INNOVAZIONI TECNOLOGICHE DELLE IRRORATRICI PER LA DISTRIBUZIONE A VOLUME VARIABILE ED ASPETTI NORMATIVI LEGATI ALL’ESPRESSIONE DELLA DOSE NELLE ETICHETTE

Due to recent community and national policies and the increasingly stringent limitations they impose, it is necessary to optimize the usage of plant protection products employed in agriculture. In viticulture, the number of pest control interventions carried out during a growing season is significantly higher than those for arable crops. Additionally, a basic characteristic of viticulture training systems is the vertical development, which creates further difficulties in the execution of phytosanitary treatments and in defining the amount of active ingredient to be used. The same problems arise in determining the spray volume, which tends to be larger the bigger the foliage of the plants. Operating in a non-standardized environment often shows vegetative differences due to soil variability, characteristics of the grape variety and possible inaccuracies that can occur by the operator during farming operations, especially in the distribution of fertilizers. To avoid mistakes in executing defence operations, it is necessary to adapt the spray volume as much as possible to each individual vine. To achieve this, it is necessary to fit canopy detection systems to perform targeted distribution based on derived readings rather than estimates as it is currently done. The precision of remote sensing systems, such as NIR and NDVI indices, is not adequate for the needs of vineyards where a 0.5 m detection cell is not precise enough to justify differences in growth. Therefore, proximal sensing measurements using sensors such as sonar or LiDAR are considered more suitable. LiDAR in particular, are considered the most suitable as they allow good detection speed, excellent focus even with varying distance from the target and environmental awareness. With appropriate error correction components and GNSS positioning systems, it is possible to archive and georeference the readings taken and at the same time operate actuators capable of varying the spray volume. Hence, the optimal volume should be determined by the amount of surface or foliage volume to be treated, the efficiency of distribution, and the characteristics of the active ingredients used. It is thus possible to implement variable rate systems for the distribution of pesticides in the vineyard. The system that most maintains distribution performance while also allowing the best modulation of the sprayer's flow rate is Pulse Width Modulation. Based on the pulsation at a variable frequency of the nozzle opening and closing cycle, it allows maintaining spraying performance equal to conventional systems while reducing the amount of water used. By doing so, it is possible to employ pesticide dosing systems based on canopy characteristics such as Leaf Wall Area or Tree Row Volume.

A fronte delle recenti politiche comunitarie e nazionali e delle limitazioni sempre più stringenti che queste impongono, si rende necessario ottimizzare al massimo l‘impiego dei prodotti fitosanitari che vengono utilizzati in agricoltura. In viticoltura, il numero di interventi antiparassitari eseguiti nell’arco di una stagione vegetativa è di gran numero maggiore rispetto a quelli delle colture arabili. Inoltre, caratteristica di base delle forme di allevamento viticole è lo sviluppo verticale che crea ulteriore difficoltà nell’esecuzione dei trattamenti fitosanitari e nella definizione della quantità di principio attivo da adoperare. Le medesime problematiche si ripropongono nella definizione del volume di irrorazione che tende ad essere tanto maggiore quanto lo sono le dimensioni dell’apparato fogliare delle piante. Operando in un ambiente non standardizzato sono spesso evidenti differenze vegetative dovute alla variabilità del terreno, alle caratteristiche del vitigno e da eventuali imprecisioni che possono essere commesse dall’operatore nell’esecuzione delle operazioni colturali, soprattutto nella distribuzione dei fertilizzanti. Per non incorrere in errori nell’esecuzione delle operazioni di difesa è necessario adeguare il più possibile il volume di irrorazione ad ogni singola vite. Per fare questo è necessario implementare dei sistemi di rilevamento della canopy così da eseguire una distribuzione mirata e basata su valori derivati da lettura e non stimati come avviene tutt’ora. La precisione dei sistemi di remote sensing, come ad esempio gli indici NIR ed NDVI, non è adeguata alla necessità dei vigneti dove una cella di rilevamento di 0,5 m non è sufficientemente precisa per giustificare differenze nell’accrescimento. SI ritengono più adeguate, quindi, le rilevazioni tramite proximal sensing con l’uso di sensori quali sonar o LiDAR. Proprio quest’ultimi sono ritenuti i più adatti considerato che consentono una buona rapidità di rilevamento, un focus ottimo anche al variare della distanza dal bersaglio ed una conoscenza dell’ambiente. Grazie ad adeguati componenti di correzione degli errori e di posizionamento GNSS è possibile archiviare e georeferenziare le letture effettuate ed al contempo azionare gli attuatori capaci di variare il volume di irrorazione. Quindi, il volume ottimale dovrebbe essere stabilito in funzione della quantità di superficie o volume fogliare da trattare, dell’efficienza della distribuzione e dalle caratteristiche dei principi attivi impiegati. È quindi possibile implementare sistemi a rateo variabile per la distribuzione dei fitofarmaci in vigneto. Il sistema che maggiormente mantiene le performance di distribuzione e che allo stesso tempo consente di modulare al meglio la portata dell’irroratrice è il Pulse Width Modulation. Basato sulla pulsazione ad una frequenza variabile del ciclo di apertura e chiusura degli ugelli, consente di mantenere le prestazioni d’irrorazione al pari dei sistemi convenzionali diminuendo, tuttavia, il volume di acqua impiegato. Così facendo è possibile impiegare sistemi di dosaggio di fitofarmaci basati sulle caratteristiche della chioma come, ad esempio, Leaf Wall Area oppure Tree Row Volume.