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Use Case
Agricoltura di Precisione: seminatrice a righe.
Nel post odierno torniamo a parlare di Agricoltura di Precisione (o Precision Farming) che rappresenta un sistema di gestione aziendale mirata ad ottimizzare i processi e le lavorazioni al fine di massimizzare il rendimento produttivo limitando al minimo l’impatto ambientale derivante dall’utilizzo di sostanze e additivi chimici.
Nello specifico, l’analisi verterà sulle seminatrici a controllo elettronico, ed in particolare sulle seminatrici a righe, caratterizzate dalla distribuzione a flusso continuo dei semi ed utilizzate per colture come il frumento (al contrario delle seminatrici di precisione caratterizzate da una distribuzione “puntuale” dei semi per colture con piante distanziate come il mais).
Obiettivi e descrizione del sistema
Le seminatrici a righe distribuiscono un flusso continuo di semi, contrariamente a quanto avviene nel caso delle seminatrici di precisione, che distribuiscono i semi in maniera “puntuale” e vengono utilizzate per colture con piante distanziate.
Obiettivo delle seminatrici a righe è di dosare opportunamente la quantità di semi distribuita (kg/ha) in funzione delle caratteristiche puntuali del terreno (fertilità, sostanze nutritive, …). Questo permette di:
- assicurare una crescita ottimale della coltura in rapporto agli elementi nutritivi del terreno;
- massimizzare la produttività;
- evitare sovradosaggi di semi riducendo i costi.
La seminatrice a righe è costituita da:
- un distributore gestito da un motore elettrico che permette di regolare la quantità di semi da distribuire sul terreno;
- una soffiante che spinge i semi in uscita dal distributore in un “fungo” che permette a sua volta di distribuire i semi nelle singole linee di semina (tipicamente da 4 a 48);
- sensori intelligenti montati sulle singole linee di semina che permettono di misurare esattamente la quantità di semi distribuita e di retroazionare la gestione del motore elettrico del distributore. Ci sono diverse tecnologie applicate, tra cui la più diffusa è quella dei sensori ottici ad infrarosso (fotocellule). La difficoltà in questo caso è quella di contare esattamente il numero di semi che sta transitando nel tubo di semina a diverse decine di m/s e all’interno di un flusso omogeneo. Le caratteristiche meccaniche, ottiche e gli algoritmi di riconoscimento del numero di semi giocano un ruolo fondamentale nella misura del flusso di semina. Il tutto con costi ridotti, vista l’applicazione di un sensore per ogni fila di semina (fino a 48 nelle seminatrici più grandi).
- valvole di esclusione montate sulle singole linee di semina per interrompere il flusso di semi al fine di gestire automaticamente tramite il GPS le sovrapposizioni su aree già seminate;
- un sistema elettronico che, attraverso i sensori intelligenti e il motore elettrico del distributore, regola in tempo reale la quantità di semi distribuita in funzione della posizione GPS e della ”mappa di prescrizione”. La mappa di prescrizione viene fornita dagli esperti agronomi e indica la quantità esatta di semi da distribuire nella varie aree del terreno;
- un sistema di guida autonoma basato su posizionamento GPS differenziale RTK con precisione fino a 1-2 cm.
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