Secondo le stime, l’agricoltura è responsabile del 70% del consumo globale di acqua, e il 60% di questa risorsa viene sprecato a causa di sistemi di irrigazione inefficienti. Inoltre, la FAO suggerisce che il settore primario contribuisce per il 17% alle emissioni globali di CO2. Di fronte a queste statistiche allarmanti, emerge l’urgente necessità di adottare pratiche agricole più sostenibili. Sfida accolta da Plantvoice, startup con sede a Bolzano che sta per introdurre sul mercato una tecnologia sensoristica che abilita un monitoraggio in tempo reale dello stato di salute e stress delle piante attraverso un’analisi accurata della loro linfa.
Grazie all’intelligenza artificiale (AI) integrata, la tecnologia raccoglie e analizza i dati per identificare diversi tipi di stress (“le voci delle piante”), dalle infestazioni alla siccità. Ciò non solo consente la prevenzione della diffusione dei fattori stressanti per le colture, ma anche il miglioramento della resa e della qualità. Inoltre, si traduce in un risparmio economico in termini di efficienza nell’utilizzo dell’acqua, dei fertilizzanti e dei fitofarmaci.
Plantvoice: il sensore con AI che ascolta la voce delle piante
Plantvoice è una Società Benefit con sede a Bolzano che è stata fondata da Matteo Beccatelli – chimico e inventore specializzato nello sviluppo di tecnologie brevettate con esperienza in vari progetti R&D tra Italia e Stati Uniti nell’ambito della sensoristica (CNR e Bercella) – e suo fratello Tommaso Beccatelli – tecnico elettronico, imprenditore agricolo, ed esperto di tecnologie di additive manufacturing.
La sede principale dell’azienda si trova nel NOI Techpark Südtirol/Alto Adige, un hub scientifico e tecnologico della Provincia autonoma di Bolzano che ospita istituti di ricerca, facoltà della Libera Università di Bolzano, laboratori scientifici, aziende e startup e diverse altre istituzioni italiane e straniere, tutte impegnate in attività di ricerca e sviluppo.
L’azienda ha la titolarità di un brevetto per cui ha ricevuto un rapporto di ricerca positivo sia a livello nazionale che internazionale tramite il Patent Cooperation Treaty (PCT), confermando l’originalità e l’innovazione della tecnologia.
Molto importanti per lo sviluppo della tecnologia sono le collaborazioni accademiche con Eurac Research, Fondazione Bruno Kessler, l’Università di Milano, l’Università di Parma e l’Università di Verona che hanno seguito le sperimentazioni sul campo e si sono occupate proprio della validazione scientifica del brevetto.
Sensori e intelligenza artificiale per aumentare la resa e ridurre costi e sprechi
Plantvoice è una tecnologia sensoristica as-a-service che funziona attraverso un dispositivo fito-compatibile non invasivo che viene inserito direttamente nel fusto del vegetale per monitorare in tempo reale i dati fisiologici interni (la linfa delle piante). Ciò avviene mediante un metodo denominato “pianta sentinella” che prevede l’installazione del sensore su una pianta che possa rappresentare l’appezzamento agronomico omogeneo in cui è inserita, della dimensione media di circa metà ettaro.
I dati raccolti vengono poi inviati a un software AI in cloud che li analizza utilizzando algoritmi personalizzati per fornire informazioni dettagliate sulle piante, per esempio, su un eventuale insufficiente apporto d’acqua o su un attacco di batteri e funghi. Insight che aiutano le aziende agricole a prendere decisioni tempestive per preservare la salute e la resa qualitativa delle coltivazioni, oltre che naturalmente ottimizzare il consumo dell’acqua.
A differenza dei comuni sensori meteorologici, di suolo, di irraggiamento e di temperatura, e delle immagini satellitari, o dei droni che forniscono dati relativi all’ambiente circostante alla pianta, Plantvoice raccoglie direttamente i dati dall’interno della pianta, attinenti alla sua fisiologia, operando una sorta di “elettrocardiogramma vegetale”. La possibilità di captare i segnali della pianta consente una rilevazione rapida delle anomalie nello stato di salute, minimizzando la latenza rispetto alle tecnologie concorrenti.
Innovazione e sostenibilità nella catena di produzione agricola
Grazie alla sua interfaccia API (Application Program Interface), Plantvoice abilita l’integrazione con altre applicazioni software in modo tale che gli agricoltori possano sfruttare i dati raccolti in un’ampia gamma di applicazioni e strumenti, evitando la dispersione delle informazioni tra diverse tecnologie che afferiscono all’agricoltura 4.0.
