La nuova frontiera nell’impiego dei droni in agricoltura prevede il loro utilizzo non solo per attività di monitoraggio aereo, come avviene già da tempo, bensì anche per lo svolgimento di operazioni agronomiche sul campo.
Stiamo vivendo una fase di profonda trasformazione nell’agricoltura moderna. A stimolarla sono principalmente le numerose necessità di affrontare sfide sempre nuove e in costante evoluzione. La popolazione mondiale sta aumentando e, di conseguenza, cresce anche la domanda di prodotti agroalimentari. I cambiamenti climatici sono una preoccupazione del presente, non soltanto del futuro, e la disponibilità di acqua è sempre minore. Contestualmente, le aree coltivabili diminuiscono progressivamente. A questo quadro, va aggiunta la necessità di ridurre l’impatto ambientale delle pratiche agricole. Dati questi antefatti, non si può certo rinunciare agli aiuti che ci offre la tecnologia.
Droni e sensori agronomici
Conosciuti anche come UAV, dall’acronimo unmanned aerial vehicle, traducibile con veicolo aereo non pilotato, i droni sono velivoli controllati da remoto, che si prestano a una vasta gamma di applicazioni. Tra queste, ne troviamo diverse legate al settore agricolo.
La possibilità di eseguire voli a bassa quota, allo scopo di acquisire immagini, registrare video, raccogliere dati utili e trasmettere informazioni, si presta bene al settore primario. Il drone, tipicamente, si compone di una struttura leggera con ali o, più frequentemente, eliche. Sono proprio queste che gli consentono di volare mantenendo stabilità e manovrabilità. I motori, elettrici, sono efficienti e a bassa emissione sonora.
I sensori per agricoltura, altra tecnologia implementata ormai da qualche tempo, rendono possibile la digitalizzazione del settore. Tramite questi, le aziende agricole dialogano, a distanza, con agronomi e operatori. Essi possono conoscere lo stato delle colture in tempo reale. Ciò permette la programmazione di trattamenti mirati e la pianificazione di interventi idrici adeguati. I sensori danno modo all’agricoltore di affrontare la produzione con approccio scientifico e multidisciplinare. Gli consentono infatti di conoscere lo stato dei diversi elementi che contribuiscono a dare luogo alla produzione: suolo, atmosfera, acqua e nutrimenti.
Tipologie di droni: multispettrali, termici e a spruzzo
Possiamo distinguere tre diverse tipologie di droni utilizzati in agricoltura:
- quelli multispettrali sono dotati di sensori che catturano dati in diverse bande dello spettro elettromagnetico. Generalmente, operano sulle frequenze verde; rosso; rosso edge e vicino infrarosso. Possono analizzare lo stato di salute delle piante esaminandone specifici indici vegetativi (come l’NDVI o l’NDMI), e consentono dunque l’individuazione di aree problematiche nelle colture, in modo preciso.
- I velivoli termici fanno uso di una sofisticata termocamera. Rilevano le differenze di temperatura grazie alla radiazione emessa o riflessa. Così facendo, forniscono dati termografici utilizzabili per il monitoraggio, ma anche per la ricerca di animali o persone in condizioni difficili, all’infuori dell’ambito di applicazione strettamente agricolo.
- I droni cosiddetti a spruzzo fanno quello che suggerisce il loro stesso nome: sono progettati per irrorare liquidi, o granuli, su ampie superfici. È anche possibile farne uso per spargere fertilizzanti o pesticidi in maniera uniforme. Possono collaborare con un velivolo multispettrale, seguendo le mappe da esso generate per intervenire in maniera mirata, esclusivamente dove ve ne sia bisogno.
Come funzionano i sensori: monitoraggio, mappatura e irrorazione precisa
Il funzionamento dei sensori agronomici si basa su dati fisici o chimici raccolti in loco. Dapprima, questi dispositivi monitorano alcune caratteristiche specifiche, quali umidità del suolo, conducibilità e capacità elettrica dovute all’acqua e così via. Poi le inviano a centraline preposte, stazioni meteo e piattaforme cloud, permettendo agli agricoltori, o ai tecnici che li affiancano, di mappare il campo e gestire l’agricoltura di precisione tramite decisioni informate e automazione di processi come, per esempio, l’irrigazione.
Impatti su risparmio idrico e produzione
Un monitoraggio preciso delle colture, la possibilità di identificare le zone con il più forte stress idrico e le maggiori carenze nutritive attraverso l’impiego di sensori, nonché quella di intervenire in maniera tempestiva e mirata, sono grandi benefici che l’agricoltura deve all’impiego delle nuove tecnologie. Utilizzare acqua ed eventuali prodotti chimici, per chi ne fa uso, in maniera più efficiente, significa maggiore resa e minori impatti ambientali, oltre che costi operativi meno gravosi.
| COLTIVAZIONE | ACQUA RISPARMIATA (IN L/HA) | INCREMENTO DELLA RESA (IN %) | RITORNO SULL’INVESTIMENTO (IN ANNI) |
| MAIS | 50.000 – 150.000 | 5 -15 | 1 – 3 |
| FRUTTETI | 80.000 – 200.000 | 10 – 25 | 1 – 4 |
| VITE | 40.000 – 100.000 | 8 – 20 | 2 – 5 |
| LATTUGA | 30.000 – 80.000 | 12 -30 | 0.5 – 2 |
| BARBABIETOLA DA ZUCCHERO | 60.000 – 180.000 | 7 – 18 | 1.5 – 4 |
In tabella abbiamo posto alcuni dati (indicativi, è impossibile trovare valori veritieri per qualsiasi azienda, area produttiva e tipo di suolo, poiché non si tratta di caratteristiche uniformi) che ben indicano che cosa comporti l’affidarsi a strumenti di tecnologia avanzata per chi opera in agricoltura.
