NEUTRAWEED
Finanziato dal programma Horizon 2020 e guidato dalla Scuola Superiore Sant’Anna, NeutraWeed (Understanding Neutral Weed Communities – Crops Interactions and Identification of Artificial Intelligence Algorithms for Species-Specific Weed Management Using Robots) ha l’ambizione di aiutare a sviluppare algoritmi e tecnologie che possano supportare la gestione delle erbe spontanee lavorando in maniera selettiva, ma allo stesso tempo preservando le interazioni positive, sia a livello di microbioma del suolo che di interazione e funzioni ecosistemiche. Al centro del progetto c’è il riconoscimento dell’importanza delle Neutral Weed Communities (NWC), ovvero comunità di erbe spontanee neutre che coesistono con le colture senza influire negativamente sulla loro resa e qualità rispetto a condizioni identiche ma senza la presenza di NWC.
L’idea alla base della ricerca condotta da Deafal all’interno di NeutraWeed parte dall’articolo a cui si ispira il progetto stesso: “Neutral weed communities: The intersection between crop productivity, biodiversity, and weed ecosystem services” (Comunità di piante spontanee neutre: l’intersezione tra produttività delle colture, biodiversità e servizi ecosistemici delle piante spontanee) di Esposito et al., 2023, che introduce proprio il concetto di “comunità di piante spontanee neutre”.
Partendo dal presupposto che la transizione verso una nuova gestione degli agroecosistemi richieda anche e soprattutto l’accettazione di nuove prospettive e un cambiamento di paradigma, l’obiettivo è quello di iniziare a indagare nei Paesi in cui si svolgeranno i periodi di scambio previsti dal progetto, quali siano la percezione, l’immaginario e il livello di accettazione dell’esistenza di specie in grado di coesistere con le colture nei campi coltivati. Una questione legata anche al riconoscimento della possibilità di collaborazione tra specie e al concetto di controllo e dominanza di una specie su un’altra.
La ricerca si divide principalmente in due fasi, con gli agricoltori e i consumatori come target.
La prima prevede l’esplorazione dell’immaginario delle persone coinvolte rispetto al concetto di convivenza tra le specie. La seconda ha come focus la loro percezione rispetto ai due scenari che, secondo l’articolo, si possono percorrere per arrivare ad ottenere le NWC: aumentando la biodiversità dell’agroecosistema o agendo in modo selettivo sulle specie esistenti.
OBIETTIVI
Il progetto mira a identificare nuove strategie per favorire e gestire le Comunità di erbe spontanee neutre in modo da ridurre l’uso di erbicidi e la lavorazione intensiva del suolo, aumentare la biodiversità e i servizi ecosistemici, garantendo allo stesso tempo il mantenimento delle rese.
In particolare si cercherà di:
- identificare le NWC, studiare le loro interazioni con le colture e con gli altri agenti biotici
- investigare gli effetti sulle colture e sulla relazione con i servizi ecosistemici
- sviluppare robot di precisione per analisi specifiche sulle spontanee
- sviluppare algoritmi di intelligenza artificiale e robot per la loro gestione
Attività
Il progetto promuove lo scambio di saperi tra i Paesi partner, fornendo formazione e istruzione a livello accademico e tecnico, attraverso la mobilità locale, nazionale e internazionale del personale coinvolto.
La creazione di conoscenze condivise sull’interazione delle Comunità di erbe spontanee neutre con le colture e l’agroecosistema avviene attraverso un approccio multidisciplinare e intersettoriale, con l’obiettivo di trovare nuove soluzioni tecnologiche per la gestione delle Comunità stesse.
RISULTATI ATTESI
Il team di ricerca di NeutraWeed sta studiando nuove soluzioni e vie percorribili per l’ottenimento di Comunità di erbe spontanee neutre, in vari sistemi di coltivazione, e le loro interazioni con le colture e altri organismi da un punto di vista agro-ecologico, fisiologico, microbiologico e molecolare. Soluzioni che puntano all’aumento della biodiversità per ridurre l’utilizzo di prodotti fitosanitari.