Un esempio significativo di questa integrazione è la collaborazione con ESGMax, una soluzione che agevola la raccolta e l’analisi dei dati ESG lungo l’intera catena di produzione. Attraverso una partnership strategica con Startup Bakery, startup studio italiano che l’ha co-fondata insieme al CEO Massimo Ferri, Plantvoice ha la capacità di elaborare automaticamente tutti i dati rilevati dai sensori ai fini della redazione del report di sostenibilità.
Inoltre, Plantvoice ha scelto di puntare su una tecnologia intrinsecamente sostenibile: i suoi biosensori, prodotti con materiali biocompatibili e compostabili, sono progettati per durare un’intera stagione vegetativa senza la necessità di frequenti sostituzioni. Per di più la produzione di questi dispositivi avviene attraverso processi di manifattura additiva, noti per il loro basso impatto energetico, dimostrando l’impegno dell’azienda verso soluzioni rispettose dell’ambiente.
Plantvoice arriva in campo: i clienti “early adopter”
L’implementazione del sensore Plantvoice nei campi ha preso forma attraverso collaborazioni con alcune aziende agricole early adopter:
- Sant’Orsola, consorzio di produttori trentini esperti nella coltivazione di piccoli frutti, ha adottato Plantvoice per tenere sotto controllo lo stress idrico nelle sue piantagioni di lamponi;
- Salvi Vivai, azienda di Ferrara con cinquant’anni di esperienza nella produzione e vendita di piante da frutto come fragole, mele, pere e ciliegie, ha sperimentato Plantvoice con le mele Pink Lady per studiare la relazione tra stress idrico e caratteristiche qualitative del frutto;
- Martino Rossi, impresa di Cremona specializzata da cinquant’anni nella produzione di farine senza glutine, prodotti alternativi, ingredienti funzionali e mix customizzati senza glutine, ha impiegato la tecnologia Plantvoice per ottimizzare l’irrigazione del mais, prevenendo così il rischio di aflatossine causate da malattie delle piante;
- Consorzio innovazione frutta del Trentino prevede di utilizzare Plantvoice per monitorare i parametri di crescita delle mele renetta.
Le evidenze raccolte da queste sperimentazioni, insieme ad altri test interni, hanno dimostrato che l’adozione di Plantvoice porta a benefici tangibili, quali la riduzione del fabbisogno idrico, l’incremento della resa produttiva e una diminuzione significativa dei costi di produzione, inclusi quelli relativi a fertilizzanti e fitofarmaci.
Agricoltura 4.0: un mercato in ascesa
Il dominio dell’agricoltura 4.0, ambito in cui si inseriscono le innovazioni proposte da Plantvoice, sta vivendo un periodo di notevole espansione. Secondo le stime di McKinsey, il valore di mercato attuale si aggira sui 21,5 miliardi di euro, con prospettive di crescita annuale dell’8% fino al 2026.
Anche l’Italia segue questa tendenza positiva, come evidenziato dai dati dell’Osservatorio Smart Agrifood del Politecnico di Milano e del Centro Studi TIM: nel 2021, il giro d’affari delle imprese attive nelle soluzioni 4.0 per l’agricoltura ha toccato gli 1,6 miliardi di euro, registrando un incremento del 23% rispetto all’esercizio precedente.
Crescita che non è certamente destinata ad arrestarsi, data l’importanza cruciale dell’agricoltura 4.0 in un panorama dove la popolazione globale si espande, ma le aree coltivabili tendono a ridursi.
La tecnologia Plantvoice tutela suolo e acqua
“Plantvoice nasce dall’osservazione dei due principali problemi in agricoltura: il consumo idrico, che a livello mondiale dipende per gran parte dall’agricoltura, e lo sfruttamento del suolo. Quando abbiamo ideato la nostra tecnologia avevamo in mente di risolvere proprio questi problemi. E lo abbiamo fatto ideando uno strumento che non invade la natura e non la modifica, ma grazie all’utilizzo dell’intelligenza artificiale fornisce informazioni utili alle aziende agricole per gestire al meglio tutte le risorse – dichiara Matteo Beccatelli, CEO e Co-Founder di Plantvoice. – L’acqua è ormai un bene prezioso, i pesticidi hanno impatti su ambiente e salute umana, i fertilizzanti hanno effetti in termini di impoverimento del suolo: noi abbiamo creato un dispositivo, della dimensione e della forma di uno stuzzicadenti, che proprio grazie all’elaborazione intelligente di dati finora inaccessibili, rende possibile ridurre l’utilizzo di acqua e di sostanze chimiche.”
