Laboratorio di agronomia di precisione
A.A. 2024/2025
Obiettivi formativi
Sviluppare, applicare e valutare soluzioni modellistiche per la formulazione delle mappe di prescrizione per interventi di fertilizzazione e controllo delle malerbe nell'ambito di casi di studio di campo.
Risultati apprendimento attesi
Sapere analizzare e interpretare dati sito-specifici relativi allo stato del suolo e della coltura a fini gestionali di agricoltura di precisione.
Sviluppare semplici algoritmi per la formulazione di mappe di prescrizione relative alla fertilizzazione e al controllo delle malerbe tramite utilizzo di applicazioni informatiche (fogli elettronici, GIS, linguaggi di programmazione, pacchetti statistici).
Sviluppare semplici algoritmi per la formulazione di mappe di prescrizione relative alla fertilizzazione e al controllo delle malerbe tramite utilizzo di applicazioni informatiche (fogli elettronici, GIS, linguaggi di programmazione, pacchetti statistici).
Periodo: annuale
Modalità di valutazione: Esame
Giudizio di valutazione: voto verbalizzato in trentesimi
Corso singolo
Questo insegnamento può essere seguito come corso singolo.
Programma e organizzazione didattica
Edizione unica
Responsabile
Periodo
annuale
Programma
LEZIONI FRONTALI
Introduzione
· Descrizione del corso: presentazione del programma e delle modalità di svolgimento dell'esame
· Introduzione all'agronomia di precisione: definizioni, obiettivi, metodologie, diffusione e prospettive
Quadro concettuale per la formulazione delle mappe di prescrizione: input necessari e output attesi.
· Gestione sito specifica: approcci sensor-based e map-based; Definizione di mappa di prescrizione; Definizione e proprietà degli strati informativi; Scala e risoluzione spaziale; Variabilità spaziale
· Monitoraggio dello stato della coltura - Sensori per la misura dello stato della coltura; principi di funzionamento, caratteristiche e supporti; mappe resa
Semina e lavorazioni sito-specifiche: principi, tecniche e considerazioni agronomiche e ambientali
· Tipologie e strategie di lavorazione
· Lavorazioni sito specifiche basate su mappe
· Lavorazioni sito specifiche basate su sensori
· Strip-tillage e Controllo del traffico
La fertilizzazione sito-specifica: principi, tecniche e considerazioni agronomiche e ambientali
· Richiami e principi generali: tipi di fertilizzazione; approcci alla fertilizzazione sito specifica; il piano di concimazione
· Concimazione azotata sito specifica tramite approcci map-based: applicazione di bilancio semplificato e con modelli di simulazione all'applicazione sito specifica dell'azoto
· Concimazione azotata sito specifica tramite approcci sensor-based: principi generali e sensori multispettrali per misura della disponibilità di azoto da parte della coltura
· Modelli reattivi per sensori ottici prossimali basati su linea di controllo per la distribuzione a rateo variabile
· Modelli duali per sensori ottici prossimali - Algoritmi NFOA (N Fertilization Optimization Algorithm) e Holland & Schepers per la distribuzione a rateo variabile
· Approcci combinati Map & Sensor Based
· Algoritmi basati su satellite e Nitrogen Nutrition Index
· Concimazione Fosfatica e Potassica, Fertilizzazione Organica e Correzione del pH
Il controllo delle malerbe sito-specifico: principi, tecniche e considerazioni agronomiche e ambientali
· Strategie e tecniche di diserbo
· Metodi e tecnologie per il riconoscimento dello stato dell'infestazione ed utilizzo di sensori per descrivere la variabilità spaziale delle piante infestanti
· Metodologie per la realizzazione delle mappe di prescrizione del diserbo e la gestione sito specifica delle infestanti
LEZIONI PRATICHE
1. Procedure per la predisposizione di mappe di prescrizione di concimazione azotata VRA attraverso l'utilizzo integrato di modelli colturali e immagini telerilevate
- Impostazione di scenari di simulazione basati su serie storiche di dati metereologici
- Analisi dei risultati di simulazione per la valutazione dell'effetto dei fattori limitanti sulle rese potenziali
- Applicazione di modelli colturali per l'individuazione delle asportazioni di azoto attese attraverso lo studio della risposta della coltura a diversi livelli di concimazione azotata ed in funzione di caratteristiche del suolo variabili
- Calcolo della dose ottimale di N
- Sviluppo in QGIS di algoritmi basati su indici vegetazionali e dati forniti dall'utente per la produzione di mappe di prescrizione delle concimazione azotata
2. Procedure per la predisposizione di mappe di prescrizione per il diserbo sito-specifico basate su sensori e modelli
- Definizione e quantificazione dello stato dell'infestazione attraverso modelli di emergenza e indici calcolati da immagini RGB e multispettrali
- Sviluppo di algoritmi in QGIS per la produzione di mappe di prescrizione basate sulla densità dell'infestazione
3. Organizzazione dei materiali e metodi e dei risultati ottenuti per la preparazione degli elaborati per la prova finale
Introduzione
· Descrizione del corso: presentazione del programma e delle modalità di svolgimento dell'esame
· Introduzione all'agronomia di precisione: definizioni, obiettivi, metodologie, diffusione e prospettive
Quadro concettuale per la formulazione delle mappe di prescrizione: input necessari e output attesi.
