Corso di Meccanica Agraria
Istituto Agrario S. Michele
Meccanizzazione in viticoltura
parte seconda ing. Maines Fernando
Giugno 2009
ing. Maines Fernando
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Meccanizzazione in viticoltura
ing. Maines Fernando
Sommario
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Meccanizzazione in viticoltura
Sommario
Sommario
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Macchine per la concimazione ....................................................................................120
6.1 Macchine per lo spandimento del letame .................................................................122
6.2 Lo spandiliquame......................................................................................................126
6.3 Lo spandiconcime .....................................................................................................130
Macchine per la gestione dell’interfilare ..................................................................137
7.1 Macchine per la lavorazione del terreno...................................................................137
7.2 Macchine per l’inerbimento e la relativa gestione....................................................145
7.3 Le irroratrice da diserbo ...........................................................................................157
Macchine per i trattamenti fitosanitari......................................................................173
8.1 Atomizzatori.............................................................................................................175
8.2 Nebulizzatori............................................................................................................192
8.3 Impolveratrici ...........................................................................................................199
8.4 Regolazione e controllo delle macchine per i trattamenti.........................................204
8.5 Le attrezzature innovative........................................................................................207
Gli impianti per l’irrigazione del vigneto.................................................................210
9.1 Elementi costitutivi dell’impianto............................................................................217
9.2 La subirrigazione......................................................................................................241
9.3 La fertirrigazione......................................................................................................245
9.4 La progettazione di un impianto di irrigazione........................................................248
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Meccanizzazione in viticoltura
Cap. 6 Macchine per la concimazione
6 Macchine per la concimazione1
La concimazione della vite assolve al compito di costituire le necessarie riserve di
elementi nutritivi nel suolo, di correggere eventuali carenze, di preservare o di
migliorare la fertilità e la struttura del terreno e di ristabilire un’alimentazione
equilibrata. Per raggiungere questi obiettivi si deve predisporre un corretto piano di
concimazione per quantificare l’ammontare dei seguenti contributi:
¾ le quantità di elementi fertilizzanti presenti nel suolo;
¾ gli effettivi fabbisogni della vite per soddisfare ai propri bisogni;
¾ le quantità di fertilizzanti asportati con la raccolta dell’uva e con l’eventuale
asportazione dei residui di potatura;
¾ le perdite di elementi per dilavamento (azoto), insolubilizzazione (fosforo,
potassio e calcio) e volatilizzazione.
E’ pertanto necessario eseguire un’analisi del terreno per la determinazione della
tessitura, dell’azoto, del fosforo, del potassio, del magnesio, del calcare totale e del
calcare attivo, dei microelementi, del pH, della sostanza organica) o una diagnosi
morfo-fisiologica2 mediante la continua osservazione diretta delle piante o, in
alternativa, una analisi fogliare. I risultati delle analisi devono essere messe in rapporto
ai livelli quantitativi e qualitativi delle produzioni (nei limiti eventualmente fissati dai
disciplinari D.O.C.G., DOC o I.G.T.), alla natura del terreno (per la valutazione delle
perdite). Nel caso di impianto di un nuovo vigneto, prima di procedere alla
preparazione del terreno, è fondamentale analizzare, oltre alla composizione chimica,
anche la stratigrafia e la tessitura, per poter individuare, eventuali interventi correttivi,
le modalità più corrette di lavorazione del terreno (tipo di intervento, profondità di
lavoro, tipo di attrezzature da adottare, …) ed i portainnesti più adatti.
Se con il letame si migliorano le caratteristiche fisiche, biologiche, chimiche e
meccaniche del suolo (e per questo deve essere considerato un ammendante e non un
concime), con i concimi minerali (o chimici) si apportano al suolo ed alle piante
macroelementi o di microelementi a dosi variabili in rapporto alle caratteristiche degli
stessi: i primi (azoto, fosforo, potassio, magnesio, zolfo, calcio, carbonio, idrogeno e
ossigeno) vengono assorbiti in quantità rilevanti (da 5 a 250 kg/ha all’anno), mentre dei
secondi (boro, ferro, manganese, zinco e rame) vengono assorbite quantità ridotte, da
pochi milligrammi a qualche chilogrammo per ettaro all’anno).
In viticoltura vengono effettuati diversi tipi di concimazione:
¾ concimazione d’impianto o di fondo: viene effettuata poco prima
dell’impianto allo scopo di somministrare una buona quantità di sostanza
organica per migliorare le condizioni fisiche del suolo, di correggere eventuali
carenze del terreno, di portare nel terreno quegli elementi nutritivi che hanno
Per concime si intende una sostanza idonea a fornire alle colture uno o più elementi chimici necessari
alle piante per lo svolgimento del loro ciclo vegetativo e produttivo.
2 Si tratta di monitorare con continuità il vigneto per valutarne l’esigenza nutrizionale in rapporto allo
stato delle piante ed alla comparsa di sintomi legati alla carenza o all’eccesso dei singoli elementi (N, P, K,
Ca, Mg, Fe e B).
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Cap. 6 Macchine per la concimazione
scarsa mobilità (fosforo e potassio) e di consentire alle giovani piante di
svilupparsi in un substrato sufficientemente dotato di elementi nutritivi. I
concimi (sia minerali che organici) vanno distribuiti su tutta la superficie dopo
aver eseguito le operazioni di scasso, mediante spargiletame o spandiconcime
e successivamente interrati ad una profondità variabile in funzione del tipo di
terreno, ma comunque inferiore ai 60 cm. Il letame con una buona dotazione
di paglia e/o altri lettimi e dopo una maturazione di almeno 6 mesi, viene
considerato da sempre il migliore apporto per la completezza di composizione
e per gli indiscussi vantaggi che conferisce alla struttura dal terreno. In genere
si apportano da 50 a 80 t/ha. Risultati analoghi possono essere raggiunti con
l’interramento autunnale (sovescio) di alcune specie autunno vernine (misto di
leguminose e di graminacee), con l’inerbimento e periodico sfalcio dell’erba,
con la trinciatura dei residui di potatura, con la distribuzione di pollina, di
torba o di compost. Per quanto riguarda i concimi minerali si apportano
consistenti quantità3 (nell’ordine delle centinaia di kg per ettaro) di composti a
base di azoto (successivamente all’impianto), di potassio e fosforo (da
interrare a 40 ÷ 50 cm di profondità vista la loro ridotta mobilità) e di
magnesio. Per l’eventuale correzione del pH si interviene con calcare (fino a 5
t/ha) o con gesso (fino ad 1 t/ha);
¾ concimazione di allevamento (o di partenza): è prevalentemente azotata da
effettuarsi in modo localizzato vicino alle giovani viti lungo il filare, ad
almeno 40 ÷ 50 cm dalla barbatella (si devono pertanto adottare macchine
specifiche con sistemi di distribuzione lungo la fila). Sono interventi
nell’ordine dei 200 ÷ 300 kg/ha, da effettuarsi in settembre nei primi due anni,
in concomitanza con le irrigazioni;
¾ concimazione di produzione (ordinaria): serve a mantenere una buona
disponibilità di elementi nutritivi nel terreno ed un giusto equilibrio tra
vegetazione e produzione, in base ai risultati delle analisi del terreno e della
diagnostica fogliare. Si interviene sia con concimi minerali (in condizioni
normali vengono distribuite quantità totali di concimi nell’ordine dei alcune
centinaia di kg/ha) che con concimi organici (ogni 3 ÷ 5 anni) distribuiti a
tutto campo con macchine aventi dimensioni compatibili con la larghezza
dell’interfilare.
Molti sono i concimi a disposizione del viticolture che si differenziano per
composizione (concimi nitrici, ammoniacali, nitrico-ammoniacali, azotati organici,
fosfatici, potassici, magnesiaci, calcici, …), per l’aggregazione (semplici, composti o
complessi), per modalità di cessione e per la costituzione. E’ proprio quest’ultima
caratteristica che ci interessa maggiormente in questa sede in quanto influisce
direttamente sulle modalità di distribuzione e pertanto sulla tipologia di macchine da
adottare.
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In vigneti equilibrati le quantità di elementi minerali da restituire con la concimazione sono:
¾ azoto 30 ÷ 50 kg/ha (corrispondente a 150 ÷ 250 kg di solfato ammonico);
¾ fosforo 20 ÷35 kg/ha (corrispondente a 100 ÷ 170 kg di perfosfato minerale);
¾ potassio 50 ÷ 70 kg/ha (corrispondente a 100 ÷ 150 kg di solfato o cloruro potassico);
¾ magnesio 10 ÷ 25 kg/ha (corrispondente a 80 ÷ 100 kg di solfato di magnesio).
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Cap. 6 Macchine per la concimazione
I concimi minerali in genere si presentano in forma granulare, cristallina,
polverulenta e, più raramente, liquida.
Teoricamente i concimi vanno somministrati su tutta la superficie e non attorno al
ceppo (le radici dotate di potere assorbente sono quelle periferiche) quando gli
apparati radicali sono in piena attività, ossia in autunno ed in primavera, in base alla
loro mobilità e dilavabilità. Valgono le seguenti regole generali:
¾ l’azoto va distribuito alla ripresa
vegetativa, dal pianto all’invaiatura;
¾ il fosforo e il potassio devono essere
somministrati in autunno, interrandoli
mediante assolcatori;
¾ i concimi organici devono essere
distribuiti
preferenzialmente
nell’interfila entro l’autunno o prima
della fine dell’inverno, avendo cura di interrarli prima possibile;
¾ per interventi con concimi minerali mirati a risolvere carenze di microelementi
si deve operare mediante concimazione fogliare utilizzando le tradizionali
macchine per i trattamenti (vedere capitolo specifico).
Negli ultimi anni, la meccanizzazione delle operazioni di distribuzione dei concimi
ha avuto un forte sviluppo sotto la spinta dell’esigenza di ridurre i costi, di rendere più
veloci le operazioni di lavoro e, soprattutto, di ridurre l’impatto ambientale che tale
attività determina.
Anche l’adozione della fertirrigazione, mediante impianto a goccia o impianto di
subirrigazione, purché il concime non presenti problemi di solubilità (attenzione anche
alla possibile incompatibilità chimica qualora si interviene contemporaneamente con
due o più prodotti) ha aumentato decisamente l’efficacia dell’intervento di
concimazione. La tempestività di intervento e la veloce assimilazione connessa con
questa tecnica (per maggiori particolari sui dispositivi tecnici vedere il capitolo specifico
dedicato all’irrigazione), consentono di ridurre fino al 50% i quantitativi di prodotto da
distribuire.
6.1 Macchine per lo spandimento del letame
L’apporto di letame contribuisce a migliorare
diversi aspetti del terreno4:
¾ favorisce la stabilità della struttura, in
quanto aumenta la capacità di ritenzione
idrica del terreno soprattutto in quelli
sciolti; inoltre, rende più lavorabili i terreni
argillosi diminuendo la loro plasticità,
tenacità ed adesività; infine agisce sul
colore del terreno (lo rende più scuro)
aumentandone la capacità di assorbimento
Molto raramente influenza in modo negativo la disponibilità per le piante di alcuni elementi come il
fosforo, il boro o il ferro.
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Meccanizzazione in viticoltura
Cap. 6 Macchine per la concimazione
termico;
¾ fornisce elementi nutritivi alle piante in modo prolungato nel tempo, in
conseguenza dei continui processi di mineralizzazione; il processo di
umificazione, inoltre, fornisce una componente colloide elettronegativa
capace di adsorbire cationi; la maggiore capacità di scambio cationico riduce il
pericolo di dilavamento degli elementi nutritivi mettendoli a disposizione
della pianta in forma facilmente assimilabile;
¾ rappresenta la principale fonte di
energia della microfauna terricola,
elemento che contribuisce con la sua
attività biologica e alla fertilità del
terreno; durante la decomposizione
della sostanza organica, inoltre,
vengono prodotte sostanze (Sostanze
Fisiologicamente Attive, chimicamente
e funzionalmente non del tutto
definite), che hanno effetti stimolanti
di diversa natura (un maggior
assorbimento radicale, una maggior dinamica del fosforo, una maggior
biosintesi di proteine e di acidi nucleici, …).
Le macchine per lo spandimento del letame permettono di trasportare il letame in
campo e di distribuirlo omogeneamente sul terreno, in modi che cambiano a seconda
delle quantità da spargere e delle condizioni in cui si lavora: campo aperto in fase di
preparazione dell’impianto o fra i filari nel caso di concimazioni di produzione.
6.1.1
Lo spandiletame
E’ costituito da un rimorchio, con uno o più assi e un timone per l’attacco alla
trattrice, sul quale è sistemato longitudinalmente un cassone con pianale in legno e
sponde in acciaio (galvanizzato o inox); sul pianale è posto un tappeto trasportatore
costituito da un nastro senza fine formato da una doppia o da una tripla catena sulla
quale sono saldate una serie di barre trasversali che indirizzano il letame verso gli
organi di distribuzione. La velocità di avanzamento del sistema trasportatore varia dai
0,2 ai 4 m/min e dipende dalla quantità di prodotto che si intende spandere su ogni m2
di superficie.
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Cap. 6 Macchine per la concimazione
Gli organi distributori provvedono a ridurre il letame in pezzetti più piccoli e a
spargerlo in campo con modalità diverse a seconda della loro localizzazione (posteriore
o anteriore). Nel primo caso si tratta di rulli verticali (da 2 a 5) od orizzontali (2 ÷ 3)
posti ad una distanza variabile l’uno dall’altro, montanti denti o lame radiali (tondini in
ferro, profilati, coltelli o palette) disposti ad elica o a stella. Tali alberi controrotanti con
velocità fra i 300 ed i 600 giri/min, sono alimentati attraverso la presa di potenza della
trattrice (questa deve avere una potenza compresa fra i 20 ed i 50 kW) mediante un
albero a doppio giunto cardanico. Questa tipologia di carri viene utilizzata per una
distribuzione a tutto campo, in particolare nel caso dei cilindri verticali che consentono
di spargere il letame su strisce fino a 5 metri di larghezza, mentre i distributori a cilindri
orizzontali consentono larghezze di lavori di poco superiori alla larghezza del carro.
I carri spargiletame con gruppo distributore anteriore consentono, invece, di
spargere il prodotto in modo più localizzato lungo una o due file parallelamente alla
direzione di avanzamento. Il gruppo di distribuzione è, infatti, costituito da un nastro
trasportatore (singolo o doppio) posto trasversalmente al carro in posizione anteriore,
alimentato da un frantumatore-distributore costituito da un disco rotante munito di
palette o di coltelli radiali che progressivamente erode il fronte di letame. Questo viene
spinto verso il fondo del carro dal sistema trasportatore affiancato, talvolta, da una
paratia mobile in lamiera metallica che percorre tutto il rimorchio in modo da assicurare
un completo svuotamento del carico.
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Meccanizzazione in viticoltura
Cap. 6 Macchine per la concimazione
I carri spandiletame possono montare una griglia (posta sulla sponda al di sopra del
carro) a denti flessibili e ad altezza variabile che regola la quantità di letame che giunge
ai distributori. Sempre più frequentemente i carri vengono dotati anche di paratie
superiori e posteriori (per i carri con distributori posteriori) a spostamento idraulico,
per evitare perdite e versamenti in fase di trasporto.
Questi carri sono dotati anche di un cambio, generalmente a 3 o 4 rapporti, tramite il
quale è possibile variare la quantità di letame da spargere che di solito varia dalle 15
alle 100 t/ha; Il cambio può essere completato da un congegno per l’inversione del
moto del trasportatore.
Gli organi di aggancio alla trattrice constano di un timone a bilico oppure di un
occhione montato su un timone a V associato ad una ruotina di sostegno dell’attrezzo
quando questo è fermo e scollegato dalla trattrice.
La capacità operativa di queste macchine dipende principalmente dalla capacità di
carico compresa fra i 4 ed i 18 m3 (le sponde hanno un’altezza variabile dai 40 agli 80
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Cap. 6 Macchine per la concimazione
cm) e dalla velocità di avanzamento generalmente comprese fra i 5 e gli 8 km/h in
funzione (inversamente proporzionale) della quantità di prodotto che si vuole spargere;
in tal modo lo svuotamento viene effettuato in 2 ÷ 8 minuti. Tali tempi di svuotamento
sono sempre di gran lunga inferiori rispetto a quelli necessari per il carico e il
trasferimento dal deposito al campo e viceversa. Per questo motivo è importante
organizzare le operazioni di carico e di trasferimento in modo da ridurre il più possibile
i tempi morti e aumentare il rendimento operativo di questa macchina.
Un altro problema connesso all’uso degli spandiletame, in particolare nel caso di
terreni argillosi o limosi, è il pericolo di un compattamento del terreno, causato dal
consistente peso dello spandiletame trasmesso al suolo. Per evitare gli effetti negativi
connessi, si utilizzano preferibilmente carri a due assi montanti ruote larghe o
gemellate.
In generale lo spandiletame è una macchina caratterizzata da una semplicità di
impiego e da una ridotta manutenzione di base (lavaggio e lubrificazione degli organi
di lavoro).
6.2 Lo spandiliquame
In viticoltura il liquame (deiezioni animali con una presenza di sostanza secca
inferiore al 12 %) viene usato sporadicamente; infatti nella concimazione d’impianto è
da preferirsi il letame, il quale contribuisce nettamente meglio al miglioramento della
struttura del terreno e si caratterizza per un minor rischio di dilavamento della
componente azotata. Inoltre nel caso di concimazione di allevamento e di produzione
risulta necessario l’utilizzo di spandiliquami di ridotte dimensioni (per poter transitare
nell’interfilare) con conseguente aumento dei tempi accessori per il continuo
caricamento del serbatoio. Il liquame, infine, se non ben stabilizzato può dare problemi
allo sviluppo della vite.
Diversamente, risulta più attuabile lo spandimento di liquame per riequilibrare la
fertilità durante il riposo prima del nuovo impianto, con il terreno lasciato a maggese
oppure seminato a mais, girasole o altre colture in grado di assorbire gli elementi che
non sono utili o addirittura dannosi al vigneto.
Gli spandiliquame si possono classificare in base a diversi aspetti:
¾ in base alla modalità di caricamento:
• spandiliquame a riempimento indipendente (ormai raro);
• spandiliquame a riempimento incorporato.
¾ in base alla modalità di spandimento del liquame sul terreno:
• carrobotte con distribuzione a turbina;
• carrobotte con distribuzione a catena;
• carrobotte con dispositivi d’interramento.
¾ in base alla pressione di esercizio:
• spandiliquame con serbatoio in pressione;
• spandiliquame con serbatoio a pressione atmosferica.
¾ in base alla modalità di distribuzione:
• a tutto campo;
• localizzata.
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Cap. 6 Macchine per la concimazione
Gli
spandiliquame
che
operano a tutto campo sono
macchine trainate e alimentate
dalla presa di potenza. Si tratta
di serbatoi in acciaio inox, posti
su telai a 1 o più assi (massimo
tre) con una capacità da 2 a 15
m3. Quelli in pressione sono le
macchine oggi più diffuse,
poiché possono effettuare tutte le
operazioni
connesse
con
l’omogeneizzazione, la ripresa e la distribuzione del liquame, essendo dotati di una
pompa per l’aria, atta a creare una differenza di pressione fra il liquame contenuto nel
serbatoio e l’ambiente esterno; tale pompa, che funziona come pompa del vuoto nella
fase di carico e come compressore nella fase di scarico, è del tipo a capsulismi, a lobi o
ad anello liquido, ed è collegata con il serbatoio a mezzo di una valvola di troppo pieno
in grado di interrompere l’estrazione dell’aria quando il liquame nel serbatoio
oltrepassa un determinato livello chiamato di sicurezza. Inoltre, sempre per impedire
che il liquame venga in contatto con la pompa dell’aria, può essere inserito un sifone di
sicurezza.
Gli elementi caratterizzanti tali
macchine sono le basse pressioni
(0,5 ÷ 2 bar) e depressioni (0,5 bar)
di lavoro, raggiunte peraltro solo
in
brevi
periodi
del
loro
funzionamento ed il limitato
numero di parti in movimento a
diretto contatto con il liquame.