Vantaggi economici e sostenibilità ambientale
Pianificare le irrigazioni con precisione e distribuire attentamente e responsabilmente fertilizzanti e pesticidi significa essere maggiormente sostenibili. In un contesto come quello attuale, in cui la sicurezza alimentare è una preoccupazione crescente, ai consumatori sono garantiti prodotti di qualità migliore, spesso a prezzi più accessibili. Non sarà dunque soltanto l’ambiente a ringraziare.
L’impiego di droni gioca un ruolo importante nell’ambito della ricerca scientifica in agricoltura. Tra le numerose opportunità, i dati raccolti sono preziosi per monitorare condizioni climatiche, studiare i cambiamenti ambientali e preservare la biodiversità. L’implementazione della tecnologia nel settore ci permetterà di conseguire una svolta decisa nell’inseguimento di una efficace protezione ambientale e una migliore gestione delle risorse naturali. Le stime sui rapporti costi/benefici sono positive per ogni realtà agricola, come evidenzia la tabella sottostante:
| DIMENSIONI (IN HA) | COSTI INVESTIMENTO INIZIALE | RISPARMIO ANNUO STIMATO | RIENTRO SULL’INVESTIMENTO |
| PICCOLA AZIENDA (ENTRO 20 HA) | Meno di 5000 euro per drone con sensori RGB e multispettrali | Tra i 2000 e i 6000 euro su acqua, fertilizzanti, pesticidi e manodopera | Tra i 6 e i 24 mesi |
| MEDIA AZIENDA (TRA 20 E 100 HA) | Da 5000 a 20000 euro per drone con sensori avanzati e un buon software di analisi dati | Tra gli 8000 e i 30000 euro su ottimizzazione massiva delle risorse e aumento resa | Tra i 12 e i 36 mesi |
| GRANDE AZIENDA (OLTRE I 100 HA) | A partire da 20000 euro, fino a oltre 100mila per flotta di droni, droni irroratori, sistemi RTK e software integrati | Anche oltre 150mila euro: efficienza operativa su larga scala e gestione intelligente delle colture | Tra i 18 e i 48 mesi |
Limiti e normative attuali
Naturalmente, vi sono delle misure normative e dei limiti da rispettare, per chiunque decida di pilotare droni sopra la sua proprietà. Essi sono stabiliti dall’organismo che regola le accortezze necessarie per il volo, l’Ente Nazionale per l’Aviazione Civile (ENAC).
Normativa ENAC, privacy e sicurezza
In Italia, l’uso dei droni in agricoltura è regolamentato dal Decreto Legislativo 18 febbraio 2021, n. 25. Esso adotta la normativa europea sulle operazioni di droni (UAS o unmanned aerial system, definizione più ampia rispetto a quella di UAV). Questa norma definisce le regole per l’operatività dei droni nell’Unione Europea. Inclusi naturalmente quelli utilizzati in agricoltura. In aggiunta, copre aspetti quali la registrazione e l’identificazione presso l’ENAC; la suddivisione dei droni in categorie con requisiti operativi specifici; le tassative limitazioni di altitudine e restrizioni di volo, in determinate zone.
Per operare un drone, specie di quelli più voluminosi e potenti, è obbligatorio stipulare un’assicurazione. Non ci si improvvisa piloti, ma occorre portare a termine corsi di certificazione e formazione. In materia di privacy, la normativa è piuttosto stringente, dal momento che il punto di vista del velivolo è privilegiato. Questa accezione interessa meno l’agricoltore, che opererà il dispositivo sulla sua proprietà privata, ma nel caso si voglia volare in occasione di eventi o sopra aree pubbliche, occorre rispettare queste misure e completare un corso aggiuntivo e specifico. Operando ove siano presenti persone, naturalmente, i rischi aumentano esponenzialmente.
Barriere tecnologiche e di accesso per piccole aziende
Le principali barriere che una piccola azienda agricola si troverà a dover superare nell’adozione dei droni sono economiche. Esse includono i costi elevati di acquisto, quelli non sottovalutabili di manutenzione, nonché la complessità normativa e le procedure di assicurazione regolamentate dall’ENAC. Si deve poi tenere in considerazione la ancora piuttosto diffusa mancanza di competenze tecniche e formazione adeguata per l’utilizzo e l’interpretazione dei dati; la poca familiarità con la tecnologia e i suoi benefici che contraddistingue molti agricoltori, soprattutto più attempati, e il costo dei corsi per ottenere il brevetto di pilota.
Tutto ciò limita e rallenta l’adozione della tecnologia basata su droni, la quale fatica a diffondersi rispetto a quella dei sensori, più semplice sia da capire sia da implementare. Ciononostante, si stima che il tempo possa abbassare numerose di queste barriere, poiché anche gli agricoltori di una certa età si avvicineranno alle nuove tecnologie (e quelli più giovani invecchieranno) e i piloti di drone aumenteranno man mano che il prezzo dei velivoli si abbasserà.
