"Lo scopo della ricerca è innovare i sistemi di produzione con l'ausilio delle tecnologie digitali per contribuire alla realizzazione di obiettivi importanti per l'agricoltura del futuro, quali: produrre di più eliminando gli sprechi, ottimizzando l'impiego degli input, minimizzando gli impatti negativi sull'ambiente, con un approccio quanto più sostenibile possibile. La nostra attività di ricerca nasce dalla necessità di acquisire informazioni e conoscenze, per creare nuovi sensori in grado di aiutare i produttori a monitorare lo stato di salute delle piante ed essere supportanti nella gestione. Nello specifico, per monitorare l'evoluzione di malattie causate da patogeni terricoli (soil borne) su rucola selvatica baby leaf, si stanno mettendo a punto dei sistemi di Imaging digitale, ovvero analisi non distruttive e rapide, da poter applicare su larga scala".
E' quanto spiega Catello Pane, ricercatore presso il CREA-Centro di Ricerca Orticoltura e Florovivaismo di Pontecagnano Faiano (Salerno) e responsabile scientifico dell'azione dal titolo "Diagnosi precoce di stress fitopatologici soil borne in rucola mediante IR imaging".
Questa attività viene sviluppata nell'ambito del Progetto PON R&I 2014-2020, denominato " Conservabilità, qualità e sicurezza dei prodotti ortofrutticoli ad alto contenuto di servizio - POFACS" finanziato dal Ministero dell'Istruzione, dell'Università e della Ricerca, coordinato da Teodoro Cardi. Gli studi sono stati condotti da Catello Pane con il supporto del CNR-ISASI di Pozzuoli.
"L'attività di ricerca si è concentrata sulla rucola selvatica (Diplotaxis tenuifolia) - afferma Catello Pane (in foto) - poiché questa coltura riveste un'importante ruolo, tra le produzioni per la IV gamma sia per superfici investite che livelli di produzione. Per aumentare la sostenibilità delle filiere di IV gamma ready-to-eat, al fine di migliorare la difesa delle colture e al contempo ottenere la riduzione o l'assenza dei residui in nel prodotto raccolto, è possibile integrare la gestione con sistemi digitali che permettano di ridurre l'uso di fitofarmaci, focalizzando gli interventi solo sulle piante interessate dall'infezione e bloccare, così, la diffusione della malattia, e risparmiando i trattamenti anche per le fasi successive di coltivazione".
"Nello specifico, in questa attività di ricerca viene impiegata l'IR-Imaging, ovvero la termografia - spiega il responsabile scientifico dell'attività- Abbiamo sfruttato la capacità di alcuni sensori optoelettronici detti termografici, di acquisire lo spettro di emissione dell'energia termica della pianta, la cui intensità è direttamente riconducibile al suo stato fisiologico e di salute. Sfruttando questo principio, si possono mettere a punto sistemi in grado di discriminare una pianta sana da una malata. Questo accade poiché, quando una pianta viene attaccata da un patogeno, nelle prime fasi dell'infezione essa mette in atto una serie di risposte di difesa, che ne alterano la capacità di raffreddamento. Pertanto, le parti interessate dall'attacco avranno una temperatura termografica maggiore rispetto a quelle di una pianta sana".
Termografia su rucola
"Diagnosticare una fitopatia già nelle prime fasi dell'interazione pianta-patogeno, rispetto a un monitoraggio effettuato a occhio nudo, presenta i seguenti vantaggi: permette di agire in modo tempestivo, riducendo la possibilità di propagazione dell'infezione; consente di effettuare trattamenti mirati, e, nel lungo termine, si riducono potenzialmente i trattamenti da effettuare nelle fasi successive, rendendo così le coltivazioni sempre più sostenibili, sia da punto di vista economico, che ambientale. Quindi, isolando il prima possibile i focolai dell'infezione, si riduce non solo il rischio della propagazione a tutta la produzione, ma il benefico riguarda anche le coltivazioni future, perché utilizzando questi sistemi si ha la possibilità di ridurre anche la diffusione alle coltivazioni successive, aumentando l'efficacia delle produzioni biologiche".
"Insieme a Massimo Rippa (CNR-ISASI), che ci supporta nell'attività di ricerca, abbiamo compreso che per poter leggere una risposta significativa da parte della pianta, bisogna usare la termografia attiva, cioè la pianta deve essere stimolata con una sorgente luminosa esterna, prima di acquisirne l'emissione energetica".
"Questa innovazione è già presente e applicata in vari supporti digitali - conclude Pane - Ciò che è importante, è testare l'interazione specifica pianta-patogeno, per comprendere quali siano i vari decorsi e le varie risposte e implementarne l'impiego su altri sistemi. Il nostro intento è acquisire informazioni e nuove conoscenze per metterle a disposizione di aziende che costruiscono i supporti digitali. Tali sistemi, aumentano la capacità di sensing, e non si sostituiscono l'operatore; il quale, una volta acquisite le informazioni di imaging, avrà ulteriori elementi su cui basare le sue decisioni circa il da farsi".
Per maggiori informazioni:
catello.pane@crea.gov.it