Questo si traduce in ridotti
problemi legati alla corrosione dei
materiali e in ridotte probabilità
d’intasamento e di rotture per la presenza di corpi estranei, come paglia o sassi
casualmente caduti nel liquame.
Un’altra famiglia di spandiliquame funziona mediante
una pompa che mette sotto pressione il liquido, così da
spruzzarlo con energia. Per aspirare il liquame
generalmente viene usata una pompa centrifuga o a lobi
che, nei casi in cui lo spandiliquame sia di grandi
dimensioni, possono essere due: una per il carico e una
per lo scarico. Per facilitare il pescaggio da parte della
pompa, il liquame prima del prelievo deve essere
omogeneizzato mediante sistemi meccanici (alberi con
eliche messi in rotazione da motori elettrici o albero
cardanico collegato alla presa di potenza della trattrice) o
eiettori ad aria e/o a riciclo di liquame.
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Cap. 6 Macchine per la concimazione
Raramente lo spandiliquame non è munito di un sistema autonomo di caricamento e
pertanto necessita di un sistema ausiliario costituito da una pompa a punto fisso o
mediante una coclea (nel caso di materiali di una certa densità).
Per quanto riguarda la distribuzione del liquame, i modelli tradizionali effettuano
l’operazione sopra terra. Si possono distinguere le seguenti modalità:
¾ per gravità, nel caso di serbatoi non in pressione;
¾ semplice ugello a specchio, posto posteriormente al serbatoio o montato su
una lancia per effettuare distribuzioni da bordo
campo. La distribuzione in generale non risulta
molto omogenea lungo la fascia di distribuzione
che può raggiungere i 3 metri. La massima
distribuzione si ha a circa 1 metro dal distributore
per poi calare verso l’esterno;
¾ a getto oscillante: tale sistema di distribuzione permette di raggiungere
considerevoli larghezze di lavoro (anche superiori a 15 m); a causa della
particolare forma del diagramma di distribuzione trasversale è richiesta una
ridotta sovrapposizione (2 ÷ 2,5 m) tra una passata e quella contigua. Per
raggiungere una buona uniformità di distribuzione è necessario, tuttavia, che
la frequenza d’oscillazione sia adeguatamente correlata alla velocità
d’avanzamento;
¾ a piatto deviatore oscillante, caratterizzato da una
distribuzione che richiede sovrapposizioni limitate
e permette di raggiungere una buona uniformità
di distribuzione trasversale con una larghezza di
lavoro pari all’80% di quella massima;
¾ a barra con getti deviati: una serie di
piccoli ugelli montati a distanza di 60 ÷
80 cm su una barra di distribuzione
trasversale rispetto alla direzione di
avanzamento, con una lunghezza che può giungere fino a 10 ÷ 12 m. Gli ugelli
possono essere sostituiti in funzione delle caratteristiche fisiche del materiale
da distribuire; è possibile, inoltre, sostituire i deflettori con appositi tubi
adduttori per la localizzazione superficiale del liquame, in modo da ridurre
l’emissione di cattivi odori. Il limite di questo sistema di distribuzione è
rappresentato dalla difficoltà di ottenere una portata uniforme dei singoli
ugelli a causa delle elevate perdite di carico che si registrano lungo la
conduttura e che risultano tanto più rilevanti quanto maggiore è la densità del
liquido. Per ridurre tale
inconveniente
si
può
adottare un sistema a tubi
flessibili alimentato da un
ripartitore idraulico che
suddivide
il
liquame
prelevato dal serbatoio in
diversi flussi ciascuno indirizzato ad un tubo adduttore.
In alternativa il liquame viene interrato direttamente nello strato superficiale del
terreno (20 ÷ 30 cm di profondità) mediante macchine dotate di sistemi ad utensili fissi.
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Cap. 6 Macchine per la concimazione
Si tratta di un insieme di 2 ÷ 6 elementi aprisolco (dischi folli, ancore, denti elastici, …)
ad ognuno dei quali è fissato, posteriormente, un tubo adduttore attraverso il quale il
liquame viene depositato, sul fondo del solco aperto, per gravità o con una leggera
sovrapressione che non supera 0,5 bar. Generalmente l’organo interratore viene
applicato alla parte posteriore dello spandiliquame.
I vantaggi di questa modalità di
distribuzione sono:
¾ maggior
controllo
degli
odori
con
conseguente
possibilità di distribuire il
liquame anche in prossimità
dei aree abitate;
¾ migliore
utilizzo
degli
elementi nutritivi (riduzione
delle perdite di azoto
ammoniacale);
¾ eliminazione dei rischi di scorrimento superficiale del liquame e di
contaminazione delle acque superficiali (questo aspetto è particolarmente
importante in viticoltura che nella maggior parte dei casi interessa terreni
collinari);
¾ miglioramento delle condizioni fisiche del suolo.
Di contro l’interramento si caratterizza anche per i seguenti aspetti negativi:
¾ maggiore complessità dell’operazione di distribuzione dei liquami ed
incremento dei costi energetici ad essa connessi;
¾ ridotto controllo visivo dell’attrezzo da parte dell’operatore e quindi difficoltà
di identificare eventuali irregolarità di funzionamento del sistema. Ciò
comporta inoltre una difficile regolazione della profondità di applicazione;
¾ possibile
danneggiamento
del
cotico erboso per azione degli
organi assolcatori;
¾ impraticabilità del terreno per un
certo
periodo
dopo
la
distribuzione;
¾ maggiori difficoltà di guida del
trattore in eventuali successive
lavorazioni del terreno.
Per assicurare una corretta esecuzione di tale pratica, le macchine per l’interramento dei
liquami devono essere in grado di:
¾ limitare il compattamento del terreno;
¾ variare la regolazione della dose di distribuzione e della profondità di
applicazione;
¾ essere sufficientemente manovrabili;
¾ garantire il completo interramento del liquame e un’accurata chiusura della
fenditura anche operando sul cotico erboso.
In tutti i casi gli spandiliquame devono essere dotati di organi interni per il
rimescolamento e la triturazione della massa, di tipo meccanico o mediante sistema a
ricircolo del liquame.
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Meccanizzazione in viticoltura
Cap. 6 Macchine per la concimazione
Gli spandiliquame possono raggiungere notevoli dimensioni; in ogni caso gli elevati
pesi determinano problemi di costipazione dei terreni in generale e di quelli argillosi in
particolare. Tale problema viene in parte risolto utilizzando, così come per gli
spandiletame, carri con due o più assi, ruote gemellate o con pneumatici allargati e con
basse pressioni di gonfiaggio.
6.3 Lo spandiconcime
Lo spandiconcime è una macchina con la funzione di distribuire in campo i concimi
minerali. Anche in questo caso la distribuzione dei concimi può essere generalizzata,
vale a dire estesa su tutto il terreno in modo uniforme oppure localizzata, ossia limitata
alle sole aree nelle quali è necessaria, come, ad esempio, in corrispondenza delle
piantine o delle file coltivate (concimazione di allevamento).
I fertilizzanti minerali utilizzati in viticoltura possono essere allo stato solido o fluido
(liquido o gassoso). La distribuzione dei fertilizzanti liquidi (soluzioni o sospensioni di
principi attivi, semplici o composti, in acqua), il cui impiego è limitato al caso di
interventi di concimazione fogliare per la distribuzione di microelementi, si utilizzano
le stesse irroratrici impiegate per i trattamenti antiparassitari o diserbanti (vedere nello
specifico capitolo).
Ancora più raro l’utilizzo in viticoltura
dell’unico concime gassoso (ammoniaca
anidra), che è un gas incolore, dall’odore
pungente ed irritante ed estremamente tossico
per inalazione. L’ammoniaca anidra costituisce
il materiale di partenza per la fabbricazione dei
concimi azotati, ma può anche essere
direttamente impiegata in campo, grazie al suo
elevato titolo in azoto (82%), che permette di
ridurre notevolmente il costo dell’unità di azoto
distribuito.
Questo
gas
deve
essere
immagazzinata e conservata allo stato liquido a
elevate pressioni (circa 30 bar) in appositi
serbatoi particolarmente robusti, da sottoporre
a verifica periodica. Per la distribuzione, il gas
viene trasferito in serbatoi portati o trainati dal trattore, o montati su autocarri per
fuoristrada. Da questi serbatoi, per mezzo di opportuni rubinetti, il prodotto viene
lasciato espandere allo stato gassoso e convogliato, attraverso apposite tubazioni, in
speciali dispositivi iniettori. Questi sono dotati di avancorpi assolcatori disposti per file
parallele. Gli assolcatori incidono il suolo per una profondità fino a 15 ÷ 18 cm
consentendo così lo scarico del gas che si distribuisce nel terreno dove viene
rapidamente fissato arricchendolo di elementi nutritivi.
In viticoltura si utilizzano quasi esclusivamente concimi allo strato granulare in
quanto quelli polverulenti (diametri inferiori a 0,5 mm) sono poco adatte alla
distribuzione meccanica per la loro eccessiva leggerezza.
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Meccanizzazione in viticoltura
Cap. 6 Macchine per la concimazione
Le caratteristiche più significative dei concimi granulari dipendono principalmente
dal materiale di partenza e dal processo di fabbricazione e sono:
¾ la dimensione dei granuli (compresa tra 0,5 e 7
mm) e la loro distribuzione dimensionale;
¾ la massa volumica reale, compresa tra 1,1 e 1,9
kg/dm³;
¾ la resistenza alla rottura, compresa tra 6 e 50
N;
¾ la fluidità di scorrimento, che dipende in larga
parte dalla forma e dalle caratteristiche della
superficie dei granuli.
In termini generali, una macchina per la distribuzione dei concimi minerali dovrebbe
possedere le seguenti caratteristiche
operative:
¾ facile regolazione del sistema di
distribuzione;
¾ quantità di concime distribuibile
compresa fra 5 e 1000 kg/ha;
¾ buona resistenza alla corrosione
e all’abrasione;
¾ facilità di riempimento della
tramoggia;
¾ possibilità di svuotare del tutto
la tramoggia a fine distribuzione
e di effettuare facilmente la sua
pulizia, in particolare degli organi di trasmissione. Al termine della giornata
lavorativa, durante il periodo di lavoro, quotidianamente va effettuata con
molta cura l’operazione di lubrificazione delle parti in movimento, prestando
attenzione che il lubrificante nuovo sostituisca completamente quello vecchio;
¾ elevata affidabilità nel tempo (la vita utile delle macchine lo spandimento dei
fertilizzanti è valutata sui 6 ÷ 8 anni);
¾ buona uniformità di distribuzione.
Queste macchine sono costituite da:
¾ un telaio portante, munito o
meno di ruote a seconda se la
macchina è trainata o portata;
¾ una tramoggia, destinata a
contenere il fertilizzante da
spandere;
¾ il sistema di regolazione della
dose;
¾ gli organi di distribuzione, in
base ai quali, gli spandiconcime presenti sul mercato si distinguono in:
• spandiconcime con distribuzione per reazione centrifuga;
• spandiconcime con distribuzione pneumatica.
La tramoggia è realizzata in lamiera o, più raramente, in materiale plastico; ha la
funzione di contenere il fertilizzante e di convogliarlo verso il sistema di regolazione
ing. Maines Fernando
pag. 131
Meccanizzazione in viticoltura
Cap. 6 Macchine per la concimazione
della dose. Ha una capacità generalmente compresa fra 300 e 2500 dm³ nei modelli
portati e fra 1500 e 12000 dm³ in quelli
trainati. Negli spandiconcime di minori
dimensioni sono generalmente montate
tramogge di forma tronco-conica o troncopiramidale, in modo che il concime venga a
contatto per gravità con il sistema di
regolazione. Nei modelli di maggiori
dimensioni, invece, le tramogge sono di
forma prismatica e sono dotate di sistemi di
convogliamento del concime verso il sistema
di distribuzione, che possono essere
costituiti da una coclea o da un trasportatore
a nastro posto alla base della tramoggia stessa.
Per ridurre i fenomeni di separazione che si manifestano soprattutto con l’impiego di
concimi composti in miscela fisica, è opportuno che all’interno della tramoggia siano
presenti agitatori meccanici. E’ presente inoltre
una griglia metallica alla base della tramoggia,
per evitare il contatto del sistema di
distribuzione con corpi estranei o di
agglomerati di concime e per una funzione di
sicurezza nei confronti dell’operatore. Altro
dispositivo opzionale è dato da un braccio per
il sollevamento, in fase di carico, dei sacchi di
concime.
Il sistema di regolazione della dose
permette di controllare il flusso del concime
dalla tramoggia al sistema di distribuzione e
opera secondo 3 diverse modalità:
¾ per gravità: i granuli passano
attraverso una o più aperture con
luce regolabile, poste sul fondo della
tramoggia; l’entità del flusso, perciò, risulta legato alle dimensioni e alla
forma delle aperture di scarico e alla fluidità del concime da distribuire;
¾ per estrazione forzata: un convogliatore (a nastro, a tapparella, ...) convoglia il
concime attraverso delle aperture di uscita ad ampiezza regolabile che
permettono di regolare la
portata di distribuzione;
¾ volumetrici: cilindri o rulli
(dotati
sulla
superficie
periferica di piccole palette,
scanalature
o
di
tipo
dentato)
estraggono
un
volume
prefissato
di
concime dalla tramoggia per
ogni giro attorno al proprio
asse. La regolazione della
ing. Maines Fernando
pag. 132
Meccanizzazione in viticoltura
Cap. 6 Macchine per la concimazione
quantità di concime estratta è effettuata variando opportunamente il regime
di rotazione dei rulli.
Uno dei dosatori più diffusi nel caso di attrezzature di grandi dimensioni, è costituito
da una ruota di aderenza, che insiste sul terreno o è connessa con uno degli pneumatici
ed è collegata ad una trasmissione meccanica ad ingranaggi che può prevedere anche
un piccolo cambio a 2 o 3 rapporti. L’uscita della trasmissione è messa in collegamento
con un albero che mette in movimento un tappeto mobile, un’estremità del quale è
inserita sul fondo della tramoggia dove è presente il concime; una volta avviata la
macchina e messo in movimento il tappeto, questo provvede a trasportare il concime
stesso in quantità note verso il sistema di distribuzione. I sistemi di regolazione per
estrazione forzata e volumetrica, possono anche essere azionati per mezzo della presa
di potenza del trattore o derivare il moto dalle ruote dello spandiconcime. In questo
caso, la distribuzione è proporzionale al regime di rotazione del motore (DPM) mentre
con il sistema della ruota la distribuzione risulta proporzionale all’avanzamento (DPA).
Il sistema di distribuzione ha la
funzione di far giungere il concime
sul terreno. In funzione delle sue
caratteristiche
costruttive
ed
operative,
il
concime
può
raggiungere la superficie per
gravità subito a valle del sistema
di regolazione, per via meccanica o
pneumatica all’interno di appositi
convogliatori oppure percorrendo
una traiettoria libera grazie
all’energia che acquista venendo a contatto con il sistema di distribuzione stesso.
A prescindere dalle soluzioni tecniche adottate, il sistema di distribuzione dovrebbe
essere in grado di garantire una sufficiente uniformità sia in senso ortogonale ad essa
(distribuzione trasversale), sia lungo la direzione di avanzamento (distribuzione
longitudinale) la quale è influenzata dalle caratteristiche fisiche del concime (fluidità e
massa volumica) e dal sistema di regolazione della dose.
Nella maggior parte delle macchine, tuttavia, il diagramma di distribuzione assume
una forma a triangolo o campana e la dose distribuita con ogni singola passata varia in
senso trasversale alla direzione di lavoro. Per rendere costante su tutta la superficie la
dose distribuita è quindi necessario avvicinare le passate per sovrapporre le “code”.
Nei modelli più semplici, una volta regolata la portata di distribuzione, la costanza
della distribuzione nel senso della direzione di avanzamento, e quindi della dose
distribuita (t/ha), è mantenuta procedendo sempre alla medesima velocità. Nelle
macchine di maggiore dimensione, invece, si hanno sistemi di regolazione che variano
la portata di distribuzione in funzione della velocità di avanzamento. L’attuale frontiera
tecnologica è costituita dalle macchine a tecnologia VRT in cui il computer di bordo è in
grado di variare automaticamente le dosi di concime su porzioni di terreno differenti,
grazie ad un sistema basato su tecnologia GPS per georeferenziale la posizione della
macchina e su informazioni raccolte mediante tecniche di telerilevamento aereo o
satellitare e raccolte in apposito database.
ing. Maines Fernando
pag. 133
Meccanizzazione in viticoltura
6.3.1
Cap. 6 Macchine per la concimazione
Spandiconcime con distribuzione per reazione centrifuga
Gli spandiconcime con
distribuzione per reazione
centrifuga dei fertilizzanti
granulari5 sono i più diffusi in
agricoltura e possono essere
sia trainati che portati. In
entrambi i casi gli organi
operatori sono comandati
dalla presa di potenza della
trattrice.
Essi sono costituiti da una
tramoggia troncoconica o
troncopiramidale in lamiera
metallica (acciaio inox o acciaio galvanizzato) o in materiale plastico (con una capacità
compresa tra 0,1 a 4 m3); sul fondo della tramoggia è situato l’apparato distributore
dotato di movimento rotatorio (300 ÷ 700 giri/min) od oscillatorio trasversale
(spandiconcime a tubo oscillante); in tal modo il concime viene distribuito per effetto
dell’energia centrifuga di cui è caricato, raggiungendo una distanza proporzionale alla
massa del singolo grano.
Nei modelli più semplici, il distributore è costituito da uno piatto orizzontale dotato
di moto rotatorio, in acciaio anti-usura e resistente agli agenti corrosivi; sopra il disco,
radialmente, sono montate le palette distributrici secondo una disposizione che può
essere variata in modo da imprimere maggiore o minore forza ai granuli con cui
vengono in contatto. Il concime arriva alle palette cadendo direttamente dalla
tramoggia o attraverso da un dispositivo dosatore regolato automaticamente (in alcuni
casi, prima di arrivare alle palette, passa in una camera acceleratrice). Le palette
possono avere profili diversi od obbligare il concime a compiere percorsi particolari
prima di lasciare il disco.
Queste macchine possono essere utilizzate anche in inverno per lo spargimento di sale e/o sabbia
sulle strade.
5
ing. Maines Fernando
pag. 134
Meccanizzazione in viticoltura
Cap. 6 Macchine per la concimazione
Per poter operare con grandi larghezze
di lavoro si adottano modelli con tramoggia
a pianta rettangolare con capacità fino a
2500 kg di concime munita di dispositivo a
vite senza fine per rimescolare il prodotto. I
granuli di concime vengono forniti di
energia mediante due dischi con palette
radiali, posti all’estremità della tramoggia
azionati da motori idraulici muniti di
regolazione mediante sistemi elettronici.
In altri modelli, invece, il distributore
consta di un tubo di lancio orizzontale
forato lungo la sua superficie (dai fori
uscirà il concime) e all’estremità posteriore,
dotato di moto oscillatorio (circa 350
oscillazioni al minuto); tale dispositivo
simula la distribuzione manuale lanciando
i granuli alternativamente a destra e a
sinistra. Data la consistente usura a cui è
sottoposto il tubo di lancio, è importante
attuare
una
attenta
manutenzione.
L’ampiezza dell’oscillazione può essere
limitata determinando la possibilità di
erogare il concime in modo localizzato,
caratteristica particolarmente apprezzata in viticoltura per la distribuzione di
fertilizzanti lungo il filare.
Il diagramma degli spandiconcime a disco semplice si caratterizza per l’asimmetria
dovuta al senso di rotazione, che consiglia di effettuare la distribuzione per passate
concentriche dalla periferia al centro dell’appezzamento, piuttosto che per strisciate
contigue in direzioni opposte e parallele. La asimmetria viene invece corretta dagli
spandiconcime a doppio disco che si caratterizzano per un diagramma di distribuzione
tipicamente a "campana". Per gli spandiconcime a tubo oscillante il diagramma risulta
più omogeneo (appiattimento centrale della campana).
ing. Maines Fernando
pag. 135
Meccanizzazione in viticoltura
Cap. 6 Macchine per la concimazione
Queste macchine hanno una larghezza di lavoro che può giungere sino a 10 - 15 m.