Partner
Guidato dall’ Università Sant’Anna di Pisa (Italia), è realizzato in collaborazione con Deafal, Gruppo di Agroecologia della Scuola Superiore Sant’Anna di Pisa (Italia), Aapresid – Associazione Argentina dei Produttori in Semina Diretta (Argentina), Aedit S.r.l. (Italia), dal dipartimento di Ingegneria dell’Informazione dell’Università di Pisa (Italia), dall’Istituto Madrileno di Ricerca e Sviluppo Rurale, Agrario e Alimentare (IMIDRA) (Spagna), dall’Istituto Nazionale francese di Ricerca per l’Agricoltura, l’Alimentazione e l’Ambiente (INRAE) (Francia), dalla Facoltà di Agricoltura dell’Università di Atene (Grecia), dall’Istituto Nazionale di Ricerca e Tecnologia Agricola e Alimentare (INIA) (Spagna).
Finanziatore
Il progetto è finanziato dall’Unione Europea tramite il fondo Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA).
Data
Da novembre 2024 a ottobre 2028
NEUTRAWEED
ENGLISH VERSION
Funded by the Horizon 2020 program and led by the Scuola Superiore Sant’Anna, NeutraWeed (Understanding Neutral Weed Communities – Crops Interactions and Identification of Artificial Intelligence Algorithms for Species-Specific Weed Management Using Robots) aims to develop algorithms and technologies that support weed management in a selective way, while also preserving positive interactions at both the soil microbiome level and in terms of ecosystem functions and interactions. At the heart of the project is the recognition of the importance of Neutral Weed Communities (NWC), meaning communities of neutral weed species that coexist with crops without negatively affecting their yield or quality compared to identical conditions without the presence of NWCs.
The research conducted by Deafal within the NeutraWeed project is based on the article that inspired the project itself: “Neutral weed communities: The intersection between crop productivity, biodiversity, and weed ecosystem services” by Esposito et al., 2023, which introduces the very concept of “neutral weed communities.”
Starting from the premise that transitioning to a new management approach for agroecosystems requires, above all, the acceptance of new perspectives and a paradigm shift, the goal is to begin investigating — in the countries where the exchange periods planned by the project will take place — the perception, imagination, and level of acceptance regarding the existence of species capable of coexisting with crops in cultivated fields. This is a topic also connected to the recognition of the potential for interspecies collaboration and to the concept of control and dominance of one species over another.
The research is mainly divided into two phases, with consumers as the target group.
The first phase involves exploring participants’ perceptions and imagination related to the concept of coexistence among species. The second phase focuses on their perception of the two possible approaches, as outlined in the article, for achieving the establishment of NWCs: either by increasing agroecosystem biodiversity or by selectively managing the existing weed species.
OBJECTIVES
The project aims to identify new strategies to promote and manage Neutral Weed Communities (NWC) in order to reduce the use of herbicides and intensive soil tillage, increase biodiversity and ecosystem services, while ensuring the maintenance of crop yields.
Specifically, the project will aim to:
- Develop artificial intelligence algorithms and robotic systems for their management
- Identify NWCs and study their interactions with crops and other biotic agents
- Investigate their effects on crops and their relationship with ecosystem services
- Develop precision robots for species-specific weed analysis
ACTIVITIES
The project promotes the exchange of knowledge among partner countries by providing academic and technical training and education, while encouraging local, national, and international mobility of the personnel involved.
The creation of shared knowledge on the interaction between Neutral Weed Communities and crops, as well as the broader agroecosystem, will be achieved through a multidisciplinary and cross-sectoral approach, with the aim of developing new technological solutions for the management of these communities.
EXPECTED RESULTS
The NeutraWeed research team is studying new solutions and possible approaches to achieve Neutral Weed Communities in various cropping systems, as well as their interactions with crops and other organisms from agro-ecological, physiological, microbiological, and molecular perspectives. These solutions aim to increase biodiversity in order to reduce the use of plant protection products.
PArTNERS
Led by Sant’Anna School of Advanced Studies of Pisa (Italy), the project is carried out in collaboration with Deafal, Agroecology Group of Sant’Anna School of Advanced Studies of Pisa (Italy), Aapresid – Argentine No-Till Farmers Association (Argentina), Aedit S.r.l. (Italy), the Department of Information Engineering of the University of Pisa (Italy), the Madrid Institute for Rural, Agricultural and Food Research and Development (IMIDRA) (Spain), the French National Research Institute for Agriculture, Food and Environment (INRAE) (France), the Faculty of Agriculture of the National and Kapodistrian University of Athens (Greece), and the National Institute for Agricultural and Food Research and Technology (INIA) (Spain).
FUNDER
The project is funded by the European Union through the Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA) fund.
DURATION
From November 2024 to October 2028
