Vigneti 4.0 e biopesticidi, un progetto per coltivare inquinando meno

Guardare alle tecnologie informatiche e provare a mettere le basi di una ricerca scientifica che possa sfociare nella produzione di biopesticidi. Questo il progetto Susgrape, acronimo che sta per  sustainable grapes vine. L’iniziativa è stata avviata nel 2017 grazie al programma Interreg V-A Italia-Slovenija 2014-2020 e coordinata da Area Science Park insieme al Centro Internazionale di Ingegneria Genetica e Biotecnologie – ICGEB, Primo Principio, Camera di Commercio del Litorale – Koper, Università del Litorale, Consorzio di Tutela Vini del Collio (che rappresenta diciotto cantine) e Vinakoper, storica azienda vitivinicola slovena con più di 500 ettari di produzione.

Una ricerca che si basa sull’ottimizzazione di modelli di analisi previsionali agronomici contro la peronospora e l’oidio, con studi sul campo grazie all’internet delle cose e un approfondimento in campo biologico che già sta dando alcuni interessanti risultati. Ma perché è necessario guardare alla viticoltura, concetto a cui affianchiamo immagini bucoliche dei tempi antichi, in veste così hi-tech? A poche ore dalla conclusione del Climate Action Summit di New York è sempre più evidente come ogni comparto produttivo possa giocare un ruolo determinante per difendere il nostro ambiente di vita.

“La coltivazione vitivinicola è minacciata da alcune malattie. Nel nostro progetto studiamo nello specifico la formazione di due funghi: la peronospora e l’oidio. Entrambi quando sono visibili a occhio umano sulle piante di vite hanno inevitabilmente rovinato il raccolto” spiega a Canale Energia Denis Scandella, Open Lab Office, Innovation and Complex Systems Department di Area Scienze Park.

Per contrastare l’insorgere di queste patologie ad oggi si agisce con la somministrazione periodica di trattamenti fitosanitari di prevenzione. “Azioni che hanno un impatto sull’inquinamento dell’aria e del terreno, il problema dell’area del prosecco per capirci” evidenzia Scandella, “inoltre si ha un impatto consistente sui costi per le aziende nel sostenere questi trattamenti”.

L’approccio tecnologico

L’approccio tecnologico vede l’istallazione in vitigno di centraline di monitoraggio agro meteorologico, “autonome livello energetico grazie a un pannello solare in dotazione e in grado di comunicare con il server centrale grazie a un computer connesso a una sim”. I dati, spiega il ricercatore, approdano a una piattaforma digitale dedicata “we for wine- Susgrape”. La struttura digitale è prodotta da una start up presente dentro il parco tecnologico, l’azienda Primo Principio. “Abbiamo realizzato due modelli previsionali agronomici per individuare i due funghi. Si tratta di un modello innovativo, realizzato da noi che integra i tre principali modelli previsionali sul tema a oggi esistenti nella letteratura scientifica” spiega Scandella. A questi dati sarebbe agilmente possibile aggiungere altri parametri di analisi come la regolazione dei consumi di acqua e altro integrando dei sensori specifici nella centralina di monitoraggio.

“Siamo partiti a ottobre 2017. Nel 2018 abbiamo fatto una prima sperimentazione in campo che ci ha confermato come i modelli previsionali Susgrape erano coerenti con i modelli di riferimento. Lo scorso autunno abbiamo rivisto la modellistica adeguandola ai dati sul campo. Il risultato finale sarà una terza versione dei modelli e uno studio comparativo tra i risultati del progetto e della gestione standard dei produttori”.

Le centraline sono quindi identificate singolarmente con le rispettive caratteristiche di geolocalizzazione che integrano quanto rilevano con i dati dei modelli “Così nel giro di qualche anno sarà possibile raffinare la capacità previsionale del software anche a seconda dei microclimi presenti nei vigneti”. Questo perché come spiega Scandella anche una differenza di pochi metri di dislivello altera il microclima e i suoi effetti sulle colture. “In zona collinare può esserci una differenza tra la sommità e la parte bassa. Ad oggi abbiamo identificato i microclimi particolari delle due macro zone oggetto di indagine e abbiamo istallato quarantadue centraline di monitoraggio in totale. Per la sperimentazione abbiamo identificato due vitigni nei due versanti italiano e sloveno e due vitigni testimoni su cui invece non si effettuano trattamenti” spiega lo specialista di Area Science Park.

I risultati della digitalizzazione dei vigneti

“La sperimentazione di quest’anno ha fatto in modo che in una località non è stato possibile diminuire il numero dei trattamenti standard, a causa anche del clima molto piovoso di quest’anno che è favorevole all’insorgenza delle patologie. Negli altri vitigni sperimentali abbiamo risparmiato rispettivamente: un trattamento su un vitigno, due in un’altra vigna e tre nella terza. I tre trattamenti in meno rappresentano un risultato rilevante”.
Un risultato che può comportare un abbattimento anche del 40% del numero di lavorazioni con un immediato beneficio di riduzione dell’inquinamento dell’aria e del terreno e una diminuzione delle emissioni di CO2 generate dalle lavorazioni agricole necessarie per la cura della vigna.

Al termine del progetto è previsto che le aziende private si impegnino personalmente nelle attività sperimentali.

Lo sviluppo di biopesticidi

“Dal punto di vista biologico invece stiamo approfondendo alcuni aspetti. Tutto parte dalla considerazione che i batteri che convivono con gli esseri viventi, possono avere diverse funzioni e influire sulla salute o meno dell’organismo ospitante. È stato provato che tali batteri possono avere un’influenza sulla promozione della crescita, sulla resistenza agli agenti patogeni sulla riduzione della tossicità della composizione dei fertilizzanti e molto altro”.

Il Centro Internazionale di Ingegneria Genetica e Biotecnologie – ICGEB, partner dell’iniziativa, ha iniziato ad analizzare le popolazioni batteriche presenti sulle foglie delle piante di vite, sane e infette dai 2 funghi, con il fine di individuare i microorganismi che possano avere un’influenza positiva sulla non insorgenza delle patologie. È stata eseguita, quindi, una prima fase di isolamento dei microorganismi e una seconda fase di screening in laboratorio. “A oggi sono stati individuati tre microorganismi promettenti. I test sono attualmente in corso su vigne reali in quanto i funghi analizzati non crescono artificialmente in laboratorio. Il fine ultimo di questa ricerca, a oggi solo agli inizi e per la quale servirà un importante impegno in termini di risorse umane e finanziarie per portarla a compimento, è riuscire a produrre agenti di contrasto alle patologie di origine biologica, i cosiddetti biopesticidi” spiega Denis Scandella, Open Lab Office, Innovation and Complex Systems Department di Area Science Park che conclude ”Guardando le cosa da una prospettiva positiva, stiamo tentando di proporre una gestione della vigna innovativa supportata da tecnologie informatiche e da una ricerca scientifica che possa sfociare nella produzione di biopesticidi”.