Lotta ai patogeni delle insalatine. Studio del CREA sul supporto digitale

Grazie ad uno studio del CREA, appena pubblicato sulle riviste ‘Biological Control’ e ‘Frontiers in Plant Science’, il supporto digitale potrà aiutare i produttori di IV Gamma, in particolare di rucola e lattughino, nella lotta biologica.

Con questa ricerca, che spinge l’acceleratore sulla digitalizzazione in campo, si aprono nuovi orizzonti per la produzione di baby leaf bio grazie allo sviluppo di strumenti ottici (sensori ottici iperspettrali) che possono anticipare di parecchio, rispetto allo stato dell’arte, la diagnosi di un attacco di patogeni in campo.

“Grazie ai sensori, che catturano l’immagine iperspettrale che viene riflessa dalla coltura colpita dalla luce, sia in termini di spettro completo della luce medesima, sia in termini di energia elettromagnetica emessa dalla pianta dopo essere stata colpita da una sorgente luminosa, possiamo vedere come varia la composizione chimica e biochimica e quindi la fisiologia della pianta alla presenza di un patogeno, dalle variazioni negli spettri catturati”, spiega Catello Pane, ricercatore presso il CREA, Centro di Ricerca Orticoltura e Florovivaismo, task leader della task 4.1 del progetto finanziato dal MIPAAF ‘Agridigit- Sotto-progetto Agrofiliere’, azione specifica che si riferisce alla IV Gamma, per la quale è stato stanziato un importo di 134 mila euro. Nello specifico il progetto vede coinvolti il CREA Orticoltura e Florovivaismo di Pontecagnano (capofila) e il CREA Ingegneria e Trasformazione Agroalimentare di Monterotondo, in provincia di Roma.

“In sostanza, i nostri sensori, catturano, in termini di immagine iperspettrale, le regioni del visibile, vicino infrarosso, e lontano infrarosso (termico), attraverso uno spettro elettromagnetico. Abbiamo raccolto le risultanze di queste analisi di interazione coi patogeni in un sistema di big data in grado anche di elaborare le informazioni ottenute (machine learning) per supportate le decisioni in campo. In tal modo siamo riusciti in alcuni casi, ad anticipare l’individuazione della malattia, sin dai primissimi segnali di cambiamento dello spettro che emergono dall’osservazione optoelettronica della pianta e che non sono ancora visibili ad occhio nudo. In altri casi, oggetto degli studi citati, è stata valutata l’interazione complessa pianta-patogeno e agente di biocontrollo”.

Per riuscire a fare una sorta di screening, momento per momento, dell’evolversi dell’azione del patogeno sulle proprietà chimiche e biochimiche della pianta, nell’analisi di 2.700 piante oggetto del monitoraggio, è stato inserito anche un agente di biocontrollo, ossia un microrganismo antagonista del patogeno che, di fatto, ne rallenta l’attecchimento, se trova condizioni di vita favorevoli.

“Questo ci ha permesso di studiare con maggiore accuratezza la manifestazione della malattia in ogni sua fase. In questa prima parte della ricerca, siamo riusciti a anticipare di parecchio la diagnosi con una precisione del 73% sul totale dei campioni analizzati in modo da realizzare un vero e proprio controllo biologico di precisione. La percentuale di accuratezza ottenuta è notevole, se si considera che abbiamo fatto una ricerca aspecifica ossia che prescinde dal tipo di patogeno e dal tipo di specie, rimanendo comunque nelle tipologie baby-leaf”.

A questo punto si aprono molti orizzonti per la IV Gamma soprattutto per la virata al mondo del Biologico prima praticamente precluso al settore, o per lo meno eccessivamente esoso.

Il passo successivo della ricerca, che si concluderà a fine luglio 2023, è la creazione di prototipi di sensori più semplici rispetto alle grandi macchine, in collaborazione con il CREA di Monterotondo.

“L’idea – chiosa Pane – è semplificare lo spettro analizzabile basandosi solo sulle informazioni spettrali più rilevanti ai fini della diagnosi precoce. Prototipi che poi potrebbero essere integrati alle macchine operatrici e in piccoli veicoli autonomi. Per la seconda parte della ricerca, serviranno ulteriori finanziamenti e magari co-finanziamenti da parte di aziende private che sono interessate alle food safety delle baby leaf di IV Gamma, ad aumentare la produttività in campo e ad abbattere l’uso di trattamenti”.

Per quanto riguarda le prospettive future, le conoscenze acquisite per la realizzazione di sensori specifici per i sistemi produttivi di ortaggi baby-leaf, potranno essere utilizzate nel rilevamento continuo dello stato fitosanitario delle coltivazioni.