Lezioni di produzioni vegetali 3 anno. Massimo Giubilei

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1 Lezioni di produzioni vegetali 3 anno Massimo Giubilei

2 GENERALITÀ E SCOPI Per lavorazioni s intendono tutte quelle operazioni eseguite con mezzi meccanici per rendere le condizioni del terreno più favorevoli ad accogliere le colture. Lo scopo più comune delle lavorazioni è quello di ricostituire o mantenere la struttura del terreno per creare le migliori condizioni di abitabilità per le piante coltivate, intervenendo principalmente su una o più proprietà fisiche, nonché su quelle chimiche e biologiche del suolo. 2

3 Scopi delle lavorazioni In sintesi gli scopi delle lavorazioni possono essere i seguenti: Ripristinare la struttura Predisporre un buon letto di semina Arieggiare il terreno e favorire la regolazione del bilancio idrico Rinettare il terreno dalle erbe infestanti Distribuire e interrare i concimi Distribuire e interrare le sementi Combattere i parassiti che vivono nel terreno Aumentare lo spessore utile del suolo 3

4 Proprietà fisiche del terreno Per poter eseguire correttamente le lavorazioni bisogna conoscere bene le proprietà fisiche del terreno ed in particolare: Tessitura Struttura Porosità Plasticità Tenaticità Adesività 4

5 Tessitura La tessitura è la classificazione granulometrica delle particelle solide che compongono il terreno: Scheletro > 2 mm Terra fine Sabbia grossa 2 0,2 mm Sabbia fina 0,2 0,02 mm Limo 0,02 0,002 mm Argilla < 0,002 mm La tessitura si esprime con le % relative alle diverse classi. La classificazione granulometriche della tessitura principalmente adottate sono quelle del: Società Internazionale di Scienza del Suolo (ISSS) Dipartimento Agrario degli Stati Uniti (USDA) 5

6 Triangolo della Tessitura Il triangolo della tessitura permette di classificare il terreno come esempio sottostante 6

7 Struttura La struttura rappresenta il grado di aggregazione delle particelle. I terreni possono essere strutturati e astrutturati. La struttura è una caratteristica labile, si degrada nel tempo. Le cause che determinano questo effetto sono: azione battente delle piogge mentre transito dei mezzi agricoli peso proprio delle particelle. Anche le lavorazioni eseguite male compromettono la struttura, infatti un suolo se lavorato con troppa umidità, soprattutto se tendente all argilloso, tende a produrre fango e ad impastarsi: la struttura è fortemente compromessa anche per lungo tempo. 7

8 Tenacità Plasticità - Adesività La tenacità e la resistenze che il terreno oppone alla penetrazione e all avanzamento degli attrezzi. La plasticità è la caratteristica del terreno di mantenere la forma che l attrezzo gli conferisce L adesività è la proprietà di un terreno di aderire agli attrezzi e alle macchine. Queste caratteristiche variano sia in base alla tessitura che al grado di umidità del terreno 8

9 Condizioni ideali per le lavorazioni del terreno Queste caratteristiche variano sia in base alla tessitura che al grado di umidità del terreno. Nota:Fenomeno dell arrabbiaticcio 9

10 Classificazione delle lavorazioni In base alla profondità di esecuzione si possono distinguere: Lavorazioni superficiali, fino ad una profondità di 20 cm Lavorazioni medie, con profondità tra i 20 e i 50 cm Lavorazioni profonde, con profondità oltre i 50 cm 10

11 Classificazione delle lavorazioni In base all epoca di esecuzione si possono distinguere: di messa a coltura (su terreni mai coltivati) ordinari lavori preliminari (es. trinciatura) lavori preparatori propriamente detti (es. aratura) lavori complementari o di affinamento (es. erpicature) Semina lavori consecutivi (o di coltivazione o successivi) 11

12 Classificazione delle lavorazioni In base all epoca di esecuzione si possono distinguere: di messa a coltura (su terreni mai coltivati) ordinari lavori preliminari (es. trinciatura) lavori preparatori propriamente detti (es. aratura) lavori complementari o di affinamento (es. erpicature) Semina lavori consecutivi (o di coltivazione o successivi) 12

