L'agricoltura giapponese si trova ad affrontare molti gravi problemi, come l'invecchiamento dei lavoratori, la mancanza di eredi del know-how e la liberalizzazione degli scambi nell'ambito del Partenariato Trans- Pacifico. La ricerca sull'ottimizzazione e l'automazione dell'agricoltura è in corso per risolvere questi problemi con particolare attenzione al monitoraggio delle immagini termiche delle colture durante il processo di coltivazione. Utilizzando termocamere fisse, i ricercatori osservano le temperature superficiali delle colture per un determinato periodo di tempo.
La ricerca
La ricerca in corso, intitolata "Sviluppo di tecnologie di stima della crescita delle piante abbinate a robusti monitor da campo e modelli micro-fluidici per la simulazione del sistema vascolare delle piante” è il risultato di uno sforzo congiunto dei ricercatori di diverse università e del supporto dell'iniziativa CREST del Japan Science and Technology Agency, un programma di finanziamento per i team di ricerca. Il gruppo di ricerca comprende il professor Ryo Miyake dell'Università di Tokyo (Graduate School of Engineering), il professor Atsushi Ogawa dell'Akita Prefectural University (Facoltà di scienze biologiche) e il professor associato Tetsushi Koide dell'Università di Hiroshima (Research Institute for Nanodevice and Bio Systems, o RNBS). Koide e il suo team hanno il compito di raccogliere e analizzare i dati sui processi utilizzati per le coltivazioni.
Invecchiamento della popolazione agricola e know- how
Il Giappone è attualmente noto come la quinta potenza agricola del mondo. Tuttavia, oltre il 60 per cento della popolazione agricola ha 65 anni o più, mentre le persone al di sotto dei 35 anni rappresentano solo il cinque per cento della popolazione che lavora nel settore. La cosa più importante nell'agricoltura giapponese è tramandare il know-how necessario alle colture agricole, ma negli ultimi anni il numero di addetti in grado di raccogliere tale eredità è in calo. Tale know-how deve essere ottenuto da una varietà di altre fonti. Comprendere come utilizzare tali dati in modo efficace sul campo sta diventando sempre più importante. Soprattutto, è fondamentale comprendere come preparare i fertilizzanti e le sostanze nutritive.
Tuttavia, utilizzando FLIR AX8, è diventato possibile determinare la temperatura superficiale delle colture agricole. Raccogliendo i dati di temperatura, i ricercatori stanno lavorando per “visualizzare" le colture agricole e per consentire passi successivi come il calcolo delle ore di sole in aree specifiche, oltre ad identificare la distribuzione generale della temperatura. Infatti, le previsioni meteorologiche annuali non sono sempre state accurate. Tuttavia, se il team è in grado di raccogliere dati di temperatura, immagini termiche e immagini visibili in tempo reale e periodicamente da una telecamera fissa installata in modo permanente, può essere possibile reagire ai cambiamenti ambientali adattando di conseguenza la quantità di fertilizzanti e nutrienti.
CHE COSA INFLUISCE SUI LIVELLI QUALITATIVI DEL RISO
L'agricoltura giapponese sta soffrendo di una diminuzione del numero di addetti. Nel frattempo, è in atto un miglioramento delle colture, come dimostra il crescente numero di varietà di riso. Attualmente, sono registrate nel paese oltre 800 varietà di riso, segno dell’accelerazione degli sforzi nel settore. Le termocamere svolgono un ruolo importante in questo scenario. Negli ultimi anni, il Giappone ha subito fenomeni meteorologici anomali accompagnati da un aumento delle temperature. Nel caso del riso, se la temperatura aumenta durante il periodo di maturazione, esso subisce un "danno da alta temperatura", poiché la pianta sviluppa molti grani bianchi immaturi e altre anomalie. Ciò è dovuto non solo alle temperature eccessivamente elevate, ma anche al modo in cui gli agricoltori gestiscono l'acqua e i fertilizzanti. Questi danni da alte temperature influenzano anche la qualità del riso in questione.
Dati di distribuzione della temperatura e delle immagini termiche
Una termocamera consente ai ricercatori di identificare in tempo reale qualsiasi abbinamento dei dati di distribuzione della temperatura e delle immagini termiche che possano portare al verificarsi di danni da alta temperatura. Utilizzando tali termocamere già in una fase iniziale, è possibile creare un ambiente in grado di minimizzare i danni al riso. Inoltre, accumulando i dati di temperatura, il team può monitorare le ore di luce solare e la distribuzione della temperatura del riso e delle foglie, contribuendo così a ridurre i danni subiti dal riso mediante la determinazione della quantità di umidità adeguata alle condizioni. Un ulteriore accumulo di dati aiuterà inoltre il team a decidere se accelerare o ritardare la coltivazione negli anni successivi, cosa che sarebbe impossibile con il solo know-how esistente. Con una termocamera ad infrarossi, è possibile misurare la temperatura delle foglie senza apportare stress alle foglie e così chiarire il rapporto tra temperatura e traspirazione delle foglie. È molto probabile che la gestione del riso con tale osservazione delle condizioni migliorerà la qualità dello stesso, oltre a prevenire il declino della qualità del riso a causa di danni da alta temperatura e di altri fattori.
Prospettive future per l'agricoltura
L'obiettivo delle università che partecipano al progetto è quello di scoprire sensori e informazioni di rilevamento che possano essere utili per la tecnologia di coltivazione di prossima generazione. Il team di Koide ritiene che le termocamere FLIR, grazie alla loro capacità di raccogliere ed elaborare dati e immagini sulla temperatura, contribuiranno in modo significativo allo sviluppo dell'agricoltura.
