Per generazioni, i coltivatori di soia si sono affidati alle previsioni meteorologiche, ai modelli patologici e alle ricerche sul campo per decidere se e quando applicare i fungicidi. InnerPlant sta sviluppando una diversa fonte di informazioni: segnali generati dall'interno della coltura stessa.
La piattaforma CropVoice dell'azienda californiana di tecnologia agricola- utilizza una rete di appezzamenti sentinella coltivati con InnerSoy, piante di soia geneticamente modificate che producono segnali ottici rilevabili quando il loro sistema immunitario risponde agli agenti patogeni fungini. InnerPlant analizza questi segnali insieme a campioni di tessuto, osservazioni sul campo, informazioni meteorologiche e modelli di malattie prima di inviare avvisi ai coltivatori.
L’azienda afferma che l’approccio può identificare un’infezione attiva entro 48 ore, potenzialmente settimane prima che i sintomi diventino visibili. Questo tempo è destinato a rispondere a una delle decisioni più difficili in materia di protezione delle colture-affrontate dagli agricoltori: applicare un fungicida con sufficiente anticipo per proteggere la resa senza irrorare quando la malattia è assente o è improbabile che causi danni economici.
Rilevare la malattia dall'interno della pianta
La tecnologia di base di InnerPlant si basa su biosensori utilizzati da decenni nella ricerca di laboratorio. La principale sfida tecnica dell'azienda è stata lo spostamento di questi sensori in campi commerciali, dove la luce solare, il tempo e altre condizioni di fondo possono interferire con i deboli segnali emessi dalle piante.
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InnerPlant ha sviluppato algoritmi per isolare i segnali biologici dalla luce di fondo, insieme a modelli di intelligenza-artificiale che classificano le migliaia di immagini generate dal sistema di monitoraggio. L'obiettivo è convertire attività altrimenti invisibili all'interno di uno stabilimento in informazioni che possano supportare le decisioni di gestione a livello di campo-.
Quando una pianta InnerSoy viene infettata da un agente patogeno fungino, attiva la sua risposta immunitaria naturale. Un gene inserito da InnerPlant si attiva insieme ai geni immunitari rilevanti e produce una proteina di segnalazione che il sistema di rilevamento dell'azienda può identificare.
Poiché il segnale è collegato alla risposta immunitaria, InnerPlant afferma che può indicare malattie specifiche, tra cui la macchia fogliare dell'occhio di rana, la muffa bianca e le infezioni correlate alla Cercospora-. A differenza dello scouting convenzionale, che generalmente dipende da lesioni visibili o altri sintomi, il sistema CropVoice è progettato per confermare l’infezione prima che si possano osservare danni al raccolto dal campo.
"Gli agricoltori ora hanno accesso ai dati dall'interno degli stabilimenti", ha commentato Aronov a proposito della tecnologia della sua aziendaFertilizzante quotidiano. Tali informazioni, ha affermato, forniscono la componente biologica mancante nei-sistemi di gestione delle malattie che tradizionalmente si basavano sulla presenza di un agente patogeno, su un ambiente favorevole e su una coltura sensibile.
Un avvertimento di quattro-settimane in una custodia di muffa bianca
InnerPlant ha affermato che uno dei suoi avvisi del 2025 ha dimostrato la potenziale differenza tra il rilevamento biologico e lo scouting convenzionale.
Il 25 luglio, la società ha emesso un avviso di muffa bianca basato sui segnali provenienti dagli impianti InnerSoy. A quel tempo, gli agronomi esperti che esaminavano il terreno sentinella non riuscivano a trovare sintomi visibili. Secondo l’azienda, i sintomi della muffa bianca sono diventati osservabili nello stesso appezzamento circa quattro settimane dopo.
In un caso commerciale separato descritto da InnerPlant, un coltivatore che ha spruzzato dopo aver ricevuto un avviso CropVoice ha registrato una differenza di 25-bushel-per-acro tra l'area trattata e una striscia reattiva non trattata. Il risultato rappresenta un singolo caso segnalato dall’azienda piuttosto che una valutazione controllata e replicata, ma illustra l’argomentazione economica alla base della precedente conferma della malattia.
