Negli USA i droni sono i nuovi alleati dei coltivatori di canapa

L’elaborazione delle immagini catturate dai droni, osserva uno studio dell’Università della Florida, permette di valutare lo stato di salute e di crescita delle piante fornendo indicazioni sulla dose ottimale di fertilizzanti

di Matteo Cavallito

Con l’aiuto dell’intelligenza artificiale, i droni possono valutare lo stato di salute delle colture fornendo informazioni cruciali agli agricoltori. È questa la conclusione dei ricercatori dell’Institute of Food and Agricultural Sciences dell’Università della Florida che hanno utilizzato le immagini aeree per determinare la quantità ottimale di fertilizzanti azotati nelle piantagioni di canapa sativa.

“Abbiamo dimostrato che gli agricoltori che hanno accesso a immagini aeree raccolte utilizzando il rilevamento del rosso e del vicino infrarosso (NIR) possono cogliere i diversi livelli di salute delle piante in base al loro colore durante la scansione”, ha affermato, in un articolo diffuso dallo stesso ateneo statunitense, Zack Brym, docente di agronomia e co-autore dello studio pubblicato sulla rivista HortScience. Un aspetto decisivo, ha precisato, in grado di determinare la resa e la qualità stessa delle colture.

Un apporto equilibrato di fertilizzanti per la canapa

Negli Stati Uniti, la coltivazione e la commercializzazione per uso industriale della cannabis sativa – che si caratterizza per una concentrazione estremamente ridotta di tetraidrocannabinolo, il principio psico-attivo della pianta – sono state definitivamente legalizzate nel 2018. Quattro anni più tardi, rilevavano le statistiche ufficiali del Dipartimento dell’Agricoltura, le loro colture si estendevano per 500 ettari per un controvalore di oltre 200 milioni di dollari.

“Sebbene la canapa sia stata coltivata con successo“, osserva lo studio, ”l’attuale mancanza di raccomandazioni sui fertilizzanti azotati da utilizzare può rappresentare un problema generando una produzione non redditizia, a causa di una fertilizzazione carente, o un impatto ambientale dovuto a un eccesso della stessa”.

Nel primo caso, ricordano gli autori, la pianta può soffrire di clorosi ovvero di ingiallimento del fogliame, manifestando una crescita stentata e una resa ridotta. Nel secondo, si rischia di produrre troppo materiale fogliare con scarsi benefici per la preziosa generazione di fiori. L’azoto in eccesso, inoltre, può diffondersi attraverso la lisciviazione con ovvie ricadute per gli ecosistemi.

I droni fotografano la crescita e la salute delle piante

Per tre anni, ricorda lo studio, i ricercatori hanno coltivato una popolare varietà di canapa da fiore applicando sei dosi crescenti di fertilizzante azotato. Utilizzando droni dotati di telecamere multispettrali, hanno sorvolato successivamente i campi un mese prima del raccolto per catturare le immagini dall’alto. Queste ultime hanno misurato il grado di verde e di salute delle piante, evidenziando i diversi livelli di crescita in base ai differenti tassi di azoto.

“Un’applicazione di fertilizzante azotato pari a 224 kg per ettaro ha portato a un aumento rilevanti della biomassa di canapa“, precisa lo studio, ”mentre gli incrementi significativi della resa floreale e dell’area della chioma sono stati osservati solo alle dosi di 112 e 56 kg”. In definitiva, precisano gli autori, “lo studio ha rilevato che utilizzando una quantità moderata di azoto – da 112 a 168 kg per ettaro – si ottengono le piante più sane e i maggiori raccolti di fiori”.

Intelligenza artificiale decisiva

Le immagini del drone hanno rilevato chiare differenze nelle dimensioni e nel colore delle piante, che corrispondevano alla quantità di biomassa raccolta, fornendo così una visione accurata delle loro condizioni nel suolo. A permettere tutto questo è stato ovviamente l’impiego dell’intelligenza artificiale che ha consentito di elaborare le immagini della riflettanza – la misura della percentuale di luce o di altre radiazioni riflesse dalla superficie fogliare – della chioma catturate dai voli dei droni.

“L’area della chioma e gli indici delle piante hanno mostrato una forte correlazione lineare positiva con la biomassa fuori terra”, spiega infatti lo studio.

Ciò significa, in altre parole, che la raccolta di immagini aeree “può essere uno strumento efficace per monitorare la crescita e la salute delle colture e per facilitare le decisioni sulla gestione dell’azoto nei sistemi di coltivazione della canapa”. Favorendo così un uso efficiente dei fertilizzanti e limitando la dispersione dell’azoto a beneficio delle rese delle coltivazioni e dell’ambiente.