La velocità ottimale di avanzamento è compresa tra 6 e 12 km/h.
In qualche caso è prevista l’applicazione di dispositivi di distribuzione localizzata
per file, costituiti da una serie di tubi la cui distanza reciproca può essere regolata.
6.3.2
Spandiconcime con distribuzione per azione pneumatica
Gli spandiconcime con distribuzione per
azione pneumatica presentano il vantaggio
di una distribuzione più uniforme e meglio
regolabile
anche
con
fertilizzanti
polverulenti o microgranulari.
Si tratta di una tramoggia di tipo portato
(capacità sino a 1000 dm3) o trainato
(capacità sino a 2500 dm3) posteriormente al
trattore.
A questo punto il prodotto cade entro
una corrente d’aria ad alta velocità generata da un ventilatore centrifugo azionato dalla
presa di potenza della trattrice. L’aria provvede a mantenere in sospensione e a
trasportare il prodotto, per mezzo di tubazioni metalliche o in plastica, a una serie di
ugelli distributori (dotati di apposite scanalature per ripartire il flusso in più filetti)
disposti verticalmente e con il foro di uscita verso il basso. Tali ugelli sono applicati ad
un telaio posto trasversalmente alla direzione di avanzamento, a distanze reciproche di
75 ÷ 85 cm e ad un’altezza dal suolo di circa 70 cm determinando un profilo di
distribuzione di tipo trapezoidale che
richiede una sovrapposizione molto limitata
fra una passata e quella successiva. Le
velocità ottimali di avanzamento si aggirano
sugli 8 ÷ 10 km/h, mentre la larghezza di
lavoro può giungere a 18 m (in questo caso la
larghezza effettiva di lavoro coincide con la
larghezza totale della barra).
Questi modelli operano con buona regolarità di distribuzione anche su terreni declivi
con pendenze sino al 25%.
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pag. 136
Meccanizzazione in viticoltura
Cap. 7 Macchine per la gestione dell’interfilare
7 Macchine per la gestione dell’interfilare
Diverse sono le tecniche per gestire il terreno del vigneto con coltura in atto:
lavorazione meccanica, inerbimento, diserbo chimico e pacciamatura con film plastico o
con materiali di origine organica. La scelta dipende da moltissimi fattori fra cui
spiccano la forma di allevamento, le caratteristiche pedologiche del terreno, le
caratteristiche climatiche locali, l’andamento altimetrico, il vitigno ed il portainnesto, la
disponibilità idrica, la disponibilità e la qualità della manodopera.
Non necessariamente si utilizza la stessa strategia tecnica nell’interfilare e sul filare;
anzi molto frequente si combinano diverse strategie:
¾ lavorazione meccanica sulla fila con inerbimento dell’interfila;
¾ diserbo chimico sulla fila con lavorazione meccanica dell’interfila;
¾ diserbo chimico sulla fila con inerbimento dell’interfila.
7.1 Macchine per la lavorazione del terreno
Nel vigneto si possono effettuare fino a 6 ÷ 7 lavorazioni meccaniche in un anno di
cui:
¾ lavorazione di rincalzatura (in postvendemmia nelle regioni più fredde)
per proteggere il ceppo dal freddo e
dalle gelate, utilizzando un aratro
rincalzatore operante ad una
profondità di 15 ÷ 20 cm;
¾ intervento autunnale con aratro
ripuntatore
nell’interfilare
per
favorire l’interramento di concimi
fosfatici e potassici (soprattutto in
terreni argillosi);
¾ intervento invernale di aratura o fresatura sotto il filare per evitare un
eccessivo sviluppo delle erbe infestanti;
¾ intervento alla fine dell’inverno per l’interramento dell’eventuale sovescio;
¾ intervento primaverile di calzatura con fresatrice lungo il filare ad una
profondità di 12 ÷ 15 cm;
¾ lavorazione con l’aratro ad una profondità di 10 ÷ 15 cm per eliminare le
infestanti che contrastano il riscaldamento del terreno;
¾ lavorazioni estive con aratro ad una profondità di 5 ÷ 10 cm per eliminare il
compattamento del suolo e la concorrenza idrica delle infestanti.
Con tali lavorazioni meccaniche si intende, in primo luogo, mantenere sgombro il
terreno dalle piante infestanti per evitare la sottrazione di acqua e di elementi nutritivi,
in particolare nei terreni poveri e/o siccitosi. Inoltre si vuole facilitare l’infiltrazione
delle acque piovane ed impedire l’evaporazione per risalita capillare, arieggiare lo
strato agrario migliorando la vitalità delle piante, interrare i concimi organici e minerali,
ing. Maines Fernando
pag. 137
Meccanizzazione in viticoltura
Cap. 7 Macchine per la gestione dell’interfilare
favorire l’azione disgregatrice degli agenti esterni e la nitrificazione (trasformazione
dell’azoto organico in nitrico) e contrastare la formazione di una crosta dura e favorire
l’approfondimento dell’apparato radicale delle viti.
Diversi sono, però, anche gli svantaggi evidenziati dalle lavorazioni meccaniche:
¾ viene danneggiata la struttura del suolo e, particolarmente nel caso delle
fresatrici, si crea la suola di lavorazione;
¾ risultano favoriti i fenomeni di erosione superficiale e di distruzione della
struttura glomerulare per l’azione battente della pioggia;
¾ vengono danneggiate le radici superficiali (le più efficienti);
¾ aumentano i rischi di gelate poiché la maggiore evaporazione contribuisce ad
abbassare la temperatura in vicinanza del suolo;
¾ si contrasta l’accumulo spontaneo di sostanza organica;
¾ risultano maggiori, rispetto alle altre tecniche, il fabbisogno di manodopera e
di energia.
Tutti questi aspetti hanno indotto i viticultori a ridurre il più possibile le lavorazioni
meccaniche e favorito l’individuazione di tecniche di gestione alternative.
Per eseguire le lavorazioni meccaniche si possono utilizzare diversi tipi di
attrezzature in funzione del risultato atteso, della intensità di rottura (profondità di
lavoro, necessità di rivoltamento, …), della pendenza, della presenza di cotico erboso,
della frequenza di intervento, ecc. Si tratta in generale di attrezzature portate dalla
trattrice e di dimensioni compatibili con il sesto di impianto (si opera con uno o due
passaggi per ogni interfilare) e la forma di allevamento.
Nel caso di macchine utilizzate per lavorare il terreno lungo la fila, le attrezzature
sono munite di organo tastatore per lo spostamento meccanico o idraulico degli organi
lavoranti in prossimità di viti e di pali di sostegno. Tutte le macchine, inoltre sono
spesso munite di rulli posteriori (a gabbia, ad anelli, a spirale, a spuntoni, compressori,
…) per compattare il terreno lavorato e ridurne la collosità o l’eccessiva sofficità.
Le principali categorie di macchine utilizzate per le lavorazioni meccaniche (peraltro
in parete già descritte nel capitolo relativo alle macchine per la preparazione del terreno
all’impianto al quale si rimanda per una descrizione più dettagliata) sono le seguenti:
¾ aratri a dischi: si tratta di attrezzature con una
struttura modulare che consente di impostare
diverse larghezze di lavoro (1,20 ÷ 2,00 m). Il
telaio portante, saldato e resistente alle torsioni,
deve presentare anche un’altezza da terra
sufficiente (50 ÷ 70 cm) per garantire un
passaggio sicuro anche in presenza di una
grande quantità di materiale organico.
Generalmente sono presenti alcune serie di
dischi in acciaio speciale di grandi dimensioni (diametro attorno ai 50 cm e
con bordo liscio e/o dentellato), la prima collocata molto vicino al trattore in
modo che la lunghezza totale della struttura, compresi i rulli a trascinamento,
non supera i 2,0 m. Una struttura corta è una caratteristica essenziale per
assicurare stabilità ed efficienza operativa. I dischi (circa 8 per ogni metro)
sono attaccati al telaio con dei gusci di fissaggio muniti di quattro elementi in
gomma di protezione. I dischi esterni possono essere regolati in altezza per
impedire la formazione di terrapieni;
ing. Maines Fernando
pag. 138
Meccanizzazione in viticoltura
Cap. 7 Macchine per la gestione dell’interfilare
¾ aratro ripuntatore: 2 ÷ 4 aratri convenzionali, che effettuano la lavorazione del
terreno dello strato più superficiale (20 ÷ 30 cm), precedono una serie di 3 ÷ 7
ancore che effettuano il dirompimento degli strati più profondi (30 ÷ 50 cm) in
modo da favorire l’arieggiamento del terreno ed una più efficiente
circolazione delle acque. Tale lavorazione a due strati necessita di un
successivo passaggio con idoneo attrezzo per la rottura delle zolle (erpice
rotante, fresatrice, …) ed il pareggiamento del terreno mediante rullo, in
particolare per eliminare il solco lasciato dall’aratro. Questo aspetto
rappresenta il principale limite all’utilizzo dell’aratro per la lavorazione del
terreno nell’interfilare;
¾ aratro rotativo: è una macchina portata in grado di effettuare la completa
lavorazione in un solo passaggio; opera ad una profondità di lavoro attorno ai
20 cm lasciando una zollosità di ridotte dimensioni con un grado di
affinamento proporzionale alla velocità di rotazione e inversamente
proporzionale alla velocità di avanzamento. Inoltre non lascia una suola di
lavorazione;
¾ scarificatore: possono presentare 3, 5 o 7 denti facilmente registrabili e
smontabili. All’aumentare del numero di denti, aumenta anche il fabbisogno
di potenza erogata dalla trattrice (da 40 a 110 CV). I denti, che operano fino ad
una profondità di 20 ÷ 40 cm, possono essere muniti di ali laterali per
ing. Maines Fernando
pag. 139
Meccanizzazione in viticoltura
Cap. 7 Macchine per la gestione dell’interfilare
effettuare un diserbo meccanico e di un rullo posteriore (di tipo dentato) per
frantumare le zolle più grosse e lasciare il terreno rifinito e pianeggiante;
¾ vangatrici leggere: sono macchine portate (generalmente posteriormente, più
raramente anteriormente) dalla trattrice e che presentano 2, 3, 5 o 7 vanghe
facilmente registrabili e smontabili. All’aumentare del numero di vanghe,
aumenta anche il fabbisogno di potenza erogata dalla trattrice (da 40 a 110
CV): possono essere munite di ali laterali per effettuare un diserbo meccanico
e di rullo posteriore (di tipo dentato) per frantumare le zolle più grosse e
lasciare il terreno rifinito e pianeggiante. Le vangatrici leggere non consentono
di raggiungere elevate profondità di lavoro (di 20 ÷ 30 cm) in quanto
presentano vanghe che non incidono il terreno verticalmente ma secondo un
angolo di 45°6. Queste macchine sono le piuttosto diffuse nella lavorazione
dell’interfilare
nel
vigneto, in quanto con un
solo passaggio riesce a
lavorare
e
diserbare
operando
in
modo
agronomicamente
corretto7, lasciando il
terreno
sempre
pianeggiante, condizione
essenziale per la riuscita
delle
successive
6
L’angolo di inclinazione con il quale opera la vanga dipende dalla strutturazione del
cinematismo adottato sul parallelogramma articolato per fornire il movimento.
7 Infatti con le vangatrici si decompatta il suolo rispettando la struttura, si eliminano le erbe infestanti,
si incorpora l’humus, si aumenta la resistenza alla siccità favorendo la penetrazione dell’acqua, si arieggia
lo strato agrario migliorando la vitalità delle piante, si lascia il terreno sempre regolare facilitando le
successive lavorazioni) eliminando l’uso dei diserbanti e riducendo il consumo di fertilizzanti.
ing. Maines Fernando
pag. 140
Meccanizzazione in viticoltura
Cap. 7 Macchine per la gestione dell’interfilare
lavorazioni. Unico inconveniente è la necessità di ripetere l’operazione 3 ÷ 4
volte all’anno; in viticoltura sono frequentemente utilizzati modelli portati in
posizione latero-posteriore, dotati di opportuni organi tastatori che
consentono di operare anche sui filari fra una vite e l’altra, grazie allo
spostamento lateralmente del corpo della macchina non appena un tastatore
entra in contatto con le piante o con i pali di sostegno (zappatrice intraceppi).
Il movimento può essere effettuato con un sistema ad azionamento meccanico
a parallelogramma (indicato per vigneti o colture con alberi a chioma ridotta)
o con pistone idraulico per lo spostamento laterale del timone di traino e
regolazione elettronica; possono essere comandati anche manualmente dal
trattorista, per mezzo di un distributore idraulico posto sulla postazione di
guida. Lo spostamento (che può giungere fino a 40 cm) dura fino a quando il
tastatore tocca la pianta, dopo di che una molla di contrasto riporta il tastatore
a riposo;
¾ fresatrici: si tratta di attrezzi portati di norma
posteriormente (più raramente anteriormente) in grado
di lavorare anche in presenza di copertura vegetale
molto sviluppata. Le testate fresanti, di lunghezza
variabile da 50 a 90 cm, sono munite di sistema di
ammortizzazione per attutire i colpi più violenti e di
pistoni idraulici per la regolazione della angolazione
del timone di traino. Il sistema di regolazione è completato dal sistema di
traslazione o rotazione della testa fresante comandata da tastatore che
consente a queste attrezzature di operare sulla fila in impianti con distanza fra
i ceppi di almeno 50 cm. Da un punto di vista operativo si deve osservare che
le fresatrici determinano la formazione di una suola di lavorazione e
sminuzzano eccessivamente il terreno (aspetto particolarmente negativo in
quanto favorisce il fenomeno dell’erosione nei terreni collinari. La profondità
di lavoro (fino ad un massimo di 15 cm) è regolata mediante due slitte poste
alla base del telaio per l’aggancio all’attacco a tre punti;
¾ coltivatori leggeri: sono caratterizzati da un elevato numero di ancore che
possono essere rigide (chisel8) o elastiche, destinate a operare nei primi 10 ÷ 15
cm di suolo, ma che all’occorrenza possono raggiungere i 25 ÷ 30 cm di
I coltivatori chisel presentano cinque, sette o nove ancore (munite di bullone di sicurezza o con
sistema di sicurezza idraulico) ed un rullo posteriore frangiterra.
8
ing. Maines Fernando
pag. 141
Meccanizzazione in viticoltura
Cap. 7 Macchine per la gestione dell’interfilare
profondità. Per evitare “l’effetto rastrello” che comporta un rapido
intasamento del coltivatore, la distanza tra un’ancora e l’altra all’interno dello
stesso rango deve risultare superiore ai 70 ÷ 80 cm, possibile solo su attrezzi a
3 ranghi. Con questo attrezzo è possibile operare la sarchiatura (lavorazione
ed eliminazione delle infestanti) dell’intero interfilare; sono infatti disponibili
macchine con telaio a larghezza regolabile, così come il rullo posteriore
utilizzato per regolare il terreno lavorato. Sono necessarie trattrici da 40 a 100
CV;
¾ erpici a denti rotanti (detti anche coltivatori): esistono versioni sia per
intervenire nell’interfilare (fino a 2 m di larghezza) che per operare sulla fila
(larghezza attorno ai 50 ÷ 70 cm); in entrambi i casi, si tratta di macchine
piuttosto robuste in grado di lavorare anche in terreni medio-pesanti o con un
alto tenore in scheletro e con erba molto sviluppata. Il regime di rotazione è di
oltre 150 - 300 giri/min; a differenza delle fresatrici interfilare, i coltivatori
interceppi non creano solchi o suole di lavorazione e dopo il loro passaggio il
terreno risulta ben livellato. Ormai è generalizzata la presenza di un sistema
idraulico per la regolazione dell’angolazione e della distanza della testata
operatrice dall’asse della trattrice (fino a due metri). Il telaio presenta due
ruote o due slitte (regolabili in altezza) per determinare la profondità di lavoro
che non superai mai i 20 cm. Le versioni interceppi operano lungo la fila
grazie alla presenza di un organo tastatore per il comando del sistema
idraulico di traslazione (alimentato dai distributori dell’olio della trattrice o da
un impianto idraulico autonomo comprendente un serbatoio dell’olio con uno
scambiatore di calore che ha il compito di evitarne il surriscaldamento e
permette ad esso di effettuare cicli di lavoro continui). Collegate all’attacco a
tre punti, sono dotate di uno solo rotore o di due rotori indipendenti (possono
ruotare nello stesso senso o in senso contrario) e possono lavorare con
distanze tra i ceppi che non devono essere inferiori ai 50 cm. I denti possono
ing. Maines Fernando
pag. 142
Meccanizzazione in viticoltura
Cap. 7 Macchine per la gestione dell’interfilare
assumere diverse forme: a lama, a sezione quadrata, a sezione triangolare o
inclinati. Recentemente sono stati introdotti modelli innovativi a denti
orizzontali. La macchina ha larghezze di lavoro che vanno dai 100 ai 200 cm.
Sempre più frequentemente è presente un joystick per comandare la
traslazione laterale all’interno del filare, la profondità di lavoro ed il senso di
rotazione di ogni singolo rotore.
¾ erpici a denti elastici: in viticoltura sono utilizzati modelli portati con
larghezze di lavoro fino a 2,5 – 3 m, operanti fino a profondità di lavoro di 20 25 cm (variata attraverso il sollevatore o ruote di profondità) muniti di rulli
posteriori e con caratteristiche che si adattano meglio a terreni leggeri, o
comunque di medio impasto. Tali modelli richiedono da 50 a 120 CV. I denti
flessibili disposti su più ranghi, allestiti in modo diverso a seconda delle
esigenze. Il telaio in lavoro si trova sempre a 250 - 350 mm da terra, mentre la
velocità di avanzamento dell’ordine di 8-10 km/h. Il grado di affinamento e la
qualità della lavorazione dipende dall’angolo di incidenza sul terreno, dal
numero di organi lavoranti per metro di larghezza, dalla velocità
d’avanzamento e dal tipo e dalla forma dell’organo lavorante. I denti posssono
essere:
• a semplice curvatura;
ing. Maines Fernando
pag. 143
Meccanizzazione in viticoltura
•
•
•
•
Cap. 7 Macchine per la gestione dell’interfilare
a doppia curvatura;
ricurvo reversibile;
elastico dritto;
canadese.
¾ erpici a dischi: sono utilizzati per le operazioni d’affinamento del terreno e
per la frantumazione e l’interramento della sostanza organica. Si utilizzano
versioni leggere (40-50 kg/disco e 300 - 400kg/m) o medie con profondità di
lavoro 10 - 25 cm (profondità maggiori sono raggiunte aumentando
l’inclinazione dei dischi mentre l’incremento del grado interramento residui
vegetali si ottiene aumentando la velocità d’avanzamento dell’erpice stesso). Si
utilizzano soprattutto con telaio a X con bracci telescopici per regolare la
lunghezza di ciascuna sezione, per una lunghezza totale di 120 ÷ 220 cm. I
dischi presentano un diametro di 50 ÷ 65 cm con bordo continuo o lobato. Le
versioni lobate o dentate penetrano meglio nel terreno e hanno azione più
incisiva di taglio sui residui vegetali e vengono pertanto montate sugli assi
anteriori. I dischi inoltre sono inclinati rispetto alla direzione di avanzamento
(angolo di attacco), ma non rispetto alla normale alla superficie del terreno. In
genere gli erpici a dischi richiedono trattrici da 35 a 60 CV alle quali sono
accoppiate mediante attacco spostabile lateralmente (manualmente o
idraulicamente).
ing. Maines Fernando
pag. 144
Meccanizzazione in viticoltura
Cap. 7 Macchine per la gestione dell’interfilare
¾ lama interceppi: consente di eliminare le erbe infestanti fra le piante mediante
una lama montata, di solito, anteriormente alla trattrice (è possibile anche
l’aggancio posteriore o ventrale) e munita di organo tastatore che comanda un
sistema idraulico per la traslazione del gruppo lavorante sulla fila. La lama
può essere affiancata da un organo scalzatore (lama, vomere o gruppo di
dischi mossi da gruppo idraulico) e da alcuni dischi che ripristinano il livello
del terreno. La velocità di avanzamento è di circa 8 ÷ 10 km/h.
