Επιλεκτική συγκομιδή που καθοδηγείται από χάρτες drone: η μελέτη περίπτωσης της Fattoria di Cinciano στο Chianti Classico

Εισαγωγή

Η αμπελουργία αντιμετωπίζει μια ολοένα και πιο σύνθετη πρόκληση τα τελευταία χρόνια: να παράγει οίνους υψηλής ποιότητας αποτελεσματικά, βιώσιμα και με συνέπεια στις απαιτήσεις της αγοράς.μειώνοντας παράλληλα το στοιχείο της υποκειμενικότητας στις γεωπονικές αποφάσεις. Στο πλαίσιο αυτό, οι τεχνολογίες γεωργίας ακριβείας αποτελούν βασικό εργαλείο για την ανάγνωση και τη διαχείριση της φυσικής μεταβλητότητας του αμπελώνα.
Μεταξύ των ψηφιακών λύσεων που είναι σήμερα διαθέσιμες, η χρήση χάρτες σθένους drone επιτρέπει τη μετατροπή των γεωπονικών πληροφοριών σε εργασίες στον αγρό. Η προσέγγιση αυτή ανοίγει νέες δυνατότητες, ακόμη και για μια παραδοσιακά χειροκίνητη και υποκειμενική φάση, όπως η επιλεκτική συγκομιδή, επιτρέποντας από μια επιλογή που βασίζεται στην οπτική εμπειρία σε μια συλλογή που καθοδηγείται από αντικειμενικά, χωροθετημένα δεδομένα.
Η μελέτη περίπτωσης που παρουσιάζεται σε αυτό το άρθρο δείχνει πώς η ενσωμάτωση της τηλεπισκόπησης, της οριοθέτησης του αμπελώνα και της διαφοροποιημένης διαχείρισης του τρύγου μπορεί να οδηγήσει στην παραγωγή διαφορετικών οίνων, καθένας από τους οποίους αποτελεί έκφραση των διαφορετικών βλαστικών-παραγωγικών συνθηκών του αμπελώνα.

Η περίπτωση της Fattoria di Cinciano

Στην περιοχή Chianti Classico DOCG βρίσκεται το οινοποιείο Cinciano. Ο αμπελώνας του αγροκτήματος εκτείνεται σε 28 εκτάρια και κυριαρχείται από την άμπελο Sangiovese, η οποία καλύπτει περίπου το 90% της συνολικής έκτασης του αμπελώνα. Τα αγροτεμάχια, αν και βρίσκονται σε μια αρκετά συγκεντρωμένη περιοχή, χαρακτηρίζονται από έντονη ποικιλομορφία εδαφών και υψομέτρου. Πράγματι, μπορεί κανείς να εντοπίσει εδάφη με έντονη αργιλική συνιστώσα στα 150 μέτρα πάνω από το επίπεδο της θάλασσας, και στη συνέχεια να προχωρήσει σε εδάφη πλούσια σε μάργες και άργιλο στο κεντρικό τμήμα, μέχρι τα 360 μέτρα πάνω από το επίπεδο της θάλασσας, όπου υπάρχει επίσης μια καλή αμμώδης συνιστώσα.

Από τη χειροκίνητη στην αυτοματοποιημένη επιλογή

Στο παρελθόν, τα σταφύλια για την παραγωγή του Chianti Classico "Gran Selezione " συγκομίζονταν μέσω οπτικής επιλογής των καλύτερων τσαμπιών. Προφανώς, η μέθοδος αυτή επιφέρει επίσης μεταβλητότητα λόγω των υποκειμενικών παραμέτρων αξιολόγησης αυτών που κάνουν τον τρύγο. Για να γίνει η αξιολόγηση αντικειμενική, μπορούν να συσχετιστούν ο δείκτης ζωηρότητας, το φορτίο παραγωγής και τα ποσοτικά ποιοτικά χαρακτηριστικά των σταφυλιών.
Στη μελέτη περίπτωσης που παρουσιάζουμε σήμερα, ένα πολυφασματικό drone DJI Mavic χρησιμοποιήθηκε για εναέριες έρευνες προκειμένου να ληφθούν RGB (πραγματικό χρώμα) και πολυφασματικές εικόνες του εξεταζόμενου αμπελώνα. Χρησιμοποιώντας λογισμικό φωτογραμμετρίας, κατέστη δυνατή η κατασκευή του ορθομωσαϊκού του αγρού από το οποίο εξήχθησαν χάρτες με βάση τους δείκτες βλάστησης. Συγκεκριμένα, δημιουργήθηκε ένας χάρτης με βάση τον δείκτη NDVI και ο χάρτης σχετικής ζώνης λαμβάνοντας υπόψη 3 ομοιογενείς περιοχές (υψηλής, μέσης και χαμηλής ζωηρότητας). Η εξέλιξη των δεδομένων, από την ακατέργαστη μορφή στο χάρτη, παρουσιάζεται στην Εικόνα 1.

