Nuove tecnologie per il diserbo

Negli ultimi trent’anni l’uso degli agrofarmaci in Italia si è praticamente dimezzato. Ciò nonostante, gli obiettivi futuri della Comunità europea prevedono ulteriori riduzioni negli impieghi di input chimici, i quali dovrebbero dimezzarsi quanto a tonnellate entro il 2035. La sfida diviene quindi proseguire nel processo di riduzione dei trattamenti, mantenendo però livelli soddisfacenti nella protezione delle colture e quindi delle rese finali.

In tal senso possono ricoprire un ruolo fondamentale le collaborazioni fra diverse aree del sapere, come per esempio la chimica, la meccanizzazione e l’elettronica. Alcuni erbicidi, per esempio, vengono applicati in post-emergenza sulle malerbe presenti in campo. Sono cioè usati per colpire le plantule delle infestanti bloccandone lo sviluppo già dai primissimi stadi, al fine di minimizzarne la competizione con la coltura per acqua, luce e nutrienti.

Per distribuire gli erbicidi vengono impiegati irroratori dotati di una botte dalla capacità variabile in funzione del modello, la quale rifornisce apposite barre da diserbo delegate all’erogazione della miscela fitosanitaria. Questa fuoriesce da ugelli di varia forma e caratteristiche, fra le quali la più frequente è quella che genera ventagli di spray che colpiscono il terreno avanzando lungo la direzione del trattore.

Se tale applicazione non è modificabile nelle applicazioni di pre-emergenza, quando cioè il terreno è completamente nudo, molto si può fare invece quando i trattamenti siano effettuati con gli specifici erbicidi di post-emergenza. Quelli che devono cioè penetrare nelle foglie delle malerbe per poterne bloccare lo sviluppo.

In tal caso irrorare tutta la superficie del campo diviene inutile, poiché questi erbicidi non sono in grado di fermare le infestanti nate dopo il trattamento. Tutto ciò che cade sul suolo nudo va quindi sprecato, influendo negativamente sia sull’economia aziendale, poiché gli erbicidi costano, sia sull’ambiente, dal momento che parte di essi può essere trasferita dalle piogge alle acque di falda o superficiali.

Spray mirati: l’uovo di Colombo

I problemi di cui sopra sono stati affrontati da alcune aziende produttrici di attrezzature per il diserbo. Queste hanno infatti investito per sviluppare nuove barre da abbinare alle irroratrici, tali da poter “mirare” le malerbe presenti in campo, chiudendo gli ugelli quando sul terreno non vi siano plantule da colpire.

Un obiettivo oggettivamente ambizioso, poiché le difficoltà da risolvere sono molteplici. In primis il riconoscimento delle malerbe, al fine di distinguerle dalla coltura. A seconda della Casa costruttrice di irroratori sono stati quindi sviluppati degli applicativi capaci di discernere fra coltura e infestanti grazie a banche dati di immagini alquanto corpose. Una specie spontanea ha infatti molteplici aspetti in funzione non solo dello stadio di sviluppo, ma anche dell’angolazione con cui i sensori e le videocamere leggono il terreno.

Inoltre, a complicare le cose giungono la stessa illuminazione (la mattina illumina la malerba diversamente dal pomeriggio o dalla sera), come pure il colore del terreno, più chiaro o più scuro in funzione della presenza di sostanza organica e di umidità. Per ogni specie di infestante vanno quindi raccolte diverse centinaia di immagini, meglio se migliaia, al fine di permettere alla centralina di riconoscere ogni malerba in modo preciso.

Altri applicativi si stanno invece concentrando sulla coltura stessa, limitandosi a riconoscere questa e quindi a indirizzare il trattamento su tutto ciò che coltura non appaia. In effetti, le colture sono seminate a file parallele, quindi può essere più facile addestrare il sistema a riconoscere in campo tali file e ad irrorare ogni pianta che non sia riconosciuta come “pianta desiderata”. Un limite di questo approccio è che lungo la fila potrebbe sfuggire qualcosa, limitando l’efficacia del diserbo proprio dove la coltura sta crescendo.

Inoltre, molto gioca anche la distribuzione delle malerbe stesse in campo. Se queste sono disposte abbastanza lontane fra loro diviene infatti più agevole aprire e chiudere i singoli ugelli in corrispondenza di una pianta da trattare, massimizzando il risparmio. Se invece queste raggiungono una sufficiente densità e distribuzione omogenea sul terreno, l’apertura e la chiusura degli ugelli viene mortificata negli intenti, poiché al termine del campo si presentano minime le differenze rispetto al trattamento tradizionale su tutta la superficie. Per tali ragioni le prime prove sperimentali hanno dato percentuali di risparmio di erbicidi che spaziano dal 10 al 90% in funzione delle condizioni di impiego e della coltura trattata.

Servono computer sempre più potenti

Il tempo è una risorsa limitata. Per tale ragione la velocità di avanzamento in campo degli irroratori non può essere irrisoria. Normalmente il cantiere di lavoro avanza a velocità fra 5-6 o 10-12 chilometri orari, a seconda del mezzo e del grado tecnologico dei macchinari.

A tali velocità serve che sia pressoché istantaneo il rilevamento della malerba, il suo riconoscimento e il comando ad aprire l’ugello in corrispondenza della piantina stessa. In base alla velocità di avanzamento il computer dovrà infatti calcolare la distanza della infestante dalla barra e quindi le frazioni di secondo necessarie affinché questa sia sotto la barra stessa. Il tutto, calcolando anche il tempo di risposta del sistema necessario ad aprire e chiudere l’ugello delegato al trattamento.

Una mole di informazioni abbastanza corposa, la quale necessita per giunta di un’estrema velocità di elaborazione e di calcolo. Per tali ragioni la ricerca sta sviluppando applicativi e hardware sempre più potenti e veloci, rendendo l’approccio selettivo sempre più efficace e puntuale.

Le sfide del futuro

Come ogni altra tecnologia anche quella delle barre “selettive” ha ancora molto da mettere a punto. La via è però tracciata, promettendo riduzioni significative di erbicidi a parità di efficacia in campo. Grazie ad esse, per esempio, si potrebbe ridurre le dosi con percentuali a due cifre, incontrando in tal modo le richieste della Comunità europea senza ledere la remuneratività per gli agricoltori. Costi dei sistemi a parte, ovviamente, poiché come sempre accade questi sono molto alti nelle prime fasi di sviluppo, salvo poi attenuarsi molto quando una nuova soluzione venga prodotta in serie su vasta scala.