7.2 Macchine per l’inerbimento e la relativa gestione
L’inerbimento consiste nel mantenere, in maniera permanente o temporanea, una
vegetazione erbacea spontanea o seminata (loietto, festuca, erba fienaiola, trifoglio, …)
su una parte o su tutta la superficie coltivata a vigneto. Molti sono i fattori positivi
connessi a questa pratica colturale:
¾ viene ridotto fortemente il fenomeno dell’erosione superficiale nel caso di
terreni collinari;
¾ viene migliorata la struttura fisico-chimica del suolo e la sua portanza; si
riduce inoltre il compattamento indotto dal passaggio delle macchine agricole;
¾ consente alle macchine di entrare in campo anche nei periodi piovosi;
¾ vengono ridotti i fenomeni di ristagno idrico nei terreni con eccessiva umidità;
¾ contribuisce a limitare, nei casi in cui ve ne è bisogno, la vigoria delle viti e
favorisce allegazione e maturazione;
¾ consente un miglior sviluppo dell’apparato radicale negli strati superficiali;
¾ favorisce la traslocazione in profondità del fosforo e del potassio;
ing. Maines Fernando
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Meccanizzazione in viticoltura
Cap. 7 Macchine per la gestione dell’interfilare
¾ diminuisce il potere clorosante per la minor presenza di calcare attivo (la cui
percentuale aumenta con lo sminuzzamento del terreno indotto dalle
lavorazioni meccaniche);
¾ migliora il tenore di sostanza organica del terreno indotta dallo sfalcio;
¾ determina minori perdite di acqua per evaporazione per l’azione pacciamante
svolto dall’erba lasciata in campo dopo il taglio.
Di contro l’inerbimento determina una perdita significativa di acqua nel periodo
estivo mentre in primavera aumenta gli effetti delle gelate; inoltre può contribuire allo
sviluppo di infezioni di peronospora o di botrytis.
Pertanto è essenziale eseguire una attenta analisi delle caratteristiche climatiche,
agronomiche e pedologiche per poter determinare l’opportunità di adottare la tecnica
dell’inerbimento ed eventualmente con quali modalità. Infatti non sempre risulta
corretto adottare un inerbimento permanente ed esteso a tutta la superficie del vigneto,
mentre risulta più efficace un inerbimento parziale (solo nell’interfilare o a filari alterni)
e/o temporaneo. In quest’ultimo caso l’inerbimento viene utilizzato nel periodi freddi e
in quelli temperati, alternato, nei periodi caldi, con una lavorazione meccanica o con il
diserbo chimico per contrastare la concorrenza idrica.
7.2.1
Le seminatrici
Per l’inerbimento ci si può affidare alla flora spontanea. In caso contrario è necessario
eseguire una semina delle essenze più adatte al clima ed al terreno, dopo averlo
opportunamente preparato, elemento essenziale per assicurare al seme condizioni
favorevoli alla germinazione ed alla levata. Le macchine utilizzate a tale scopo devono
innanzi tutto garantire una corretta profondità di posa delle seme (che varia in funzione
delle sementi utilizzate) così come diversa è la corretta densità di semina diversa.
La seminatrice può anche effettuare il completamento della preparazione del letto di
semina in modo da soddisfare le esigenze della semente riguardo alle sue richieste di
acqua, ossigeno e temperatura. Queste le caratteristiche più significative:
¾ assenza in superficie di zolle con
dimensioni superiori a 5 cm di diametro;
¾ letto senza zolle di dimensioni superiori a
1 cm di diametro;
¾ assenza di suola.
L’utilizzo delle seminatrici in viticoltura è
limitato all’inerbimento dell’interfilare mediante la
messa a dimora dei semi più vari, in particolare di
quelli delle foraggere. Per questa operazione si
utilizzano,
rispetto
alle
seminatrici
tradizionalmente usate per la semina delle colture
erbacee9, versioni più semplici, sia nella costituzione che nel funzionamento e di
dimensioni più contenute, in quanto l’inerbimento del vigneto non richiede particolare
Seminatrici a righe impiegate per la distribuzione in solchi paralleli dei semi per cereali autunnovernini o seminatrici di precisione utilizzate per la distribuzione di un seme alla volta a intervalli
rigorosamente uniformi lungo file parallele.
9
ing. Maines Fernando
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Meccanizzazione in viticoltura
Cap. 7 Macchine per la gestione dell’interfilare
precisione (sia in senso trasversale che longitudinale) nella deposizione ad esclusione di
un certo controllo della dose distribuita.
Le seminatrici per vigneto sono di tipo meccanico (a differenza di quelle a righe o di
precisione che possono anche avere organi di distribuzione a funzionamento
pneumatico) e, in base al tipo di
accoppiamento, portate o semiportate.
La tipologia più semplice (detta “a
spaglio” perché opera in un modo che
ricorda l’antico movimento che i
seminatori facevano nel distribuire il
seme) è di tipo portato e riprende la
struttura ed il funzionamento delle
attrezzature per la distribuzione dei
fertilizzanti meccanici. Consiste in
una tramoggia, generalmente a
forma
troncoconica
per
il
contenimento della semente che
presenta sul fondo una coclea con
la funzione di mantenere in
costante movimento il seme. Il
distributore, azionato dalla presa di
potenza, consiste in un organo
rotante che getta in continuazione
il seme a una distanza variabile fino ad un massimo di 3 metri; ne risulta una
uniformità di distribuzione piuttosto approssimativa e generalizzata a tutta la
superficie. Per ridurre il fenomeno della deriva (fenomeno significativo nel caso di
sementi piccole e leggere soprattutto se in presenza di vento) è possibile operare
mescolando i semi con sabbia o con ghiaino. Tale modo di operare richiede una
successiva operazione di interramento;
per questo la seminatrice può essere
montata anteriormente alla trattrice in
modo da collegare posteriormente un
erpice o un rullo compressore per la
ricopertura evitando, così di dover
effettuare un ulteriore passaggio.
Generalmente le seminatrici a
spaglio operano con una velocità di
avanzamento di 5 ÷ 10 km/h e
distribuiscono 80 ÷ 110 kg/ha di seme.
Di queste macchine a spaglio
esistono anche versioni manuali
portate a spalla (capacità fino a meno di 10 kg di seme) o su carrello con tramoggia che
varia da 12 a 40 litri di capacità.
ing. Maines Fernando
pag. 147
Meccanizzazione in viticoltura
Cap. 7 Macchine per la gestione dell’interfilare
Una tipologia più complessa prevede una struttura che riprende quella delle
seminatrici a righe in versione portata o semiportata, costituita dai seguenti elementi:
¾ telaio portante: consiste semplicemente in un elemento trasversale (una o più
travi metalliche profilate o elementi scatolati a sezione quadrato o
rettangolare) sul quale sono montati i vari organi operatori (apparato di
distribuzione, la trasmissione, il cambio di velocità ed altri accessori) e al quale
sono collegati i dispositivi di accoppiamento al trattore (struttura per il
collegamento all’attacco a tre punti);
¾ tramoggia:
destinata
a
contenere il seme (la capacità
varia da 80 ÷ 120 litri per metro
di lunghezza della tramoggia
nei modelli semiportati), è
generalmente
di
forma
troncoconica o prismatica a
sezione trapezia. Superiormente
è munita di coperchio e
presenta nella parte inferire un
agitatore (albero longitudinale)
rotativo o oscillante munito di
appendici di varia forma, avente la funzione di rimescolare continuamente il
seme allo scopo di mantenere sempre attiva l’alimentazione dei distributori
attraverso apposite luci di alimentazione ad apertura regolabile grazie a
saracinesche di chiusura. All’interno della tramoggia possono essere presenti
dei setti trasversali per evitare eccessivi movimenti trasversali della semente e
per conferire maggior resistenza meccanica al sistema. La quantità di seme
presente nella tramoggia può essere controllato mediante dispositivi a
galleggiante con indicatori esterni oppure attraverso bande trasparenti sulle
parete anteriore;
¾ apparato distributore: è costituito da idonei dispositivi (distributori), posti in
corrispondenza di apposite aperture sul fondo della tramoggia, normalmente,
di tipo meccanico a distribuzione forzata, ossia atti a dosare la quantità di
seme da spargere e ad assicurare una buona uniformità di distribuzione.
L’organo attivo dei distributori attualmente più utilizzati sono formati da
cilindri scanalati, da rulli dentati oppure da cilindri alveolari. Nel primo caso è
presente una serie di cilindri in bronzo (posti in corrispondenza di ciascuna
ing. Maines Fernando
pag. 148
Meccanizzazione in viticoltura
Cap. 7 Macchine per la gestione dell’interfilare
apertura sulla tramoggia) che
presentano scanalature a sezione
circolare, diritte o elicoidali; ogni
cilindro è contenuto in una scatola
di distribuzione posta sotto la
tramoggia e comunicante con essa
attraverso un’apertura regolabile.
Il fondo mobile delle scatole è
incernierato ad un’estremità per
evitare danneggiamenti ai semi. I
cilindri possono essere traslati
assialmente
per
variare
la
lunghezza utile di lavoro e
pertanto la quantità di semi elaborati.
I rulli alveolari, invece, presentano sulla superficie 3 o 4 serie di alveoli di
varia forma e dimensioni diverse, per consentire la distribuzione di semi di
varie dimensioni. In entrambi i casi
i semi possono essere scaricati dal
basso
(distribuzione
forzata)
oppure, meno frequentemente,
dall’alto (distribuzione libera) con
la presenza di una lamina
sfibratrice. Infine i distributori a
rulli dentati presentano un numero
fisso di file (2 o 3) di denti troncopiramidali posti su circonferenze
parallele e sfasate fra loro e
operano
una
distribuzione
semiforzata o accompagnata.
In tutti i casi si può variare la quantità di seme da distribuire modificando la
grandezza delle scanalature o variando la velocità di rotazione del cilindro. La
trasmissione del moto agli organi distributori è derivata dal movimento di un
rullo o della PTO mediante un collegamento cinematico con catene a rulli e
ruote dentate (di tipo conico). Per poter variare la velocità di rotazione (e di
conseguenza la quantità di seme distribuito) si adottano cambi di velocità, che
possono essere discontinui mediante ingranaggi (da 6 a 60 velocità) oppure
continui, mediante sistemi a cinghia su pulegge a gola variabile o sistemi di
tipo idraulico;
¾ organi per il ricoprimento dei semi e successiva compressione del terreno
(rulli rincalzatori e pareggiatori): anteriormente ai distributori è presente un
rullo con il compito di rompere le zolle (per maggiori dettagli vedere lo
specifico paragrafo), interrare eventuali sassi e preparare il letto di semina
mentre un secondo rullo (di tipo frangizolle o compressore), posto
posteriormente, ricopre delicatamente il seme interrandolo ad una profondità
di 1 ÷ 3 cm. Nel caso di terreni umidi i rulli possono essere muniti di appositi
raschiatori. Il rullo copriseme può essere sostituito da pettini trasversali a
ing. Maines Fernando
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Meccanizzazione in viticoltura
Cap. 7 Macchine per la gestione dell’interfilare
denti flessibili o denti ricurvi. Talvolta si utilizzano rulli costipatori
(compressori) a superficie liscia metallica o gommata;
¾ organi di regolazione, di controllo, di comando e di direzione: si tratta di
dispositivi che consentono di variare la dose nonché la profondità di semina
oppure che sono in grado di effettuare il controllo di eventuali anomalie o
malfunzionamenti della seminatrice. Ad esempio è possibile installare (a
richiesta) un contaettari, di tipo meccanico o elettronico, per il rilievo della
superficie lavorata.
Le seminatrici utilizzate in viticoltura presentano larghezze che variano da 0,50 m a
2,50 m e richiedono una forza di trazione tra i 2
÷ 3 kW per metro di larghezza di lavoro, valori
che comunque possono variare molto a seconda
della massa della macchina, della natura del
terreno, del numero di rulli ecc.
La manutenzione ordinaria prevede le
seguenti operazioni:
¾ pulizia della tramoggia ogni volta che
si termina un lavoro;
¾ pulizia degli organi distributori per evitare la formazione di incrostazioni e di
ruggine;
¾ ingrassaggio periodico degli organi in movimento, dei fuselli delle ruote e
degli ingranaggi.
Molto raramente (nella viticoltura di pianura con sesti di impianto molto larghi) si
possono adottare seminatrici di tipo trainato collegate alla trattrice mediante occhione e
timone, munito di tirante regolabile o di martinetto idraulico per assicurare la costante
aderenza della seminatrice al suolo anche in caso di pendenze longitudinali. Il telaio
appoggia su due ruote (utilizzate anche per alimentare gli ingranaggi del sistema di
alimentazione del seme) ed è munito di attacchi inferiori per consentire oscillazioni
trasversali per adattare seminatrice e trattrice all’andamento del terreno. Posteriormente
alle ruote sono applicati due denti di coltivatore che provvedono a ripristinare le
condizioni originali di sofficità del terreno. Il volume della tramoggia può arrivare fino
a 200 ÷300 litri.
Le seminatrici possono essere semplici (cioè in grado di svolgere la sola operazione
di semina) oppure combinate con altre attrezzature come, ad esempio, uno
spandiconcime per la contemporanea distribuzione localizzata di fertilizzanti, o con
macchine per la lavorazione del terreno (solitamente erpici di tipo rotativo alimentato
dalla p.d.p.) in grado di operare in una sola passata la preparazione del letto di semina,
l’interramento del seme ed il suo ricoprimento.
Attualmente il mercato propone anche macchine in grado di effettuare la semina, la
risemina e l’arieggiamento del cotico erboso nei vigneti. Oltre ad una tramoggia per il
seme con un dispositivo di distribuzione (la caduta del seme può essere regolata da una
vite di precisione) e degli organi di interramento (serie di pettini e rullo costipatore ad
anelli), è presente un rotore aeratore dotato di coltelli verticali fissati su flange distanti
fra loro dai 5 ai 10 cm e azionato dalla presa di potenza della trattrice. Tali attrezzature
hanno generalmente una larghezza di lavoro fino a 2 metri e richiedono fino a 25 kW di
potenza per metro di larghezza.
ing. Maines Fernando
pag. 150
Meccanizzazione in viticoltura
7.2.2
Cap. 7 Macchine per la gestione dell’interfilare
Le macchine per lo sfalcio
La falciatrice viene utilizzata per
mantenere il cotico erboso ad un livello
tale da e permettere una esecuzione
comoda e sicura delle operazioni in
campo. Generalmente vengono effettuati
2 ÷ 4 sfalci a partire dalla tarda
primavera fino all’intervento che precede
le operazioni di vendemmia.
A differenza di quanto avviene in
foraggicoltura, in viticoltura non è molto
importante che la falciatrice operi un
taglio
netto
senza
strappi
e
inquinamento con terra; al contrario, il
ritardo nel ricaccio diventa un effetto
positivo in quanto può contribuire a ridurre il numero di interventi e la vigoria
dell’erba (e pertanto la competizione idrica). Attenzione andrà invece posta nell’evitare
un eccessivo danneggiamento del cotico erboso.
In viticoltura si utilizzano soprattutto attrezzature con organi di taglio rotativi (per
questo vengono dette “rotanti”), portate dalla trattrice in posizione posteriore. Le
soluzioni frontali presentano il vantaggio di una migliore visibilità degli organi di
lavoro liberando la parte posteriore della trattrice
per l’applicazione di altri macchinari; di contro si
evidenzia lo svantaggio di un attacco più
complicato della falciatrice alla trattrice. In tutti i
casi si tratta di attrezzature montate su un telaio
portante (che poggia sul terreno mediante ruote di
piccolo diametro e/o un rullo metallico), con organi
di lavoro azionati dalla PTO.
Gli organi di taglio sono costituiti da 2 ÷ 4
dischi10 controrotanti, di diametro di 50 ÷ 80 cm, sui
quali sono applicati 2 ÷ 3 coltelli (con bordi
particolarmente
induriti)
ancorati
mediante
cerniera in modo da potersi ritirare in presenza di
ostacoli (pietre, radici,…) e di riprendere successivamente la loro posizione e la
funzione di taglio, riducendo al minimo il rischio di subire eccessivi danneggiamenti. I
dischi (alimentati dalla trattrice mediante PTO rotante a 540 giri/min) ruotano attorno
al proprio asse verticale con velocità molto elevate, comprese tra 1500 ÷ 3000 giri/min a
cui corrisponde una velocità periferica di 60 ÷ 90 m/s. L’elevata velocità fornisce
sufficiente energia cinetica per tagliare alla base l’erba11 e riduce il pericolo di
Per le falciatrici utilizzate in viticoltura non si adottano organi di taglio a tamburo, tipici delle
falciatrici per la fienagione, in quanto si deve contenere al massimo l’ingombro verticale della macchina
dovendo questa operare in presenza di vegetazione piuttosto bassa in particolare in vicinanza del filare.
11 La combinazione del moto rotatorio delle stesse e del moto di avanzamento della macchina
(supposto rettilineo uniforme) dà luogo ad una traiettoria dei lamini con forma di cicloide allungata.
10
ing. Maines Fernando
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Meccanizzazione in viticoltura
Cap. 7 Macchine per la gestione dell’interfilare
ingolfamento essendo il telaio a ponte e la trasmissione del moto dall’alto; di contro
aumenta la frequenza con cui si deve effettuare l’affilatura dei lamini che risulta da 3 a 6
volte superiore a quella propria dei modelli con barra falciante a moto alternativo.
L’altezza di taglio viene determinata dal guidatore
agendo sul sollevatore oppure direttamente sui rotori
a mezzo di comandi a vite. La larghezza di lavoro può
arrivare fino a 2 metri (versioni con 4 rotori) in base
alla distanza fra i filari.
Un altro punto di forza è dato dal fatto che le
rotanti possono operare con una velocità di
avanzamento di circa 10 ÷ 12 km/h a cui corrisponde
una capacità operativa media di 1 ha/ora per metro di
larghezza12, richiedendo mediamente una potenza
media specifica di lavorazione, derivata dalla prese di
potenza, dell’ordine di 6 ÷ 12 kW per metro di
larghezza di lavoro, valori giustificati anche dal peso non trascurabile di queste
attrezzature che si aggirano attorno ai 200 kg per metro di larghezza.
Il movimento dei diversi rotori disposti affiancati l’uno all’altro, è mantenuto in
sincronia da una trasmissione realizzata a mezzo di cinghie, catene o ingranaggi, in
modo da evitare il contatto tra le lame dei diversi rotori che, durante il moto,
percorrono traiettorie che si sovrappongono.
Il telaio portante è di fondamentale importanza per ottenere un adattamento perfetto
alle irregolarità del terreno grazie all’attacco a tre punti con giunti sferici in
combinazione con il terzo punto telescopico che permette alla falciatrice di muoversi
liberamente in più direzioni13. Il mercato propone, inoltre, modelli per vigneto
composti da 2 o più rotori incernierati centralmente al carter in modo che ciascuno di
Nel caso di falciatrici tradizionali con organi di taglio con movimento rettilineo alternato la velocità
di avanzamento si aggira sui 4 ÷ 8 km/h, mentre la capacità operativa scende a 0,3 ÷ 0,5 ha/h per metro
di larghezza.
13 Nel caso di telaio centrale possono essere presenti anche delle molle stabilizzatrici, che assicurano
una pressione uniforme sul terreno per l’intera larghezza della barra falciante.
12
ing. Maines Fernando
pag. 152
Meccanizzazione in viticoltura
Cap. 7 Macchine per la gestione dell’interfilare
essi è in grado di oscillare indipendentemente dagli altri verso l’alto o verso il basso (di
circa 10 cm), in modo da rimanere costantemente parallelo al terreno.
