La quarta rivoluzione agricola

Secondo il World Food and Agriculture Statistics Yearbook 2021, nel 2020 l'agricoltura ha impiegato il 27% della forza lavoro globale, e i lavoratori dei Paesi asiatici ne hanno rappresentato il 6%. L'agricoltura è quindi una parte vitale dell'economia e l'innovazione nel settore avrebbe benefici di vasta portata. Industry 4.0 ha creato la possibilità di un'Agricoltura 4.0, ma la sua implementazione deve affrontare molte sfide.

Negli ultimi 50 anni, l'agricoltura ha svolto un ruolo critico nello sviluppo del continente asiatico. La cosiddetta "green revolution" - altrimenti nota come terza rivoluzione agricola - ha comportato un netto aumento della produttività e del reddito grazie a miglioramenti a livello di meccanizzazione, coltivazione, fertilizzanti, irrigazione e controllo dei parassiti. Ciò ha contribuito enormemente a una più ampia crescita economica.

Risulta quindi chiaro che l'innovazione e il progresso nel settore agricolo dovrebbero essere oggetto di attenzione costante per lo sviluppo economico. Il prossimo passo potenziale si basa su Industry 4.0 e viene etichettato da alcuni come Agricoltura 4.0 o la quarta rivoluzione agricola. L'automazione svolgerà un ruolo importante in questo percorso di crescita, ma la sua disponibilità e fattibilità variano in base a molti fattori, tra cui ubicazione dell'azienda agricola, dimensioni e fondi disponibili.

Agricoltura rurale

I piccoli agricoltori — quelli che lavorano in piccole aziende agricole e che generalmente sostengono una singola famiglia con un mix di colture destinate alla vendita e agricoltura di sussistenza — rappresentano più o meno il 90% della totalità degli agricoltori nel mondo, e circa l'80% degli alimenti prodotti in Asia e nell'Africa sub-sahariana proviene da piccole realtà.

Queste aziende agricole in genere hanno produttività e rendimenti bassi, richiedono una grande quantità di forza lavoro e negli ultimi anni sono state soggette a una carenza di manodopera, dato che i lavoratori si trasferiscono nelle aree urbane per cercare opportunità nel settore manifatturiero. I piccoli agricoltori hanno quindi un grande bisogno di tecnologia di automazione per dare slancio a efficienza e qualità dei prodotti, riducendo al contempo la dipendenza dalla manodopera.

I veicoli autonomi possono svolgere un ruolo importante nell'automatizzare l'agricoltura rurale, che si tratti di droni aerei o di veicoli terrestri come i trattori. Questi robot possono essere utilizzati per l'irrigazione, la distribuzione di fertilizzanti, pesticidi, sementi e la diserbatura, processi che richiedono ore di duro lavoro se eseguiti manualmente. Possono anche essere programmati per monitorare e ottimizzare automaticamente tali processi, il che dovrebbe contribuire in qualche modo a migliorare la resa delle colture riducendo al minimo la manodopera.

Le aziende con un terreno irregolare, difficile da percorrere per i robot, possono trarre vantaggio da impianti permanenti come l'AASPP (piattaforma automatizzata per l'autopropulsione agricola), recentemente proposta per l'automazione della coltivazione del riso. 

Che si tratti di sistemi mobili o fissi, questo tipo di automazione avrà un costo, che potrebbe essere troppo elevato per molti piccoli agricoltori, e molte tecnologie potrebbero essere disponibili solo per le grandi aziende agricole, come le piantagioni di grandi corporation.

Sono quindi necessarie soluzioni con un basso costo iniziale e con vantaggi immediati. Potrebbero essere progettate in modo mirato, come il modello dei robot agricoli Ambit Robotics as a service (ARaaS), o il robot "Digital Farmhand" dell'Australian Centre of Field Robotics (ACFR), il quale presenta un design deliberatamente semplice che agevola la riparazione e la sostituzione dei moduli per una varietà di funzioni, rendendoli molto versatili.

Agricoltura urbana

L'agricoltura urbana prevede la coltivazione, la trasformazione e la distribuzione di prodotti alimentari nelle aree urbane o nelle zone circostanti. Questo approccio si presta più facilmente alle tecnologie dell'Agricoltura 4.0, come l'automazione robotica e l'Internet degli oggetti (IoT), dato che le aziende agricole urbane sono meno isolate e più connesse in termini di connettività, copertura mobile e collegamenti di trasporto. La progettazione può avvenire anche pensando ai robot e all'automazione e, nel caso di coltivazioni indoor, può predisporre ambienti molto più prevedibili e controllabili.

Ad esempio, l'azienda agricola AgTech Singrow di Singapore coltiva fragole, spinaci e pomodori nella propria fattoria indoor.  Le tecnologie utilizzate per migliorare la resa, ridurre i tempi di coltivazione e utilizzare meno energia includono i sistemi di raccolta e impollinazione automatizzati assistiti dall'intelligenza artificiale e il prelievo automatico, agevolati da videocamere a infrarossi per rilevare la piena fioritura e la maturazione del prodotto. 

L'agricoltura verticale rappresenta una soluzione interessante per aumentare la produzione mantenendo al minimo l'uso del suolo nelle aree urbane, che altrimenti rappresenterebbe un potenziale ostacolo all'adozione su vasta scala dell'agricoltura urbana. L'automazione sarà fondamentale in queste aziende agricole per consentire un accesso facile, rapido e sicuro alle colture sopraelevate.

Che cosa ci riserva il futuro?

La strada verso l'automazione nelle piccole aziende rurali non sembra essere facile. Tuttavia, l'agricoltura urbana potrebbe registrare una crescita significativa nei prossimi anni, promettendo un percorso più facile verso l'Agricoltura 4.0. L'Asia sta vivendo una rapida urbanizzazione e vive la crescente necessità di nutrire la sua popolazione; molti agricoltori stanno già scegliendo di passare dalle aree rurali alle aree urbane alla ricerca di posti di lavoro nel settore manifatturiero. Ciò indica che l'agricoltura urbana ha già una forza lavoro pronta a entrare in azione.

Che si tratti di aree urbane o rurali, l'adozione delle tecnologie legate all'Agricoltura 4.0 sarà costosa, tuttavia esistono misure che le aziende e gli agricoltori possono adottare per mitigare parte di queste spese. L'uso di sistemi più vecchi od obsoleti è un modo per raggiungere questo obiettivo, poiché questi modelli offrono molti dei vantaggi della tecnologia più recente ma a costi ridotti.