La tempistica dei fungicidi è particolarmente importante perché molti prodotti forniscono il massimo beneficio se applicati prima che la malattia si stabilisca visivamente. L’applicazione troppo tardi può lasciare la resa non protetta, mentre le applicazioni preventive di routine possono aumentare i costi senza fornire un ritorno quando l’infezione non si sviluppa.
Secondo il Crop Protection Network, i produttori statunitensi di soia hanno perso circa 250,9 milioni di bushel, ovvero il 5,4% della produzione potenziale, a causa di malattie nel 2024. L’entità di tali perdite crea domanda per strumenti in grado di distinguere tra condizioni che favoriscono semplicemente la malattia e prove che l’infezione si sta effettivamente verificando.
CropVoice si espande di dieci volte
InnerPlant ha lanciato commercialmente CropVoice su 50.000 acri sottoscritti nel 2025. La società ha affermato che la copertura è decuplicata fino a oltre 500.000 acri nel 2026, concentrati nel Nebraska orientale e nell'Iowa occidentale.
La piattaforma non richiede un diagramma del sensore separato per ogni campo registrato. InnerPlant collabora con rivenditori agricoli e agronomi locali per posizionare siti sentinella attraverso una rete regionale sovrapposta. La selezione del sito considera la topografia, il clima locale, la pressione storica delle malattie, la genetica delle colture e le pratiche di produzione come la spaziatura tra le file.
Gli appezzamenti sono destinati a somigliare abbastanza da vicino ai campi commerciali circostanti da produrre informazioni sulle malattie rilevanti a livello locale. I dati provenienti dai singoli siti vengono valutati anche insieme ai segnali provenienti da altri siti della rete prima che venga emesso un avviso.
Gli avvisi CropVoice e i rapporti di ricognizione possono essere inviati tramite messaggio di testo, e-mail o tramite il centro operativo John Deere. InnerPlant prevede di aggiungere un-dashboard su richiesta nel 2027.
Mais, insetti e gestione dell'azoto
Le ambizioni di InnerPlant vanno oltre le malattie fungine della soia. L'azienda prevede di introdurre il mais nella rete CropVoice nel 2027, mentre è in fase di sviluppo anche un sensore di stress per gli insetti della soia.
Un’altra potenziale applicazione è la gestione dell’azoto. InnerPlant ha affermato che sta esplorando un sensore di mais in grado di segnalare lo stato di azoto del raccolto, fornendo potenzialmente ai coltivatori informazioni biologiche per integrare test del suolo, modelli di raccolto, telerilevamento e dati meteorologici.
Un sistema del genere potrebbe avere implicazioni più ampie per l’uso dei fertilizzanti. L’azoto è uno dei maggiori costi variabili nella produzione di mais, ma la quantità disponibile per una coltura cambia con le condizioni del terreno, le precipitazioni, la temperatura e l’attività biologica. Un indicatore-generato dalle piante potrebbe eventualmente aiutare i coltivatori a identificare dove e quando è necessario ulteriore azoto invece di fare affidamento solo su stime derivate da condizioni esterne.
InnerPlant descrive la sua piattaforma più ampia come un potenziale sistema operativo per i dati agricoli a livello di pianta-. Sebbene la maggior parte degli strumenti agricoli-di precisione misuri il meteo, il suolo, l'aspetto della chioma o altri fattori esterni, l'azienda sta cercando di creare un nuovo livello di dati basato sulle risposte fisiologiche delle colture.
Se questi segnali possano migliorare costantemente la redditività dell’azienda agricola dipenderà dall’accuratezza, dalla copertura geografica e dal costo della rete, nonché dalla convalida indipendente in più stagioni di crescita. Tuttavia, la rapida espansione di CropVoice suggerisce che i rivenditori e i coltivatori agricoli sono disposti a verificare se le piante stesse possono fornire un allarme tempestivo e più preciso delle minacce che si sviluppano sul campo.