13 Gli strumenti per le lavorazioni In base all azione svolta dagli strumenti si possono distinguere: Rovesciatori: l aratro, la vanga (a mano) e la vangatrice Discissori: scarificatori, ripuntatori, erpici, estirpatori. Rimescolatori: (aratri a dischi e erpici a dischi, zappatrici rotative, vangatrici, gli erpici a denti ruotanti). Misti: combinazione di più attrezzi: esempio aratro e ripuntatore, erpici e rulli, ecc.. Speciali: (scavafossi, livellatrici, trinciasarmenti, trinciastocchi, ecc.) 13

14 L aratro L aratro rappresenta l attrezzo principe per le lavorazioni, è formato: dalla bure per il sostegno e il collegamento degli organi lavoranti; dal coltro o coltello per il taglio verticale della fetta; dal vomere per il taglio orizzontale della fetta; dall orecchio o versoio per il rovesciamento; dagli organi di regolazione; dagli organi accessori (appendice, scalpello, petto, avanvomere, piastra di contromuraglia) 14

15 L aratro 8 1. Bure 2. Dispositivo di attacco 3. Dispositivo di regolazione 4. Coltro o coltello 5. Scalpello 6. Vomere 7. Versoio (rotazione 90 ) 8. Appendice (rotazione 45 ) 15

16 Gli aratri si possono classificare Trainati e portati Ad orecchio fisso o voltaorecchio Monovomere o polivomere Inoltre ci sono anche: Aratri ravagliatori con accessorio per lavorare il fondo del solco Aratri rincalzatori o affossatori: vomere a 2 falde, con 2 versoi: rincalzatura colture e apertura fossi Aratro talpa: apre canaletti sotterranei per il drenaggio; ha un corpo a forma di ogiva 16

17 Aratri 17

18 L aratura taglio verticale della fetta, eseguito dal coltello; taglio orizzontale della fetta, eseguito dal vomere; sollevamento, torsione e ribaltamento della fetta, eseguiti dal versoio. 1) terreno sodo 2) fetta tagliata 3) fette rivoltate 4) taglio eseguito dal coltello (h) 5) taglio eseguito dal vomere (L) 6) parete o muraglia 7) fondo o suola di lavorazione 8) solco aperto dall'ultimo passaggio 18

19 Elementi del terreno arato muraglia, parete verticale tagliata dal coltro; fetta, prisma di terra rovesciato; solco, parte vuota causata dal rovesciamento della fetta; suola d aratura o crostone di lavorazione, corrispondente al fondo del solco dove l aratro ha strisciato esercitando una considerevole compressione. 19

20 Aspetti tecnici dell aratura Il rivoltamento delle fette non è mai completo ( =135 ), inoltre ogni fetta si appoggia alla precedente e forma un angolo tra i 20 e i 70 rispetto alla suola. Con angoli ridotti (< 40 ) si ha un miglior controllo delle erbe infestanti. Con angoli più ampi (> 50 ) si favorisce la penetrazione dell acqua piovana. Con i versoi elicoidali si ha maggiore e più accurato ribaltamento, mentre i versoi cilindrici producono maggiore sgretolamento della zolla. Rapporto larghezza della fetta (l) - profondità di lavorazione (p): valori ottimali nel range 1 e 1,4. Anche la velocità di avanzamento influisce sull aratura, infatti più è elevata più si ha sbriciolamento. 20

21 Tipi di versoio Il versoio può assumere diverse forme, che hanno azioni meccaniche differenti sullo sgretolamento e il ribaltamento della fetta. Il versoio elicoidale garantisce un ottimo rovesciamento della fetta, che però va incontro ad uno sgretolamento scarso. Gli aratri a versoio elicoidale vanno bene in ambienti umidi e con terreni tendenzialmente argillosi, coperti da vegetazione che con le radici lega la terra della fetta. 21

22 Tipi di versoio Il versoio cilindrico produce forti tensioni in certi punti della massa che ne provocano una frantumazione spinta. Gli aratri a versoio cilindrico sono i più adatti ai terreni compatti dei climi asciutti nei quali accade sovente di dover lavorare in condizioni di grande tenacità. 22

23 Tipi di versoio Il versoio misto o universale avendo carateristiche comuni ai due precedenti garantisce un buon rivoltamento e un discreto sgretolamento. Si adatta alla maggior parte dei terreni, in particolare se è anche a geometria variabile. 23

