La difesa delle colture diventa sempre più una questione di precisione: raccogliere dati, interpretarli e trasformarli in consigli utili a prendere decisioni tempestive. Dalla chioma al campo, le tecnologie digitali intercettano i primi segnali di stress delle piante e aiutano a intervenire prima che le fitopatie si manifestino.
L’implementazione delle tecnologie digitali e meccatroniche in agricoltura può contribuire in maniera significativa a migliorare i livelli di sostenibilità ed efficacia della gestione fitopatologica, con effetti positivi su salubrità, resa e qualità delle produzioni, nonché una marcata riduzione dell’uso di agrofarmaci di sintesi. La sensoristica disponibile consente, infatti, di acquisire dati dall’ambiente e dal sistema suolo-pianta-atmosfera che, elaborati e modellizzati in relazione con i processi biologici della pianta, hanno un ruolo chiave nei sistemi di supporto alle decisioni. A sostegno della difesa delle colture, entrano in gioco essenzialmente due tipi di tecnologie consolidate: modellistica previsionale delle malattie e mappatura dello stato della coltura. L’interazione deleteria per la pianta con patogeni e/o parassiti, è regolata dall’andamento di parametri microclimatici, come temperatura, umidità, bagnatura fogliare, velocità del vento, luce, precipitazioni, ecc., che possono alimentare modelli probabilistici o deterministici in grado, a loro volta di informare sul rischio fitosanitario, con una certa accuratezza, e consigliare la tempistica d’intervento.
Il monitoraggio dei dati microclimatici nel settore orticolo e florovivaistico può realizzarsi attraverso reti sensoristiche fisse, intra– o extra–canopy, collocate, cioè, all’interno o all’esterno della chioma, o portate da rover o macchine agricole già impiegate per altri scopi.
Dall’altro lato c’è la sensoristica optoelettronica, che intercetta i segnali luminosi, come quelli iper o multispettrali per acquisire, in maniera non distruttiva, l’impronta spettrale – ossia l’insieme delle informazioni ottenute dalla luce riflessa dalla coltura alle diverse lunghezze d’onda, generalmente nel range visibile-infrarosso – che ne descrive lo stato fisiologico e ne individua eventuali anomalie. Essa può essere acquisita come immagine della distribuzione spaziale del segnale nella coltura (imaging) oppure come misura puntuale in uno specifico punto della coltura (non-imaging). Analogamente, i sensori che misurano la temperatura superficiale della pianta nell’infrarosso termico, consentono, invece, di acquisire le variazioni di energia emessa dalla pianta nel lontano infrarosso, che ne indica essenzialmente la capacità di raffreddamento. Tali dati sono direttamente connessi allo stato fisiologico della pianta nonché ad eventuali sue anomalie rispetto alla condizione standard (come, per esempio, condizioni pre-sintomatiche per attacchi patogeni) e possono essere sfruttati per l’individuazione precoce delle fitopatie, e, dunque, per una difesa di precisione tempestiva.
Questo tipo di informazione può avere un range di risoluzione spaziale molto ampio, variando dal livello cellulare a quello di areale, a seconda se il sensore viene impiegato direttamente sulle piante (proximal sensing), montato su rover o droni o portato da satellite (remote sensing).
Primo ricercatore, CREA Centro Orticoltura e Florovivaismo
I principali interessi e ambiti di ricerca in cui si è specializzata negli anni sono: i) studio della risposta delle piante a stress abiotici e all’applicazione di diverse tecniche colturali tramite approccio biometrico ed eco-fisiologico (sia relativamente a colture in suolo che in fuori suolo, substrati, fertilizzanti, ecc.); ii) messa a punto di substrati colturali innovativi per la coltivazione di specie orto-florovivaistiche; iii) messa a punto di sistemi di controllo basati su monitoraggio delle condizioni microclimatiche finalizzati alla gestione (e.g., irrigua, fitopatologica e nutrizionale) in remoto di impianti di coltivazione e aree verdi; iv) valutazione di sistemi innovativi di gestione del clima in ambiente protetto.
Primo ricercatore, CREA Centro Orticoltura e Florovivaismo
Le principali tematiche di studio riguardano l’implementazione dell’impiego in agricoltura di compost di qualità, phytochemicals e microorganismi utili e antagonisti agenti di biocontrollo, e la valorizzazione di soluzioni integrate con gli strumenti dell’agricoltura digitale per migliorare l’efficienza d’uso delle risorse nella produzione primaria. Conduce ricerche sui meccanismi di difesa delle piante legati all’ecologia delle interazioni telluriche ed al recupero della soppressività naturale dei suoli e studi di imaging iperspettrale e termico sulle colture sia per l’individuazione precoce di infezioni fungine, sia per la valutazione delle performances su pianta di agenti microbici utili.
