Negli ultimi anni, sempre più di frequente le nuove tecnologie sono presenti in campo, accompagnando la produzione e la difesa delle colture agricole. Sensoristica, elettronica, informatica e intelligenza artificiale sono spesso utilizzate per coadiuvare l'operatore umano nella raccolta di dati e informazioni utili al supporto decisionale.
"Tra le opportunità tecnologiche sfruttabili - spiega Michele Preti, Centro di Saggio ASTRA Innovazione e Sviluppo - sia nei frutteti/vigneti sia nelle colture orticole ed estensive vi è l'uso delle trappole automatiche, anche note come trappole 'smart' o elettroniche. Sono dispositivi per monitorare gli insetti dannosi, dove il sistema di cattura (la classica trappola) è combinato con una fotocamera, un sistema di stoccaggio e trasmissione delle immagini e un'alimentazione energetica (batteria e pannello fotovoltaico). Le immagini acquisite sono quindi inviate su un cloud computing (cioè in apposite piattaforme fruibili da remoto con credenziali) dove sono archiviate e possono essere consultate ed elaborate. Quindi un operatore, comodamente seduto in ufficio, può effettuare il controllo delle catture senza essere fisicamente presente in campo".
Michele Preti
Questi sistemi intelligenti possono essere poi implementati al fine di ampliarne le potenzialità, ad esempio combinando la trappola automatica con sensori agrometeorologici (datalogger per raccogliere i dati di temperatura, umidità, …). Sulle piattaforme digitali in cui si accede per visualizzare la fotografia delle catture è pertanto possibile scaricare anche i dati meteorologici e avere simulazioni di modelli previsionali della fenologia dell'insetto; inoltre, per certe specie di fitofagi sono disponibili algoritmi di riconoscimento e conteggio automatico delle catture, agevolando il lavoro all'operatore.
Tutti questi servizi non hanno l'obiettivo di sostituirsi alle visite di campo, né di affidare esclusivamente a un computer il riconoscimento delle avversità, ma permettono di ottimizzare e rendere più efficiente il monitoraggio.
"Infatti - continua il ricercatore - se da una parte una trappola con 'zero catture' può essere verificata da remoto senza la necessità di fare un "viaggio a vuoto" (e quindi risparmiando tempo), d'altra parte un monitoraggio visualizzabile anche on-line e in real-time (con dati giornalieri) permette di posizionare con maggior precisione gli interventi insetticidi rispetto al canonico controllo settimanale di campo. Anche il conteggio automatico delle catture può essere un valido aiuto, ma deve sempre essere verificato da personale competente, sia da remoto che in presenza, e laddove si segnalano catture è bene fare un sopralluogo per sincerarsi del reale stato dell'infestazione, realizzando anche un campionamento visivo sulla coltura".
Un grande vantaggio è la possibilità di accedere ai dati via web da qualsiasi località dove internet è disponibile e in qualsiasi momento (anche sul divano la sera dopo cena), andando a selezionare quali trappole e quindi quali siti è opportuno visitare di persona e quali invece non richiedono una visita urgente (e quindi potendola programmare con cognizione di causa). In altre parole, la trappola automatica può essere considerata come uno strumento aggiuntivo che permette di avere uno sguardo costante e continuativo nel campo, aiutando a decidere da remoto la convenienza ad andare di persona a fare un sopralluogo solo se, dove e quando necessario. Infine, da non sottovalutare in prospettiva futura, è la disponibilità di uno storico di dati immagazzinato in rete, che può tornare utile per un'analisi 'Big Data' di queste e altre informazioni di campo.
Prosegue Preti: "In questo contesto, il Centro di Saggio ASTRA Innovazione e Sviluppo da alcuni anni sta collaborando con diverse ditte che sviluppano e commercializzano trappole automatiche, al fine di conoscere i prodotti a oggi disponibili sul mercato e contribuire a svilupparne di nuovi. Un esempio è la collaborazione con METOS di Pessl Instruments, un'azienda austriaca leader nella sensoristica e con un variegato ventaglio di trappole automatiche sviluppate per diverse specie di insetti. Durante la stagione 2021, ASTRA ha realizzato uno screening esplorativo con due trappole automatiche modello iSCOUT® (Figura 1), la prima della tipologia iSCOUT® Pheromone per il monitoraggio dei lepidotteri e la seconda denominata iSCOUT® Bug per il monitoraggio della cimice asiatica".