· Gestione sito specifica: approcci sensor-based e map-based; Definizione di mappa di prescrizione; Definizione e proprietà degli strati informativi; Scala e risoluzione spaziale; Variabilità spaziale
· Monitoraggio dello stato della coltura - Sensori per la misura dello stato della coltura; principi di funzionamento, caratteristiche e supporti; mappe resa
Semina e lavorazioni sito-specifiche: principi, tecniche e considerazioni agronomiche e ambientali
· Tipologie e strategie di lavorazione
· Lavorazioni sito specifiche basate su mappe
· Lavorazioni sito specifiche basate su sensori
· Strip-tillage e Controllo del traffico
La fertilizzazione sito-specifica: principi, tecniche e considerazioni agronomiche e ambientali
· Richiami e principi generali: tipi di fertilizzazione; approcci alla fertilizzazione sito specifica; il piano di concimazione
· Concimazione azotata sito specifica tramite approcci map-based: applicazione di bilancio semplificato e con modelli di simulazione all'applicazione sito specifica dell'azoto
· Concimazione azotata sito specifica tramite approcci sensor-based: principi generali e sensori multispettrali per misura della disponibilità di azoto da parte della coltura
· Modelli reattivi per sensori ottici prossimali basati su linea di controllo per la distribuzione a rateo variabile
· Modelli duali per sensori ottici prossimali - Algoritmi NFOA (N Fertilization Optimization Algorithm) e Holland & Schepers per la distribuzione a rateo variabile
· Approcci combinati Map & Sensor Based
· Algoritmi basati su satellite e Nitrogen Nutrition Index
· Concimazione Fosfatica e Potassica, Fertilizzazione Organica e Correzione del pH
Il controllo delle malerbe sito-specifico: principi, tecniche e considerazioni agronomiche e ambientali
· Strategie e tecniche di diserbo
· Metodi e tecnologie per il riconoscimento dello stato dell'infestazione ed utilizzo di sensori per descrivere la variabilità spaziale delle piante infestanti
· Metodologie per la realizzazione delle mappe di prescrizione del diserbo e la gestione sito specifica delle infestanti
LEZIONI PRATICHE
1. Procedure per la predisposizione di mappe di prescrizione di concimazione azotata VRA attraverso l'utilizzo integrato di modelli colturali e immagini telerilevate
- Impostazione di scenari di simulazione basati su serie storiche di dati metereologici
- Analisi dei risultati di simulazione per la valutazione dell'effetto dei fattori limitanti sulle rese potenziali
- Applicazione di modelli colturali per l'individuazione delle asportazioni di azoto attese attraverso lo studio della risposta della coltura a diversi livelli di concimazione azotata ed in funzione di caratteristiche del suolo variabili
- Calcolo della dose ottimale di N
- Sviluppo in QGIS di algoritmi basati su indici vegetazionali e dati forniti dall'utente per la produzione di mappe di prescrizione delle concimazione azotata
2. Procedure per la predisposizione di mappe di prescrizione per il diserbo sito-specifico basate su sensori e modelli
- Definizione e quantificazione dello stato dell'infestazione attraverso modelli di emergenza e indici calcolati da immagini RGB e multispettrali
- Sviluppo di algoritmi in QGIS per la produzione di mappe di prescrizione basate sulla densità dell'infestazione
3. Organizzazione dei materiali e metodi e dei risultati ottenuti per la preparazione degli elaborati per la prova finale
Prerequisiti
- Geomatica per l'agricoltura.
- Statistica.
- Agronomia.
- Tecniche di coltivazione delle principali colture erbacee.
- Sistemi Colturali Sostenibili
- Statistica.
- Agronomia.
- Tecniche di coltivazione delle principali colture erbacee.
- Sistemi Colturali Sostenibili
Metodi didattici
L'insegnamento prevede 4 CFU Frontali e 2 CFU Esercitazioni in aula informatica e sviluppa nell'arco di due semestri.