24 Tipi di versoio Il versoio a losanga presenta una serie di caratteristiche positive, quali: maggior ribaltamento della fetta; solco più largo; migliore condizione per aratura entro solco che consente di ribaltare la fetta più facilmente con conseguenti minor sforzi di trazione. Inoltre gli aratri con versoi a losanga sono più corti di quelli con versoio tradizionale e di conseguenza si ha minor sforzo di sollevamento dell aratro 24

25 Tipi di versoio Il versoio fenestrato caratterizzato da una serie di fasce con conseguente riduzione della superficie di attrito, richiede minori forze di trazione ed è molto indicato su terreni plastici ed adesivi. Consente un notevole risparmio di energia. 25

26 Tabella riassuntiva La scelta del versoio influisce su molti aspetti tecnici come è sintetizzato brevemente nella tabella. tipo di versoio elicoidale cilindrico Angolo α con la direzione di avanzamento Velocità di lavoro bassa (3-5 km/h) alta (6-9 km/h) Rapporto larghezza/profondità (L/p) 1,4 < 1,2 Adatto per terreno tenace sciolto 26

27 Esecuzione dell aratura Nei terreni pianeggianti l aratura può essere eseguita in diverse maniere: colmando, scolmando e alla pari. Nei terreni declivi l aratura può essere eseguita di traverso (fino a pendenze del 15%) o a rittochino 27

28 Aratura a colmare L aratura a colmare si esegue iniziando la lavorazione dal centro del campo, lungo l asse longitudinale, rivoltando la fetta verso il centro e poi si prosegue fino a raggiungere i due margini laterali del campo. Le fette di terreno vengono rovesciate sempre verso il centro e si conferisce una baulatura al campo. 28

29 Aratura a scolmare L aratura a scolmare si esegue iniziando la lavorazione lungo uno dei due lati e rovesciando la fetta verso l esterno del campo, si prosegue poi in modo progressivo verso il centro del campo. Alla fine si ottiene una controbaulatura del campo. 29

30 Aratura alla pari L aratura alla pari si esegue iniziando la lavorazione da uno dei due lati e ci si sposta progressivamente verso l altro lato ribaltando la fetta sempre verso lo stesso lato. Per evitare il viaggio di ritorno a vuoto bisogna utilizzare gli aratri voltaorecchio. Inoltre è buona norma invertire ogni anno il lato di partenza del lavoro. 30

31 Aratura a rittochino (di collina) In collina quando le pendenze sono eccessive (oltre il 20%) si opera con l aratura a rittochino ossia operando in discesa lungo le linee di massima pendenza 31

32 Aratura al traverso (di collina) In collina quando le pendenze lo consentono (fino al 20 %) si può arare al traverso, ossia si opera lungo le curve di livello, avendo l accortezza di rovesciare la fetta verso valle. Anche se ciò comporta il rischio di ribaltamento del trattore. 32

33 Epoca di esecuzione Autunnale: Interramento concimi organici in un momento di lenta mineralizzazione, prevale l umificazione; favorita l azione di fattori climatici (temperatura: gelodisgelo = azione di rottura zolle) Invernale: soluzione di ripiego se non si sono effettuate le autunnali: difficoltà di trovare terreno in tempera, minor tempo per l azione del gelo. Primaverile: poco prima della semina per evitare rapida degradazione della s.o.; difficile preparare bene il letto di semina senza l aiuto degli agenti climatici. Ordinarie solo in terreni molto sciolti. Si effettuano in terreni torbosi per favorire la mineralizzazione Estiva Comportano forte mineralizzazione dell humus, si effettuano in caso occorra accumulare acqua e le piogge che comincino già a settembre, o in suoli argillosi che diventano rapidamente troppo bagnati e non lavorabili. Comporta l uso di trattrici di alta potenza e forte consumo degli attrezzi. 33

34 Difetti dell aratura Formazione di zollosità con grandezza diversa necessità di intervenire con altri lavori complementari(erpicature) attendere l azione degli agenti atmosferici formazione della suola d aratura inversione degli strati quando si eseguono arature profonde. Un alternativa è quella di eseguire la lavorazione a doppio strato. Comunque nonostante questi aspetti negativi l aratura resta ancora il lavoro più praticato nell agricoltura tradizionale. 34

