Nutraceutical Indoor Farming in Emilia Romagna through Artificial Intelligence Sensoring (nifERais)

Alte competenze Orsini 2020

Abstract

L’ambiente ha un ruolo chiave nell’influenzare lo sviluppo delle specie vegetali. L’interazione con fattori di origine biotica (insetti, funghi, virus, nematodi) e abiotica (luce, acqua, nutrienti, temperatura, ecc.) comporta risposte fisiologiche e morfologiche specifiche. Le piante rappresentano una valida fonte, e in diversi casi l’unica, di costituenti bioattivi (antocianine, flavonoidi, alcaloidi, tannini, ecc.) impiegati in processi industriali per scopi alimentari, medici, nutraceutici e cosmetici. Negli ultimi anni sta cambiando il modo di intendere l’alimentazione e viene data sempre maggiore importanza ad alimenti funzionali, cioè ricchi in molecole con proprietà protettive e benefiche per l’organismo. Si può pertanto affermare che cibo, salute e ambiente siano fortemente legati e ciò apre numerosi percorsi di ricerca e sviluppo tecnologico atti a garantire la produzione di alimenti di elevata qualità e benefici per la salute, al contempo garantendo sostenibilità ambientale della produzione. L’agricoltura del futuro, cui spesso si fa riferimento con il termine agricoltura 4.0, dovrà integrare le più moderne tecnologie al fine di ottimizzare la sostenibilità economica e ambientale delle produzioni. I sistemi di coltivazione indoor che impiegano illuminazione artificiale giocheranno un ruolo di sempre maggiore importanza in ambito agricolo. All’interno di una indoor farm si possono ricreare le condizioni (temperatura, luce, CO2, acqua, nutrienti) ideali per la crescita e lo sviluppo di specie vegetali, oltre a poterle gestire dinamicamente in relazione alle esigenze della coltura. Inoltre, le condizioni climatiche controllate e la protezione da elementi di stress ambientale o da organismi dannosi, porta a limitazione nell’uso di prodotti fitosanitari e riduzione degli scarti vegetali. Tali sistemi produttivi possono pertanto rendere più competitivo il comparto agroalimentare, spingendolo verso un progressivo rinnovamento. Comprendere le interazioni tra pianta e ambiente è la chiave di volta per ottenere i migliori protocolli di gestione del sistema di coltivazione al fine di ottenere piante con contenuto in composti funzionali di rilievo. Tuttavia, si tratta di interazioni molto complesse da delineare in quanto ogni singolo fattore ambientale non agisce sulla pianta in maniera indipendente ma innesca una serie di risposte fisiologiche e morfologiche che a loro volta interagiscono con altri fattori ambientali. Diviene quindi necessario elaborare una visione olistica dell’intero sistema. Le tecnologie di agricoltura di precisione basate sull’Internet of Things (IoT), BigData Analytics e Intelligenza Artificiale (IA) si presentano come validi strumenti che, attraverso l’analisi incrociata di una vasta mole di dati, sono in grado fornire modelli diagnostici e predittivi a supporto dei processi decisionali e produttivi. Il progetto di ricerca Nutraceutical Indoor Farming in Emilia Romagna through Artificial Intelligence and Sensoring(nifERais) mira ad identificare le migliori strategie di coltivazione in ambiente controllato di specie vegetali al fine di ottenere un incremento della biosintesi di composti funzionali. All’interno della sperimentazione saranno integrate le nuove tecnologie di BigData Analytics e di IA che attraverso la raccolta ed elaborazione di una vasta mole di dati, fungeranno da supporto alle strategie decisionali per l’ottenimento di prodotti vegetali ad elevato contenuto in composti bioattivi a scopo nutraceutico e farmacologico, fornendo anche indicazioni sulla sostenibilità di questi sistemi colturali. Il progetto nifERais ha come obiettivo la formazione di una figura professionale con conoscenze delle interazioni che intercorrono tra pianta e ambiente di coltivazione, capace di gestire i sistemi di coltivazione indoor per l’ottenimento di prodotti vegetali ad elevato contenuto di composti bioattivi

Dettagli del progetto

Responsabile scientifico: Francesco Orsini

Strutture Unibo coinvolte:
Dipartimento di Scienze e Tecnologie Agro-Alimentari

Coordinatore:
ALMA MATER STUDIORUM - Università di Bologna(Italy)

Contributo totale di progetto: Euro (EUR) 30.000,00
Durata del progetto in mesi: 12