L'occhio celeste sulle colture

I piloni del centro di ricerca sulle scienze agrarie dell'ETH di Zurigo a Lindau-Eschikon (ZH) sono visibili anche dalla strada. Non si può fare a meno di chiedersi: a cosa servono? I ricercatori del Crop Science Group dell'ETH di Zurigo hanno svelato il segreto delle torri: venerdì 10 giugno hanno inaugurato la loro struttura di fenotipizzazione in campo con una piccola cerimonia. Si tratta della prima struttura di questo tipo al mondo a entrare in funzione.

Con questa struttura, gli scienziati saranno in grado di analizzare le colture in dettaglio quasi tutto l'anno. Vogliono scoprire in che modo le singole varietà differiscono tra loro, quanto tempo impiegano a fiorire o come il loro sviluppo dipende dalla temperatura o dall'umidità del suolo. Attualmente gli scienziati stanno esaminando centinaia di piccoli appezzamenti di diverse varietà di grano, soia, mais, grano saraceno ed erbe da foraggio.

Con il sistema di monitoraggio, i ricercatori possono anche riconoscere se e come si sviluppano le malattie fungine sulle piante o la quantità di erba infestante che ricopre il terreno. "Il sistema aiuterà la selezione delle piante e l'agricoltura di precisione a lungo termine", riassume Achim Walter, professore di Scienze delle colture all'ETH di Zurigo.

Ispirato alla trasmissione di calcio

L'idea di costruire un sistema di fenotipizzazione sul campo per la ricerca sulle colture è venuta a lui. Si è ispirato alle "spider cam", telecamere che si librano sopra gli stadi e che vengono utilizzate anche durante gli attuali Campionati europei di calcio. Queste telecamere danno ai telespettatori l'impressione di volare sopra il campo.

Il sistema si basa sullo stesso principio delle telecamere volanti degli stadi di calcio: Quattro piloni alti 24 metri si ergono agli angoli del campo di prova di 100 x 130 metri. Doppi cavi in aramide partono dalla loro sommità per arrivare alla testa mobile del sensore, che si libra fino a sette metri dal suolo. Argani elettrici ai piedi dei pali regolano la lunghezza delle sezioni di cavo tra la testa del sensore e i pali. In questo modo la testa del sensore può essere posizionata liberamente in qualsiasi punto del campo di prova, senza toccare il terreno o le piante e con grande precisione. La testa del sensore è dotata di un dispositivo di misurazione laser, telecamere multispettrali, una telecamera a infrarossi e due spettrometri.

Banco di prova per la digitalizzazione dell'agricoltura

L'impianto di fenotipizzazione sul campo viene già utilizzato in diverse installazioni e i dati che ne derivano sono usati anche per calibrare le immagini dei droni. Walter spera che la struttura non solo fornisca preziosi dati sperimentali, ma anche approfondimenti sui limiti e sulle possibili applicazioni dei vari sensori che in futuro verranno utilizzati nei nostri campi da trattori, droni o smartphone.

"Tra dieci anni, l'occhio dell'agricoltore e dell'allevatore sarà supportato da una moltitudine di sensori per riconoscere le malattie ed essere informato sulle possibili applicazioni di coadiuvanti. Con questo sistema, saremo in grado di sapere prima e più precisamente di altri quali sono le sfide da superare. Che tipo di consigli vogliamo? Quali fasi di lavoro possiamo e vogliamo affidare ad algoritmi e macchine e con quale affidabilità?", afferma Walter.