35 Minimun tillage e zero tillage, lavorazione conservativa 35

36 Sistemi di lavorazione In generale i sistemi di lavorazione del terreno sono stati inquadrati in tre tipologie fondamentali ad impatto ambientale decrescente: 1. lavorazione convenzionale, che prevede il rivoltamento del terreno, effettuata mediante aratura e successivo affinamento del letto di semina; 2. lavorazione conservativa, che non prevede il rivoltamento del terreno, effettuata mediante ripuntatura più affinamento del letto di semina; 3. non-lavorazione o semina diretta su terreno sodo 36

37 Lavorazione conservativa Con agricoltura conservativa si intende l insieme delle pratiche che minimizzano l alterazione della struttura e della naturale biodiversità del suolo, salvaguardandolo dall erosione e dalla degradazione. Lo scopo principale della lavorazione conservativa è quello di ridurre l impatto eccessivo e il danno deribante delle lavorazioni intensive (l aratura o la ripuntatura). L agricoltura conservativa, prevede solo lavorazioni secondarie (estirpatura, morganatura, erpicatura, ecc.), che rimescolano il terreno con le stoppie solo negli strati più superficiali. Questa tecnica è detta lavorazione conservativa o ridotta, perché consente di dissodare il terreno quanto basta, senza portare a degrado la quota di sostanza organica e di humus in esso presente. 37

38 Lavorazione conservativa 38

39 Zero tillage o No-tillage Il no-tillage è un sistema di coltivazione che prevede la semina direttamente sul terreno non lavorato (sod seedind), su cui sono presenti i residui della coltura precedente. Si utilizzano seminatrici provviste di dischi o sottili denti, in grado di aprire un solco nel suolo sufficiente per depositarci il seme, che poi viene ricoperto. L obiettivo del No tillage (zero tillage o semina diretta) è di muovere la minore quantità di suolo possibile per non portare in superficie i semi delle infestante e non stimolarli alla germinazione. Non vengono eseguite altre lavorazioni anche perché i residui della coltura precedente, che rimangono indisturbati sulla superficie, si comportano come pacciamatura. 39

40 Tecniche a confronto 40

41 Tecniche a confronto 41

42 Aratro rotativo Vangatrice Erpice a dischi 42

43 Aratro rotativo Gli aratri rotativi sono particolarmente indicati su terreni destinati alla coltivazione di ortaggi e coltivazioni in campo aperto, che non richiedono lavorazioni profonde ma frequenti. Si possono impiegare sia in condizioni di secco che di bagnato. Il terreno dopo la lavorazione è pronto per la semina. 43

44 Aratro rotativo L aratro rotativo è costituito da un asse, azionato dalla pdp, sul quale sono inseriti dei denti (in genere 3) concavi per terreni asciutti e convessi per terreni bagnati. La larghezza di lavoro va dai 2,5 m ai 4 m, mentre la profondità di lavoro è di circa 35 cm. Il telaio è chiuso da un carter di protezione e posteriormente può essere presente un cofano livellatore 44

45 Vangatrice La vangatrice esegue la lavorazione seguendo i movimenti della vangatura a mano, taglio della fetta, ribaltamento e sgretolamento, senza creare la suola dura sotto il terreno. La lavorazione viene fatta in modo omogeneo per tutta la larghezza della macchina rivoltando uniformemente il terreno in modo da favorire l'interramento del concime, del letame o delle stoppie, lasciando il terreno spianato e con zollosità ridotta che spesso si può già procedere direttamente alla semina. Per funzionare deve essere collegata alla pdp, con il suo movimento oltre ad un impiego minimo di energia del trattore ne aiuta l'avanzamento tanto che questo é il solo attrezzo che può lavorare in terreni bagnati perché il trattore non rischia di impantanarsi e, nei terreni in pendenza, oltre ad aiutare l'avanzamento del trattore, lo mantiene in una posizione stabile. 45

