Manuale tecnico operativo progetto AVIGERE

INTRODUZIONE Chi opera nel campo dell’agricoltura e più specificatamente nella viticoltura, ha visto nel tempo l’evoluzione degli obiettivi produttivi e dunque il modo di gestire il vigneto, passando dalla massimizzazione della produttività al “minor costo”, alla massimizzazione della qualità “a tutti i costi”, fino ad arrivare ad una visione del sistema vigneto come entità inserita nel contesto ambientale (in senso più ampio del termine) e non semplicemente sede di uno scopo produttivo e in grado di produrre beni tangibili e intangibili. Il passaggio concettuale: “fine produttivo” – “fine polifunzionale”, si concretizza nel termine “sostenibilità”. Quest’ultimo spesso confuso e abusato, porta con se un significato intrinseco ed aggiuntivo, rappresentato dallo stimolo alla gestione agricola verso le generazioni future. Sancire l’obiettivo di “produzione sostenibile” significa scendere nel dettaglio della variabilità presente in campo. Solo dai margini di intervento variabile è infatti possibile condensare l’ottimizzazione della gestione con la tutela dell’ambiente e, visto il livello tecnologico raggiunto e la disponibilità dello stesso, diventa ingiustificabile un non uso degli strumenti della viticoltura di precisione. Operare sulla variabilità del vigneto, che può essere spinta fino alla variabilità presente nella singola pianta, crea i presupposti per inserire nella gestione agronomica una grande quantità di informazioni altrimenti difficilmente raggiungibili e quantificabili. Poter rappresentare con un semplice istogramma delle frequenze di un indice di vegetazione tutta la variabilità presente nella parcella, oltre ad un valore oggettivo, condensa in se l’efficacia delle tecniche agronomiche attuate, gli errori commessi, l’espressione dell’ambiente di coltivazione e le potenzialità produttive da essa esprimibili. L’approccio della viticoltura di precisione che ha per oggetto un sistema antropico complesso quale appunto il vigneto, è anch’esso complesso e basato sull’uso di tecnologie di posizionamento satellitare, ormai con errore dell’ordine del centimetro, sui sistemi informativi territoriali, sugli strumenti di acquisizione remota, di prossimità, di contatto che portano tecnologie ottiche, radiometriche. Tutti strumenti con un elevato valore tecnologico ma che necessitano del supporto specialistico e allo stesso tempo “olistico” dell’agronomo. Essa rappresenta la figura chiave per la traduzione delle informazioni ottiche, radiometriche, in informazioni agronomiche applicabili. Il passaggio dagli indici di vegetazione ad una semplice variabile agronomica quale ad esempio la quantità di fertilizzante utilizzabile in rateo variabile nella parcella, a prescindere dalla metodologia di stima dello stesso, deve indurre l’agronomo alla formulazione o studio delle “indicazioni per l’uso” rispetto alla variabile mappata arricchita dall’esperienza maturata e, aspetto non meno importante, dalla visione reale dello stato del vigneto in cui si dovrà operare. Tutti questi aspetti, liberano l’agronomo, dalla formulazione sterile “a tavolino” dell’intervento agronomico, lo stimolano alla verificare di campo e alla ricerca di ulteriori analisi di approfondimento mirato rispetto alla variabile individuata. In questo quadro di riferimento, i temi della viticoltura di precisione che sono stati affrontati dalla ricerca viticola da circa un ventennio si sono concretizzati in esperienze di applicazioni nel processo di gestione del vigneto di immagini in multispettrale acquisite da satellite agli inizi del 2000. Le problematiche affrontate in ambito di ricerche condotte dalle Università di Palermo e Milano, risultano ormai da tempo applicabili in ambito operativo. L’obiettivo del presente manuale è dunque quello di condensare, in modo certamente non esaustivo, le attività attinenti le tematiche di viticoltura di precisione, affrontate in chiave applicativa agronomica. Il manuale contiene indirizzi tecnici per l’utilizzatore finale che potenzialmente è rappresentato dal tecnico agronomo aziendale. La figura dell’agronomo aziendale, che non può condensare in se tutte le molteplici competenze che sono proprie di figure specializzate in ambito ingegneristico, elettronico, agronomico, di sistemi informativi territoriali ed informatico, in quanto attuatore a livello operativo della viticoltura di precisione ad esso competono