Durante gli ultimi due anni scolastici, grazie ai fondi pervenuti dalla Regione Lombardia e dall’adesione al PON EDUGREEN avv. 22550 del 12.04.2022 le aziende agrarie dell’IIS Stanga si sono arricchite di strumentazione innovative, sostenibili e a tecnologia Agricoltura 4.0 di seguito illustrate.
DRONI– droni DJI Phantom 4 multispectral
Si tratta di due aeromobili a pilotaggio remoto: droni professionali dotati di sensoristica dedicata alla raccolta dati in fotografia multispettrale. Nello specifico, il drone scelto è il modello DJI Phantom 4 Multispectral, un dispositivo di classe C2 (normativa EASA). Tale modello consente di sorvolare campi più o meno estesi e raccogliere dati precisi sullo stato della vegetazione attraverso la fotocamera multispettrale: pensato dunque per l’agricoltura e il monitoraggio ambientale. La potente fotocamera ad esso associata racchiude un core di alta tecnologia in grado di memorizzare numerose immagini nitide in formato 1600×1300 nello spettro del visibile (RGB), ma soprattutto contemporaneamente, in lunghezze d’onda specifiche come l’infrarosso, il blu, verde, rosso e red-edge; la fotocamera è dotata di otturatore globale e stabilizzatore su tutti e tre gli assi. Posizionato sulla parte superiore della scocca è presente un sensore sensibile alla luce solare che cattura l’irradiazione, ottimizzando l’accuratezza e l’uniformità dei dati raccolti nei diversi momenti della giornata. Le informazioni vengono successivamente rielaborate per l’ottenimento di risultati estremamente accurati.Ad esempio, l’analisi dell’indice di vegetazione normalizzato, combinata alla visualizzazione di immagini RGB, permette di individuare i punti che necessitano di maggiore attenzione per impostare trattamenti mirati con rapidità ed efficacia, come il trattamento fitosanitario o l’irrigazione differenziata in una zona individuata.
Ricaduta sulla didattica
Docenti formati e dotati di patente per il corretto utilizzo predisporranno esercitazioni presso le aziende agricole in dotazione alla scuola. Gli operatori qualificati potranno sorvolare campi e zone coltivate dell’istituto, programmare missioni con decolli e atterraggi automatizzati grazie alla funzionalità assistita dal GPS in tutta sicurezza e raccogliere informazioni fotografiche multispettrali salvando tutti i dati nella memoria removibile del drone. Dopo aver scaricato ed archiviato i dati sul PC in un’aula dedicata, gli studenti impareranno ad analizzare i dati raccolti grazie al software dedicato della DJI, a sovrapporre le informazioni georeferenziandole in un sistema GIS, simulando ciò che già avviene nelle grandi realtà aziendali che usufruiscono delle tecnologie di precisione di agricoltura 4.0.
Durante la stagione vegetativa, le immagini multispettrali offrono a studenti e docenti informazioni utili altrimenti invisibili a occhio nudo. Con l’accesso a questo tipo di informazioni, e ai dati ottenuti dagli indici NDRE (Normalized Difference Red Edge Index) e NDVI (Normalized Difference Vegetation Index), i nostri studenti, futuri agricoltori, avranno l’opportunità di prendere decisioni consapevoli e immediate, imparando cosa significa ridurre i costi, risparmiare risorse e massimizzare le rese.
| Trattrice John Deere 6110M con caricatore frontale JD 603M 130 CV con guida Isobus |
| Trattrice JDM4317L 150 CV con guida Isobus |
TRATTORI
Con Isobus è possibile controllare tutta l’attività della macchina e degli attrezzi controllando i dati da remoto su un unico monitor. Lo scambio di informazioni e dati offre infatti un insostituibile
supporto in tutte le operazioni: permette di governare gli attrezzi Isobus certificati, come ad esempio seminatrici, trebbiatrici, irroratrici, ecc., ottimizzando la resa a seconda delle diverse condizioni di lavoro, grazie ai dati raccolti in tempo reale; integrato a sistemi di precisione satellitare consente di visualizzare la superficie trattata direttamente anche da remoto grazie ai sistemi di automazione, l’impiego dei sistemi di precisione satellitare consente di risparmiare carburante, fitofarmaci concimi e di rispettare l’ambiente. Permette di ridurre l’affaticamento
dell’operatore, che si trova a gestire macchinari che comunicando tra di loro consentono l’automazione delle attività.
Per tali trattori sono già state acquisite le autorizzazioni prescritte per l’utilizzo di GPS.
