Tecnologie di rilevamento avanzate per il monitoraggio delle colture nel settore agricolo
Monitoraggio preciso e in tempo reale della salute delle colture, della crescita e delle condizioni ambientali
Decisioni basate sui dati per una gestione ottimizzata delle colture per la ricerca sulle piante e le pratiche agricole
In che modo le soluzioni di agricoltura intelligente possono aiutare con l’analisi delle condizioni delle colture in tempo reale?
Con i sistemi convenzionali di monitoraggio delle colture, gli esperti di agricoltura possono affrontare i seguenti problemi:
- Ispezione visiva soggettiva che valuta la costituzione della pianta, la crescita, le carenze nutrizionali e la presenza di parassiti o malattie che diventano visibili una volta che la malattia si è diffusa. Con il monitoraggio di precisione delle colture è possibile implementare il rilevamento precoce degli stress. Individuarli precocemente consente interventi e trattamenti tempestivi, minimizzando i potenziali danni alla vegetazione.
- Campionamento invasivo del campo e del suolo, che può essere prevenuto grazie a una misurazione non distruttiva delle piante. Anche il campionamento sul campo e nel suolo richiede molto tempo poiché i campioni devono essere inviati ai laboratori. Una soluzione di misurazione non distruttiva fornisce dati in tempo reale visibili sul posto per l'identificazione di diversi materiali e la definizione delle proprietà.
I sistemi di monitoraggio della crescita delle colture ad alta precisione con imaging iperspettrale (HSI) possono assistere gli esperti agricoli con classificazione e mappatura accurate, reporting avanzato dell'impronta chimica del raccolto, rilevamento altamente accurato di malattie e parassiti e quindi, prendendo la giusta decisione in caso di rischio gestione.
L'HSI catturerà il modello spettrale "firma spettrale" di assorbimento e riflessione peculiare di colture come grano, riso, mais, cotone, ecc. Fornirà informazioni spettrali e spaziali rapide da un'ampia gamma di spettro elettromagnetico in modo non invasivo.
- La firma spettrale rivela informazioni come composizione, proprietà chimiche, colore, ecc.
- Pianta sana VS. le piante infette dalla malattia avranno una firma spettrale diversa a causa delle loro caratteristiche fisiologiche.
Con una fotocamera innovativa come Specim IQ, HSI è diventata più conveniente e più facile da usare (come una fotocamera digitale) con il proprio software di gestione dei dati.
Campi coltivati, agricoltura di precisione e chemiometria
Articolo accademico: Applicazioni di immagini iperspettrali per l'agricoltura di precisione: un'indagine sistemica
Fonte: Google Scholar,
Sethy et a. (2021)
Benefici
- Decisioni basate sui dati per condizioni di coltura ottimizzate
- Comprendere e migliorare lo sviluppo delle piante
- Monitorare la produzione agricola in quantità e con una qualità superiore
- Prevenire le malattie diffuse e mitigare l’impatto sulla produzione
- Soddisfare la crescente domanda di cibo di buona qualità
Applicazioni di esempio
- Indagine sullo stato delle colture e analisi dei nutrienti attraverso le loro caratteristiche spettrali. Rilevando sottili cambiamenti nella fisiologia delle piante, gli agricoltori possono affrontare tempestivamente le potenziali conseguenze, ottimizzando i raccolti, adattando le strategie di fertilizzazione e, quindi, riducendo la necessità di pesticidi ad ampio spettro per ridurre al minimo l’impatto agricolo sull’ambiente.
- Individuazione precoce delle malattie analizzando le firme spettrali uniche delle piante malate. Gli agricoltori possono identificare e colpire aree specifiche colpite da malattie, consentendo trattamenti mirati e riducendo la diffusione delle infezioni.
- Agricoltura di precisione come l'applicazione a tasso variabile di fertilizzanti o pesticidi, con informazioni dettagliate sulle variazioni spaziali all'interno di un campo. Questo approccio ottimizza l’allocazione delle risorse, riduce i costi di input e migliora la sostenibilità.
Soluzioni per attività di agricoltura digitale in laboratorio e in campo
Analisi delle piante, rilevamento di malattie e stress
Mappare lo stato nutrizionale (ad esempio, azoto, fosforo, potassio) e la composizione delle piante con HSI rilevando composizione chimica, tossicità e stress causati da fattori come malattie, carenze nutrizionali, parassiti, eccessiva fertilizzazione, ecc.
Valutazione e monitoraggio del suolo
Raccogli informazioni in tempo reale sulla composizione dei suoli in termini di proprietà quali umidità del suolo, carbonio organico e contenuto di azoto per monitorare la produzione e implementare strategie rispettose dell'ambiente.
Agricoltura verticale
Controlla l'efficienza dell'illuminazione e le prestazioni delle attività dell'agricoltura indoor con misuratori di luce e HSI per massimizzare la resa. Regola con precisione l'energia necessaria per sostenere la crescita della vegetazione.
Rapporti sulla qualità dei raccolti raccolti
Identifica problemi come ammaccature, decomposizione, danni da insetti, ecc. per rispettare la sicurezza alimentare e massimizzare la produttività con la classificazione e la mappatura HSI. La qualità e la maturità del raccolto possono essere facilmente valutate e gestite.