La trasmissione del moto è assicurata da un
albero cardanico, da un rinvio angolare e da un
insieme di ingranaggi in bagno d’olio per
ridurre la rumorosità. Sono inoltre presenti
dispositivi meccanici (gruppo elastico con molle
a tazza, frizione di sovraccarico a dischi, …) o
idraulici per la protezione contro ostacoli o
sovraccarichi, a cui si può aggiungere un
sistema di sganciamento automatico della barra
in caso di urti violenti contro ostacoli, in modo
da limitare fortemente i danni più gravi.
L’alta velocità di rotazione dei dischi e la
ridotta altezza del carter garantiscono un
intenso sminuzzamento dell’erba. Questa può
essere lasciata nell’interfilare in uno stato omogeneo (anche grazie alla presenza di un
piccolo rullo metallico posto in corrispondenza del bordo posteriore del carter) oppure
può venir scaricata lateralmente lungo il sottofila (grazie alla forte corrente d’aria
provocata dal veloce movimento dei rotori), per costituire uno strato pacciamante,
mediante l’adozione di un carter con due uscite a sportello con flange in gomma,
ricavate sui margini esterni, mantenute più o meno aperte da una molla.
Sulle falciatrici possono, infine, essere presenti sistemi idraulici con il compito di
traslare il macchinario in maniera da predisporlo per il funzionamento, oppure per
alimentare la rotazione di uno o due
rotori (qualora si attuasse il taglio
dell’erba sotto il filare), posizionati
lateralmente alla barra falciante e dotati
di sistema automatico per la traslazione
comandata da apposito tastatore. I rotori
laterali a posizionamento e spostamento
idraulico,
inoltre,
consentono
alla
macchina di variare la propria larghezza
di lavoro per adattarsi a diversi sesti di
ing. Maines Fernando
pag. 153
Meccanizzazione in viticoltura
Cap. 7 Macchine per la gestione dell’interfilare
impianto.
Per evitare i rischi connessi al lancio di terra, di legno, di sassi, nonché di frammenti
di lama per urto degli elementi taglienti con il suolo, i rotori sono contenuti in un carter
rigido che isola l’area di taglio dall’esterno mediante protezioni fisse di costruzione
robusta in grado di trattenere e far cadere a terra il materiale proiettato. Anteriormente
il carter (per consentire l’entrata dell’erba ed una alimentazione corretta dei rotori)
presenta una serie di catene verticali o di lamine in materiale plastico, che svolgono
anche un compito protettivo sia nei confronti dei pneumatici della trattrice che
dell’operatore.
Oltre a questi dispositivi di sicurezza le
attrezzature per il taglio dell’erba (così come
molte altre attrezzature agricole che ricevono
potenza dalla trattrice mediante PTO e
distributori idraulici) devono soddisfare alle
seguenti norme di sicurezza:
¾ il
giunto
cardanico
per
il
collegamento con la PTO dalla
trattrice, così come gli altri organi di
trasmissione
(pulegge,
cinghie,
catene), deve essere completamente
protetto da guaine in materiale
plastico (conformi ai requisiti previsti dalla legge) in grado di coprire le parti
salienti del giunto, compresi gli snodi esterni sia all’albero della presa di forza
che eroga potenza, che a quello
della macchina che la riceve; tale
protezione deve essere assicurata al
corpo della macchina con una
catenella. La protezione della presa
di forza della macchina si deve
integrare e sovrapporre con la
copertura dei giunti per almeno 50
mm;
¾ gli innesti rapidi e le prese olio
della trattrice devono essere dotate
di un codice di riconoscimento per
evitare errori di connessione, mentre i tubi idraulici flessibili, dimensionati per
resistere a pressioni di esercizio maggiori di quelli di servizio, devono essere
ricoperti da guaine di protezione che in caso di rottura evitano la proiezione di
liquidi in pressione;
¾ sulla macchina deve essere presente un supporto per il giunto cardanico
quando viene scollegato dalla trattrice ed un dispositivo per riporre i tubi una
volta staccati dalla trattrice;
¾ le parti mobili della macchina devono essere segnalate da appositi
pittogrammi (rischio di schiacciamento) e protette se si trovano in prossimità
del raggio d’azione dell’operatore;
¾ i comandi manuali devono rispettare le norme di sicurezza per quanto
riguarda la loro collocazione, le forze di azionamento e i segni grafici;
ing. Maines Fernando
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Meccanizzazione in viticoltura
Cap. 7 Macchine per la gestione dell’interfilare
la macchina deve essere dotata di opportuni dispositivi di supporto per
evitare, durante la fase di attacco, il
ribaltamento
o
lo
spostamento
accidentale; deve inoltre avere dei piedi
di supporto per garantire la sua
stabilità quando è scollegata dalla
trattrice.
Nel
caso
di
gestione
differenziata
dell’interfilare e del sottofilare, si possono
adottare macchine composte che associano ad
una falciatrice ad elementi rotanti, idonei
dispositivi per la distribuzione di diserbante, che
operano su due file in contemporanea o su
singola fila a seconda che la larghezza della macchina consenti o meno di trattare con
un solo passaggio l’intero interfilare. Per maggiori dettagli sui dispositivi di irrorazione,
si rimanda allo specifico paragrafo dedicato alle irroratrici per il diserbo.
Per il taglio dell’erba nell’interfilare del vigneto, in alternativa alla rotante, viene
spesso utilizzata una trinciasermenti (o trinciaerba), macchina specifica per la
frantumazione in campo dei residui legnosi
della potatura invernale. Le modalità di
utilizzo sono identiche a quelle delle barre
falcianti, con la sola differenza di ottenere una
azione di taglio e di triturazione dell’erba più
incisiva, con conseguente accelerazione dei
processi di trasformazione della sostanza
organica. Anche per queste attrezzature si
rimanda allo specifico paragrafo per una
descrizione più dettagliata.
Un alternativa alle falciatrici rotative nel
caso di piccole aziende o di vigneti in
pendenza dove diventa difficile intervenire con la trattrice è rappresentata dalle
falciatrici a barra con organo di taglio con moto rettilineo alternato, di tipo semovente
cioè muniti di un motore autonomo (motofalciatrici). Si tratta di falciatrici composta
essenzialmente da:
¾ telaio portante che poggia generalmente su due
ruote (possono essere anche tre o quattro), con il
compito di portare il motore, la trasmissione, gli
organi di guida, di regolazione e di trasmissione
del moto agli organi di lavoro. E’ inoltre
realizzato in maniera da compensare al suo
interno le sollecitazioni dinamiche prodotte dal
movimento oscillante degli organi di taglio e delle
vibrazioni del motore (generalmente a benzina a
due tempi che fornisce il moto sia per l’avanzamento che quello per il
funzionamento della barra) e per rimanere stabili anche se parcheggiate con
pendenze fino all’8,5% in qualunque direzione;
¾
ing. Maines Fernando
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Meccanizzazione in viticoltura
Cap. 7 Macchine per la gestione dell’interfilare
apparato falciante costituito da una barra14 che può assumere una delle
seguenti configurazioni:
• a lama oscillante con controlama fissa;
• a lama oscillante con controlama oscillante;
• a doppia lama oscillante.
¾ organi di trasmissione: il sistema di azionamento della lama può avere il
punto di innesto laterale o centrale;
¾ organi di regolazione;
¾ organi di manovra.
Nei modelli a lama oscillante e
controlama fissa l’apparato di taglio è
costituito da una parte fissa (portalama
con denti paralama) e una mobile
(lama o sega falciante) che costituisce
l’elemento di taglio formata da un’asta
d’acciaio sulla quale sono fissate le
sezioni di lama di forma trapezoidale
(la larghezza della loro base è pari a
76,2 ± 0,1 mm) con due spigoli di taglio in corrispondenza dei lati inclinati. La lama
falciante si muove con moto alternativo (velocità pari a 2,4 ÷ 2,6 m/s) all’interno di una
barra portalama caratterizzata da denti paralama (con il compito di suddivere gli steli
in tanti piccoli fasci) disposti a distanze diverse a seconda che questa risulti normale (76
mm), semifitta (52 mm) o fitta (36 mm).
¾
Gli steli del foraggio vengono compressi inizialmente contro i denti stessi dai lembi
taglienti delle sezioni di lama che iniziano la vera e propria azione di taglio quando gli
steli stessi sono compressi fra i lembi medesimi e la controlama, in modo tale da non
poter più sfuggire all’azione di recisione. Le aree entro le quali avviene effettivamente
l’azione di taglio coprono solo una parte (circa il 50 %) dell’area complessiva coperta
dalla barra falciante. Ciò costituisce il principale limite di funzionamento di queste
Queste falciatrici devono avere in dotazione un coprilama in plastica da utilizzare come protezione
durante il trasporto o la rimessa della macchina.
14
ing. Maines Fernando
pag. 156
Meccanizzazione in viticoltura
Cap. 7 Macchine per la gestione dell’interfilare
macchine dato che per evitare ingolfamenti (evento che obbliga a fermare la falciatrice e
successivamente a togliere l’erba in eccesso) occorre che la velocità di avanzamento si
mantenga compresa fra 4 e 7 km/h. Tale limite è
in parte recuperato con l’adozione di barre a
doppio elemento oscillante (taglio per effetto
forbice) nelle quali una lama scorre, con
movimento rettilineo alternativo, entro una
controlama a denti, pure oscillante ma con moto
opposto a quello della lama stessa. E’ così
possibile ridurre la velocità di ciascun elemento
falciante, eliminare i denti paralama, aumentare
l’area effettiva di taglio (fino al 70 ÷ 75%)15,
ridurre
gli
ingolfamenti,
diminuire
significativamente
le
vibrazioni
per
compensazione dei moti alterni, consentire una
maggiore leggerezza costruttiva e maggiori
velocità di avanzamento in lavoro.
Nelle falciatrici con lama oscillante doppia, invece, è assente la barra portalama e
l’azione di taglio è assicurata da due identiche lame, azionate da un comando posto al
centro di esse che si muovono alternativamente in maniera contrapposta a contatto
l’una con l’altra. Ne risulta un sistema più leggero, con un funzionamento con ridotte
vibrazioni e che consente una maggiore velocità di avanzamento (5 ÷ 8 km/h).
Il movimento alternativo delle lama, ed eventualmente della controlama, viene
indotto da un sistema meccanico (biella-manovella, snodi sferici e testa oscillante,
doppio elemento oscillante, …) o, in taluni casi, da un sistema azionato idraulicamente.
La larghezza di lavoro delle falciatrici alternative arrivano fino a circa 2 m e la
potenza assorbita risulta compresa tra 1,5 e 2,5 kW per m di larghezza in funzione della
natura e dello stato superficiale terreno, delle caratteristiche del manto erboso, della
velocità di avanzamento e della capacità operativa16.
7.3 Le irroratrice da diserbo
Diserbare17 significa liberare (in modo selettivo o totale) un terreno dalle erbe
infestanti, mediante un preparato chimico. Le piante infestanti, oltre a pregiudicare
l’aspetto estetico della coltura, hanno anche altri effetti, quali la diminuzione della luce,
la sottrazione di sostanze nutritive e, ancor più grave, l’assorbimento dell’acqua nei
periodi estivi, con conseguenti danni crescenti proporzionalmente con il grado di
rusticità delle infestanti.
Nelle falciatrici rotative questo parametro è del 100%.
Per falciatrici a lama oscillante e controlama fissa la capacità operativa è nell’ordine di 3000 ÷ 4000
m2/h per m di larghezza di lavoro, mentre per i modelli a doppio elemento oscillante è compresa fra 5000
e 7000 m2/h per m di larghezza.
17 Attualmente si preferisce parlare di inerbimento controllato o, più precisamente di lotta guidata alle
infestanti o di controllo integrato delle infestanti.
15
16
ing. Maines Fernando
pag. 157
Meccanizzazione in viticoltura
Cap. 7 Macchine per la gestione dell’interfilare
Diventa pertanto fondamentale intervenire nel periodo in cui sono massime le
esigenze idriche della vite (in corrispondenza della fase di ingrossamento dell’acino e
comunque in primavera-estate) mentre è sufficiente intervenire per limitare lo sviluppo
delle
infestanti
nei
periodi
dell’anno in cui la concorrenza
idrica è accettabile.
Si possono utilizzare erbicidi
residuali associati a disseccanti o a
prodotti sistemici, ripetendo il
trattamento due volte all’anno
specialmente nei mesi primaverili
(possibilmente
nel
periodo
seguente le piogge). Il diserbo
chimico
consente
infatti
la
semplificazione dei programmi di
intervento,
adattabili
nella
maggior parte dei casi anche dove
si opera nel rispetto dei “Disciplinari di produzione integrata”18.
In viticoltura, la strategia ottimale è rappresentata dall’integrazione di interventi di
tipo chimico lungo le file e di tipo meccanico nell’interfilare. In questo modo si riesce a
garantire nel tempo un risultato sicuro ed efficace, che entrambi i sistemi, presi
singolarmente, non sono in grado di garantire.
Con il diserbo sulla fila, infatti, si riesce a ridurre i tempi di lavoro annuali di 20 ÷ 40
ore/ettaro (si eliminano gli interventi di calzatura e di rincalzatura) e si riesce a
contenere la potenza delle trattrici e la consistenza
del parco macchine. Di contro è possibile indurre
accumuli di erbicidi nel suolo con il rischio di
emissioni nocive per la vite; non manca, inoltre, la
possibilità di favorire lo sviluppo di soggetti più
difficili da distruggere. Tali problemi possono
essere evitati o comunque tenuti sotto controllo solo
con una buona conoscenza della flora avventizia,
delle caratteristiche podologiche aziendali e delle
modalità d’azione dei diserbanti19. Questi devono
essere efficaci senza essere tossici per la vite, né
manifestare pericolo nel tempo per accumulo nel
suolo o per progressiva migrazione a livello di
apparato radicale.
In viticoltura per l’esecuzione del diserbo si utilizzano generalmente le irroratrici a
barra che operano suddividendo in gocce la soluzione acquosa di specifici prodotti
Anche nei vivai il diserbo chimico ha acquistato negli ultimi anni un’importanza sempre maggiore
in quanto consente di ridurre l’impiego della manodopera nel controllo delle infestanti con risultati pari o
superiori alle lavorazioni del terreno.
19 I prodotti per il diserbo si possono classificare in base alle modalità d’azione: per assorbimento
radicale, per contatto, per assorbimento fogliare e penetrazione nella pianta (sistemici). Si possono
dividere anche in base al fatto che agiscono in pre-emergenza o post-emergenza (post-levata).
18
ing. Maines Fernando
pag. 158
Meccanizzazione in viticoltura
Cap. 7 Macchine per la gestione dell’interfilare
mediante un meccanismo di polverizzazione meccanica con getto proiettato. Il liquido
viene messo in pressione da un apposita pompa (di solito a membrana) e spinto entro
gli ugelli che hanno la funzione di polverizzarlo nel passaggio attraverso piccoli fori. Le
goccioline formate vengono così caricate di energia cinetica per poter giungere a
bersaglio.
L’efficacia
del
trattamento
dipende
dalla dimensione delle
gocce e dal grado di
copertura. Per quanto
riguarda
il
primo
parametro, abitualmente
espresso in micron, si
ricorda che la tensione superficiale della soluzione, che determina la sfericità alla goccia
stessa, viene contrastata mediante l’uso dei cosiddetti tensioattivi (saponi) che tendono
ad appiattire la goccia ovvero a “spalmarla” su una superficie piana. Più piccole sono le
gocce, meno risentono dell’effetto della tensione superficiale (si riduce pertanto il
fabbisogno di tensioattivi), e maggiore sarà la superficie occupata rispetto ad un’unica
goccia di pari volume. E’ possibile in tal modo ridurre anche la quantità di miscela
distribuita per ettaro in modo da evitare le elevate perdite per scorrimento tipiche dei
trattamenti con alti volumi, che si caratterizzano per le grandi dimensioni delle gocce20.
Questa scelta consente di utilizzare macchine meno ingombranti, più manovrabili, di
minor peso e quindi con minor calpestio del terreno.
Una polverizzazione più fine e uniforme21 ha anche effetti positivi sull’efficacia del
trattamento. Valori ottimali per i diametri delle gocce nei trattamenti per il diserbo sono
Le gocce di grandi dimensioni coprono una minore superficie (a causa del basso numero di impatti
per cm²) e provocano anche il fenomeno del gocciolamento a terra (gocce con diametri superiori a 500
micron non vengono trattenute sulle foglie).
21 Una sufficiente omogeneità dimensionale assicura la regolarità di distribuzione del principio attivo
sulla vegetazione.
20
ing. Maines Fernando
pag. 159
Meccanizzazione in viticoltura
Cap. 7 Macchine per la gestione dell’interfilare
quelli nell’intervallo da 200 a 400 micron; valori inferiori, attorno agli 80 ÷ 100 micron
determinano un rischio eccessivo di deriva22.
Le irroratrici a barra sono macchinari solitamente portate (sono le versioni più
impiegate) con serbatoi da 300 ÷ 600 litri o, più raramente trainate (modelli con serbatoi
da 1500 ÷ 3000 litri). Per piccole superfici da trattare sono ancora molto usate le
irroratrici a spalla da 15 l, munite di serbatoio in polietilene, agitatore idraulico, tubo
flessibile, lancia con polverizzatore regolabile e pompante (in grado di produrre una
pressione di 6 bar), oppure sistemate su carriole o semoventi ad azionamento manuale
o motorizzato.
In tutti i casi le macchine irroratrici sono fondamentalmente costituite dai seguenti
elementi:
¾ un telaio che può essere in ferro o
in acciaio trattato e zincato; in
molti casi è munito di pistone
idraulico
per
consentire
spostamenti laterali rispetto alla
trattrice, in modo da adeguare la
posizione
degli
organi
di
distribuzione alle irregolarità del
sesto di impianto;
¾ un serbatoio in vetroresina o
plastica per contenere il prodotto
da distribuire. Superiormente è
presente un coperchio per il
riempimento, munito di filtro per
mescolare i prodotti polverosi o
comunque per fermare eventuali
corpi estranei che potrebbero
danneggiare il gruppo pompante.
All’interno della botte, nella parte
più bassa, si trovano dei fori posti
a diverse altezze per permettere
alla pompa di prelevare la
soluzione. Infine è presente un
agitatore idraulico per tenere rimescolata la
soluzione;
¾ un circuito di trasporto del liquido avente il compito
di prelevare il liquido del serbatoio e di caricarlo
dell’energia cinetica per l’irrorazione;
¾ una pompa azionata elettricamente o mediante la
presa di forza: ha il compito di prelevare la soluzione
acquosa dal serbatoio e di caricarla di energia
cinetica. Si utilizzano diversi tipi di pompa:
22
Si hanno anche altri tipi di perdita: per sovrapposizione (può risultare particolarmente dannosa per
la coltura), per gocciolamento a terra e per evaporazione.
ing. Maines Fernando
pag. 160
Meccanizzazione in viticoltura
•
•
•
•
1.
2.
3.
4.
5.
6.
¾
Cap. 7 Macchine per la gestione dell’interfilare
o una pompa a membrana operante a bassa pressione,;
pompa a membrana (le più utilizzate): si caratterizzano per le buone
portate e l’elevata inerzia chimica ed operano con basse pressioni (1,0 ÷
2,0 atm per gli ugelli a specchio e 20 ÷ 3,0 atm per gli ugelli a ventaglio) e
con bassi volumi di acqua;
pompe a lobi;
a pistoni.
