Sensori ad induzione elettromagnetica per il rilevamento prossimale del suolo: opportunità per l’agricoltura di precisione e l’individuazione di anomalie sottosuperficiali

Con il termine sensori prossimali si intende una serie di tecnologie di misura in cui il sensore è a diretto contatto o ad una breve distanza dalla superficie del suolo. Il vantaggio di queste tecnologie di misura è dato dalla possibilità di ottenere un elevato numero di dati georeferenziati in tempi rapidi ed a costi relativamente bassi. I sensori maggiormente utilizzati per il rilevamento prossimale dei suoli sono quelli di tipo geofisico, basati sull’immissione di corrente nel suolo e sulla misura della sua caduta di potenziale, direttamente in relazione con la conducibilità elettrica del suolo stesso. Ogni tipo di materiale ha una propria conducibilità elettrica (EC), perciò dalla misura di questo parametro possiamo risalire alle caratteristiche del suolo. Ad esempio, il substrato roccioso ha valori di conduttività generalmente inferiori a 2-3 mS/m, la sabbia ha valori tra 1 e 10 mS/m, l’argilla tra 25 e 100 mS/m, mentre l’acqua può variare la conducibilità a seconda dei sali disciolti da pochi mS/m fino a circa 1000 mS/m.

I sensori prossimali di tipo geofisico possono immettere corrente nel suolo tramite contatto diretto (georesistivimetri mobili) oppure producendo un campo elettromagnetico, che a sua volta produrrà una corrente elettrica indotta nel suolo e, successivamente, un campo elettromagnetico secondario. Il campo elettromagnetico secondario, la cui intensità è legata alle caratteristiche del suolo, viene rilevato ed elaborato dal sensore senza che questo sia in contatto con il suolo. Questo tipo di sensori sono chiamati ad induzione elettromagnetica (EMI) e sono tra i più utilizzati nel rilevamento del suolo.    

La conducibilità elettrica misurata da questi sensori è in relazione con la tessitura del suolo, il grado di umidità, la salinità, la porosità o il grado di compattamento, la presenza di ghiaia e ciottoli. A seconda del tipo di sensore utilizzato, può essere misurata la conducibilità elettrica del suolo superficiale, primi 40-50 cm, fino a profondità di alcuni metri.  Il dato rilevato dal sensore sarà una conducibilità elettrica media del volume di suolo indagato, chiamata anche conducibilità elettrica apparente (ECa). Sarà poi compito del pedologo interpretare questo dato ed il fattore che maggiormente lo influenza. 

Una cartografia pedologica di dettaglio fatta tramite l’utilizzo di sensore EMI fornisce informazioni affidabili e precise sulla variabilità delle caratteristiche del suolo, estremamente importanti nelle fasi di progettazione e di gestione di impianti viticoli o di colture arboree (scassi, drenaggi, concimazioni), nella programmazione di un’agricoltura di precisione (irrigazione e concimazioni differenziate), nel rilevare eventuali manufatti sepolti, laddove serva individuare con precisione flussi sottosuperficiali di acqua (frane, smottamenti) e salinità.