Σχήμα 1: Πρωτόκολλο επεξεργασίας εικόνας: από ορθομωσαϊκό RGB σε χάρτη NDVI για τη δημιουργία ομοιογενών περιοχών (πράσινο=υψηλή ζωηρότητα- κίτρινο=μέτρια ζωηρότητα- κόκκινο=χαμηλή ζωηρότητα).

Η οριοθέτηση των ζωνών είναι θεμελιώδης για την επιλογή των περιοχών στις οποίες θα γίνει η δειγματοληψία των σταφυλιών. Αναλυτικότερα, προσδιορίστηκαν 9 σημεία δειγματοληψίας (σχήμα 2), δηλαδή 3 σημεία για κάθε ομοιογενή ζώνη που φαίνεται στο σχήμα. Σε κάθε σημείο πραγματοποιήθηκαν οι ακόλουθες έρευνες:
1) τρισδιάστατη σάρωση του φυτού της αμπέλου με τη χρήση του iAgro-
2) ζύγιση και καταμέτρηση των τσαμπιών ανά φυτό-
3) ανάλυση των δειγμάτων σε διαπιστευμένο εργαστήριο.

Σχήμα 2: Δειγματοληψία σταφυλιών ανάλογα με την περιοχή.

Η εφαρμογή iAgro δημιουργεί το ψηφιακό δίδυμο του φυτού ή τμήματος της γραμμής και μετρά τις κύριες βιομετρικές παραμέτρους του θόλου: ύψος, πάχος και όγκος του θόλου, LAI (Δείκτης φυλλικής επιφάνειας), TRV (Όγκος γραμμής δέντρων) και LWA (Επιφάνεια φυλλικού τοιχώματος). Χρησιμοποιώντας αυτά τα δεδομένα, υπολογίζεται επίσης η βέλτιστη δόση του μείγματος φυτοπροστασίας.
Για κάθε επιλεγμένο φυτό, οι συστάδες μετρήθηκαν, ζυγίστηκαν και στη συνέχεια αναλύθηκαν για να εκτιμηθεί ένας αριθμός παραμέτρων: μέσο βάρος μούρων, αναλογία στεμφύλων προς χυμό, συγκέντρωση σακχάρων, ολική οξύτητα, pH, μηλικό οξύ, εύκολα αφομοιώσιμο άζωτο (APA), δυναμικό εκχυλισιμότητας ανθοκυανών σε pH 1, εκχυλίσιμες ανθοκυάνες σε pH 3,2 και ποσοστό εκχυλίσιμων ανθοκυανών, δείκτης φαινόλης και ποσοστό τανινών στους σπόρους.

Επιλεκτική συγκομιδή σταφυλιών

Για την παραγωγή του Chianti Classico "Gran Selezione", συλλέχθηκαν τα καλύτερα τσαμπιά από περιοχές που χαρακτηρίζονται από χαμηλή ζωηρότητα (με κόκκινο χρώμα). Με τον όρο καλύτερα τσαμπιά εννοούμε αραιά, μεσαίου και μικρού μεγέθους τσαμπιά, απαλλαγμένα από μούχλα, σήψη, μη διεισδυτικά μούρα και θερμικό έγκαυμα. Σε ένα δεύτερο πέρασμα, τα υπόλοιπα τσαμπιά συγκομίστηκαν στις κόκκινες περιοχές. Στο τρίτο πέρασμα, συγκομίστηκαν τα τσαμπιά στις περιοχές υψηλής ζωηρότητας (με πράσινο χρώμα). Το σχήμα 3 δείχνει το σύστημα συγκομιδής που χρησιμοποιήθηκε κατά τη συγκομιδή με ελκυστήρα.

Σχήμα 3: Σύστημα συγκομιδής: περιοχές μέσης και χαμηλής ζωηρότητας με κόκκινο χρώμα, περιοχές υψηλής ζωηρότητας με πράσινο χρώμα.

