Aprire una pannocchia perfetta, senza parassiti e con i chicchi sodi. Sembra semplice, ma dietro quel gesto c'è una scommessa che ogni agricoltore fa contro il tempo, la siccità e le malattie. Le variabili sono tante e comprendono grandinate o parassiti, ma se alcune incognite non si possono controllare, con la tecnologia l'uomo ha cercato di minimizzare i rischi.Sebbene questo sforzo di innovazione affondi le sue radici nel tempo, l'arrivo dell'intelligenza artificiale (IA) sta aprendo un capitolo radicalmente nuovo in questa antica sfida. «Quando gli agricoltori comprano i semi, devono essere ragionevolmente sicuri che la produzione sarà abbondante e di buona qualità», spiega Jean-Luc Pellet, genetista Responsabile di Prodotto nel Centro di Ricerca e Sviluppo di Bayer Crop Science ad Olmeneta (CR), dove si disegnano e selezionano gli ibridi di mais che popoleranno le colture di tutto il Mediterraneo.«Il mais è la coltura più utilizzata al mondo (nel 2019 erano quasi 1.100 milioni di tonnellate, seguite da 734 di grano e 495 di riso, ndr). E ogni anno cerchiamo di produrre i nuovi semi che devono avere le caratteristiche migliori possibili per adattarsi a diversi terreni, latitudini e a un meteo che per il cambiamento climatico è sempre più imprevedibile».Designer di semi Da tempo in agricoltura si creano ibridi che provengono da linee parentali di semi diversi per cercare di assommarne le caratteristiche genetiche (resistenza alle malattie, produttività eccetera), ma se questo prima avveniva manualmente oggi viene in aiuto la tecnologia.«Basandoci sulle informazioni genetiche delle piante, che ricaviamo dai campi, forniamo all'intelligenza artificiale i dati di centinaia di migliaia di varietà. Con questi dati, l'IA effettua virtualmente milioni di combinazioni di ibridi per disegnare quelli nuovi», dice Pellet. «Ad esempio l'IA, incrociando la linea A con la linea B, ci dice che otterremo la linea C, che stima che produrrà 150 quintali per ettaro anziché 140».. La complicazione sta nel fatto che ogni pianta ha moltissime caratteristiche, che vanno ad assommarsi in un unico seme, e bisogna combinarle tra loro per ottenere il risultato più efficace possibile.«Non si valuta solo la resa, ma anche ad esempio la forza», continua Pellet, «cioè la capacità delle piante di stare in piedi di fronte a eventi climatici estremi e ciò si può ottenere ad esempio con l'innovativo mais a bassa statura. E, ancora la sanità della granella, cioè la sua capacità di resistere agli attacchi fungini, che sono responsabili della produzione di aflatossine (sostanze nocive per l'uomo) nella pannocchia. Inoltre si cerca di rendere la coltura più sostenibile, creando ibridi che necessitano di meno concime con apporto di azoto, solitamente usato per massimizzare la resa, perché questa sostanza ha un'impronta carbonica alta. Infine cerchiamo di produrre piante con una senescenza ritardata, in grado di produrre fino alla fine del loro sviluppo».. Gemello digitale Tutti questi ibridi virtuali vengono poi testati in un digital twin, un modello digitale con oltre 50 caratteristiche di terreni, che simulano quelli reali in diversi Paesi e a diverse latitudini, per vedere quali risultati produrranno, anche in base ai dati delle previsioni climatiche. «Attraverso milioni di interazioni l'IA ci aiuta a creare un'offerta di semi con un'ampia varietà genetica per rispondere a esigenze differenti di diversi agricoltori» aggiunge Pellet.Un'altra sfida significativa per i raccolti è rappresentata da malattie, erbe infestanti e parassiti, un aspetto che può mettere in ginocchio qualsiasi agricoltore. L'obiettivo attuale è sviluppare trattamenti altamente selettivi, progettati per agire specificamente sull'organismo bersaglio e limitare l'impatto sulle specie utili e sull'ambiente. Anche in questo caso però l'IA viene in aiuto. «La utilizziamo per progettare prodotti con una precisione e una sostenibilità senza precedenti», spiega Rachel Rama, Head of Small Molecules di Bayer Crop Science.«L'IA analizza miliardi di combinazioni molecolari in spazi chimici virtuali e prevede quali si legheranno alla proteina bersaglio di un parassita. Questo permette di creare sostanze chimiche progettate per un parassita specifico, riducendo l'impatto collaterale sulle specie benefiche e sul suolo, garantendone la corretta degradazione nel rispetto degli standard di sostenibilità. In pratica l'IA anzitutto identifica la "serratura", cioè una proteina presente nel parassita, poi sperimenta digitalmente milioni di "chiavi" virtuali, cioè molecole, per vedere quale si adatta meglio. Solo le molecole meglio progettate passano poi alla sintesi e ai test nel mondo reale».Così facendo, si punta a creare nuovi prodotti chimici più mirati e con un migliore profilo di sostenibilità. Il primo di questi, un erbicida la cui introduzione è prevista per il 2028, utilizzerà una nuova modalità d'azione per il controllo delle piante infestanti in post-emergenza nelle colture estensive; si tratta della prima nuova modalità d'azione commercializzata negli ultimi trent'anni. «Questo approccio è attualmente in uso anche per lo sviluppo di nuovi fungicidi e insetticidi, con l'obiettivo di aumentarne l'efficacia e ridurre al contempo l'impatto ambientale», conclude Rama.. Al contadino fai sapere… L'elevata complessità e il crescente numero di situazioni estreme e in passato poco presenti rendono la fase decisionale per agronomi e agricoltori particolarmente difficile.Per supportare gli esperti in questo ambito, vengono sviluppati assistenti basati sull'intelligenza artificiale. «Si tratta di modelli linguistici specializzati e di grandi dimensioni, basati sui dataset agronomici e di prodotto proprietari», spiega Robson Monastier, Global Agronomic Digital Innovation Lead di Bayer Crop Science. «Si possono fare domande complesse, chiedendo ad esempio come scegliere l'ibrido più adatto a specifici terreni, climi o obiettivi di resa, oppure come gestire problemi quali malattie, parassiti o erbe infestanti. In questi casi il nostro modello analizza in pochi secondi migliaia di documenti tecnici, etichette di prodotti, riassunti di ricerche e informazioni sulle sperimentazioni locali, per fornire risposte efficaci basate su prove concrete».In un mondo che cambia così in fretta, l'intelligenza artificiale non sostituisce l'esperienza; diventa un "consigliere saggio" che ha studiato milioni di casi e può suggerire la scelta migliore. L'obiettivo finale torna al punto di partenza: vincere la scommessa iniziata con quel singolo seme, per portare cibo più sicuro e coltivato in modo più sostenibile sulle tavole di tutti..