Il primo semestre prevede lezioni frontali finalizzate a fornire agli studenti e alle studentesse un quadro generale delle possibili applicazioni in campo agronomico delle tecniche di gestione sito-specifica ed delle applicazione a rateo variabile. Le lezioni offriranno momenti di discussione basati sulla presentazione di esempi applicati a casi studio, per consentire allo studente di verificare le proprie conoscenze agronomiche, delle tecniche e dei principi propri dell'agricoltura di precisione appresi anche attraverso altri insegnamenti del corso di laurea. Al termine del primo semestre è prevista una prima verifica delle conoscenze acquisite attraverso una prova scritta.
Nel corso del secondo semestre studenti e studentesse saranno coinvolte in attività progettuali , finalizzate a consolidare, attraverso, la pratica i principi teorici e le conoscenze acquisite, a migliorare l'utilizzo di software e strumenti di analisi, a stimolare un coinvolgimento attivo e critico verso i limiti e le potenzialità delle tecniche e delle tecnologie trattate.
Le attività progettuali saranno organizzate e svolte a gruppi e si concluderanno con la presentazione e la discussione di un elaborato come prova di esame
Il primo semestre prevede lezioni frontali finalizzate a fornire agli studenti e alle studentesse un quadro generale delle possibili applicazioni in campo agronomico delle tecniche di gestione sito-specifica ed delle applicazione a rateo variabile. Le lezioni offriranno momenti di discussione basati sulla presentazione di esempi applicati a casi studio, per consentire allo studente di verificare le proprie conoscenze agronomiche, delle tecniche e dei principi propri dell'agricoltura di precisione appresi anche attraverso altri insegnamenti del corso di laurea. Al termine del primo semestre è prevista una prima verifica delle conoscenze acquisite attraverso una prova scritta.
Nel corso del secondo semestre studenti e studentesse saranno coinvolte in attività progettuali , finalizzate a consolidare, attraverso, la pratica i principi teorici e le conoscenze acquisite, a migliorare l'utilizzo di software e strumenti di analisi, a stimolare un coinvolgimento attivo e critico verso i limiti e le potenzialità delle tecniche e delle tecnologie trattate.
Le attività progettuali saranno organizzate e svolte a gruppi e si concluderanno con la presentazione e la discussione di un elaborato come prova di esame
Materiale di riferimento
- Casa, R., 2016. Agricoltura di precisione, Collana Edagricole Università e Formazione. Edagricole-New Business Media, Milano, Italy.
- Heege, H.J. (Ed.), 2013. Precision in Crop Farming. Springer Netherlands, Dordrecht. doi:10.1007/978-94-007-6760-7
- Documenti e articoli scientifici proposti dai docenti.
- Heege, H.J. (Ed.), 2013. Precision in Crop Farming. Springer Netherlands, Dordrecht. doi:10.1007/978-94-007-6760-7
- Documenti e articoli scientifici proposti dai docenti.
Modalità di verifica dell’apprendimento e criteri di valutazione
Verifica orale in itinere al termine del primo semestre (voto in trentesimi).
Al termine del secondo semestre e dopo aver superato superato con successo la prova in itinere gli studenti potranno accedere alla prova finale che consisterà nella presentazione dei progetti svolti nel corso delle esercitazione del secondo semestre. Nel corso della presentazione saranno valutate le conoscenze, la chiarezza di esposizione, la capacità di ragionamento e l'utilizzo appropriato dei termini.
Il voto finale è espresso in trentesimi.
Studentesse e studenti con DSA o disabilità sono pregate/i di contattare via mail il docente almeno15 giorni prima della data di esame prevista per concordare le eventuali misure individualizzate. Nella mail indirizzata al docente è necessario mettere in CC i rispettivi Servizi di Ateneo: [email protected] (per studenti con DSA) o [email protected] (per studenti con disabilità).
Al termine del secondo semestre e dopo aver superato superato con successo la prova in itinere gli studenti potranno accedere alla prova finale che consisterà nella presentazione dei progetti svolti nel corso delle esercitazione del secondo semestre. Nel corso della presentazione saranno valutate le conoscenze, la chiarezza di esposizione, la capacità di ragionamento e l'utilizzo appropriato dei termini.
Il voto finale è espresso in trentesimi.
Studentesse e studenti con DSA o disabilità sono pregate/i di contattare via mail il docente almeno15 giorni prima della data di esame prevista per concordare le eventuali misure individualizzate. Nella mail indirizzata al docente è necessario mettere in CC i rispettivi Servizi di Ateneo: [email protected] (per studenti con DSA) o [email protected] (per studenti con disabilità).
AGR/02 - AGRONOMIA E COLTIVAZIONI ERBACEE - CFU: 6
Esercitazioni in aula informatica: 32 ore
Lezioni: 32 ore
Lezioni: 32 ore
Docenti:
Gabbrielli Mara, Ragaglini Giorgio
Turni:
Siti didattici
Docente/i
Ricevimento:
Su appuntamento contattandomi via mail