Είναι σημαντικό να διευκρινιστεί ότι οι 3 παρτίδες που συγκομίστηκαν χρησιμοποιήθηκαν για την παραγωγή 3 διαφορετικών οίνων. Για να μην επηρεαστούν οι ιδιότητες των σταφυλιών, κάθε διαδικασία οινοποίησης πραγματοποιήθηκε με τον ίδιο τρόπο: ίδιο στέλεχος επιλεγμένων ζυμών, ίδιες προσθήκες ενεργοποιητών, θρεπτικών και οινολογικών πρόσθετων.

Αποτελέσματα: σύγκριση σταφυλιών και οίνων

Εξετάζοντας τα δεδομένα της δειγματοληψίας σταφυλιών, είναι προφανές ότι οι διαφορετικές ζώνες ζωηρότητας των αμπελώνων παράγουν σταφύλια με πολύ διαφορετικά χαρακτηριστικά (Εικόνα 4). Οι περιοχές υψηλής ζωηρότητας παρουσιάζουν υψηλότερο φορτίο παραγωγής, με μεγαλύτερα τσαμπιά και σταφύλια κατά μέσο όρο και χαμηλότερη αναλογία στεμφύλων/χυμού. Οι συνθήκες αυτές αντικατοπτρίζονται άμεσα στη σύνθεση των σταφυλιών, οδηγώντας σε χαμηλότερες τιμές σακχάρων και ολικής οξύτητας. Καθώς κινείται κανείς προς τις περιοχές μέσης-χαμηλής ζωηρότητας, η παραγωγή μειώνεται, αλλά η συγκέντρωση των κύριων ποιοτικών παραμέτρων αυξάνεται. Μια άλλη σχετική πτυχή αφορά το μηλικό οξύ, το οποίο υπάρχει σε μεγαλύτερες ποσότητες στα φυτά με μεγαλύτερη ζωηρότητα. Αυτό συνδέεται κυρίως με το μικροκλίμα του τσαμπιού: στις περιοχές υψηλής ζωηρότητας, το πιο ανεπτυγμένο φύλλωμα προστατεύει τα μούρα από το άμεσο ηλιακό φως και τις υψηλές θερμοκρασίες, επιβραδύνοντας την αποικοδόμηση του μηλικού οξέος σε σύγκριση με τις πιο εκτεθειμένες περιοχές. Τέλος, στις περιοχές χαμηλής ζωηρότητας, υπάρχει υψηλότερη συγκέντρωση φαινολικών ενώσεων.

Σχήμα 4: Χάρτες των κύριων ποσοτικών (απόδοση ανά εκτάριο, αριθμός τσαμπιών, απόδοση σε τσαμπιά) και ποιοτικών (σάκχαρα, ολική οξύτητα, ανθοκυανίνες) παραμέτρων.

Όσον αφορά τους οίνους που προέρχονται από τις 3 παρτίδες συγκομιδής (πίνακας 1), η πρώτη εμφανής διαφορά αφορά την παραγωγή σταφυλιών ανά εκτάριο, η οποία είναι σαφώς υψηλότερη στην περιοχή υψηλής ζωηρότητας, ενώ είναι παρόμοια στις άλλες δύο παρτίδες. Ωστόσο, υπάρχει σημαντική διαφορά στην απόδοση σε οίνους, η οποία ακολουθεί μια σαφή κλίμακα: 71% στην περιοχή υψηλής ζωηρότητας, 64% στην περιοχή μέσης-χαμηλής ζωηρότητας (επιλεγμένα τσαμπιά "Gran Selezione") και 56% στην περιοχή μέσης-χαμηλής ζωηρότητας. Η διαφορά μεταξύ των τελευταίων συνδέεται κυρίως με την κατάσταση της υγείας των σταφυλιών, τα οποία, κατά την επιλογή των καλύτερων τσαμπιών, δεν παρουσίασαν μαρασμό ή ηλιακό έγκαυμα.
Όσον αφορά την οξύτητα, παρατηρείται μια αντίθετη τάση σε σχέση με την ευρωστία: η χαμηλότερη συνολική οξύτητα καταγράφεται στους οίνους που προέρχονται από σταφύλια που συγκομίστηκαν σε περιοχές με υψηλή ευρωστία. Η υψηλότερη οξύτητα στις περιοχές χαμηλής ζωηρότητας οφείλεται στο φαινόμενο της συγκέντρωσης που προκαλείται από την απώλεια νερού λόγω των υψηλών θερμοκρασιών του καλοκαιριού. Αυτό επηρέασε τόσο την αύξηση της περιεκτικότητας σε αλκοόλη όσο και το όξινο συστατικό. Αντίθετα, το pH παραμένει ουσιαστικά σταθερό. Η πτητική οξύτητα είναι χαμηλότερη στην Gran Selezione λόγω της καλύτερης υγείας των σταφυλιών, ενώ το μηλικό οξύ είναι υψηλότερο, επιβεβαιώνοντας αυτό που παρατηρήθηκε κατά τη δειγματοληψία.
Όσον αφορά τα σάκχαρα, αυτά είναι χαμηλότερα στις περιοχές υψηλής ζωηρότητας και υψηλότερα στις περιοχές χαμηλής ζωηρότητας (λιγότερα σταφύλια αλλά μεγαλύτερη συγκέντρωση σακχάρων).