Stantuffo;
menbrana;
aspirazione;
mandata;
compensatore pneumatico;
valvole.
una barra porta ugelli, per la distribuzione del prodotto in modo localizzato
costituita da un telaio metallico con funzioni di sostegno delle tubazioni di
ing. Maines Fernando
pag. 161
Meccanizzazione in viticoltura
¾
Cap. 7 Macchine per la gestione dell’interfilare
alimentazione della soluzione. Il corretto posizionamento sulla barra degli
ugelli dipende dalla tipologia degli stessi, dalle modalità operative e dalla
distanza da terra;
organi di distribuzione: si tratta di particolari ugelli in grado di provvedere
alla polverizzazione meccanica della miscela per produrre una popolazione di
gocce con energia sufficiente per giungere a bersaglio nella quantità e con le
modalità corrette. La polverizzazione non deve essere eccessiva in quanto
gocce troppo piccole possono indurre fenomeni di deriva sulle viti e sulle
colture adiacenti. Per ridurre tale problema si possono adottare barre con un
posizionamento il più basso possibile o appositi schermi di protezione. Il
mercato propone inoltre diverse varianti in particolare per conferire agli ugelli
proprietà antideriva, in grado di utilizzare basse quantità di acqua (200 ÷ 300
litri per ettaro) e di avere una omogenea distribuzione. Gli ugelli, da scegliersi
in funzione dalle caratteristiche di funzionamento e modalità di utilizzo (della
pressione di esercizio, del volume per ettaro, …) possono essere:
•
a ventaglio, con foro di uscita a fessura: si utilizzano a bassa pressione, e
producono gocce di medie dimensioni23; per questo sono meno soggetti
alla deriva dovuta al vento e producono una distribuzione uniforme in
senso trasversale. Vanno utilizzati con una inclinazione di 4 ÷ 8 gradi
rispetto al piano verticale della barra; per questi ugelli si adotta una
distanza reciproca sulla barra che cambia in funzione dell’altezza da
terra e dall’angolo di apertura del getto, secondo quanto riassunto nella
seguente tabella:
Distanza ugelli a
ventaglio (cm.)
Angolo di
apertura getto di
110°
Angolo di apertura
getto di 80°
Generalmente i produttori utilizzano per gli ugelli colori diversi in base alla dimensione delle gocce
ottenute a parità di pressione: quello di colore bianco fornisce gocce estremamente grosse, mentre quello
rosso produce gocce molto fini.
23
ing. Maines Fernando
pag. 162
Meccanizzazione in viticoltura
Cap. 7 Macchine per la gestione dell’interfilare
40
45
50
•
28 ÷ 33
32 ÷ 37
35 ÷ 40
48 ÷ 53
54 ÷ 59
65
a specchio o a getto deviato, con deflettori: la miscela liquida fuoriesce
da un foro di piccole per essere proiettata contro una superficie
(deflettore) allo scopo di completare la frantumazione e far assumere al
getto una configurazione “a lama”; anche in questo caso i migliori
risultati si ottengono direzionando il getto non perpendicolarmente al
terreno ma con una leggera inclinazione.
Nella seguente tabella sono definiti i principali parametri di funzionamento
degli ugelli in funzione del tipo di intervento.
Tipo di trattamento
Erbicidi
(dissecanti, pre-semina,
pre-emergenza)
Erbicidi post-emergenza
Tipo di ugello
ventaglio o
specchio
Pressione
Volume (l/ha)
1,5 ÷ 2,0
200 ÷ 300
ventaglio o
specchio
3,0
150 ÷ 200
I volumi erogati dagli ugelli sono funzione della pressione. I valori, indicati
dai produttori sono determinati sperimentalmente e sono destinati a
modificarsi nel tempo a causa dell’usura, delle incrostazioni che si formano e
delle operazioni di manutenzione. Ne deriva un peggioramento della
funzionalità, a causa della variazione della dimensione dell’orifizio dell’ugello,
già per una variazione del 10 % rispetto a quanto indicato dal costruttore per
una determinata pressione. La capacità di mantenere nel tempo le dimensioni
del foro varia in dipendenza del materiale di fabbricazione (vedi tabella
sottostante), delle sostanze chimiche impiegate, delle variazioni di pressione,
della qualità dell’acqua, dei metodi di manutenzione.
Materiale
Natura del materiale
polietilene
ing. Maines Fernando
Resistenza
all’abrasione
pessima
Resistenza alla
corrosione
variabile
pag. 163
Meccanizzazione in viticoltura
materie plastiche
metalli24
ceramiche
Cap. 7 Macchine per la gestione dell’interfilare
copolimeri
ottone
acciaio inossidabile
steatite
allumina
carburo di
tungsteno
media
cattiva
buona
Media
eccellente
eccellente
buona
cattiva
buona
buona
eccellente
buona
Di recente introduzione, gli ugelli ad induzione d’aria,
producono gocce grosse piene di aria meno soggette a
deriva, ma con alta capacità di bagnare e di aderire
alla vegetazione; sono ugelli pertanto che si
caratterizzano per una migliore copertura, una
ottimale penetrazione, la diminuzione dei volumi
utilizzati, il calo delle perdite per gocciolamento, e la
maggiore visibilità del trattamento;
Si possono adottare anche sistemi di distribuzione che
non prevedono la presenza di ugelli. Nel caso di
diserbo in post-emergenza si possono adottare macchine con barre provviste
di spugne, nastri o corde imbevute di prodotto, in grado di limitare
fortemente la caduta al suolo del prodotto ed il conseguente inquinamento
dell’ambiente.
Un’altra soluzione è data dalle barre a gocciolamento che distribuiscono la
miscela attraverso fori posti ad intervalli di 20 ÷ 25 mm, con pressione di 0,5 ÷
1 bar.
24
Sono da evitare i vecchi ugelli in ottone, per la facilità di usura e di incrostazione.
ing. Maines Fernando
pag. 164
Meccanizzazione in viticoltura
Cap. 7 Macchine per la gestione dell’interfilare
¾ un serbatoio supplementare per il lavaggio e la pulizia della macchina, di
fondamentale importanza visto che i diversi organi che compongono
l’irroratrice sono sottoposti a corrosione (trattengono residui dei prodotti
utilizzati) che ne compromettono la durata e il funzionamento;
¾ un serbatoio per l’acqua pulita da utilizzarsi per le necessità dell’operatore: si
tratta di un serbatoio contenente acqua pulita con rubinetto inferiore per i
lavaggi personali25 e per l’eventuale decontaminazione dei mezzi di
protezione, degli ugelli ed altro;
¾ un dispositivo per il
risciacquo automatico dei
contenitori vuoti;
¾ diversi dispositivi per il
controllo e la regolazione:
• manometro: è uno
strumento
indispensabile
per
regolare la corretta
pressione all’ugello, e
per
ottenere
la
migliore qualità dello
spruzzo. Deve essere robusto, preciso, durevole e di grande diametro
(minimo 63 mm) da posizionarsi in modo visibile per una comoda
lettura, con una scala di intervalli adeguati alla pressione di impiego (per
irroratrici che operano a basse pressioni, da 1 a 4 bar, la scala di lettura
Questo contenitore può essere facilmente installato sulle macchine che ancora oggi ne sono
sprovviste.
25
ing. Maines Fernando
pag. 165
Meccanizzazione in viticoltura
Cap. 7 Macchine per la gestione dell’interfilare
deve adottare intervalli di 0,5 bar); deve inoltre essere del tipo a bagno di
glicerina in quanto tale sostanza riduce l’effetto delle vibrazioni
favorendo la leggibilità;
•
•
•
•
ing. Maines Fernando
l’ammortizzatore a membrana: ha la funzione di compensare le
variazioni di pressione che causerebbero un getto pulsante agli ugelli;
le vasche di premiscelazione ed i sistemi di agitazione: sono necessari
per preparare la miscela ma soprattutto per mantenere il prodotto
fitosanitario in sospensione. Sono pertanto essenziali per assicurare
l’efficacia del trattamento soprattutto nell’impiego di bassi volumi e di
sospensioni grossolane (per una descrizione più puntuale di tali
dispositivi, così come per gli altri elementi costitutivi delle irroratrici, si
rimanda al capitolo dedicato alle macchine per i trattamenti);
filtri: posizionati prima della pompa e/o prima della barra, devono
avere maglie di dimensioni appropriate, essere facilmente smontabile e
possibilmente autopulente;
sistemi elettronici di controllo: lo sviluppo dell’agricoltura di precisione
ha consentito la messa a punto di centraline elettroniche in grado di
migliorare le prestazioni delle irroratrici attraverso il controllo
dell’uniformità di distribuzione della miscela (sistemi di erogazione
proporzionale alla velocità di avanzamento), la georeferenziazione della
macchina mediante tecnologia GPS e l’utilizzo di informazioni relative
allo stato della coltura mediante l’utilizzo di informazioni satellitari. Per
pag. 166
Meccanizzazione in viticoltura
Cap. 7 Macchine per la gestione dell’interfilare
maggiori informazioni a riguardo si rimanda al capitolo relativo alle
macchine per i trattamenti.
Nel caso di diserbo localizzato solo lungo le file, vengono utilizzate piccole barre
operanti su una singola fila oppure su entrambi i lati dell’interfilare (per sesti di
impianto larghi da 2,40 m a 3,50 m). Generalmente tali barre sono munite di protezione
a campana per ridurre i problemi di deriva e il rischio di trattare anche le viti, ma
contemporaneamente riducono fortemente la visibilità del getto.
I getti generalmente hanno un raggio d’azione di circa un metro con la possibilità di
regolare la posizione rispetto al filare (distanza e altezza da terra) e l’inclinazione
rispetto la verticale.
La barra portaugello è costituita da un telaio metallico che sostiene le tubazioni di
alimentazione; è munita spesso di due martinetti che ne regolano la posizione sul
terreno e di un sistema per proteggerla dagli urti, costituito da uno snodo a molla o da
un dispoditivo idraulico comandato da un organo tastatore. Esistono vari tipi di barre:
¾ barra interfilare double: montata davanti alla trattrice, è dotata di movimenti
telescopici che ne regolano la larghezza; presenta due campane girevoli con
bande verticali sovrapposte.
¾ barra interfilare classica: dotata di due getti, uno dei quali è regolabile. Il
raggio di diserbo è pari ad un metro.
¾ barra interfilare doppia: è formata da due ugelli e da uno snodo a molla per
contrastare gli urti; inoltre è possibile regolare la larghezza e l’altezza.
¾ barra interfilare a ruota: utile durante gli stadi giovanili delle piante in quanto
la ruota ne evita il danneggiamento; sono disponibili anche con pistone
idraulico per l’innalzamento verticale.
¾ barra double idraulica: dotata di protezione a campana e di molle di appoggio;
la larghezza di lavoro varia da 2.40 a 3.50 m.
ing. Maines Fernando
pag. 167
Meccanizzazione in viticoltura
Cap. 7 Macchine per la gestione dell’interfilare
Le barre per diserbo possono essere abbinate ad una macchine operatrice (attrezzo
per la lavorazione del terreno o una falciatrice rotante) che opera nell’interfilare mentre
si esegue il diserbo nel sottofila. La pompa, che serve per prelevare il prodotto dalla
botte per poi immetterlo nella barra, è attivata da corrente elettrica mentre la P.T.O.
garantisce il movimento degli organi di sfalcio mediante un sistema di ingranaggi e
pulegge.
I principi attivi adottati peri il diserbo rappresentano un rischio per la salute
dell’operatore e per la preservazione dell’ambiente (aria, falde acquifere, …). Per questo
motivo è essenziale adottare opportune precauzioni e metodiche in ciascuna fase di
utilizzo delle irroratrici da diserbo. Elenchiamo ora le principali disposizioni alle quali è
bene attenersi:
¾ preparazione della miscela:
ing. Maines Fernando
pag. 168
Meccanizzazione in viticoltura
Cap. 7 Macchine per la gestione dell’interfilare
•
leggere attentamente l’etichetta per conoscere le indicazioni e gli
accorgimenti da seguire (dosi, incompatibilità con altri formulati,
temperatura dell’acqua sconsigliata per la miscelazione, …);
• eseguire le diverse fasi di preparazione all’aperto, lontano dai luoghi
abitati, possibilmente in prossimità delle colture da trattare, per ridurre
quanto possibile i pericoli di contaminazione durante i trasferimenti con i
serbatoi delle irroratrici pieni di miscela; per accorciare i tempi di
preparazione e assicurare una temperatura corretta dell’acqua, è
preferibile utilizzare acque provenienti da serbatoio a caduta;
• utilizzare le dosi (ad ettaro o ad ettolitro) indicate dal produttore in
etichetta26. Detti valori possono essere opportunamente adeguati alle
condizioni della coltura quali densità di impianto, età dell’impianto,
sistema di allevamento, fase vegetativa della coltura, infestante da
controllare;
• impiegare le vasche premiscelatrici, meglio se dotate di sistema per il
lavaggio dei contenitori (le acque di lavaggio sono recuperate
direttamente nel serbatoio di queste macchine);
• lavare, prima dell’ultima distribuzione, tutti gli strumenti impiegati per
la preparazione della miscela e recuperare le acque di lavaggio nel
serbatoio dell’irroratrice. Anche le confezioni, quando vuote, devono
essere ben lavate e raccolte secondo quanto previsto dalle normative
specifiche.
¾ distribuzione della miscela:
• effettuare i trattamenti tenendo conto della effettiva presenza delle
infestanti e del loro stadio di sviluppo;
• accertarsi che il prodotto diserbante che si intende impiegare sia
consentito per la coltura che si vuole trattare;
• attenersi al numero di trattamenti eventualmente prescritti in etichetta e
ripetere il trattamento solo dopo che è trascorso il periodo di tempo
eventualmente indicato in etichetta;
• non operare in presenza di vento per non contaminare altre colture o i
bacini idrici (nella tabella successiva viene descritta la correlazione fra le
condizioni di vento e la possibilità di trattare con barra irroratrice);
Velocità
approssimativa del
vento all’altezza
della barra
Descrizione
Segni visibili
Irrorazione
26 Generalmente le dosi sono riferite alla quantità d’acqua (grammi o centimetri cubici di formulato in
100 litri) o sono espresse in percentuale (es. 0,30% che equivale a 300 g in 99,700 L d’acqua) oppure sono
rapportate alla quantità di formulato per unità di superficie (g/ha). E’ molto importante ricordare che nel
passaggio dal volume normale di riferimento a volumi più bassi o più alti, la dose ad ettaro rimane
uguale variando quindi la concentrazione della miscela. In riferimento alla concentrazione è opportuno
considerare che l’efficacia dell’azione dei prodotti fitosanitari si basa su precisi valori di dose e di
concentrazione cui è opportuno attenersi (per evitare errori di dosaggio i prodotti fitosanitari sono
venduti con misurini graduati e sono diffuse ormai le confezioni monodose).
ing. Maines Fernando
pag. 169
Meccanizzazione in viticoltura
Cap. 7 Macchine per la gestione dell’interfilare
inferiore a 2 km/h
calma
il fumo dai camini sale
verticalmente
irrorazione
sconsigliata
nelle giornate
calde
2 ÷ 3,2 km/h
leggero
soffio d’aria
direzione del vento
evidenziata dalla deriva
del fumo
irrorazione
sconsigliata
nelle giornate
calde
3,2 ÷ 6,5 km/h
brezza
leggera
tremolio delle foglie,
sensazione di fresco sul
viso
condizioni
ideali per
irrorare
6,5 ÷ 9,6 km/h
brezza mite
foglie e piccioli
costantemente in
movimento
non distribuire
erbicidi
9,6 ÷ 14,5 km/h
vento
moderato
piccole branche degli
alberi in movimento,
polvere e carta sollevate
irrorazione
sconsigliata
•
•
evitare i trattamenti nelle ore più calde;
attenersi scrupolosamente alle particolari modalità di impiego indicate in
etichetta;
• provvedere ad allontanare dalla zona del trattamento persone ed animali
eventualmente presenti;
• rispettare le necessarie misure di protezione ivi inclusi i periodi d’attesa
o gli intervalli di agibilità oppure i tempi di rientro eventualmente
riportati in etichetta;
• mantenere la velocità di avanzamento costante;
• controllare il buon funzionamento degli ugelli;
• mantenere l’agitazione per evitare precipitati nella miscela;
• controllare che la barra sia parallela al terreno;
• evitare sovrapposizioni e zone non trattate;
• al termine dell’impiego della macchina è opportuno svuotare
completamente il serbatoio e lavare serbatoio, pompa e barra con acqua
pulita. Per un accurato lavaggio è bene riempire il serbatoio con acqua e
addizionare specifiche soluzioni (ammoniacali, aceto, appositi
detergenti) in base ai prodotti utilizzati.
¾ la manutenzione27:
• lavare accuratamente, dopo ogni utilizzo, la macchina;
Questo aspetto è fondamentale per la buona riuscita dei diserbi, per la prevenzione dagli
inquinamenti ambientali, nonché per la tutela dell’operatore addetto ai trattamenti; è inoltre condizione
essenziale per evitare malfunzionamenti e perdita di produttività.
27
ing. Maines Fernando
pag. 170
Meccanizzazione in viticoltura
Cap. 7 Macchine per la gestione dell’interfilare
•
verificare ed eventualmente sostituire le parti più soggette ad usura
(pompa, ammortizzatore a membrana, manometro, filtri, guarnizioni e
barra);
• verificare che la pressione di carica dell’ammortizzatore a membrana non
sia superiore a quella della pressione di esercizio degli ugelli (ad esempio
per una pressione di esercizio 3,0 bar di deve adottare una pressione del
compensatore di 2,5 bar);
• verificare la taratura del manometro affinché possa fornire indicazioni
precise e leggibili;
• controllare l’integrità della intelaiatura metallica che costituisce il telaio
tubolare della barra, lubrificare gli snodi e i movimenti a cremagliera,
verificare la tenuta del sistema idraulico;
• controllare il livello di usura degli ugelli per poter verificare la portata e
confrontarla con i valori degli ugelli nuovi.
• prima del rimessaggio invernale, svuotare i circuiti dell’acqua di
lavaggio.
¾ taratura (da effettuarsi prima di utilizzare l’irroratrice) in base al tipo di
trattamento, alle condizioni operative ed ambientali, al grado di
frantumazione delle goccioline irrorate, al volume da distribuire, alla modalità
(se solo sulla fila o se anche nell’interfilare), allo sviluppo della coltura e delle
infestanti28:
• il volume da distribuire è generalmente compreso tra 150 ÷ 200 l/ha per
il diserbo in post-emergenza, 400 ÷ 500 l/ha per trattamenti in copertura
(si può giungere a 1000 L/ha nel caso di diserbo su tutta la superficie);
• la pressione di esercizio da utilizzare è in funzione della dimensione
delle gocce, della turbolenza e dalla polverizzazione che meglio
soddisfano il trattamento;
• la velocità di avanzamento, normalmente compresa fra i 3 ÷ 8 km/h, va
individuata in base alle condizioni di lavoro (natura del terreno,
sviluppo vegetativo, …). Scelta la velocità di lavoro si deve individuare
la marcia in grado di garantire un numero di giri del motore, tale da
poter azionare la presa di potenza intorno ai 500 giri al minuto. Questo è
importante quando si utilizzano irroratrici con agitatore idraulico, in
quanto un numero minore di giri della PTO determina una portata
minore della pompa, con un ritorno di flusso ridotto nel serbatoio
insufficiente per l’agitazione del prodotto.
Condizione necessaria affinché la taratura della macchina dia i risultati attesi è data
dalla necessaria verifica dell’efficienza dei dispositivi che determinano i principali
parametri di funzionamento delle irroratrici: portate, pressioni e velocità di
avanzamento. Per questo il legislatore è in procinto di rendere obbligatorio un controllo
biennale eseguito da personale qualificato presso centri abilitati per eseguire la verifica
della regolazione e della funzionalità delle irroratrici secondo procedure
A titolo di esempio, con ugelli a specchio o a ventaglio, ad una pressione di 1,5 atm ed una velocità
di avanzamento di 3 ÷ 4 km/h si distribuiscono 200 ÷ 300 litri/ettaro.
