Biosensori e nasi elettronici: nuove tecnologie di precisione per avere frutta più sana e biologica
La frutticoltura di precisione, basata su tecnologie 4.0, sta trasformando l’approccio alla difesa delle piante. Le soluzioni sviluppate dalla ricerca migliorano la sostenibilità ambientale e supportano la transizione verso un’agricoltura meno dipendente dalla chimica e più compatibile con l’ambiente. Il nostro gruppo di ricerca sviluppa nuove tecnologie a servizio della transizione, ma ostacoli economici e tecnici ne limitano la diffusione, soprattutto nelle piccole e medie imprese. Per questo sono necessari sostegno economico, formazione e norme condivise a livello europeo.
La difesa fitosanitaria, ovvero la protezione delle piante da patogeni e parassiti, rappresenta una sfida cruciale per l’agricoltura in un’epoca caratterizzata da cambiamenti climatici, malattie emergenti, dall’evoluzione biologica ed ecologica degli agenti patogeni e da una crescente attenzione alla sostenibilità ambientale.
In questo scenario, la frutticoltura di precisione, che si avvale di sensori, sistemi previsionali e intelligenza artificiale, alla base dell’agricoltura 4.0, sta rivoluzionando il modo con cui proteggiamo le colture, migliorando l’efficienza, la sostenibilità e la produttività dei sistemi colturali.
Ma in che modo queste tecnologie vengono applicate concretamente, per esempio, in meleti e pescheti.
Grazie a strumenti come reti di sensori bluetooth o wireless, stiamo sviluppando nuove strategie per prevedere e rilevare in anticipo lo sviluppo di problematiche specifiche. Come i biosensori, che utilizzano sensori basati su DNA o anticorpi per rilevare patogeni delle piante. Un esempio innovativo sono i nanobiosensori per il rilevamento delle spore di Venturia inaequalis, un fungo che attacca il melo, nell’aria che circola nei frutteti.
Questi dispositivi permettono di individuare in modo precoce la presenza del patogeno direttamente nel meleto, e sono stati sviluppati in collaborazione con il Politecnico di Torino e la Fondazione Agrion, grazie al sostegno di Fondazione CRC e dei fondi PRIN PNRR.
Un altro strumento da cui stiamo ricevendo riscontri positivi è il naso elettronico, uno strumento a base di sensori elettrochimici capace di rilevare le sostanze emesse nell’aria dalle piante in risposta a uno stress causato da un patogeno.
Abbiamo verificato, grazie al progetto Transition finanziato da Compagnia di San Paolo, che frutti sani o colpiti da patogeni emettono sostanze volatili diverse, per cui il naso elettronico è in grado, durante le fasi di stoccaggio e trasporto, di rilevare anche pochi frutti marcescenti, con un segnale di allerta che permette un rapido intervento.
I modelli previsionali, che consentono di prevedere la comparsa di malattie, aiutano le comunità agricole a prendere decisioni informate riducendo l’uso di prodotti chimici di sintesi, trovando alternative sostenibili (tra cui microrganismi e prodotti di origine naturale) e migliorando l’efficienza dei trattamenti.
L’applicazione della frutticoltura di precisione rappresenta un progresso utile alla redditività delle aziende, ma non solo: ha un impatto significativo anche sulla sostenibilità ambientale e sulla qualità dei prodotti. Riduce il numero di trattamenti, ne ottimizza l’efficacia e trova alternative ecocompatibili. Così, queste tecnologie contribuiscono a un’agricoltura più rispettosa dell’ambiente, rispondendo alle richieste di pratiche più sostenibili da parte di consumatori e legislatori.
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L’agricoltura di precisione è riconosciuta come un elemento chiave per un futuro sostenibile e la politica agricola comune europea (PAC) sottolinea l’importanza di introdurre queste tecnologie. Nonostante ciò, la diffusione della frutticoltura di precisione è ancora limitata, soprattutto nelle piccole e medie aziende. I costi elevati delle tecnologie e la mancanza di competenze tecniche rappresentano ostacoli significativi.
Per superare queste barriere, è necessario prevedere un sostegno economico, anche attraverso la PAC stessa, investire nella formazione e nello sviluppo di infrastrutture digitali, come l’accesso a connessioni internet stabili e veloci anche nelle aree rurali, oltre a promuovere piattaforme open source e soluzioni a basso costo che consentano ampio accesso a queste tecnologie.
Le agricoltrici e gli agricoltori hanno bisogno di un sostegno nella transizione verso l’agricoltura di precisione, e l’Europa ha bisogno di un quadro normativo comune: linee guida e standard che regolino l’adozione delle tecnologie di precisione negli stati membri, e incentivi finanziari equamente distribuiti, accessibili a tutta la comunità agricola.
Noi proviamo a fare la nostra parte, ma solo con un approccio integrato sarà possibile massimizzare il potenziale della frutticoltura di precisione e trasformarla in una risorsa per un’agricoltura sempre più sostenibile e resiliente.
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