La frutticoltura moderna opera in un contesto in rapido cambiamento, caratterizzato da una sempre più crescente complessità produttiva e gestionale. I cambiamenti climatici, con eventi estremi sempre più frequenti, l'insorgenza di nuove fitopatie, l'evoluzione delle richieste del mercato e l'attenzione alla sostenibilità ambientale stanno ridefinendo le strategie di coltivazione. In questo scenario, la ricerca scientifica rappresenta una leva fondamentale per garantire competitività e continuità al settore, in particolare attraverso il miglioramento genetico varietale.
© Sicasov
Se in passato la selezione varietale era orientata prevalentemente all'aumento delle rese, oggi gli obiettivi del breeding frutticolo sono diventati molto più articolati e complessi. Accanto alla produttività, assumono crescente importanza la resistenza alle fitopatie, la tolleranza agli stress abiotici, l'adattamento ai diversi contesti pedoclimatici e la stabilità produttiva nel tempo. Naturalmente restano prioritari i caratteri chiave: dalla qualità del frutto, all'epoca di maturazione, alla conservabilità, all'idoneità alla trasformazione industriale, oltre a specifici aspetti biologici della pianta, come autofertilità e fabbisogno in freddo.
A differenza dell'ambito erbaceo, il miglioramento genetico in frutticoltura presenta criticità specifiche legate strettamente alla biologia delle colture arboree. La lunga fase giovanile degli alberi rallenta infatti i cicli di selezione e richiede tempi molto lunghi prima di poter valutare appieno il comportamento di una nuova varietà. Questo limite comporta investimenti economici rilevanti ed un elevato impegno in termini di risorse umane ed infrastrutture. Lo sviluppo di una nuova cultivar può richiedere così oltre un decennio di lavoro e costi superiori anche al milione di euro.
Per rendere sostenibile questo lungo e complesso processo di innovazione, la tutela delle nuove varietà riveste un ruolo centrale, tutela che attraverso il ricorso alla privativa vegetale garantisce ai costitutori il diritto esclusivo di riproduzione e commercializzazione di una varietà per un periodo di 25–30 anni. Attraverso poi la concessione in licenza a terzi ed il conseguente pagamento delle royalties, i breeder possono in parte compensare gli investimenti già sostenuti e continuare a finanziare nuovi programmi di ricerca, garantendo continuità al progresso varietale e competitività al settore.
In questo contesto opera la Sicasov, società specializzata nella gestione dei diritti dei costitutori, attraverso la gestione delle royalties e la sorveglianza del mercato. In caso di utilizzo illecito di varietà protette, interviene con verifiche e, ove possibile, con accordi conciliativi; nei casi più gravi, procede per vie legali, anche con il supporto delle Forze dell'Ordine.
Proprio dall'attività di controllo è emerso l'utilizzo illecito di varietà protette, fenomeno diffuso su diverse specie ed in particolare con le drupacee. Considerata l'importanza strategica delle drupacee, la Sicasov si è così attivata nel definire e sviluppare un sistema capace di identificare autonomamente, in modo efficace, rapido e scalabile, ampie superfici devolute alla coltivazione di albicocche e pesche.
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La soluzione ha portato alla messa a punto di un sistema informatico basato sull'intelligenza artificiale capace di elaborare in autonomia immagini aeree georiferite restituendo un valore di probabilità sulle varietà oggetto di controllo. Il sistema ad oggi consente quindi l'identificazione varietale remota, su ampie superfici coltivate, lasciando la possibilità di integrare nuove varietà e specie vegetali.
L'idea di utilizzare l'intelligenza artificiale per riconoscere a distanza le varietà frutticole parte da un presupposto semplice: ogni varietà frutticola possiede una specifica "impronta visiva", determinata dalle proprie uniche caratteristiche fenotipiche quali forma, colore e dimensione dei frutti, disposizione sulla pianta, struttura della chioma e morfologia delle foglie.
Analizzando informaticamente e massivamente tutte queste informazioni, costituite da centinaia di migliaia di immagini, il sistema consente di definire un "profilo fenotipico varietale" e quindi l'identificazione varietale senza la necessità di controlli preventivi in situ.
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Nella costruzione e addestramento del sistema, la prima attività è la selezione delle aziende agricole, volutamente localizzate in contesti geografici differenti così di includere, per una stessa varietà, la più ampia variabilità fenotipica legata alle diverse condizioni pedoclimatiche e possibili pratiche agronomiche.
Le acquisizioni vengono effettuate nelle fasi fenologiche più rappresentative utilizzando immagini aeree affiancate, in casi particolari, da riprese da terra. Dopo una rigorosa selezione qualitativa, le immagini vengono utilizzate per dare corpo alla rete neurale profonda, suddividendo la massa di dati secondo le diverse fasi del processo, quali l'addestramento, la validazione e il test finale.
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Il modello sviluppato è così in grado di restituire, per ciascuna immagine analizzata e georiferita, una "probabilità di appartenenza" alle varietà conosciute e a controllo, avendo raggiunto nelle prime fasi di addestramento e validazione livelli di accuratezza di oltre il 90%.
Una volta costruito e addestrato, questo nuovo sistema diventa uno strumento operativo: analizzando immagini acquisite in nuovi frutteti la cui composizione varietale è ignota, il sistema è quindi in grado di identificare le varietà protette e, grazie alla loro georeferenziazione, localizzarne il punto esatto per il successivo controllo a terra, fornendo un supporto concreto nella verifica e tutela dei diritti di privativa vegetale e di eventuali utilizzi illeciti di varietà protette.
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Dietro l'apparente semplicità di una foto aerea, da drone o elicottero, si nasconde dunque un processo complesso che parte dai frutteti per arrivare al centro di calcolo, trasformando un'osservazione visiva in informazione scientifica e quindi legale, il rispetto o meno dei diritti di proprietà intellettuale.
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Questa sinergia tra dati, tecnologie e settori, dall'agronomia all'informatica al telerilevamento, offre nuove opportunità per la tutela delle varietà protette, lasciando per altro spazio ad altre applicazioni in ambito agricolo dove la corrispondenza tra quanto dichiarato e quanto realmente presente in campo è cruciale, perché implica diritti e doveri di numerosi portatori d'interesse come di attività della filiera agricola (pagamenti AGEA, copertura dei rischi, certificazione di conformità, GlobalGAP, catasti varietali. ecc.).