28
ing. Maines Fernando
pag. 171
Meccanizzazione in viticoltura
Cap. 7 Macchine per la gestione dell’interfilare
standardizzate. Per ulteriori approfondimenti di tale argomento si rimanda al capitolo
dedicato alle macchine per i trattamenti.
ing. Maines Fernando
pag. 172
Meccanizzazione in viticoltura
Cap. 8 Macchine per i trattamenti fitosanitari
8 Macchine per i trattamenti fitosanitari29
L’applicazione delle miscele fitoiatriche in
vigneto rappresenta un processo complesso le
cui implicazioni meccaniche sono solo uno dei
molti aspetti che concorrono al raggiungimento
dei fondamentali obiettivi connessi ad una
corretta
distribuzione
dei
fitofarmaci:
ottimizzare
l’efficacia
dei
trattamenti,
minimizzarne l’impatto ambientale, garantire la
sicurezza alimentare a tutela del consumatore e
salvaguardare la salute dell’operatore.
La scelta delle strategie operative più
opportune da parte dell’agricoltore dipende da
molti fattori fra loro interconnessi (la forma di
allevamento, il sesto d’impianto, la dimensione
dei filari, la densità della vegetazione, la fase fenologica in corrispondenza della quale si
interviene, la malattia o il parassita da colpire, il meccanismo d’azione del fitofarmaco,
al tipo di lotta adottata30 e la tipologia di macchina utilizzata). E’ proprio in base ai tali
fattori che si deve individuare la
corretta taratura dell’irroratrice
attraverso un’accurata regolazione
dei seguenti parametri operativi:
¾ tipo, numero e posizione
degli ugelli impiegati per
la distribuzione;
¾ portata del ventilatore e
direzione
del
flusso
d’aria;
¾ pressione d’esercizio;
¾ velocità d’avanzamento;
¾ volume distribuito;
¾ modalità di passaggio nei
filari (in tutti i filari, a
filari alterni, ecc.).
29 I trattamenti fitosanitari rappresentano le operazioni che l’imprenditore agricolo mette in atto in
risposta o in prevenzione agli attacchi sulle colture, da parte di parassiti animali o vegetali, mediante
l’utilizzo dei fitofarmaci cioè di tutti quei composti di natura chimica, utilizzati in agricoltura per
proteggere le piante coltivate da molteplici avversità.
30 Un esempio è la lotta integrata con la quale non ci si limita solo alla lotta dei parassiti, ma si
interviene su tutta la tecnica colturale, per ottenere produzioni di qualità, nel rispetto della salute umana
e dell’ambiente. Ricordiamo che il Protocollo d’Intesa per la Produzione integrata in Trentino prevede
l’obbligo di controllare, revisionare e tarare le macchine per la distribuzione.
ing. Maines Fernando
pag. 173
Meccanizzazione in viticoltura
Cap. 8 Macchine per i trattamenti fitosanitari
In questo modo è possibile assicurare una significativa riduzione delle perdite di
prodotto (in particolare di quelle legate al gocciolamento ed alla deriva31) e la
salvaguardia della salute dell’operatore sia nelle fasi di distribuzione del prodotto che
in quelle di preparazione della miscela fitoiatrica e di smaltimento dei residui del
trattamento. Un contributo significativo può essere dato dall’introduzione di
attrezzature innovative, concepite proprio nell’ottica di un maggiore rispetto
ambientale.
L’efficacia di un trattamento dipende anche dai seguenti fattori:
¾ tempestività di intervento: la determinazione del giusto momento di
applicazione è nettamente l’aspetto più importante del trattamento in quanto
la piena efficacia antiparassitaria è legata all’individuazione del periodo di
massima vulnerabilità del patogeno nel corso del suo particolare processo di
sviluppo. Per questo i protocolli della produzione integrata giustificano i
trattamenti solo al superamento delle soglie d’intervento dopo attenti
monitoraggi, a differenza di una volta quando i trattamenti venivano effettuati
a calendario e i prodotti non erano per nulla selettivi. Anche operando con i
migliori mezzi (preparato antiparassitario biologicamente attivo e sistema di
irrorazione perfettamente regolato in modo da realizzare la copertura più
efficiente), non è possibile correggere l’errore dovuto ad un errato momento di
intervento, errori che si ripercuotono sul conseguente numero di applicazioni
stagionali necessarie per il controllo del patogeno e sulla qualità delle
produzioni;
¾ efficacia del principio attivo: non sempre i prodotti fitosanitari e i
fitoregolatori danno il risultato atteso in quanto le situazioni climatiche
possono favorirne o impedirne l’effetto; inoltre insetti, acari e funghi hanno
dimostrato che nell’arco delle loro numerose generazioni riescono a attivare
forme di resistenza ai principi attivi, specie a quelli più specifici, impiegati in
modo esasperato e a dosi eccessive;
¾ copertura: l’efficacia del trattamento, a parità di concentrazione, varia in
misura diretta con la densità delle gocce presenti sul bersaglio. Questa varia in
funzione del diametro delle gocce e del volume di miscela distribuita per unità
di superficie. In base a ciò i trattamenti possono essere classificati nel seguente
modo:
• volume normale (oltre 1000 L/ha);
• volume medio (500 ÷ 1000 L/ha);
• volume basso (200 ÷ 500 L/ha);
• volume bassissimo (50 ÷ 200 L/ha);
• volume ultrabasso (meno di 50 L/ha).
Per comprendere l’effetto che il diametro delle gocce hanno sulla copertura
consideriamo il seguente esempio: da una goccia di 300 µm tipica di una
irroratrice tradizionale operante a volume normale si possono ottenere 216
gocce da 50 µm. Tenendo conto che le gocce estendono la loro azione in una
Con macchine tradizionali le perdite di prodotto raggiunge, nella migliore delle ipotesi il 65 ÷ 80%
(10 ÷ 15% per effetto deriva, 4 ÷ 6% per evaporazione nel tragitto ugello-bersaglio, 30 ÷ 60% per perdite a
terra). Inoltre si deve tener conto delle possibili sovrapposizioni che oltre a determinare uno spreco,
rappresenta anche un danno per la coltura.
31
ing. Maines Fernando
pag. 174
Meccanizzazione in viticoltura
Cap. 8 Macchine per i trattamenti fitosanitari
fascia di 100 µm a prescindere dalle loro dimensioni (vedi figura) si
comprende facilmente come una macchina operante a volumi ridotti consenta
una migliore copertura (a cui si associa un risparmio di oltre il 30% di fitofarmaco ed fino al 90% di acqua di soluzione);
Irrorazione
convenzionale
Nebulizzazione
pneumatica
impiego di coadiuvanti: sono prodotti aggiunti in miscela al principio attivo
per aumentarne l’efficacia; possono essere emulsionanti, solventi, diluenti,
antischiuma ma soprattutto i bagnanti, che riducendo la tensione superficiale
dell’acqua permettono l’appiattimento e la distensione delle gocce in modo da
coprire meglio la vegetazione;
¾ corretta distribuzione della miscela (uniformità, penetrazione): dipende
dalle condizioni climatiche (in particolare la presenza di vento o di piogge
dilavanti) e dall’efficienza dell’irroratrice in base a come è stata regolata.
¾
8.1 Atomizzatori
Fra le diverse macchine in grado di eseguire la distribuzione di antiparassitari, quelle
più utilizzate in viticoltura per la dispersione e la copertura delle vegetazione tramite
prodotti in fase liquida sono certamente gli atomizzatori, termine più comune per
indicare le irroratrici a polverizzazione meccanica con getto portato. Con tale
definizione si indicano le attrezzature che effettuano il trattamento attraverso
l’intervento di una pompa per la frantumazione della miscela in piccole gocce ed il
trasporto delle stesse mediante una corrente d’aria prodotta da un ventilatore.
ing. Maines Fernando
pag. 175
Meccanizzazione in viticoltura
Cap. 8 Macchine per i trattamenti fitosanitari
Queste attrezzature nascono intorno al 1960 quando, grazie all’idea di una casa
costruttrice di Ferrara, la Tifone, venne applicato ai comuni serbatoi un organo
distributore azionato totalmente dalla trattrice. Fu così possibile sostituire i sistemi
manuali o semi-manuali, fino ad allora utilizzati per la distribuzione del prodotto
sanitario.
Gli atomizzatori attuali sono delle macchine portate, semiportate32, trainate o
semoventi (omologate per il trasporto su strada33) che provvedono alla distribuzione
del prodotto antiparassitario miscelato con l’acqua sulle piante durante il passaggio nel
filare.
32 Si tratta di irroratrici snodate divise in due: ventola e blocco di distribuzione sono portati dalla
trattrice mediante sollevatore e attacco a tre punti (garantendo un collegamento sempre in asse fra la
p.d.p. e la pompa), mentre la cisterna viene trainata. Questo consente di avere contemporaneamente
grandi capacità e manovrabilità molto elevate, grazie al particolare tipo di timone (regolatore del centro
di trazione) che agisce in modo da far coincidere esattamente la traiettoria della botte con quella del
trattore.
33 Talune case costruttrici hanno scelto di omologare i propri modelli trainati al trasporto su strada
solo a vuoto; in tal modo non è necessario munire l’atomizzatore di impianto frenante.
ing. Maines Fernando
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Meccanizzazione in viticoltura
Cap. 8 Macchine per i trattamenti fitosanitari
I principali elementi costitutivi sono:
¾ telaio: quello degli atomizzatori
è di ridotta altezza per facilitare
le operazioni di rabbocco,
resistente alle torsioni, alla
corrosione
(si
utilizzano
elementi in acciaio zincato
oppure in alluminio) e in grado
di non trasmettere colpi al
serbatoio. E’ provvisto di timone
con occhio all’estremità per il
collegamento alla trattrice; inoltre sul telaio è fissata la ruota d’appoggio che
permette agganciamenti anche a serbatoio pieno;
¾
34
serbatoio: è costruito con materiali resistenti alla corrosione, in particolare il
polietilene in quanto più morbido, liscio e resistente agli urti rispetto alla
vetroresina (l’acciaio inox è sempre meno utilizzato per l’eccessivo peso). La
forma, comunque rotondeggiante e priva di spigoli vivi per evitare depositi ed
appigli per la vegetazione, cambia a seconda del tipo di irroratrice mentre la
capacità varia dai 150 ai 4000 L34 (è bene maggiorare la capacità del 10%
Le capacità variano in funzione della tipologia di attrezzatura:
¾ 300 ÷ 1000 litri per le macchine portate;
¾ 600 ÷ 2500 litri per le macchine trainate;
ing. Maines Fernando
pag. 177
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Cap. 8 Macchine per i trattamenti fitosanitari
rispetto all’effettivo fabbisogno per evitare straripamenti); la scala che segna il
livello della miscela (a fasce trasparenti, a galleggianti interni, con indicatore
esterno o a tubi graduati trasparenti esterni) deve essere visibile dalla cabina e
divisa ad intervalli precisi di 50 litri. Nel caso di appezzamenti coltivati in
pendii è preferibile l’uso di serbatoi divisi in setti che riducono lo spostamento
del liquido a botte semipiena evitando il ribaltamento del mezzo per inerzia.
•
•
boccaporto principale per l’inserimento dell’acqua munito di coperchio a
tenuta stagna e dotato di un filtro interno a cestello estraibile. La
presenza al loro interno di un sistema per il lavaggio dei contenitori
vuoti permette di ridurre notevolmente il quantitativo di prodotto
chimico in essi residuo e consente di raggiungere concentrazioni tali da
farli rientrare nella categoria dei rifiuti tossici speciali non nocivi;
boccaporto secondario (o di premiscelazione) che comunica con
l’aspiratore per l’inserimento dei prodotti fitosanitari anch’esso dotato di
un filtro interno a cestello estraibile35. Consentono di agevolare
¾ oltre i 2500 litri per le macchine semoventi.
Particolarmente interessante è la presenza di un cassetto per il trasporto in sicurezza delle
confezioni di agrofarmaci.
35
ing. Maines Fernando
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Meccanizzazione in viticoltura
Cap. 8 Macchine per i trattamenti fitosanitari
l’operatore nella fase di introduzione del formulato commerciale
all’interno del serbatoio principale della macchina irroratrice e riducono
la possibilità che l’operatore venga a contatto con il principio attivo
concentrato e migliorano la miscelazione di quest’ultimo con l’acqua di
diluizione;
• valvola di inserimento del tubo aspirante;
• spina per il completo svuotamento totale anche in condizioni di
pendenza del 30%.
Oltre al serbatoio principale deve essere presente un serbatoio di almeno 15 L
da riempire con acqua potabile necessaria all’operatore per il lavaggio delle
mani o del viso in seguito a contatto con sostanze tossiche; non ancora
obbligatorio, ma decisamente opportuno, risulta il serbatoio (con capacità
indicativamente pari al 10% del volume nominale del serbatoio principale)
dell’acqua pulita per il sistema per il lavaggio interno del serbatoio della
miscela e del circuito, da effettuare in campo.
Un nuovo indirizzo di progettazione prevede di munire le macchine con due
serbatoi separati (uno per l’acqua ed uno per il prodotto fitosanitario); la
miscelazione delle due componenti viene effettuata durante il trattamento da
un dispositivo che consente il controllo in continuo del corretto dosaggio;
pompa: rappresenta il cuore del circuito idraulico in quanto svolge la
fondamentale funzione di fornire la necessaria energia per frantumare la miscela in
piccolissime gocce. E’ generalmente di tipo alternativo a membrana (fino a 4
membrane) con pressioni che variano dai 10 ai 60 bar e bassa portata (40 L/minuto
per ogni membrana) Infatti nella distribuzione di alti volumi sono richieste portate di
120 - 140 l/min considerando che una tale portata serve anche per mantenere in
agitazione la miscela. Le pompe a membrana vengono preferite per la loro semplicità
costruttiva e per la maggior durata rispetto alle pompe a pistoni. Queste, più
compatte ma più sensibili soprattutto alla qualità della miscela, operano con portate
che vanno dai 60 ai 300 L/min, rigorosamente proporzionali al regime di rotazione
del motore, mentre la pressione è compresa tra 80 e 100 bar, valori spesso eccessivi in
quanto il fenomeno della deriva aumenta più che proporzionalmente con la
ing. Maines Fernando
pag. 179
Meccanizzazione in viticoltura
Cap. 8 Macchine per i trattamenti fitosanitari
pressione36. Nel caso risultasse necessario aumentare la portata è meglio cambiare il
tipo di ugello piuttosto che aumentare la pressione (infatti per raddoppiare la portata
è necessario quadruplicare la pressione). Entrambe le tipologie di pompe, per
limitare le continue variazioni di pressione causate dal loro moto alternativo sono
dotate di una camera d’aria in pressione; inoltre il sistema è munito di un dispositivo
(regolatore di pressione) che permette di mantenere costante la pressione del
prodotto che arriva agli ugelli. Il gruppo pompante, è completo di un filtro , un
regolatore di pressione (che controlla il ricircolo di parte della portata nel serbatoio
per l’omogeneizzazione della miscela) da un manometro e eventualmente da un
dispositivo atto ad assorbire di vibrazioni. La pompa è mossa dalla presa di forza37
del trattore mantenuta ad una velocità di rotazione pari a 540 giri/min. Durante le
manovre in fase operativa, per evitare un sovrappressione all’interno del circuito la
pompa devia la sua mandata all’interno del circuito dell’agitatore rimettendo quindi
la miscela nel serbatoio. Ad operazione conclusa è possibile, azionando un
dispositivo che devia il tubo di entrata alla pompa, far svolgere automaticamente
all’attrezzo la pulizia dei circuiti facendo aspirare la pompa nel serbatoio dell’acqua
pulita;
36
Si ricorda che la pressione non dà nessun contributo alla deposizione delle goccie sulla
vegetazione mentre influisce sulla portata e la dimensione delle gocce.
37 Un atomizzatore portato richiede mediamente da 20 a 40 CV di potenza, mentre quelli trainati
possono arrivare a richiederne fino ad 80 CV.
ing. Maines Fernando
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Meccanizzazione in viticoltura
Cap. 8 Macchine per i trattamenti fitosanitari
agitatore: deve garantire l’omogeneità della miscela nel corso dell’intervento,
assicurando che la concentrazione della stessa non si discosti oltre il 15% del
valore iniziale. Questo dispositivo può essere di tipo meccanico (eliche,
agitatori rotanti posti sul fondo del serbatoio, alberi con palette alimentati
direttamente dalla PTO tramite un albero cardanico inserito in un tunnel nel
serbatoio o pompe centrifughe nel caso di serbatoio molto grandi), di tipo
pneumatico (viene inviata nel serbatoio dell’aria in pressione) o di tipo
idraulico con un ugello interno al serbatoio alimentato mediante il ritorno in
serbatoio di almeno un terzo della miscela elaborata dalla pompa. Nel caso si
lavorasse a bassi volumi (meno di 5 hl/ha) è indispensabile un agitatore molto
efficiente per muovere la miscela concentrata mediante un tubo con più ugelli
uniformemente distribuiti lungo tutta la lunghezza del serbatoio e con un
sistema di regolazione indipendente dalla pressione di erogazione. Il buon
funzionamento dell’agitatore è rilevabile dall’assenza di deposito in serbatoio
a fine trattamento;
¾ manometro: è indispensabile per verificare la pressione operativa; infatti da
tale valore e da quello della velocità di avanzamento dipende la quantità di
prodotto effettivamente distribuita nel frutteto. Deve essere un manometro a
scala dettagliata (di bar in bar), posizionato in modo da essere visibile dalla
cabina, robusto, preciso, durevole e di grande diametro (minimo 63 mm);
¾
¾
filtri: sono generalmente costituiti da reti multiple con maglie inferiori a 1
mm, allo scopo di evitare l’otturazione degli ugelli a causa di eventuali
impurità. Sono posti alla bocca di riempimento del serbatoio (filtrazione
grossolana con maglie da 0,5 a 1 mm o 10 ÷ 30 mesh), sulla tubazione in
aspirazione della pompa mediante dei filtri ispezionabili e pulibili anche con
serbatoio pieno (filtrazione media con maglie da 0,3 a 0,5 mm o 30 ÷ 50 mesh),
mentre sulla mandata i filtri (autopulenti) sono necessari per chi opera a
volumi medio-bassi (e pertanto con miscele molto concentrate) con
l’accorgimento di usare maglie da 0,15 a 0,3 mm o 50 ÷ 100 mesh e comongoe
inferiori ai fori degli ugelli;
ing. Maines Fernando
pag. 181
Meccanizzazione in viticoltura
¾
Cap. 8 Macchine per i trattamenti fitosanitari
organo di fuga dell’aria: è l’organo che ha il compito di distribuire
uniformemente la miscela sulla superficie fogliare tramite lo spostamento di
enormi masse d’aria che veicolano le gocce (polverizzate dell’ugello) fino al
bersaglio; è generalmente applicato su retro dell’atomizzatore e solo in alcuni
esemplari dotati di particolari snodi è posizionato anteriormente, posizione
non certamente felice per l’operatore. La velocità dell’elica è regolabile tramite
un apposito variatore di giri (posto in prossimità dell’elica stessa), in modo da
soddisfare il fabbisogno in termini di volume dell’aria che varia in funzione
dello sviluppo vegetativo (un volume eccessivo può indurre fenomeni di
dilavamento delle gocce già depositate). In tal modo è inoltre possibile ridurre
la potenza impiegata, ridurre i consumi energetici e la rumorosità38. Le
dimensioni e la forma dell’organo di fuga dell’aria variano in base alle
L’assorbimento di potenza cresce esponenzialmente con la velocità della ventola, mentre
raddoppiando la velocità della ventola la rumorosità aumenta di 5 volte.
