Il living lab dell’Azienda Agraria Sperimentale dell’Università di Bologna gestito dal Dipartimento di scienze e tecnologie agroalimentari, situato presso la sua sede centrale a Cadriano (Bologna), è uno tra i più grandi e strutturati living labs. È dedicato al test di strategie e tecnologie innovative di diversa natura (sensori di monitoraggio suolo-pianta, forme di allevamento innovative, veicoli autonomi, sistemi di irrigazione, strategie di gestione agronomica sostenibili ecc.). Nello specifico, le attività svolte nell’ambito dello Spoke 3 di Agritech riguardano le valutazioni di sensori, nuove strategie di irrigazione, fertirrigazione e irrigazione di precisione, il test di un rover autonomo che trasporta attrezzi intelligenti e la valutazione della qualità della frutta in condizioni di conservazione a lungo termine in un impianto ad atmosfera dinamica controllata (DCA). Vediamole di seguito.
Sensori suolo-pianta-frutto in vigneto e frutteto
Le attività sperimentali sopra elencate vengono svolte all’interno di due meleti e un vigneto.
Il vigneto e uno dei due meleti sono dotati di sensori per monitorare i parametri meteorologici e la fertilità del suolo (espressa dai livelli di N, P, K) come quelli venduti dall’azienda iFarming. Inoltre, nel meleto, i sensori di umidità del suolo sono affiancati da un nuovo e innovativo sensore di cationi (“Bioristor”, realizzato in collaborazione con l’Università di Parma) con l’obiettivo di valutare il tempo necessario all’acqua per entrare nell’albero e rendersi disponibile per le sue funzioni. Ciò consentirà di sviluppare strategie di irrigazione innovative per il melo, basate sulla fisiologia di crescita dei frutti e non più su semplici metodi di bilancio idrico.
Il secondo meleto è un banco di prova per un veicolo autonomo (rover autonomo Dedalo sviluppato in collaborazione con i team di ingegneri di Unibo e prodotto dall’azienda Field Robotics SPOKE 3) in grado di falciare, irrorare e monitorare le caratteristiche delle piante per soluzioni di gestione di precisione. Questo frutteto è stato progettato secondo le moderne forme di allevamento bidimensionali (2-D), che lo rendono particolarmente adatto allo sviluppo di soluzioni robotiche.
Sistema di sub-irrigazione Irritec
All’interno del meleto è testato anche un sistema di subirrigazione Irritec. L’obiettivo è quello di ottenere un’ampia riduzione (-50 %) dell’irrigazione grazie a soluzioni gestionali innovative, tra cui anche l’adozione di materiali ombreggianti, come coperture antipioggia o pannelli fotovoltaici, per ridurre il carico termico delle chiome. La subirrigazione è una tecnica che consente l’erogazione localizzata di acqua e nutrienti alla pianta mediante un sistema a goccia pressurizzato posizionato sotto terra.
Il principale ostacolo alla diffusione di questa tecnica negli ultimi decenni è stata l’intrusione delle radici all’interno dell’ala gocciolante. L’adozione della tecnologia Rootguard® di Irritec consente di proteggere i sistemi di irrigazione a goccia sottosuperficiale (Sdi) dall’intrusione delle radici.
L’impianto di irrigazione a goccia sottosuperficiale sarà installato in un’area di circa 1,5 ettari, a una profondità di 50 cm con un’unica linea. Durante la prova, saranno confrontate quattro diverse gestioni: 1) trattamento completamente irrigato; 2) trattamento completamente irrigato senza l’uso di prodotti di sintesi; 3) trattamento irrigato al 50%; 4) controllo non irrigato. L’irrigazione riguarderà diverse colture in rotazione tra cui cereali autunno-vernini, mais, pomodoro, soia e saranno monitorati i seguenti parametri:
prestazioni agronomiche della coltura (indice NDVI, componenti della resa, rese produttive, qualità dei prodotti raccolti); il consumo di acqua; costi economici di gestione (comprese le ore di lavoro); produzione lorda vendibile (Plv).
Biotrone
Si tratta di una struttura tecnologicamente avanzata che permette di valutare le risposte morfo-fisiologiche e di validare protocolli di gestione innovativi per la coltivazione di diversi tipi di specie vegetali. Il laboratorio vivente proposto è rappresentato da una struttura di tipo serricolo suddivisa in compartimenti indipendenti all’interno dei quali sarà possibile gestire autonomamente diversi parametri ambientali per la crescita delle piante (ad esempio, temperatura, umidità relativa, concentrazione di CO2, illuminazione artificiale, gestione dei nutrienti) attivando l’impianto di condizionamento e il sistema di apertura-chiusura di finestre e tende. Ciascuna camera è progettata per coltivare una varietà di specie vegetali in diversi sistemi fuorisuolo, con dispositivi che consentono l’uso di diverse tecnologie di distribuzione della soluzione nutritiva. Inoltre, sono installati sensori di monitoraggio della soluzione nutritiva erogata e drenata per controllare i parametri di efficienza dell’uso dell’acqua e dei nutrienti.
Magazzino di conservazione ad atmosfera dinamica controllata
Presso l’Azienda Agricola Sperimentale Unibo è installato anche un impianto di conservazione di frutta e verdura, dotato di celle frigo ad atmosfera dinamica controllata mediante sensori di fluorescenza Isolcell.
Questo impianto consente di applicare e testare nuovi approcci alla conservazione di frutta e verdura suscettibili di disturbi di conservazione, al fine di ideare soluzioni di conservazione a lungo termine che riducano gli sprechi dopo la conservazione. Questi disturbi emergono tipicamente come conseguenza delle tecniche di gestione pre-raccolta e si traducono in difetti/danni fisici che possono essere molto difficili da individuare in modo non distruttivo. Questo obiettivo sarà raggiunto grazie a uno scanner a raggi X con tomografia computerizzata, descritto in una sezione successiva.
Camera semi-anecoica
Nel living lab è presente anche una camera semi-anecoica per valutare la compatibilità elettromagnetica delle apparecchiature elettriche e dei sistemi elettronici installati nei veicoli intelligenti e nei trattori di ultima generazione per caratterizzarne le prestazioni di sicurezza. La camera prevista è adatta per veicoli a combustione interna, elettrici a batteria e a celle a combustibile.
Inoltre è presente anche una pista progettata per rispondere alle esigenze di prova dei veicoli intelligenti e dei trattori di ultima generazione, al fine di prefigurare scenari simulati e analizzare l’interazione veicolo-ambiente-uomo. L’obiettivo finale è quello di sviluppare attrezzature e protocolli di utilizzo sicuro, includendo misure di gestione anche per i rischi residui che non possono essere eliminati. La pista di prova sarà dedicata anche alle attività di formazione per gli operatori di veicoli con equipaggiamenti e sistemi innovativi, come i veicoli completamente autonomi.
