Un biosensore “in grado di monitorare in continuo e in tempo reale i cambiamenti che avvengono nella linfa della pianta, consentendo di ridurre gli sprechi attraverso il dosaggio dei fertilizzanti e dell’irrigazione”? C’è, e viene descritto in un recente Almanacco del CNR che approfondisce il tema del “futuro” attraverso le varie declinazioni che caratterizzano i numerosi centri di ricerca dell’ente.
Uno dei focus è dedicato proprio all’utilizzo della tecnologia in agricoltura per ridurre gli sprechi, come spiega Michela Janni dell’Istituto dei materiali per l’elettronica e il magnetismo (IMEM): «La tecnologia è la chiave per sostenere la sicurezza alimentare e il modo per fondere tradizione e innovazione, allo scopo di aumentare l’efficienza di utilizzo delle risorse». Più che utile: questa chiave è necessaria «per garantire le produzioni e la sicurezza alimentare ad una popolazione in constante aumento».
Tutte le opportunità offerte dal digitale – dal ricorso a sensori e droni, alla navigazione satellitare – sono particolarmente preziose per ottimizzare i processi agricoli: «Voli con droni equipaggiati con camere multispettrali, indici ricavati da analisi satellitari e Internet of things sono entrati nel linguaggio comune e nei campi degli agricoltori per fornire loro supporto e garantire uno sfruttamento ottimale delle risorse, che avviene misurando in tempo reale le variazioni delle condizioni di un terreno e quelle delle singole piante, così da calibrare con maggiore precisione rispetto al passato il dosaggio dei fertilizzanti e i tempi e le quantità dell’irrigazione. Il mondo agricolo e le sue pratiche sono sulla soglia di una vera e propria rivoluzione».
Gli studi del CNR-IMEM sono indirizzati alla razionalizzazione del consumo dell’acqua: «Abbiamo messo a punto Bioristor, un dispositivo elettrochimico biocompatibile che, inserito nel fusto della pianta, è in grado di monitorare in continuo e in tempo reale i cambiamenti che avvengono nella linfa della pianta. È un sensore interconnesso con la pianta, l’agricoltore e le tecnologie aziendali e rappresenta un cambio di passo epocale nella sensoristica per l’agricoltura». Questa innovazione permette di effettuare una diagnosi precoce dello stress idrico nella pianta, consentendo di ridurre l’impatto dell’uso dell’acqua fino al 36% nel pomodoro (ove in grado di rilevare tale stress entro le prime 30 ore dalla sua insorgenza), ma è stata applicata anche in altre colture come kiwi, vite, melo, soia, canna da fiume, come spiega sul sito ufficiale il ricercatore Nicola Coppedè.
«Il Bioristor è in prima linea per la sostenibilità e lo testimonia la sua presenza nel padiglione Italia all’Expo Dubai – riprende Michela Jannia – dove viene utilizzato per monitorare una selezione tra le piante presenti nello spettacolare orto-giardino, uno spazio appositamente allestito in cui sono presenti vere e proprie coltivazioni, articolate su più livelli, a rappresentare i molteplici aspetti del paesaggio mediterraneo e la peculiare arte agricola di questa fetta di globo».
Il padiglione Italia è stato attrezzato con diverse aree, dalle caratteristiche adatte ad ogni tipo di evento che si terrà durante i sei mesi dell’esposizione universale; per sviluppare l’idea di architettura circolare, sono state “arruolate” 200 specie di piante diverse, a rappresentare la grande biodiversità vegetale italiana – la più ricca d’Europa e una delle più ricche del Mediterraneo – e ad affrontare, insieme a macchine e robot, il grande tema dell’ibridazione tra naturale e artificiale: uno degli aspetti della suddetta architettura circolare.
Nell’orto-giardino convivono piante coltivate a scopi alimentari, colture tipiche collinari come la vite e l’olivo, piante officinali, fino alle coltivazioni a scopo non alimentare per la produzione tessile e cosmetica. I 16 sensori Bioristor installati dall’Istituto dei Materiali del CNR di Parma controllano il loro stato di salute e di irrigazione, fino all’evento dedicato del 26 febbraio 2022, nel quale il gruppo di ricerca CNR-IMEM presenterà i dati raccolti, nell’ambito della settimana tematica “Cibo, agricoltura e mezzi di sussistenza”.
Silvia Fineschi, ricercatrice CNR – nel team Expo insieme al co-progettista Italo Rota e all’agronomo Flavio Pollano, progettista esecutivo e direttore specialistico dei lavori per gli allestimenti verdi del padiglione – ha dichiarato che «la grande varietà di piante e i differenti habitat rappresentati permettono di monitorare la resistenza ai climi aridi. Infatti il padiglione è un open space senza un controllo artificiale del clima, il che rende questa sperimentazione particolarmente interessante».
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