Le gelate primaverili possono avere effetti devastanti sulla produzione di mele e un clima caldo potrebbe anticipare la fioritura degli alberi, rendendoli più sensibili agli effetti dannosi del freddo estremo. I tentativi dei coltivatori di prevenire il congelamento dei fiori, tentando di riscaldare le chiome dei loro frutteti, si sono rivelati in gran parte inefficaci.
Di fronte all'accentuarsi del problema, i ricercatori della Penn State hanno ideato un sistema ciberfisico di protezione dal gelo, che attiva il riscaldamento sulla base dei dati in tempo reale di temperatura e direzione del vento. Il sistema è costituito da un dispositivo di rilevamento della temperatura, un generatore alimentato a propano che regola automaticamente la direzione e l'angolo in base alla direzione del vento, e un veicolo terrestre senza pilota (UGV) per spostare il sistema di riscaldamento in un meleto.
Recentemente pubblicati su Computers and Electronics in Agriculture, i risultati di due test condotti a basse temperature, mostrano che il sistema ciberfisico di protezione dal gelo ha ridotto notevolmente i danni alle gemme dei meli. Rispetto a sezioni simili di frutteti non protetti nelle vicinanze, l'implementazione del sistema ciberfisico di protezione antigelo in un test ha più che raddoppiato il tempo in cui la chioma dell'area di prova è stata protetta, e quasi triplicato nell'altro test.
L'applicazione del calore è uno dei metodi più efficaci per prevenire danni alle gemme dei fiori del melo, tuttavia i coltivatori hanno difficoltà a determinare quando e dove applicare il calore nei loro frutteti, secondo Long He, ricercatore di ingegneria agraria e biologica, autore dello studio. "Spesso non hanno forza lavoro disponibile per provvedere al riscaldamento - ha detto Long He - il che porta a una diminuzione dei raccolti di mele o a uno spreco di energia".
I coltivatori sanno che le gemme dei fiori di melo possono essere danneggiate quando la temperatura scende sotto -1 °C, ma sono dissuasi dall'adottare misure protettive attive perché il vento può rendere inefficaci i tentativi di riscaldamento.
Per maggiori informazioni: psu.edu