46 Vangatrice La vangatrice è formata da un telaio con attacco a tre punti, sul quale è montato l albero a gomiti e la scatola motoriduttrice vhe in alcuni modelli può variare i rapporti. Sul telaio sono montate, mediante una staffa incernierata, le vanghegge la cui estremità superiore è collegata direttamente all albero a gomiti. Lateralmente sono presenti le slitte per la regolazione della profondità. Può essere presente un carter che ricopre la macchina. 46

47 Vangatrice - dati tecnici Larghezza da 150 cm fino a 400 cm Numero di vanghegge da 6 a 16 Giri al minuto Velocità di avanzamento 1,5 3 Km/h Profondità di lavorazione cm Svantaggi: poco sminuzzamento delle zolle profondità max cm lenta. 47

48 Erpice a dischi L erpice a dischi è un attrezzo trainato, formato da due serie di dischi (calotte sferiche) montati folli su due assi disposti a V o a X, che consente un forte rimescolamento del terreno senza creare la suola di lavorazione. È adatto in terreni sciolti, anche pietrosi e con grosse radici, però interra male le erbe infestanti. Utilizzato sui terreni plastici (umidi) li impasta distruggendo la struttura. Essendo molto pesanti, per poter affondare nel terreno, richiedono grandi forze di trazione. 48

49 Erpice a dischi L erpice a dischi per essere trasportato si collega all attacco a tre punti. I dischi possono avere il margine liscio o dentato, sono dotati di raschiaterra per mantenerli liberi. La concavità è opposta nei due assi per consentire un maggiore e migliore rimescolamento del terreno. Il diametro dei dischi varia tra i 40 e i 60 cm, di conseguenza anche la profondità di lavorazione oscilla tra i 15 e i 25 cm. In alcuni modelli i dischi sono montati su mozzi indipendenti. 49

50 Scarificatori o Ripuntatori Estirpatori Erpici a denti 50

51 Scarificatori o ripuntatori Gli scarificatori (chiamati anche rippers, chisels) eseguono dei tagli verticali nel suolo, determinandone una grossolana disgregazione; possono giungere a profondità anche notevoli (oltre il metro). Sono costituiti da un telaio sul quale sono montati organi lavoranti (grossi coltelli che terminano con uno scalpello). Gli organi lavoranti sono in genere inclinati anteriormente 51

52 Scarificatori o ripuntatori Nello scarificatore vibrante (vibrotiller) i denti sono fatti vibrare opportunamente da un sistema di masse eccentriche comandate dalla presa di forza della trattrice, oppure con sistema idraulico, in modo da provocare lo sgretolamento spinto della massa terrosa. 52

53 Ripuntatura Gli effetti della ripuntatura sul terreno dipendono sia dalla distanza tra un organo lavorante e l altro, sia dalla profondità di esecuzione. La ripuntatura serve anche per rompere il crostone di lavorazione o suola d aratura 53

54 Ripuntatura La ripuntatura non può essere considerata una lavorazione alternativa all aratura, ma bensì complementare ad essa. Infatti la ripuntatura: favorisce il drenaggio e l areazione profonda favorisce la penetrazione dell acqua aumenta lo strato utile per le radici senza portare in superficie lo strato inerte consente arature più superficiali (25-30 cm) riduce i tempi di lavoro con minori oneri energetici elimina la suola di lavorazione 54

55 Strumenti discissori gli erpici Erpice a telaio rigido (a zig-zag) Erpice oscillante (comandato dalla pdp) Erpice canadese Erpice snodato o a maglia 55

56 Strumenti discissori L estirpatore L estirpatore è uno strumento i cui organi lavoranti sono piccoli vomeri o vanghegge a bordi taglienti, portati da robusti bracci arcuati; essi tagliano il terreno orizzontalmente a media profondità in modo da recidere e svellere le erbacce presenti, oltre che disgregare il terreno. 56

57 Strumenti rimescolatori aratri a dischi Gli aratri a dischi consistono di una o più calotte sferiche a bordo tagliente, montate folli su assi subverticali un po inclinati sia rispetto al piano orizzontale che rispetto alla direzione di avanzamento. La terra, tagliata dal disco, fa pressione su questo che, per tale fatto, gira trascinandola, sollevandola e rimescolandola. Questi aratri a dischi lavorano bene solo in terreni sciolti, con poco cotica erbosa, per profondità modeste. 57