Figura 1. Esempio di trappola automatica con fotocamera, centralina elettronica e fonte energetica ricaricabile
Grazie alla piattaforma FieldClimate, le catture sono state visualizzate da remoto, oltre che direttamente in campo. La trappola iSCOUT® Pheromone è stata innescata con un formulato Trécé attrattivo per la carpocapsa (Cydia pomonella), fornendo ottimi risultati (Figura 2). La trappola è stata infatti efficiente nel catturare la carpocapsa, l'operatività della componentistica elettronica è durata per l'intera stagione senza guasti o malfunzionamenti e regolarmente sono state inviate due immagini giornaliere delle catture presenti (per un periodo di monitoraggio di oltre 155-160 giorni, equivalenti a 22-23 settimane).
La qualità dell'immagine è risultata essere molto elevata, con una risoluzione che permette a un operatore esperto di riconoscere la specie bersaglio dagli altri insetti catturati e dai detriti presenti sul foglio collato. Per quanto riguarda il sistema di identificazione automatica, è stato verificato che l'algoritmo è in grado di riconoscere gli insetti catturati a livello di ordine (Lepidotteri, Ditteri, …), tuttavia nelle indagini 2021 questa funzionalità non è stata utilizzata e valutata a fondo. L'obiettivo di tracciare il volo di carpocapsa a cadenza giornaliera, per avere un dato estremamente preciso e puntuale, è invece stato raggiunto (Figura 3).
Figura 2. Esempio di catture visualizzate da remoto grazie ad una fotocamera e ad un sistema di trasmissione delle immagini. I rettangoli verdi sono insetti identificati e conteggiati automaticamente ma non ancora validati dall'operatore. Si può notare come l'algoritmo includa falsi negativi (carpocapse non marcate) e falsi positivi (Grapholita molesta riconosciuta erroneamente come Cydia pomonella).
Figura 3. Volo di carpocapsa monitorato da remoto mediante una trappola automatica. È possibile avere un'informazione puntuale (giornaliera) dell'andamento delle catture, così come dell'inizio del volo (in questo frutteto la prima cattura è stata registrata la notte tra il 24 e il 25 maggio 2021)
"Un analogo giudizio sulle potenzialità delle trappole automatiche può essere dato per la trappola iSCOUT® Bug innescata con il feromone di aggregazione Trécé per la cimice asiatica (Halyomorpha halys) (Figura 4). Tuttavia, il monitoraggio da remoto di questa avversità richiede maggiori approfondimenti. Infatti, dalle osservazioni preliminari della campagna 2021 è stato osservato che il campo visivo della telecamera copre sì l'intera superficie del foglio colloso, ma è stato anche osservato che alcune cimici possono entrare ed uscire dalla trappola senza essere né catturate né fotografate".
"Inoltre, per questa specie - conclude Preti - va verificata l'efficienza di cattura della trappola automatica a confronto con una trappola piramidale (ad esempio il modello AgBio) in quanto il design della trappola influisce in modo particolare sulla capacità di cattura. Infine, per la cimice asiatica il posizionamento corretto della trappola in funzione dell'agroecosistema circostanze (vicinanza a piante ospiti, a specie vegetali attrattive anche in funzione della fenologia, a fabbricati, …) è determinante sul risultato del monitoraggio. Questi ed altri aspetti devono ancora essere profondamente indagati prima di poter ritenere affidabile il monitoraggio da remoto di H. halys".
Figura 4. Esempio di catture di Halyomorpha halys visualizzate da remoto: sono chiaramente visibili sia gli adulti (marcati dal rettangolo blu) sia le neanidi (marcati dal rettangolo verde) (foto di archivio)