Cinquantamila.it La storia raccontata da Giorgio Dell'Arti

La sfida: nutrire 10 miliardi di terrestri entro il 2050. Le condizioni: farlo senza occupare e inquinare l’intero pianeta. La soluzione: un approccio di precisione. Che si avvale di aerei, droni, occhi elettronici e trattori guidati dai satelliti per conoscere punto per punto cosa accade nei campi. Lo scopo è ottenere più rispetto per la terra, un uso inferiore di veleni, meno deforestazione per conquistare spazi da coltivare. Allo stesso tempo sfamando l’umanità.

TECNOTRATTORI. Questa rivoluzione è già cominciata negli Stati Uniti, e da lì gradualmente si sta diffondendo in tutto il mondo, anche in Italia. «Tutto è iniziato quando è aumentata la precisione del Gps, ed è stato possibile usarlo anche per scopi civili, oltre che militari. Già all’inizio degli anni ’90, negli Usa furono montati sui trattori i navigatori satellitari», spiega Bruno Basso, ricercatore (italiano) del dipartimento di Scienze della terra della Michigan State University.
Il primo passo è stato quello di mappare il percorso dei trattori per aumentarne l’efficienza: passare cioè su tutti i punti del terreno, evitando le sovrapposizioni. Quello successivo è stato dotare le mietitrebbie di strumenti che calcolassero all’istante il raccolto. In questo modo, il coltivatore non aveva soltanto il dato relativo a tutto il terreno coltivato, ma conosceva la produzione punto per punto, «in porzioni da 3 a 5 metri quadrati»,
precisa Basso, «con un errore al di sotto dell’1%». Con questi dati, è diventato possibile costruire una “storia del campo”, per valutarne l’evoluzione.

SENSORI. A questo punto, però, bisognava ancora introdurre altre variabili, altre misure, raccogliere molte altre informazioni che permettessero di utilizzare il motto dell’agricoltura di precisione: “fare la cosa giusta al posto giusto nel momento giusto”. E, risparmiando, guadagnare. Per raccogliere questi numeri sono venute in aiuto le tecnologie più avanzate, dai sensori distribuiti nei campi a quelli posti sui droni o su piccoli aerei. Uno sforzo enorme per studiare le complesse interazioni tra piante, suolo, clima, fertilizzanti e insetti.
I sensori “a terra” sono strumenti immersi nel suolo che ne calcolano l’umidità, la temperatura e l’acidità. Il singolo dispositivo è alla portata di molte tasche ma il problema è trasmettere alle cascine i dati che raccoglie. L’uso di reti telefoniche, wi-fi o satelliti è costoso, e perciò la ricerca si sta dando da fare per diminuirne i prezzi. Microsoft, per esempio, vorrebbe aprire la strada anche ai coltivatori dei Paesi più poveri sfruttando i cosiddetti “spazi bianchi” cioè le bande non utilizzate dalle frequenze televisive. Funziona così: i singoli sensori mandano i dati a una stazione di ricezione posta nel bel mezzo dei campi, che li ritrasmette, sfruttando appunto gli “spazi bianchi”, alla stanza di controllo dell’agricoltore. L’obiettivo è far scendere il costo del processo dai circa 1.000 dollari attuali a non più di 15 dollari per sensore: «Siamo già arrivati a circa 100», dice Ranveer Chandra, il ricercatore che lavora al progetto nella fattoria Dancing Crow, Stato di Washington, e sogna di portare questa tecnologia nel suo Paese d’origine, l’India.

SPIE VEGETALI. Basso spiega che c’è anche un altro modo per ottenere i medesimi dati usando altri strumenti, cioè le piante stesse. «Io parto dal concetto che un campo ha in media 70mila sensori naturali, che sono gli steli e le foglie, per esempio, del mais», spiega. Ogni pianta ci informa di qualcosa: quanta acqua c’è, quanto azoto, se ci sono infestanti o insetti. Riflettendo la luce, il singolo cereale può “comunicare” lo stato del terreno. Se c’è poca acqua, per esempio, le foglie si accartocciano e riflettono meno luce.