Καρτέλα. 1: Αποτελέσματα αναλύσεων σε οίνους που προέρχονται από επιλεκτικό τρύγο.

Τα κρασιά που παράγονται από τα υπολειμματικά σταφύλια των περιοχών χαμηλής-μέσης ζωηρότητας έχουν σημαντική, ισορροπημένη δομή και απαλότητα, με καλή οξύτητα αλλά πολύ υψηλή περιεκτικότητα σε αλκοόλ, η οποία είναι πολύ υψηλότερη από ό,τι στην τρέχουσα αγορά κρασιού. Από την άλλη πλευρά, οι οίνοι που παράγονται από σταφύλια των περιοχών υψηλής ζωηρότητας έχουν ένα πιο κάθετο προφίλ, με λιγότερο κυρίαρχη δομή που αφήνει χώρο στο όξινο στοιχείο, φρουτώδη αρώματα και χαμηλότερο αλκοολικό τίτλο. Τέλος, το "Gran Selezione" βρίσκεται μεταξύ των δύο προηγούμενων οίνων, αποδεικνύοντας ότι τα υγιή σταφύλια που συγκομίζονται σε περιοχές χαμηλής-μέσης ζωηρότητας δίνουν ένα ισορροπημένο οργανοληπτικό προφίλ, εις βάρος της ποσότητας.

Συμπεράσματα

Αυτή η μελέτη περίπτωσης δείχνει πώς οι χάρτες ζωηρότητας με drone μπορούν να χρησιμοποιηθούν με πρακτικό τρόπο για την καθοδήγηση μιας επιλεκτικής συγκομιδής, καθιστώντας την πιο αντικειμενική και εύκολα εφαρμόσιμη στον αγρό. Τα αποτελέσματα επιβεβαιώνουν ότι η παραλλακτικότητα του αμπελώνα αντικατοπτρίζεται άμεσα στην ποιότητα των σταφυλιών και των οίνων, καθιστώντας δυνατή τη λήψη αισθητηριακά διαφορετικών παρτίδων από το ίδιο αγροτεμάχιο. Συγκεκριμένα, τα υγιή σταφύλια από περιοχές με μέτρια και χαμηλή ζωηρότητα έδωσαν στο κρασί ένα πιο ισορροπημένο προφίλ, ενώ οι άλλες περιοχές εξέφρασαν διαφορετικά και συμπληρωματικά προφίλ.
Συνολικά, η ενσωμάτωση των δεδομένων από μη επανδρωμένα αεροσκάφη και της επιχειρησιακής διαχείρισης του τρύγου αντιπροσωπεύει ένα συγκεκριμένο βήμα προς μια πιο αποτελεσματική και καθοδηγούμενη από δεδομένα αμπελουργία. Η μεταβλητότητα του αγρού δεν αποτελεί πλέον εμπόδιο αλλά έναν πόρο που πρέπει να αξιοποιηθεί.

Αυτή η μελέτη περίπτωσης υλοποιήθηκε συνδυάζοντας iDrone για εναέριους χάρτες και iAgro για τρισδιάστατη σάρωση φυτών. Εάν διαχειρίζεστε έναν αμπελώνα και θα θέλατε να εφαρμόσετε την ίδια προσέγγιση στην εταιρεία σας επικοινωνήστε μαζί μας για μια δωρεάν διαβούλευση!