La fertirrigazione è una tecnica che consente di distribuire fertilizzanti attraverso l’acqua usata negli impianti agricoli. Il suo vantaggio è portare le sostanze nutritive vicino alle radici, in modo più controllato rispetto ad altri metodi di concimazione. Tuttavia, perché questo processo sia davvero efficiente, non basta preparare una miscela e distribuirla secondo uno schema sempre uguale. Le colture possono avere bisogni diversi a seconda della specie, della fase di crescita e delle condizioni del terreno o del supporto di coltivazione. La ricerca affronta proprio questo problema: passare da una distribuzione dei fertilizzanti basata su formule generali a un sistema capace di regolare gli interventi in base alle condizioni effettive rilevate lungo le linee di coltivazione.
Molti sistemi di fertirrigazione regolano la distribuzione dei fertilizzanti sulla base di parametri complessivi della miscela nutritiva. In pratica, controllano se la soluzione preparata ha un certo livello di acidità e una certa quantità generale di sostanze disciolte. Mantere l’acidità del substrato di coltivazione è importante per rendere ottimale l’assorbimento degli elementi nutritivi da parte delle piante. Queste informazioni sono utili, ma non dicono sempre con precisione quale nutriente serva davvero alla pianta. Una coltura può avere bisogno di azoto, ma non di fosforo; oppure può trovarsi già in una condizione adeguata per un certo elemento e carente per un altro. Se il sistema considera soltanto la miscela nel suo insieme, rischia di non distinguere questi casi. La conseguenza è una gestione meno precisa, nella quale i fertilizzanti possono essere distribuiti anche quando non sono davvero necessari.
Il problema della sovrafertilizzazione nasce proprio da questa difficoltà di distinguere i bisogni reali. Quando una pianta riceve più nutrienti di quanti ne richieda, non si produce automaticamente un vantaggio. L’eccesso può creare squilibri nel terreno o nel supporto di coltivazione e può aumentare la dispersione di sostanze che non vengono assorbite. Nel caso di elementi come azoto e fosforo, la ricerca richiama anche il rischio di contaminazione delle acque superficiali e sotterranee. Il tema, quindi, non è soltanto economico. Usare fertilizzanti in eccesso significa sprecare risorse, ma anche aumentare l’impatto ambientale della produzione agricola. La questione non è fertilizzare meno in modo indistinto, ma fertilizzare meglio, cioè solo quando e dove c’è una reale necessità.
Per ottenere questa maggiore precisione, il sistema proposto utilizza sensori connessi collocati lungo le linee di distribuzione. Sono piccoli dispositivi capaci di raccogliere dati e inviarli al sistema centrale. Nel caso della fertirrigazione, l’aspetto più importante è la possibilità di avere misure che consentono di stimare separatamente nutrienti fondamentali come azoto, fosforo e potassio, insieme ad altri valori utili come il pH.. Sapere che nell’acqua sono presenti sostanze disciolte non basta a capire quale elemento manchi davvero. Misurare i singoli nutrienti permette invece di riconoscere carenze ed eccessi in modo più specifico e di costruire decisioni più coerenti con le condizioni delle colture. Il modello deicisionale entra in gioco anche per ottimizzare l’uso dell’acqua, che è il mezzo attraverso il quale vengono distribuiti i nutrienti. Una decisione deve infatti tener conto non solo delle carenze rilevate dai sensori ma anche dei limiti tecnologici come ad esempio la potenza dell’impiando di distribuzione o la disponibilità della risorsa idrica quando questa è distribuita da enti terzi come i consorzi idrici.
Il sistema non si limita a osservare i valori rilevati. Le misure vengono confrontate con soglie definite in base alla specie coltivata e alla fase di crescita. Se un nutriente è al di sotto del livello necessario, il sistema può decidere di distribuirlo; se è già entro un intervallo adeguato, può evitare un intervento inutile; se è presente in eccesso, deve impedire che ne venga aggiunto altro. La decisione riguarda le singole linee di distribuzione, non l’intero campo trattato come se fosse uniforme. In questo modo il modello decisionale cerca di soddisfare i bisogni nutrizionali delle piante e, allo stesso tempo, ridurre l’uso superfluo di fertilizzanti. La precisione nasce dal collegamento tra misura, soglia agronomica e intervento.
Questa impostazione è particolarmente importante quando nello stesso ambiente sono presenti colture diverse o tecniche di coltivazione differenti. In una serra, per esempio, linee diverse possono ospitare specie con esigenze nutrizionali non identiche. Inoltre, alcune piante possono crescere direttamente nel terreno, mentre altre possono essere coltivate fuori suolo, cioè non nella terra del campo ma in un supporto diverso, dove i nutrienti devono essere forniti con maggiore attenzione. In queste condizioni, una miscela unica e una distribuzione uguale per tutti possono risultare poco adatte. La ricerca propone invece una gestione più fine: ogni linea viene osservata attraverso i dati raccolti e può ricevere un intervento diverso in base alle sue condizioni.
I risultati sperimentali mostrano il significato concreto di questo cambio di metodo. In una prova su fragole coltivate fuori suolo, il sistema è stato confrontato con un impianto tradizionale, che interveniva secondo un programma prestabilito. La soluzione proposta ha ridotto del 47,5% il consumo di acido nitrico e ha ottenuto riduzioni che variano tra il 45% e l’87% a seconda del fertilizzante considerato; per i macronutrienti, la riduzione indicata è del 67,7%. Questi dati non vanno letti solo come risparmio di prodotto, ma come effetto di una gestione più selettiva. Il passaggio decisivo è dalla distribuzione uniforme alla distribuzione motivata dai dati: non aggiungere nutrienti perché il programma lo prevede, ma perché le colture mostrano di averne bisogno.
Questo articolo nasce nell’ambito delle attività di Terza Missione promosse da Stroncature in collaborazione con l’Università degli Studi di Bari Aldo Moro, nel quadro delle iniziative di Public Engagement finanziate dal “Bando per Finanziamento di Iniziative di Public Engagement” a valere sul Progetto “Sistema Universitario Pugliese”, finanziato nell’ambito della misura “Patti Territoriali dell’Alta Formazione per le Imprese” (CUP F61B23000370006). Il testo rielabora in forma divulgativa il contributo scientifico “Optimization of irrigation and fertigation in smart agriculture: An IoT-based micro-services framework” di Tommaso Adamo, Danilo Caivano, Lucio Colizzi, Giovanni Dimauro ed Emanuela Guerriero, pubblicato in Smart Agricultural Technology, vol. 11, 2025, art. 100885, DOI 10.1016/j.atech.2025.100885, per renderne i contenuti più fruibili a un pubblico non specialista.
