Difficoltà moderne e opportunità del Machine Learning: come l’IA sostiene l’agricoltura

L’agricoltura è il settore chiave per la produzione alimentare, nonché una delle voci principali nella composizione del PIL.

Già da alcuni anni, a questa centralità si affiancano grandi trasformazioni: la globalizzazione e la controrisposta del “glocalismo”, il cambiamento climatico, fattori sociali come la crescente attenzione per il biologico e per la sostenibilità dell’intera filiera produttiva. A queste evoluzioni si aggiungono i problemi in senso stretto: i dati ISTAT del 2023 sottolineano le difficoltà degli agricoltori nel far fronte al calo della produzione, provocato soprattutto dai mutamenti a livello climatico e dall’aumento dei costi energetici.

In questo quadro complesso le tecnologie digitali mostrano il loro potenziale, infatti, nel 2022 il mercato dell’ agricoltura 4.0 in Italia è cresciuto del 31% rispetto all’anno precedente. L’Intelligenza Artificiale, grazie alle sue avanzate capacità di analisi, automazione e ottimizzazione dei dati a disposizione delle imprese, permette di migliorare la produttività agricola.

Applicazioni dell’IA in campo agricolo

• Gestione delle coltivazioni: i dati relativi a temperatura, umidità del suolo e altre condizioni meteorologiche sono raccolti in tempo reale grazie a sensori IoT. Gli algoritmi di IA elaborano poi queste variabili per ottimizzare la pianificazione delle semine, la regolarità di annaffiamento del suolo e per individuare il momento di maturazione ottimale per la raccolta dei frutti. L’aiuto della tecnologia migliora quindi la resa dei raccolti, diminuendo gli sprechi di risorse.

• Riconoscimento delle malattie delle piante: per gli agricoltori è molto importante riconoscere tempestivamente le malattie che colpiscono le coltivazioni: agire d’anticipo è la chiave per bloccare la diffusione degli agenti patogeni e minimizzarne i danni. Tramite la Computer Vision è possibile identificare, partendo da foto di droni o videocamere, i segni di malattia delle piante e comprendere con facilità quale sia la causa dello stress. In Aidia abbiamo sviluppato una soluzione simile per un nostro cliente, con l’obiettivo di prevenire e ridurre le malattie dei viticci.

• Monitoraggio del suolo agricolo: l’IA è in grado di analizzare campioni di terreno, analizzandone la composizione chimica e le caratteristiche intrinseche. A seconda delle sostanze nutritive presenti nel suolo, gli agricoltori riescono a scegliere con una maggiore accuratezza gli appezzamenti di terra che più si adattano a una certa coltura. Queste informazioni rappresentano un aiuto importante anche nella gestione dei processi di fertilizzazione .

• Automazione: la necessità di dover rispettare i ritmi della natura e, contemporaneamente, gestire la velocità dei processi di vendita all’ingrosso, porta gli imprenditori agricoli a svolgere molte operazioni in tempi ridotti. I robot agricoli, integrati con IA, possono eseguire operazioni di raccolta, potatura e semina in modo efficiente e accurato. In questo modo tutte le tempistiche vengono rispettate e la manodopera umana può essere redistribuita in compiti meno usuranti, di controllo.

• Sistemi di irrigazione intelligenti: questi sistemi monitorano costantemente l’umidità del suolo e tengono sotto osservazione le previsioni meteorologiche. Analizzando e fondendo questi due fattori, sono in grado di regolare automaticamente l’irrigazione, per limitare al minimo gli sprechi e garantire che le piante ricevano la quantità ottimale di acqua.

• Predizione della domanda e dell’offerta: questi sistemi monitorano costantemente l’umidità del suolo e tengono sotto osservazione le previsioni meteorologiche. Analizzando e fondendo questi due fattori, sono in grado di limitare al minimo gli sprechi e garantire che le piante ricevano la quantità ottimale di acqua.

L’Intelligenza Artificiale ha quindi le potenzialità di affiancare con successo gli imprenditori agricoli, offrendo soluzioni all’avanguardia per affrontare le sfide quotidiane e consentire una produzione sostenibile.