ROTOPRESSA – mascar mod monster-cut 870
La rotopressa a protocollo di comunicazione ISOBUS garantisce un’adeguata velocità dell’operazione e una costante pressione interna delle balle. Anche in questo caso i vantaggi del collegamento Isobus ricadono sulla qualità del prodotto finale e sulla riduzione dei consumi di carburante
ARATRO A RATEO VARIABILE– Moro trivomero trv 16 A
La connessione dell’aratro al sistema Isobus della trattrice consente di svolgere le operazioni in modo controllato programmando la profondità del lavoro evitando stress all’operatore durante questa delicata fase di aratura.
N.2 SPANDICONCIME– Agrex mod ferti – W isobus super profi 1500 rateo variabile
Grazie al collegamento Isobus è possibile monitorare costantemente la quantità di prodotto distribuito e la superficie trattata evitando sprechi di prodotto e garantire una distribuzione omogenea del concime.
Ricaduta sulla didattica
Grazie alle macchine e alle attrezzature agricole 4.0, docenti e studenti hanno la possibilità di avere un importante supporto in tutte le fasi della loro attività attraverso l’osservazione da remoto tramite le registrazioni delle operazioni svolte dal trattore su pc e di riscontrare sul campo i temi elaborati in classe in merito alla sostenibilità in agricoltura. Come per l’agricoltura di precisione, anche per l’agricoltura 4.0 lo scopo ultimo è quello di ottimizzare la produzione, ottenendo prodotti agroalimentari in quantità maggiori senza perdere qualità riducendo il consumo di carburante e l’utilizzo di prodotti chimici.
Grazie all’agricoltura 4.0 è possibile massimizzare le produzioni agricole pianificando in modo preciso tutte le fasi di lavorazione in campo, dalla semina alla raccolta, evitando sprechi di risorse e con un miglior controllo sui costi di produzione. Inoltre, applicando le tecnologie dell’agricoltura 4.0 si può migliorare il controllo e la tracciabilità della filiera, producendo alimenti di qualità in modo sostenibile. Queste importanti tematiche sono al centro delle nostre attività didattiche per arricchire le conoscenze e le competenze dei nostri studenti.
N. 2 SERRE
Sono stati acquistati impianti e sistemi ausiliari di potenziamento per dotare le nuove serre laboratoriali di circa 20 mq. ciascuna, riscaldate da utilizzare durante tutto l’anno scolastico le seguenti dotazioni: generatore di aria calda, sistema d’ombreggio d’interno automatico, centralina e quadro elettrico per controllo climatico e n. 8 bancali in alluminio per ogni serra.
Le attrezzature acquistate, per il potenziamento delle due serre, dedicate all’orticoltura e alla floricoltura, hanno lo scopo di migliorare le condizioni ambientali di crescita delle piante e allo stesso tempo di effettuare un risparmio idrico e un corretto utilizzo dei fertilizzanti rendendo le serre il più possibile autonome da fonti esterne di energia.
È stato acquistato, per ogni serra, un quadro di comando con centralina per il controllo climatico e conseguente gestione delle aperture laterali motorizzate, del sistema di gonfiaggio di teli coibentanti, della movimentazione dello schermo interno ombreggiante e del sistema di riscaldamento ad aria calda. La gestione delle attrezzature per il mantenimento delle condizioni climatiche ottimali per la crescita delle piante può essere gestita sia manualmente (con comando ON/OFF) che in automatico tramite i sensori di temperatura interni alle serre, ai sensori di pioggia e di vento e al luxometro.
In particolare, le serre sono state potenziate con l’impianto di irrigazione e fertirrigazione, con bancali con ruote m 1,60 x m 3,00 con una struttura in lega di alluminio che garantisce una estrema leggerezza, vasche in POLISTIRENE trattata UV, con grecature per il drenaggio, filtro per evitare l’accumulo dello sporco come terriccio e fogliame e valvola di scarico per predisposizione a flusso-riflusso.
Ogni bancale è irrigato a mezzo di sistema Ebb&Flood tramite un dosaggio manuale e proporzionale (espandibile anche in futuro) tramite una mandata in PE e linee secondarie, le quali sono state collegate al pozzo di origine.
Le serre sono state dotata su ambo i lati di aperture in film singolo tipo PATIDILITE, sp.200 my, a lunga durata e stabilizzati UV termici e ad arrotolamento motorizzato. Queste aperture laterali servono per ottenere una naturale ventilazione all’interno.
