L’agricoltura 4.0 è in crescita. McKinsey calcola che questo mercato oggi abbia un valore di 21,5 miliardi di euro e possa crescere al ritmo di un +8% annuo fino al 2026. Anche in Italia, i dati del Centro Studi Tim e dell’Osservatorio Smart Agrifood rivelano che nel 2021, il fatturato delle aziende che offrono soluzioni 4.0 per l’agricoltura ha raggiunto la cifra di 1,6 miliardi di euro, con un aumento del 23% rispetto all’anno precedente.
Lo scenario e il bisogno
Un trend che con tutta probabilità proseguirà, in quanto l’agritech sembra essere l’unica strada percorribile in un contesto in cui la popolazione mondiale cresce ma le risorse di terreno coltivabile vanno esaurendosi. Non solo, il 70% del consumo idrico mondiale dell’uomo è oggi destinato all’agricoltura ma il 60% dell’acqua utilizzata viene sprecata a causa di sistemi di irrigazione inefficienti e l’agricoltura è responsabile del 17% delle emissioni globali di anidride carbonica.
In questo scenario si colloca l’esperienza di Plantvoice, si tratta di una startup italiana, con sede a Bolzano, che ha ideato una tecnologia che permette di analizzare la linfa delle piante in tempo reale e valutarne lo stato di stress, consentendo così alle aziende agricole di migliorare la produttività e la qualità delle coltivazioni, con un risparmio economico diretto di circa il 13%, in termini di riduzione dell’irrigazione, di fertilizzanti e di fitofarmaci. Attraverso la raccolta e l’analisi dei dati grazie all’AI nativa è possibile ottenere l’impronta digitale di ogni tipologia di stress (da cui l’idea del nome “le voci delle piante”), da quello dovuto alle infestazioni fino a quello dovuto alla siccità. In questo modo si interviene in anticipo ad evitare la diffusione di cause di stress per le colture, ma si riesce anche a migliorare resa e qualità delle coltivazioni.
Il metodo e la soluzione
Plantvoice ha stabilito il suo headquarter nel Noi Techpark Südtirol/Alto Adige, che ospita tre istituti di ricerca, quattro facoltà della Libera Università di Bolzano, 45 laboratori scientifici, 90 fra aziende e startup e diverse altre istituzioni italiane e straniere, tutte impegnate in attività di ricerca e sviluppo. Allo stesso tempo ha attivato una serie di collaborazioni accademiche, per esempio con Eurac Research, la Fondazione Bruno Kessler, l’Università di Milano, l’Università di Parma e l’Università di Verona che hanno seguito le sperimentazioni sul campo e si sono occupate proprio della validazione scientifica del brevetto.
Il sistema Plantvoice comprende una tecnologia sensoristica as-a-service avanzata declinata come dispositivo fitocompatibile non invasivo, che viene introdotto direttamente nel fusto del vegetale, permettendo di avviare un monitoraggio in tempo reale dei dati fisiologici interni della pianta (la linfa). L’approccio a “pianta sentinella” – si realizza sensorizzando una pianta rappresentativa dell’appezzamento agronomico omogeneo in cui è inserita, della dimensione media di metà ettaro – è il metodo scelto per i rilevamenti. Una volta catturati i dati, il sensore li invia in cloud a un software di AI nativa che li analizza utilizzando algoritmi personalizzati per fornire informazioni dettagliate, per esempio riguardo l’eventuale insufficiente apporto d’acqua o eventuali malattie causate da batteri e funghi.
Informazioni che aiutano le aziende agricole a prendere decisioni ‘documentate’ per preservare salute e resa qualitativa delle coltivazioni e ad ottimizzare l’uso dell’acqua, in prospettiva sostenibile. Un aspetto sottolineato anche da Matteo Beccatelli, Ceo e co-founder di Plantvoice. – L’acqua è ormai un bene prezioso, i pesticidi hanno impatti su ambiente e salute umana, i fertilizzanti hanno effetti in termini di impoverimento del suolo: il dispositivo, della dimensione e della forma di uno stuzzicadenti, proprio grazie all’elaborazione intelligente di dati finora inaccessibili, rende possibile ridurre l’utilizzo di acqua e di sostanze chimiche”.
Game changer nell’approccio è proprio che in questo caso la tecnologia Plantvoice raccoglie direttamente i dati interni dalla pianta attinenti alla sua fisiologia, consentendo una rilevazione rapida delle anomalie nello stato di salute, minimizzando la latenza rispetto alle tecnologie concorrenti, non si parte quindi dai dati dell’ambiente, ma proprio da quelli della pianta. Inoltre, grazie alle Api (Application Program Interface) disponibili è possibile l’integrazione con altre applicazioni software così da riuscire ad utilizzare i dati raccolti anche in altre applicazioni e strumenti, evitando una frammentazione poco funzionale di tutte le risorse 4.0 ora presenti nell’ambito agricolo.
Un esempio dell’integrazione possibile è quella con EsgMax, realtà specializzata nella raccolta e nell’analisi dei dati Esg, lungo tutta la filiera aziendale. Non solo: grazie alla partnership strategica avviata con Startup Bakery, Plantvoice è in grado di raccogliere e analizzare tutti i dati rilevati dai sensori ai fini della redazione del report di sostenibilità.
La tecnologia stessa è poi sostenibile: infatti i biosensori sono realizzati con materiali biocompatibili e compostabili, e possono resistere all’interno della pianta per un’intera stagione vegetativa, consentendone quindi un utilizzo prolungato. Possono essere generativ con tecnologie di additive manufacturing, quindi poco energivore.
I casi d’uso e i vantaggi
Tra le aziende agricole early adopter c’è l’azienda agricola Sant’Orsola, organizzazione di produttori trentini specializzati nella coltivazione di piccoli frutti. Utilizza Plantvoice per monitorare lo stress idrico sulle colture di lampone. Anche Salvi Vivai (Ferrara) ha installato Plantvoice ma sui meli Pink Lady per correlare lo stress idrico con il colore, la forma e l’aspetto del frutto maturo. Plantvoice è utilizzata anche per monitorare le farine senza glutine, prodotti alternativi, ingredienti funzionali e mix customizzati senza glutine e per monitorare al meglio l’irrigazione nel mais al fine di prevenire l’insorgenza di aflatossine dovute a fitopatie. Il Consorzio Innovazione Frutta del Trentino utilizzerà Plantvoice per monitorare la produzione di mele renetta. I numeri delle installazioni in cui Plantvoice è già utilizzata come in quelle interne di test documentano che è possibile ottenere risultati positivi e concreti, tra cui la riduzione dell’irrigazione, un aumento della produzione agricola e un risparmio diretto sui costi di produzione, che si vanno a sommare col risparmio di acqua.
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