STORIA DEL CAMPO. Anche i colori contano. La clorofilla riflette la luce verde; se le piante iniziano a diventare arancioni vuol dire che prevalgono altri pigmenti, come i carotenoidi o le xantofille, che segnalano uno stato di sofferenza o perfino la presenza di parassiti: questi dati si possono ricavare da una foto satellitare, o scattata da un drone. Questi ultimi devono essere pilotati da un uomo, ma ancora per poco: Microsoft progetta di dar loro un’intelligenza artificiale che tracci il territorio da coprire. Alla fine del processo, tutti questi dati, e molti altri, confluiscono in un database (un archivio digitale) del campo, anzi delle singole parcelle di terreno, porzioni che con l’andare del tempo sono diventate sempre più piccole e controllate. In archivio c’è anche la resa degli anni precedenti. Può infatti accadere che un angolo fertile divenga meno ricco, per variabilità esterne, per caso, per trattamenti particolari. Il risultato? Con queste mappe si scoprono zone che sono sempre produttive, e altre che non lo sono mai. «La gran parte del campo, però, varia di anno in anno», osserva Basso, «ed è qui che si deve agire».
Il computer inghiotte i numeri, e sovrappone mappe su mappe. Costruisce così un modello per dire all’agricoltore che cosa fare. Per esempio ordinare alla macchina seminatrice dove piantare i semi, o come, quando e dove usare i fertilizzanti, gli anticrittogamici o gli insetticidi. Il risparmio in termini di sementi non sprecate o di prodotti agrochimici può essere altissimo, fino al 99,99% in meno di pesticidi applicati. L’obiettivo principale dell’agricoltura di precisione è proprio questo, capire la richiesta delle piante: di quanta acqua, azoto, pesticidi hanno bisogno davvero.

AMBIENTE. Dopo l’analisi, i centri di ricerca agronomica come quello diretto da Basso, che elaborano per conto dei coltivatori tutti i dati, creano una cosiddetta “mappa di prescrizione”, cioè una vera e propria ricetta inviata, in tutti gli Stati Uniti, a migliaia di fattorie, che a loro volta trasferiscono le istruzioni ai trattori. Il risultato? Ogni metro quadrato di terreno, praticamente ogni semino piantato, riceve l’esatta quantità di acqua, fertilizzante o pesticida necessaria. Gli sprechi diminuiscono e il guadagno cresce. Questo approccio alla coltivazione ha ridotto anche alcuni gas legati ai cam biamenti climatici, come il protossido d’azoto, che è 300 volte più potente della CO2 come gas serra, ed è legato all’uso di fertilizzanti: meno se ne applicano, meno si inquina. Diminuisce, così, anche la quantità che finisce nei corsi d’acqua.
È accaduto per il lago Erie, nello Stato dell’Ohio, sempre negli Usa. Era diventato verde per un’esplosione di alghe, e la vicina città di Toledo non aveva più acqua da bere. Con l’agricoltura di precisione le maree colorate sono diminuite. Alla fine, il risultato è sempre un’agricoltura più sostenibile, che fa anche diminuire l’erosione del suolo.
Un processo sempre più automatizzato. «Resta però necessario l’uomo, il tecnico o l’agricoltore, che decide gli interventi da effettuare. Anche se la diagnosi è perfetta, ci dev’essere sempre un medico che dice che fare», rimarca Basso.
Tutto più facile, però, se abbiamo a che fare con le grandissime estensioni degli Stati Uniti, dove la fattoria media controlla un territorio di 178 ettari, più di 250 campi di calcio: liberiamo il trattore e aspettiamo che faccia il suo dovere.

E IN ITALIA? Tra gli altri Paesi all’avanguardia (Australia, Argentina, Germania, Israele, Inghilterra, Giappone) non c’è però l’Italia, perché i nostri appezzamenti sono piccoli, il parco macchine vecchio (l’età media è 25 anni) e questi nuovi strumenti ancora poco diffusi. Da noi, solo l’l% dei trattori ha il Gps. E certi obiettivi di risparmio sono meno percepiti; in Italia, per esempio, il costo dell’acqua è in genere ancora piuttosto basso, dunque non sembra indispensabile ottimizzare l’irrigazione. Eppure, dice Basso, anche da noi qualcosa sta cambiando: «Il singolo operatore, o l’agricoltore che ha 30-40 ettari, non deve per forza comprare i sensori necessari, ma può affidarsi a una società esterna che a un costo accettabile consegna la “mappa di resa” del terreno».
Gli agricoltori confinanti potrebbero inoltre mettersi d’accordo per formare un consorzio di aziende che compri le mappe. Se poi, per esempio, a 5 euro di costo all’ettaro per il servizio corrispondessero 15 euro di ricavo, tutti aderirebbero. «L’agricoltura di precisione in Italia è usata soprattutto nelle colture ad alto pregio, come i vigneti», aggiunge Francesco Vaccari, ricercatore dell’Istituto di biometeorologia del Cnr. «Nel momento della vendemmia, per esempio, si usano macchine definite a rateo variabile, che sono in grado di distinguere le uve in base alla qualità e porle in tramogge differenti». Non sarà facile, conclude Basso, ma un approccio di precisione potrebbe essere veramente il futuro di un’agricoltura che ci faccia mangiare tutti anche nel 2050, senza per questo distruggere il nostro pianeta.
Marco Ferrari

MARCO FERRARI