Le serre sono state implementate da generatori di aria calda con controllore integrato elettronico per mantenere costante la temperatura. Il particolare sistema di ancoraggio dei generatori di aria al telaio serve ad assorbire le dilatazioni e sollecitazioni termiche. I turbolatori a spirale in acciaio termico servono ad aumentare e migliorare il rendimento dello scambiatore. L’impianto si completa con il quadro elettrico corredato da Telesalvamotore, commutatore estate/inverno e doppio controllo termostatico Fan/Limit e dal Termostato ambiente elettronico digitale con visualizzazione temperatura e griglia di recupero dell’aria.
Il funzionamento del sistema di ombreggiamento e di coibentazione mediante schermo a gestione automatica con apertura-chiusura in senso longitudinale sarà gestito tramite un quadro di controllo in modalità ON-OFF oppure in AUTOMATICO mediante sensore LUX. La coibentazione e l’ombreggiamento della serra è garantito tramite l’utilizzo di un telo MOD. LUMINA 50.
Ricaduta sulla didattica
L’Istituto utilizza le serre potenziate per attivare una didattica laboratoriale all’interno di insegnamenti professionalizzanti, quali ad esempio “Produzioni Vegetali” e “Gestione dell’ambiente e del territorio”, per osservare e studiare i fenomeni naturali e permettendo di coltivare con un basso impatto ambientale in quanto le strumentazioni prevedono il controllo di tutte le condizioni ambientali che influenzano la crescita delle piante.
La didattica laboratoriale per l’IIS Stanga è una metodologia che consente agli allievi di imparare facendo (learning by doing): attraverso le attività pratiche il sapere diventa conoscenza in azione. La didattica laboratoriale aiuta a sviluppare inoltre competenze trasversali quali la socializzazione e il problem solving. È
inoltre una metodologia utile per un apprendimento efficace per tutti gli alunni della classe
compresi gli alunni BES. Le serre con le loro nuove tecnologie rappresentano per l’istituto luoghi dove conciliare l’attività pratica (coadiuvata e veicolata dalla presenza dei docenti tecnico pratici) con l’utilizzo di tecnologie innovative che permettono di realizzare, tra gli altri, gli obiettivi di sostenibilità
Realizzare l’integrazione dell’Agenda 2030 nei curriculi scolastici ha effetti positivi anche sull’orientamento in una fase economica legata alla digitalizzazione, all’economia circolare, al progresso in campo tecnologico e alle biotecnologie.
L’educazione alla sostenibilità, declinata nei suoi diversi aspetti, contribuisce ad un’educazione di qualità aggiornando e migliorando le finalità e i risultati di apprendimento, aumentando la partecipazione degli studenti ma anche aumentando le capacità di problem solving e le capacità di ricerca e di pensiero critico.
VERTICAL FARM
Si compone di n.1 MODULO PROPAGAZIONE 5 LIVELLI predisposto per la crescita delle piante durante la fase di propagazione e di n.2 MODULO VEGETAZIONE 5 LIVELLI predisposti per la crescita durante la fase di vegetazione.
Le vertical farm rappresentano una soluzione rivoluzionaria per la produzione primaria alimenti,
essendo facilmente realizzabili in qualunque tipo di edificio. Mirano a ricreare le situazioni ambientali adatte alla crescita di varie tipologie di piante e ortaggi, riducendo l’utilizzo di acqua e ottenendo produzioni a km zero. Si tratta di sistemi volti a migliorare e ottimizzare le condizioni di crescita di una determinata coltura. In particolare la Vertical Farm punta a massimizzare lo spazio disponibile attraverso la verticalizzazione dell’area coltivata e mira a ricreare ed ottimizzare tutti i fattori di crescita in un ambiente chiuso ed isolato dall’esterno. Rispetto ad un metodo tradizionale con la Vertical farm si ha un miglioramento visibile della quantità e della produzione, risparmio di fertilizzanti e di acqua e un’assenza totale di utilizzo di erbicidi.
Attraverso la vertical farm gli studenti potranno apprendere con attività diretta laboratoriale i nuovi sistemi di germogliamento, propagazione e vegetazione fuori suolo, permettendo di preservare questa risorsa nel rispetto dello sviluppo sostenibile.
IDROPONICA
Si compone di MODULI DI PROPAGAZIONE IDROPONICA con fori per la crescita delle piante durante la fase di propagazione e MODULI DI COLTIVAZIONE IDROPONICA con Impianto di illuminazione e di ossigenazione dell’acqua integrata.