almeno le conoscenze degli strumenti base per poter operare a secondo delle esigenze aziendali (dalle superfici vitate al tipo di organizzazione aziendale), e rendere, dunque, tali sistemi efficienti ed economicamente convenienti. Preme sottolineare che quantomeno un buon livello operativo in ambito GIS (Geografic Information System) o WEB-Gis certamente, oltre che richiesto, sarebbe anche opportuno, al fine di agevolare tante scelte colturali e per organizzare l’azienda. Inconsapevolmente ad esempio, il tecnico aziendale, che da un punto di vista operativo agisce nell’ambito di un documento ufficiale rappresentato dal fascicolo aziendale, opera e fruisce di aspetti legati alla gestione GIS delle aziende agricole. In termini di redazione il manuale esamina nei primi capitoli tutta la dotazione tecnologica che può essere utilizzata in esecuzione della viticoltura di precisione. In questa parte vengono evidenziati strumenti per acquisizioni di molteplici tipologie di dati, dal dato telerilevato da satellite, aereo; al dato acquisito da prossimità, fino al rilievo di dati ambientali, ad esempio le condizioni micro meteorologiche, in chiave di innovazione tecnologica rappresentata dall’uso delle tecnologie WSN (Wireless Sensor Network). Il manuale, nella seconda parte, cerca di mettere in risalto come tutti i dati acquisiti dai vari sensori, possono diventare informazioni agronomiche utili nei processi decisionali aziendali. A tale scopo vengono messe in evidenza alcune delle relazioni tra dati acquisiti da prossimità e da remoto con i dati agronomici al fine di ottenere mappe utili per l’agronomo nella gestione di alcuni aspetti del ciclo colturale e della variabilità a livello di parcella, evidenziando però che nelle scelte aziendali, il ruolo dell’agronomo non può essere sostituito da nessun sistema pur complesso che sia. Ulteriore aspetto che emerge dal manuale è che tutto ciò che è acquisito dai sistemi remoto o prossimità non è altro che la vegetazione e in particolare la componente della chioma rappresentata dalle foglie. Rilevare la chioma significa “tirare” nel conto delle viticoltura di precisione tutte le considerazioni ecofisiologiche acquisite nel corso di innumerevoli ricerche condotte a livello internazionale. La chioma rappresenta dunque il tramite per le applicazioni di viticoltura di precisione in quanto da essa dipendono tutti i parametri che vengono mappati, anche quelli derivanti da modelli fisicamente basati come ad esempio le mappe di ETe da bilancio energetico. Tale considerazione deve essere letta come una premessa per tutti gli utilizzatori di strumenti di viticoltura di precisione, specialmente se poco esperti nella comprensione di “cosa” leggono i diversi sensori, il rischio potrebbe essere, infatti, quello di “confondere” vegetazioni con potenziale vegetativo diverso ma uguale risposta spettrale. Non a caso all’interno del manuale sono previste: la spiegazione del principale indice di vegetazione, rappresentato da NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) e dalle relazioni esistenti tra l’indice di vegetazione e la superficie fogliare per pianta, quest’ultima intesa come parametro in grado di indurre considerazioni sul funzionamento ecologico della chioma. Il manuale intende fornire spunti operativi sull’utilizzo dei prodotti derivanti da interpretazione agronomica delle immagini multi spettrali da remoto e da prossimità. Pone degli spunti operativi che, a titolo di esempi, fanno emergere come un sistema complesso possa essere utilizzato per ottenere informazioni di campo, ed infine, pongono l’accento sulle tecniche di applicazione a rateo variabile con specifici esempi applicativi e ancor più in dettaglio si riporta l’esempio della concimazione invernale. Restano aperte alcune considerazioni da sviluppare in merito all’uso di tecniche di bilancio energetico da remoto per la stima dell’ETe. I limiti di comprensione sono rappresentati dal divario esistente tra i risultati derivanti dell’applicazione del modello e i volumi idrici che vengono forniti effettivamente con l’irrigazione. Il manuale fornisce gli esempi di fruizione del dato in ambiente GIS e WEB-Gis. Quest’ultimo aspetto di estrema importanza in quanto consentirebbe di fruire delle applicazioni di viticoltura di precisione direttamente in campo, svincolando l’operatore dalle dalla “postazione fissa” a cui è costretto operando semplicemente in ambito GIS.