MECCANIZZAZIONE, AUTOMAZIONE E TECNOLOGIE DI PRECISIONE PER LA VALORIZZAZIONE DELLA SERICOLTURA E DEI PRODOTTI AGRICOLI

Sericulture, the agricultural activity of silk production, is an ancient practice that over centuries succeeded in uniting Asia and Europe for silk trade, resulting in an early form of globalization. However, since the middle of the 20th century, with the introduction of synthetic fibers and the more widespread use of other natural fibers like cotton, silk production has decreased, remaining largely limited to a niche high-valued market. One of the potential reasons for the contraction of silk production is the limited use of new mechanized solutions in several labor intensive-tasks, such as the harvesting of Morus alba leaves for Bombyx mori larvae feeding. Additionally, unlike other crops like the aforementioned cotton, sericulture (in particular, M. alba cultivation) has not yet benefited from Precision Farming, a management technique that, along with agricultural mechanization, has significantly increased production and efficiency in the agricultural sector since the turn of the 20th century. This thesis evaluated the feasibility of implementing new mechanical solutions and Precision and Digital Farming techniques to sericultural production, in order to provide new tools to improve production quality, decrease the incidence of labor-intensive operations and generally increase the overall sector efficiency. This goal was accomplished in two phases. The first phase involved a careful analysis of the currently available scientific literature to determine the needs of the sericultural production and check what solutions had already been successfully implemented. Subsequently, a series of studies tested the effectiveness of various proposals for each production stage, starting with the cultivation of Morus alba and ending with the drying of the silk cocoon obtained at the end of the Bombyx mori larval stage. This work of thesis represents so a starting point to improving the whole sector of sericultural production by focusing in the efficiency enhancement of its different components, and it may also serve as a springboard for additional future studies.

La sericoltura è una pratica molto antica che nel corso dei secoli è riuscita a creare una prima sorta di globalizzazione, unendo per il suo commercio Asia ed Europa. Dalla metà del secolo scorso però, con l’avvento delle fibre sintetiche ed il diffondersi più massiccio di altre fibre di origine naturale, come il cotone, la produzione di seta ha riscontrato una contrazione, restando confinata per buona parte in un mercato di nicchia. Una delle possibili cause della contrazione sopracitata può essere riconosciuta nella scarsa implementazione di nuove soluzioni meccaniche atte a ridurre il bisogno di manodopera necessaria in varie operazioni, come la raccolta della foglia di Morus alba. Inoltre, a differenza di altre colture come il sopracitato cotone, la sericoltura non ha ancora beneficiato degli apporti del Precision Farming, strategia di gestione che dalla fine del secolo XX ha incrementato in maniera sostanziale, assieme alla già citata meccanizzazione, produzione ed efficienza del settore agricolo. Con questa tesi si è valutata la possibilità di implementare soluzioni meccaniche e tecniche di Precision Farming e Digital Farming alla produzione sericola, in modo da offrire strumenti nuovi per aumentare la qualità delle produzioni, ridurre l’incidenza di operazioni energivore per gli operatori ed aumentare in generale l’efficienza del comparto. Questo scopo è stato raggiunto in due fasi. La prima fase ha previsto lo studio attento della letteratura scientifica esistente, in modo da individuare quali fossero le necessità del settore e quali soluzioni fossero state già efficacemente implementate. Successivamente, una serie di studi è andata a testare l’efficacia di varie proposte per ogni fase produttiva, partendo dalla coltivazione di Morus alba per giungere all’essiccazione del bozzolo di seta ottenuto al termine del ciclo produttivo di Bombyx mori. In questo modo, la tesi si offre come spunto per migliorare il comparto in vari suoi settori, fungendo possibilmente come punto di partenza per ulteriori studi futuri che possano ulteriormente concorrere a migliorare l’intero settore.