. 

Aree come la robotica, la digitalizzazione e l'automazione sono cresciute in modo significativo negli ultimi anni, grazie anche all'aumento della domanda di mercato, la carenza di manodopera e l’esigenza di processi sostenibili.

I robot e l'Intelligenza Artificiale in agricoltura racchiudono per lo più piattaforme software e digitali per il supporto alle coltivazioni, droni e vari tipi di automi utilizzati per la raccolta e la selezione dei prodotti in campo, come per esempio: applicativi di supporto alle colture, veicoli a guida automatica (AGV), pinze e tecniche di visione e rilevamento. Oggi giorno con l’evoluzione del settore informatico, un robot dotato di software con IA può anche imparare dagli errori e quindi migliorarsi nelle prestazioni. 

Altri vantaggi tangibili sono la possibilità di affrontare i parassiti in modo più semplice e preciso, procedere al raccolto a un ritmo e a un volume più rapido rispetto a quello manuale, tenendo conto anche di altre variabili legate al processo produttivo e di commercializzazione lungo la filiera.

Applicazioni ed evoluzione

Oggi giorno gli agricoltori hanno a disposizione sensori, droni e altri strumenti utili per acquisire dati in tempo reale per essere poi trasmessi, misurati e archiviati, al fine di arrivare a prendere decisioni utili e veloci per il proprio lavoro. 

Chiaramente più la raccolta dati sarà precisa e migliori saranno le decisioni prese, riducendo al minimo le risorse spese per tentativi ed errori.

Alcuni dei più recenti sviluppi in questo campo comprendono il monitoraggio dell'umidità del suolo, l'applicazione dell’azoto, il benessere degli animali, la gestione delle attrezzature e l'impronta di carbonio. Inoltre, l’utilizzo dei big data, unitamente ad altri applicativi come l’internet of Things, per la raccolta dei dati o l’Intelligenza Artificiale, sono in grado di apportare un grosso miglioramento nella gestione aziendale, la qualità dei prodotti lungo tutta la filiera aumentando di conseguenza i profitti aziendali.

In una visione più ampia, in futuro grazie alla mole di tutte queste informazioni, si potranno archiviare tutti i dati utili per poi accedervi mediante l’ausilio della blockchain, il che implicherà che molte indicazioni potranno essere gestite direttamente in campo da uno smartphone.

Altri aspetti molto importanti legati all’innovazione che vanno oltre l'acquisizione e l'utilizzo della tecnologia, sono le nuove competenze che acquisirebbe l’agricoltore, quali ad esempio: le capacità analitiche, la riprogettazione dei processi aziendali e una visione differente nella gestione dell’azienda.

Invece, i principali aspetti limitanti per queste soluzioni tecnologicamente avanzate che frenano l’acquisto e l’utilizzo da parte degli imprenditori agricoli, sono da una parte la facilità di fruizione e le sue modalità di castomizzazione e implementazione per singola azienda, dall’altra i costi non ancora proprio accessibili. 

La variabile economica

Il principale volano in senso positivo o negativo è l’aspetto economico, in quanto il costo di acquisizione della tecnologia robotica e IA, può arrivate fino a 259.000€ (https://terraevita.edagricole.it/nova/robotica/siamo-pronti-per-i-robot/), a seconda delle attività che il robot potrà svolgere.

Tuttavia, anche il costo della manodopera è in continua crescita, il che significa che un robot per la raccolta potrebbe ripagarsi da solo nel giro di pochi anni.

Altro aspetto importante per gli agricoltori, è quello di pensare all'IA, l'IoT e i Big Data come ad un concetto facente parte del mondo digitale poco utile nella pratica per il loro lavoro. In più, la preoccupazione principale è legata agli investimenti iniziali, alla manutenzione e alla propria capacità finanziaria nel permettersi l’acquisto e il mantenimento di tali tecnologie; inoltre, l'attuale situazione economica e la volatilità dei mercati, non consentono di poter scegliere con serenità.