Il sistema di coltivazione in idroponica è un sistema adatto alle colture a ciclo breve come lattuga e baby leaf. La coltivazione avviene in vasche riempite con acqua arricchita di elementi nutritivi e le colture crescono su pannelli galleggianti dal design studiato appositamente per offrire le condizioni di crescita ottimali. In questo sistema l’acqua circola per gravità attraverso la struttura. Il sistema inoltre crea un ambiente luminoso per la parte epigea grazie al materiale riflettente del pannello, creando un microclima ideale per lo sviluppo di foglie forti e sane. Inoltre l’effetto isolante dei pannelli galleggianti e l’elevata quantità di acqua disponibile non solo garantiscono un clima di coltivazione ottimale ma permettono un prodotto finale pulito e una migliore shelf life. Gli studenti potranno apprendere con attività diretta laboratoriale sperimentare questo innovativo sistema di coltivazione i cui
I vantaggi sono l’ottimizzazione dell’utilizzo di acqua, la riduzione delle malattie radicali tipiche dei sistemi tradizionali, l’assorbimento radicale dei nutrienti più veloce e una crescita maggiore delle piante.
Tutto questo porta ad un risparmio di acqua e di suolo, nell’ottica di una coltivazione sostenibile, e permette di migliorare l’aspetto economico con la riduzione dell’uso dei fertilizzanti e con l’aumento della produzione rispetto ai sistemi tradizionali.
Fonti dei finanziamenti
Progetto relativo al Piano Lombardia – D.G. Agricoltura, alimentazione e sistemi verdi D.d.s.21 luglio 2021, n. 9995 e successiva rettifica d.d.s. 29 luglio 2021 n. 10454, di approvazione del “Bando per il potenziamento delle dotazioni tecnologiche innovative e delle attrezzature tecnico scientifiche per gli istituti tecnici agrari statali” Codice: RLM12021020882, pubblicato sul BURL SO N. 30 del 26 luglio 2021-CUP D19J21015490002
– Fondi Strutturali Europei – Programma Operativo Nazionale “Per la scuola, competenze e ambienti per l’apprendimento” 2014-2020 – Fondo europeo di sviluppo regionale (FESR) – REACT EU – Asse V – Priorità d’investimento: 13i – (FESR) “Promuovere il superamento degli effetti della crisi nel contesto della pandemia di COVID-19 e delle sue conseguenze sociali e preparare una ripresa verde, digitale e resiliente dell’economia” – Obiettivo specifico 13.1: Facilitare una ripresa verde, digitale e resiliente dell’economia – Azione 13.1.4 – “Laboratori green, sostenibili e innovativi per le scuole del secondo ciclo” – Avviso 22550 del 12/04/2022 Codice progetto: 13.1.4A-FESRPON-LO-2022-63
A breve grazie all’investimento di ulteriori fondi provenienti da un ulteriore PON EDUGREEN avv. 78988 del 29-05-2023 cui l’IIS Stanga ha aderito, le aziende agrarie si potranno arricchire di ulteriori attrezzatture. In particolare dedicato alla didattica sarà acquistato un simulatore AgriIim PIATTAFORMA DI SIMULAZIONE PER LE NUOVE TECNOLOGIE DI AGRICOLTURA DI PRECISIONE.
AgriSIm© consente di valutare e prevedere il comportamento di tutte le tecnologie che caratterizzano l’agricoltura di precisione, con una soluzione chiavi in mano e per scopi di formazione e applicazione di un approccio Driver In the Loop, AgriSIm è disponibile all’interno di un simulatore statico che verrà messo a disposizione di tutti gli alunni e verrà situato presso la sede di Crema. E’ un simulatore fisico-virtuale, una sorta di videogioco, fiore all’occhiello delle macchine agricole messe a disposizione dal Crea.
L’IIS Stanga ha partecipato inoltre a un ulteriore progetto della Regione Lombardia a valere sulle risorse di cui al D.d.u.o. 7 ottobre 2022- n. 14367 in attuazione del D.g.r. n. XI/6829/2022 del 2 agosto 2022- vista la L.r. 9/2020 – Piano Lombardia – di approvazione del Bando per il «Potenziamento delle dotazioni tecnologiche innovative e delle attrezzature tecnico scientifiche per gli istituti tecnici agrari e gli istituti professionali ad indirizzo agrario» Codice RLM12022028223 pubblicato sul BURL Serie Ordinaria n. 41 – Venerdì 14 ottobre 2022; PROGETTO ID 4193748° grazie al quale sono pervenuti fondi per 465.000 euro destinati non solo agli acqisti di dotazioni innovative 4.0 ma anche a sostituire ed implementare le attrezzature obsolete delle aziende. In particolare con tali fondi è stato previsto l’acquisto del ROBOT di MUNGITURA per la stalla presso l’azienda Abbadia . L’installazione avverrà durante l’a.s.2023-2024
Dott.ssa Roberta Ghirardosi