Con l’aumento della popolazione mondiale, diventa sempre più difficile garantire il cibo per tutti. Si prevede che entro il 2050 la popolazione mondiale aumenterà di 2,2 miliardi di persone, il che implicherà che gli agricoltori dovranno produrre circa il 70% di cibo in più rispetto alla produzione attuale. Questa prospettiva preoccupante ha stimolato risposte innovative da parte dell’industria agricola.
La ricerca e lo sviluppo di tecnologie rivoluzionarie nell’industria agricola sono in corso per affrontare la crescente domanda di cibo e plasmare il futuro del settore. Ecco cinque delle migliori tecnologie emergenti nel settore agricolo:
1. Agricoltura di precisione
L’agricoltura di precisione (AP) o Precision Farming si riferisce alla gestione dei processi agricoli attraverso l’osservazione, la misurazione e la risposta alla variabilità inter- e intra-campo delle colture. Le tecnologie di AP vengono costantemente adottate in ambienti agricoli di tutto il mondo. Infatti, secondo un rapporto di MarketsandMarkets, il mercato dell’AP dovrebbe crescere da 8,5 milioni di dollari USA nel 2022 a 15,6 milioni di dollari USA entro il 2030, con un tasso di crescita annuale composto (CAGR) del 7,9%.
I sistemi di AP consentono agli agricoltori di accedere a dati in tempo reale sulle condizioni delle loro colture, del suolo e delle condizioni ambientali circostanti. I dati vengono raccolti utilizzando sensori posizionati sui campi coltivati per valutare la temperatura e i livelli di umidità del suolo. Carlo Gavazzi offre un’ampia gamma di sensori ambientali per la misurazione di CO2, umidità relativa (RH), temperatura e velocità dell’aria. Ad esempio, ci sono i sensori capacitivi che registrano materiali solidi o liquidi.
Altri dispositivi, come satelliti e droni (come la piattaforma di sviluppo Crazyflie di Seeed Studio), possono anche fornire immagini utili delle colture. Una volta raccolti i dati, è possibile utilizzare un software di analisi predittiva per valutarli e comunicare all’agricoltore le aree che necessitano di attenzione, al fine di evitare lo spreco di risorse.
Ad esempio, gli agricoltori riceveranno indicazioni sulla rotazione delle colture, sui tempi ottimali di semina, sui tempi di raccolta e sulla gestione del suolo, attraverso un’applicazione utilizzabile su un dispositivo intelligente. L’agricoltura di precisione fornisce indicazioni preziose per ridurre i costi, garantire la salute ottimale delle colture e ridurre l’impatto sull’ambiente.
2. Agricoltura verticale
Una delle maggiori sfide per la produzione alimentare sono le condizioni meteorologiche avverse. Tuttavia, con l’agricoltura verticale, le colture vengono coltivate in ambienti controllati, consentendo una produzione costante e affidabile durante tutto l’anno. L’agricoltura verticale si riferisce all’uso di sistemi di automazione, software, robotica e scienza dei dati per coltivare le colture in strati impilati verticalmente, fornendo loro condizioni di crescita ottimali, utilizzando l’illuminazione a LED e la coltura idroponica. L’agricoltura verticale rappresenta un modo più efficiente e sostenibile di coltivare nelle aree urbane, consentendo di ottenere più raccolti in meno spazio. Di seguito, vediamo i vantaggi e gli svantaggi dell’agricoltura verticale:
Vantaggi dell’agricoltura verticale
- Grow crops all year-round – as crops are in a controlled environment in a vertical farm, there is no risk of adverse weather conditions, causing quality of crops to drop. Growers won’t suffer from losses of income due to factors out of their control.
- Grow more in less space – traditional farms require fertile arable land. As vertical farming relies on expanding upwards, it’s possible to achieve higher productivity on a smaller land area.
- Use less water – the hydroponic growing process only uses around 10% of the water of traditional farming methods, and it can be reused too.
- Eliminate the need for pesticides – pesticides can contaminate soil, turf and vegetation. With a controlled environment, pests can’t enter and thus eliminates the need for pesticides.
- Reduce transport costs – last-mile delivery is usually the most expensive part of the supply chain. Crops are usually transported across oceans and continents. Vertical farming can be done more or less anywhere, and the location can be closer to the customers, reducing transport costs and carbon dioxide emissions.
- Lower labour costs – as a lot of the process involved in vertical farming is automated, meaning overall overheads for staff doesn’t need to be as high.
Svantaggi dell’agricoltura verticale
- High initial costs – the plant, LED lights, software, and sophisticated growing systems are expensive, especially when compared to sun and rain – which are free.
