Introduzione al progetto

Relativamente all’impiego di procedure basate sulla spettrofotometria e sensoristica di tipo iperspettrale verranno sviluppate, implementate e messe a punto architetture (i.e. sistemi integrati hardware e software di tipo portatile) operanti sia a scala puntuale che di immagine coltivazione, tutto ciò al fine di poter valutare in maniera pressoché continua la presenza/assenza di clorati e perclorati nelle colture (i.e. valerianella), in relazione a possibili diverse modalità di coltivazione in serra. Tali procedure saranno inoltre utilizzate nelle fasi di post raccolta. L’identificazione ed il riconoscimento di specifiche caratteristiche delle piante, nonché la loro classificazione in base a specifici attributi (i.e. assenza di clorati e perclorati), rappresentano aspetti importanti, che se analizzati attraverso metodiche di facile uso, basso costo e soprattutto non richiedenti il prelievo e la preparazione del campione, rappresentano uno strumento di fondamentale importanza al fine di operare un controllo ed un monitoraggio pressoché continuo sia della pianta (i.e. valeriana), nonché delle caratteristiche dei suoli, con specifico riferimento alle condizioni di coltivazione in serra ed alla gestione dei fertilizzanti (i.e. a base di clorati e nitrati) in relazione a specifiche azioni e/o a condizioni ambientali. A tal fine verranno messe a punto procedure di indagine spettroscopiche e/o iperspettrali sviluppate a partire dall’analisi delle piante, delle caratteristiche e dello stato dei suoli. Le procedure spettroscopiche innovative verranno quindi confrontate, per ciascuna delle tipologie investigate (i.e. piante e suoli), con quelle analitiche classiche, correntemente utilizzate, tutto ciò al fine di costruire modelli/procedure di correlazione, attraverso i/le quali sarà poi possibile determinare gli attributi di interesse delle diverse tipologie (i.e. piante, e suoli) a partire dal solo rilievo degli attributi iperspettrali direttamente acquisiti. Il progetto potrà avere luogo grazie alla formazione di un partenariato. Questo sarà composto da aziende agricole e di commercializzazione appartenenti al settore ortofrutticolo del territorio laziale ed in particolare dell’area dell’Agro Pontino il cui obiettivo sarà quello di ottenere un prodotto specifico: la valerianella a zero contenuto di clorati e perclorato. Saranno inoltre coinvolti un organismo di ricerca pubblico, il Centro Ricerche e Servizi per l’Innovazione Tecnologica Sostenibile (Ce.R.S.I.Te.S) dell’Università di Roma – La Sapienza e due organismi di ricerca privati: Eurolab S.r.l. e il Centro Europeo di Studi Manageriali. Per tale progetto saranno coinvolte altre figure professionali. Le attività di ricerca verranno svolte attraverso: • l’utilizzazione di tecniche di monitoraggio innovative di tipo non distruttivo e non invasivo finalizzate alla valutazione degli effetti dell’applicazione di un protocollo che garantisca la produzione di valerianella a basso contenuto di nitrati attraverso lo studio dei vari cambiamenti registrati durante la coltivazione; • lo sviluppo, messa a punto, implementazione e verifica di tecniche, basate su spettrofotometria digitale iperspettrale operante nel VIS (400-1000 nm), NIR (1000-1700 nm) e SWIR (1000-2500 nm), in grado di poter operare un monitoraggio rapido, semplice ed efficiente dello stato delle piante e dei suoli in relazione a diversi protocolli di coltivazione. Le metodologie usate saranno quelle proprie delle analisi chemiometriche e degli algoritmi di riconoscimento e classificazione correntemente utilizzati per tale tipologia d’indagine. Per il conseguimento di tale obiettivo si farà ricorso, dal punto di vista software, alle librerie contenute nel PLS_Toolbox (Eigenvector Research, Inc.) operante in ambiente MATLAB (The Mathworks, Inc.). Saranno quindi sviluppate, implementate, messe a punto e validate specifiche procedure sviluppate in forma autonoma ed originale dal gruppo di ricerca. Le indagini saranno sviluppate attraverso acquisizione, archiviazione, pre-processamento e analisi di dati iperspettrali (i.e. spettri digitali delle piante e dei suoli da 400-2500 nm a diversa risoluzione spettrale). Tale approccio sarà finalizzato alla messa a punto di modelli di classificazione/riconoscimento sia del diverso stato delle piante di valerianella in relazione al contenuto di clorati e perclorati nelle foglie, che delle caratteristiche dei suoli (i.e. modalità e tipologia di concimazione) ed in relazione alle condizioni operative di coltivazione in serra. Tutto ciò si realizzerà attraverso la costruzione di modelli di correlazione tra le informazioni precedentemente citate e quelle ricavate mediante analisi di tipo classico.