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Aug 24, 2023

I ricercatori del Colorado vedono un grande potenziale per l’intelligenza artificiale in agricoltura

FRUITA — Quando Perry Cabot guarda il suo campo di mais di 12 acri a nord-est di Fruita, vede molto più di un campo piatto tra tanti altri campi pianeggianti che cuociono sotto un cielo senza nuvole. Vede una generosa riserva

FRUTTA -Quando Perry Cabot guarda il suo campo di mais di 12 acri a nord-est di Fruita, vede molto più di un campo piatto tra molti altri campi pianeggianti che cuociono sotto un cielo senza nuvole.

Vede un’abbondante riserva di dati e un modo per ottimizzare la produzione agricola nel bacino del fiume Colorado, colpito dalla siccità, utilizzando un nuovo strumento: l’intelligenza artificiale.

“Questo è l’anno del data mining. Questo è l'anno in cui cerco le pepite", ha detto Cabot, un professore di estensione presso la Colorado State University, mentre camminava sul campo in aprile.

L’intelligenza artificiale è presente da tempo nel nostro dialogo culturale – ad esempio, i robot si svegliano e conquistano il mondo – e ora si sta facendo strada nei nostri ospedali, nelle nostre aule, negli scioperi dei lavoratori di Hollywood e nei cantieri edili. Cabot e i suoi partner di ricerca ritengono che l’intelligenza artificiale abbia un posto in agricoltura, dove il campo dell’agricoltura di precisione sta già sfruttando nuove tecnologie per potenziare le pratiche agricole.

I ricercatori stanno testando la loro idea con un progetto di ricerca pluriennale da un milione di dollari finanziato dal Dipartimento dell'Agricoltura degli Stati Uniti. Se le cose andranno secondo i piani, affermano che il loro progetto potrebbe gettare le basi entro due decenni per un cambiamento a lungo termine nel modo in cui viene condotta l’agricoltura nel bacino del fiume Colorado.

"La cosa che mi entusiasma di più è che siamo in grado di prendere qualcosa di estremamente complesso e renderlo utile per gli agricoltori", ha detto Cabot.

Ciò che accade nelle fattorie e nei ranch nel bacino del fiume Colorado ha grandi implicazioni per il resto del bacino, dove l’industria agricola multimiliardaria utilizza almeno il 75% delle riserve idriche del bacino mentre coltiva cibo per la nazione.

Il bacino fornisce acqua a milioni di persone. Ma la sua fornitura sta diminuendo e gli utenti dell’acqua stanno lottando per frenarne l’uso eccessivo a causa della prolungata siccità e dei cambiamenti climatici.

Una tecnologia idrica più efficiente cambierebbe il modo in cui gli agricoltori gestiscono le loro attività, ha affermato Cabot. Ha sottolineato che efficienza non significa conservazione: gli agricoltori potrebbero utilizzare i risparmi idrici per coltivare più raccolti e sostenere i propri mezzi di sussistenza, invece di ridurre completamente l’uso dell’acqua.

“Non mi piace la parola 'minimizzare' l'acqua. Odio quel termine. Si sta ottimizzando", ha detto Cabot. “Stiamo cercando di scoprire quali informazioni esistono per permetterci di prendere decisioni per ottimizzare le risorse idriche di cui disponiamo”.

L’ottimizzazione delle risorse nelle aziende agricole ha molto a che fare con il clima, i cambiamenti di altitudine, le condizioni del terreno, le attrezzature costose e i sistemi di irrigazione.

Una resa tipica del mais è di circa 200 bushel per acro, ha detto Cabot. Ma un campo di 10 acri vede un sacco di varietà: alcuni acri producono 250 bushel, mentre altri potrebbero coltivare solo 150 bushel.

"Se applichiamo la stessa quantità di fertilizzante e teoricamente la stessa quantità di acqua, allora perché non otteniamo la stessa resa?" Egli ha detto.

Se un agricoltore versa 2,5 cm d’acqua su un intero campo, le piante avranno risultati variabili a causa delle mutevoli condizioni nelle diverse sezioni. L'acqua potrebbe fuoriuscire dalle zone più alte del campo e raccogliersi nelle zone più basse. Suoli diversi hanno tassi di assorbimento diversi: i terreni argillosi trattengono più acqua ma la assorbono più lentamente, mentre l’acqua scorre più rapidamente attraverso i terreni sabbiosi, ha detto Cabot.

“Non seguiamo la tendenza dell'ambiente naturale. Non stiamo facendo quello che l'ambiente naturale vuole che facciamo", ha detto.

Ma con i moderni miglioramenti tecnologici, gli agricoltori possono progettare programmi di irrigazione per applicare quantità variabili di acqua ai loro campi.

Questi sistemi di irrigazione a velocità variabile hanno un'efficienza di circa l'80% e sono spesso programmati sulla base di osservazioni storiche. I sistemi di irrigazione a sommersione (solco), quando gli agricoltori fanno scorrere l’acqua lungo le fosse che attraversano i loro raccolti, sono efficienti circa al 30%, ha detto Cabot.

Ma se gli agricoltori potessero adattare le loro pratiche di irrigazione in base a una mappa ricca di dati dei loro terreni coltivati ​​– o se un algoritmo di intelligenza artificiale potesse farlo per loro – l’intero processo potrebbe migliorare. Ed è proprio ciò che Cabot e i suoi partner di ricerca stanno cercando di fare.