- Uses a lot of energy – as vertical farming is indoors, LED lights must provide all of the light all of the time. Some plants also still use fossil fuels, which isn’t the most sustainable solution.
- Requires sophisticated skills – not to mention the initial setup will need an expert in technological systems, the high tech involved in each step of the process will need highly trained individuals.
- Pollination is hindered – poor pollination often results in poor fruit sets. Bees, birds and wind are natural pollinators which can’t be replaced by man-made methods.
- Highly tech dependent – a vertical farm relies heavily on technology for the correct lighting, watering temperature and humidity. If one of these fails it can have a detrimental impact.
3. Robot agricoli
La robotica e i processi di automazione stanno trasformando il settore agricolo, aumentando la produttività e l’efficienza. La diffusione dei robot agricoli è destinata a crescere anche nei prossimi anni. Secondo MarketsandMarkets, il mercato dei robot agricoli è previsto crescere oltre il doppio tra il 2022 e il 2026, passando da 5,9 miliardi di dollari a 11,9 miliardi di dollari. Si prevede che i trattori senza conducente saranno quelli che cresceranno più rapidamente nel settore, con un tasso di crescita annuale composto (CAGR) del 29,7%.
I robot agricoli sono sempre più utilizzati nel settore agricolo per affrontare problemi come la carenza di manodopera, l’aumento dei costi e l’aumento della domanda di cibo. Questi robot possono essere impiegati per compiti monotoni come la raccolta, l’imballaggio e la semina. Tuttavia, con lo sviluppo della tecnologia, sempre più robot vengono utilizzati per compiti più complessi, come il monitoraggio delle colture e la misurazione dei livelli di pH nel terreno. Ecco alcuni esempi di lavori per i quali i robot agricoli vengono attualmente impiegati:
- Harvesting
- Weed control
- Mowing
- Seeding
- Spraying
- Sorting and packaging
- Livestock monitoring
- Irrigation
- Crop health monitoring
- Phenotyping
Per una guida completa sulla robotica e sull’automazione, inclusa una sezione sull’utilizzo in agricoltura, si consiglia di consultare la seconda edizione della nostra guida.
4. Modifica del genoma e biotecnologia
L’editing del genoma, che consente ai selezionatori di piante di apportare modifiche molto specifiche al DNA, può migliorare un’ampia gamma di colture. Ad esempio, gli agricoltori possono utilizzare l’ingegneria genetica per rendere una pianta più resistente ai parassiti o alle malattie e in grado di sopportare la siccità. I progressi delle tecnologie di editing genico, come la CRISPR-Cas9, stanno aprendo nuove possibilità per il miglioramento delle colture. La biotecnologia favorisce anche lo sviluppo di organismi geneticamente modificati (OGM), che offrono vantaggi come un maggiore valore nutrizionale. Le colture biotech più diffuse sono la soia, il mais e il cotone. Secondo un articolo della Food and Drug Administration statunitense, nel 2020 la soia OGM, il cotone OGM e il mais OGM rappresenteranno oltre il 90% dell’intera produzione di ciascun prodotto.
5. Agricoltura circolare
Con la prevista crescita della popolazione mondiale nei prossimi decenni, è importante non dimenticare le pratiche sostenibili per soddisfare la crescente domanda di cibo. Tuttavia, lo sviluppo sostenibile è fondamentale per un futuro sano. L’agricoltura circolare è destinata a crescere di popolarità nei prossimi anni. Questo approccio si concentra sull’utilizzo minimo di input esterni, sulla chiusura dei cicli dei nutrienti e sulla rigenerazione del suolo. Quando praticata su larga scala, l’agricoltura circolare può contribuire a ridurre la necessità di risorse e le emissioni di gas serra. Nell’agricoltura circolare, tutti i processi sono incentrati sullo sviluppo sostenibile, dalla coltivazione e dal raccolto al trasporto e al consumo.
Tipi di agricoltura circolare:
- Mixed farming – growing crops which are interdependent, rather than growing in isolation, where the cultivation of one presents favourable conditions for the other on the same land. For example, using land to combine crop growing and animal husbandry can deepen circular agriculture by using locally produced feed or manure instead of imported fertilisers.
- Agroforestry – this refers to growing trees and other plants alongside crops. Planting trees in agricultural landscapes can enhance soil fertility and restore biodiversity. It also reduces the reliance on chemicals and fertilisers.
- Organic agriculture – reduces the use of synthetic fertilisers and pesticides and are replaced by site-specific management practices to prevent pests and diseases and long-term health of crops.