38
ing. Maines Fernando
pag. 182
Meccanizzazione in viticoltura
Cap. 8 Macchine per i trattamenti fitosanitari
caratteristiche della cultivar e dei relativi sesti di impianto39. Le tipologie
principali sono:
o ventola classica: è la più utilizzata perché si adatta con facilità ad ogni
tipo di coltura. E’ costituita da un’elica assiale (in
acciaio o in poliammide) che presenta dalle 6 alle
14 pale, posizionata verticalmente; la sua
aspirazione è di tipo orizzontale nella parte
posteriore mentre lo spostamento dell’aria
avviene in senso radiale. I diametri delle eliche
variano fra 50 e 100 cm e riescono a muovere un
volume d’aria variabile dai 20000 m3/h ai 40000
m3/h40 ad una velocità di 30 ÷ 50 m/s41, che assicurano gittate fino a 5 ÷ 6
m su ogni lato. L’aspirazione è solitamente posteriore (con maggiori
problemi di risucchio di foglie) o anteriore (soluzione criticata in quanto
determinano una riduzione delle portate) Solitamente la ventola è
munita di un cambio a due velocità. Le pale possono essere fisse o
regolabili (in questo secondo caso l’angolo rispetto ai mozzo di rotazione
dell’intera elica può essere compreso tra i 20° e i 50°, con comando
motorizzato o, più semplicemente, mediante un’apposita chiave da
inserire nel mozzo). Il sistema può essere completato con dispositivi che,
grazie alla maggior efficienza di indirizzamento, consentono di ridurre il
volume dell’aria ed i fenomeni di deriva. In particolare possono essere
presenti:
39 Nel caso di coltivazioni in pendio, risultano particolarmente efficienti i modelli muniti di sistema
idraulico che consente di adeguare la posizione del gruppo di erogazione alla pendenza trasversale del
terreno.
40 Attualmente in commercio sono presenti modelli che garantiscono portate fino a 80000 m3/h, valori
decisamente esuberanti e pertanto da sconsigliare perché aumentano solamente la potenza assorbita e
amplificano i fenomeni di deriva.
41 Per assicurare il massimo deposito l’aria deve raggiungere il bersaglio con velocità di 3 ÷ 4 m/s,
mentre non deve superare 1 m/s oltre il filare.
ing. Maines Fernando
pag. 183
Meccanizzazione in viticoltura
ƒ
ƒ
ƒ
Cap. 8 Macchine per i trattamenti fitosanitari
una contro elica fissa nella parte interna del convogliatore o
l’adozione di due ventole controrotanti allo scopo di eliminare la
asimmetria della corrente d’aria causata dal senso di rotazione
dell’elica. Risultati analoghi vengono ottenuti mediante
raddrizzatori di flusso opportunamente sagomati;
convogliatori per orientare
meglio l’aria verso la
vegetazione. con l’aggiunta,
ad esempio, di due piccoli
deflettori
nella
parte
superiore della raggiera
(talvolta muniti di ugelli), si
evita che l’aria e le gocce
vadano inutilmente verso
l’alto dove non c’è vegetazione (soprachioma), aumentando la
percentuale di aria in grado di portare la miscela antiparassitaria a
bersaglio;
un dispositivo di recupero dell’aria (messo a punto dalla Caffini)
che consente di utilizzare l’aria prodotta dal ventilatore nella parte
chiusa inferiore del gruppo ventola e canalizzarla verso la parte
medio-alta. Questo sistema permette di non avere sprechi eccessivi
di miscela antiparassitari nella parte inferiore e di rinforzare la
penetrazione nella parte medio-alta della vegetazione;
deflettori comandati direttamente dalla cabina che consentono di
orientare il getto d’aria rispetto alla vegetazione in modo diverso in
base allo sviluppo vegetativo (mano a mano che la vegetazione
cresce l’orientamento deve tendere alla perpendicalare al filare,
senza mai raggiungerla).
torre: è un sistema che consente di distribuzione mirata dell’aria
(tangenziale – orizzontale) utilizzato in viticoltura negli impianti a
spalliera dove la vegetazione può raggiungere altezze pari a 2,5 m; l’elica
(del diametro di circa 1 metro) può essere posizionata sia verticalmente
prima o dopo la torre o in posizione orizzontale sotto la torre stessa,
mentre il rilascio avviene in maniera orizzontale assiale grazie a
numerosi convogliatori posti all’interno della struttura; la velocità
ƒ
o
ing. Maines Fernando
pag. 184
Meccanizzazione in viticoltura
Cap. 8 Macchine per i trattamenti fitosanitari
dell’aria risulta in tal modo più uniforme alle varie altezze da terra. I
volumi d’aria spostati variano dai 30000 ai 50000 m3/h (possono essere
ridotti fino a 15000 ÷ 20000 m3/h) mentre le gittate si riducono a 3 ÷ 4 m
su ogni lato, valori che assicurano una maggiore copertura ed un minor
fabbisogno in termini di volume di irrorazione. La forma della torre può
variare molto in funzione delle soluzioni adottate per migliorare
l’efficienza del trattamento. Un esempio è dato dall’adozione di un carter
con due uscite in asse disposte in modo da incrociare i flussi; viene così
prodotto un flusso che dall’alto rimanda verso il suolo l’eventuale
colonna d’aria proveniente dal basso che non avesse incontrato il
bersaglio. Per concludere ricordiamo che la presenza della torre
posteriormente può indurre fenomeni di instabilità nella trattrice
particolarmente significativi soprattutto nel caso di coltivazioni in
pendenza;
ing. Maines Fernando
pag. 185
Meccanizzazione in viticoltura
o
o
ing. Maines Fernando
Cap. 8 Macchine per i trattamenti fitosanitari
telai con diffusori multipli orientabili:
anche questa tipologia si basa sul
principio della distribuzione tangenziale –
orizzontale del flusso prodotto da un
ventilatore assiale o, più frequentemente,
tangenziale che alimentano mediante
apposite tubazioni flessibili in materiale
plastico, una serie di diffusori a geometria
variabile (alla cui estremità sono applicati
gli ugelli); si riesce così ad adattare la
macchina
alle
diverse
forme
di
allevamento e a ridurre la distanza che le
gocce devono compiere per raggiungere il
bersaglio (particolare attenzione deve
essere posta affinché la velocità dell’aria
non sia eccessiva per evitare il dilavamento). E’ pertanto possibile
adeguare la distribuzione alle diverse forme di allevamento, modificando
sia l’altezza che l’interasse degli ugelli. Con tali architetture è inoltre
possibile eseguire trattamenti su più filari in contemporanea qualora si
adottassero telai scavallanti;
ventilatori tangenziali (brevetto Holder): si tratta di due gabbie
cilindriche verticali, alte quanto il filare la cui rotazione genera una
corrente d’aria che intercetta le gocce prodotte dagli ugelli direzionati in
senso orizzontale e posizionati lungo tutta la loro altezza. Il bersaglio
può essere raggiunto con una corrente d’aria più contenuta in termini di
massa e di velocità (20 m/s), consentendo anche trattamenti a basso
volume. L’aria viene aspirata anteriormente ed espulsa posteriormente,
lanciandola all’indietro rispetto alla macchina e in direzione diagonale
rispetto al filare (con un angolo di circa 60°). In questo modo si crea un
getto d’aria a mulinello che consente di bagnare le foglie su entrambe le
pagine. Decisamente più contenuto risulta anche il fenomeno della
deriva;
pag. 186
Meccanizzazione in viticoltura
o
¾
Cap. 8 Macchine per i trattamenti fitosanitari
cannone: è utilizzato soprattutto in frutticoltura (meno in viticoltura) per
trattare zone in pendio difficilmente raggiungibili, grazie ad una gittata
che può arrivare a 10 ÷12 m. La ventola, di tipo centrifugo, fornisce la
corrente d’aria con elevata velocità necessaria a portare le gocce di
miscela a bersagli. Gli ugelli sono posti all’uscita della corrente d’aria su
di un diffusore che può essere fisso o direzionabile.
circuito idraulico: è generalmente costituito da tubazioni
(in ottone, acciaio inox, ma più frequentemente in gomma
rinforzata per resistere alle alte pressioni) per il trasporto
della miscela pompata a partire dal serbatoio agli organi
di distribuzione attraverso una serie di spine e di
elettrovalvole che indirizzano o interrompono i vari flussi.
A tale circuito è collegato anche il dispositivo di
aspirazione
dei
prodotti
antiparassitari
liquidi
direttamente dal contenitore senza doverli travasare nel
boccaporto. Per eliminare il rischio di intasamento dei
filtri e degli ugelli (a causa di fenomeni di sedimentazione dell’agrofarmaco
all’interno delle tubazioni, soprattutto nei casi di attrezzature utilizzate a bassi
volumi) ogniqualvolta si debba lasciare l’atomizzatore fermo per più di
mezz’ora, risultano fondamentali la presenza di un sistema di lavaggio
(serbatoio e specifico circuito idraulico) e la tempestività di intervento.
Affinché il sistema si dimostri effettivamente efficace si deve munire il circuito
di lavaggio di due valvole a tre vie a passaggio continuo, in grado di essere
azionate anche con pompa in movimento). La prima, a valle della pompa,
consente di aspirare la miscela dal serbatoio principale o l’acqua pulita dal
serbatoio di lavaggio mentre la seconda, fra la pompa e gli erogatori, gestisce
il ritorno al serbatoio principale della frazione di miscela in uscita dal gruppo
di regolazione. In questo modo, durante le fasi di lavaggio, si evita che la
maggior parte del flusso di acqua (90 %) finisca nel serbatoio principale (dove
fra il resto modifica la concentrazione della miscela). Pertanto una riserva di 50
litri consente di effettuare 2 - 3 cicli di lavaggio della durata di alcuni minuti;
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Meccanizzazione in viticoltura
¾
42
Cap. 8 Macchine per i trattamenti fitosanitari
organi di distribuzione: sugli atomizzatori si utilizzano ugelli a
polverizzazione meccanica a getto conico a turbolenza (per intervento di
un’apposita piastrina di turbolenza) o a filetti con il compito di far fuoriuscire
la miscela, in corrispondenza del flusso d’aria. Le quantità di prodotto
distribuito dipende dal volume di acqua utilizzato per ettaro e dalla relativa
concentrazione del prodotto e dal diametro delle gocce erogate, generalmente
comprese fra 150 μm (al di sotto del quale si hanno eccessivi fenomeni di
deriva) e 600 μm (valore oltre il quale la copertura non risulta più ottimale) 42.
Gli ugelli sono costituiti da un elemento cavo all’interno di un corpo filettato
chiuso da una ghiera di bloccaggio, da un vorticatore costituito da una
piastrina sulla quale sono ricavati uno o più canali obliqui che hanno la
funzione di imprimere moto rotatorio al liquido, da una camera di turbolenza
di forma cilindrica e da una testina o piastrina con foro calibrato (pastiglia) al
centro della quale è ricavata una luce di uscita del liquido che presenta un
diametro compreso, generalmente, fra 0,6 e 2 mm. La piastrina può essere in
materiale diverso: acciaio inossidabile, materiale ceramico, polimeri (più
delicati dei precedenti), allumina sinterizzata. Sconsigliato invece l’ottone,
molto utilizzato nel passato, per l’incapacità di mantenere costante nel tempo
forma e diametro del foro.
La dimensione ottimale per le gocce è compresa fra i 150 e i 350 μm.
ing. Maines Fernando
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Meccanizzazione in viticoltura
Cap. 8 Macchine per i trattamenti fitosanitari
Generalmente sono presenti 7 ugelli per lato (sulla ventola classica gli ugelli
sono disposti a semicerchio mentre sulla torre seguono un andamento
tendenzialmente verticale) che possono aprirsi contemporaneamente oppure
in modo indipendente tramite apposite spine manuali o comandate da
apposite centraline. Gli ugelli sono identificate mediante determinati colori in
base al volume distribuito; per ciascun colore il volume (generalmente
indicato in L/min) è variabile in funzione della pressione di esercizio.
ing. Maines Fernando
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Meccanizzazione in viticoltura
Cap. 8 Macchine per i trattamenti fitosanitari
Spesso gli atomizzatori sono in grado di operare con diverse modalità
adottando testate girevoli a più ugelli (doppie o triple) distinguibili dal colore
diverso che identifica il diametro del foro, garantendo così una più elevata
versatilità operativa e la possibilità di variare la portata in funzione della
posizione sulla raggiera (o sulla torre); in ogni caso è importante che la
differenza fra la portata di un ugello e quella media non superi il 10%. La
posizione degli ugelli può essere all’interno del flusso o fuori flusso
(soprattutto nel caso di ugelli antideriva) ma comunque prossimi alla corrente.
Ormai generalizzata la caratteristica antigoccia degli ugelli grazie a dispositivi
(a valvola, a membrana o a sfera) che chiudono automaticamente le
condutture del liquido quando si interrompe l’erogazione. Fra gli ugelli
antideriva molto performanti sono quelli ad induzione; sono costruiti in modo
da formare gocce più grosse (e pertanto meno soggette alla deriva) ma
contenenti piccole bolle d’aria che frantumano la goccia quando essa colpisce
la vegetazione aumentando la capacità di copertura della vegetazione. Essi
sono pratici e intercambiabili, con diametri che vanno da 2,2 mm (verdi nel
caso degli Albuz) a 0,8 mm (ugelli marroni).
L’introduzione di ugelli a bassa pressione, invece, ha permesso la riduzione
delle portate di erogazione (trattamenti a basso volume) con conseguente
riduzione dei tempi di rifornimento, minori costi e maggior tempestività di
intervento. Si ricorda che per quanto riguarda gli atomizzatori è opportuno
non scendere al di sotto dei 300 L/ha. Molto frequente è anche la presenza di
una lancia a mano, munita in punta di ugello a cono, collegata al circuito di
distribuzione mediante una lunga tubazione in gomma (generalmente
arrotolata attorno alla parte posteriore del serbatoio), con cui effettuare piccoli
interventi o trattare dove non è possibile utilizzare l’atomizzatore in modo
standard;
organi di aggancio: per garantire sterzate e immissioni nei filari precise e rapide,
possono presentare, in alternativa ai timoni fissi, timoni snodati oppure timoni
sterzanti alla campana grazie ad una apposita scatola ad ingranaggi (omologati,
ing. Maines Fernando
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Meccanizzazione in viticoltura
Cap. 8 Macchine per i trattamenti fitosanitari
questi ultimi, per la circolazione stradale solo se fissabili) che consente all’albero
cardanico di lavorare sempre dritto, o telai sterzanti ai bracci inferiori dell’attacco a
tre punti;
¾
organi di comando del flusso: l’apertura e la chiusura degli ugelli avviene
mediante delle spine poste in cabina che separatamente o
contemporaneamente aprono gli ugelli selezionati; negli ultimi anni
l’inserimento della raggiera o dei singoli ugelli avviene grazie a centraline che,
tramite dei bottoni, comandano le elettrovalvole che direzionano i flussi;
possono inoltre compensare la pressione in funzione dei giri del motore e
velocità di avanzamento. Si tratta di dispositivi elettrici che consentono di
azionare la macchina irroratrice dal trattore senza dover portare in cabina le
tubazioni di comando dell’irroratrice, che costituiscono un potenziale fattore
di rischio per l’operatore. La più recente evoluzione di tali sistemi è costituita
da comandi elettrici azionabili via radio da un trasmettitore: tale soluzione
consente di operare con la cabina del trattore completamente chiusa (nessun
cavo collega l’irroratrice al posto guida), preservando l’operatore da fenomeni
di contaminazione con la miscela irrorata, che invece si manifestano anche in
misura consistente nel caso di sistemi che richiedono un’apertura nella cabina
per consentire il passaggio dei cavi elettrici o, peggio, delle tubazioni (nel caso
di irroratrici comandate manualmente). È possibile anche l’istallazione di un
vero è proprio computer in grado di svolgere le seguenti funzioni:
o apertura e chiusura degli ugelli;
o segnalazione della velocità effettiva di lavoro, della velocità di rotazione
della ventola, della quantità di miscela erogata per unità di superficie,
degli ugelli in uso e della loro portata, della superficie trattata, della
distanza percorsa e del tempo di lavoro;
o raccolta ed elaborazione delle informazioni sulla quantità di miscela
ancora presente nel serbatoio e sul probabile consumo di miscela in un
determinata appezzamento;
o segnalazione di eventuali anomalie;
o controllo in continuo della pressione di esercizio.
ing. Maines Fernando
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Meccanizzazione in viticoltura
Cap. 8 Macchine per i trattamenti fitosanitari
Particolarmente significativa si sta dimostrando l’introduzione dei sistemi di
regolazione della portata in funzione della velocità di avanzamento, costituita
da una centralina di comando, da una valvola di regolazione della portata ad
azionamento elettrico, da un sensore di velocità ed da un sensore di portata
(flussometro possibilmente a induzione magnetica per evitare la presenza di
parti mobili – ad esempio eliche – all’interno del flusso di miscela). Tali sistemi
sono in grado di variare automaticamente la portata erogata al variare della
velocità di avanzamento (che l’operatore riesce a mantenere costante solo in
condizioni operative ottimali), in un intervallo compreso tra 5 e 15 bar
(intervallo di polverizzazione ottimale). Si dovranno pertanto adottare ugelli
in grado di erogare il volume richiesto ad una pressione media di 10 bar. I
sistemi attualmente proposti dal mercato sono in grado di erogare il volume di
distribuzione corretto con variazioni di velocità di avanzamento comprese fra
4,5 e 7 km/h43. Tutto ciò assicura un maggior comfort per l’operatore ed una
maggior correttezza esecutiva anche in situazioni operative difficili (ad
esempio in vigneti a ritocchino dove ben diversa può essere la velocità fra
salita e discesa).
8.2 Nebulizzatori
Il nebulizzatore viene utilizzato per la distribuzione dei
fitofarmaci e dei concimi fogliari ed è classificato come macchina
per la distribuzione dei fitofarmaci a polverizzazione pneumatica a
getto portato in quanto sfrutta la velocità dell’aria messa in
movimento da una turbina per polverizzare la miscela liquida e
per conferire alle gocce sufficiente energia cinetica per giungere a
bersaglio. Per questo i nebulizzatori oltre a poter operare a
volume normale o a volume medio, rappresentano l’attrezzatura
più idonea per operare a basso, bassissimo e ultrabasso volume (i
La velocità di avanzamento nei filari può raggiungere i 10 km/h dove la giacitura del terreno è
favorevole.
43
ing. Maines Fernando
pag. 192
Meccanizzazione in viticoltura
Cap. 8 Macchine per i trattamenti fitosanitari
migliori risultati si hanno comunque nell’intervallo fra i 200 e i 500 L/ha). Pertanto i
nebulizzatori garantiscono:
¾ una nebulizzazione finissima e costante indipendentemente dal volume di
liquido erogato nell’unità di tempo;
¾ una distribuzione uniforme dei principi attivi;
¾ tempestività e rapidità di esecuzione (con conseguente risparmio di
manodopera e di combustibile);
¾ efficacia superiore nei trattamenti sia anticrittogamici che insetticidi e in
special modo nella lotta contro insetti minatori, tignole, cocciniglie, acari, afidi,
psillidi, con conseguenti risparmi di acqua (oltre il 90 %), di prodotto
fitosanitario (oltre il 30 %), di manodopera (oltre il 60 %) e di carburante (oltre
il 40 %);
¾ assenza di maltrattamenti alle piante (bassa pressione di liquido);
¾ riduzione dell’inquinamento del suolo (nessun gocciolamento dalla
vegetazione).
Possono inoltre utilizzare formulati sia acquosi che oleosi senza alcuna sostituzione
(di ugelli, piastrine, …), con micronizzazione uniforme (goccioline da 50 a 150 micron
secondo l’occorrenza) senza variazioni di pressione (mediamente 1,5 atm fino ad un
massimo di 5 atm). Ciò risulta particolarmente importante nel caso dei molti principi
attivi che esplicano la loro efficacia per contatto.
Di contro le ridotte dimensioni delle gocce ed il loro peso ridottissimo inducono
gravi problemi di deriva, non riuscendo, le gocce, a caricarsi di sufficiente energia
cinetica per arrivare a bersaglio in tempi brevi, anche in presenza di leggere brezze. Il
fenomeno viene inoltre accentuato in caso di ridotta umidità relativa dell’aria che
contribuisce a ridurre ulteriormente le dimensioni delle gocce durante il tragitto che
separa il diffusore dal bersaglio (lo stesso fenomeno riduce la persistenza della goccia
sul bersaglio, fenomeno negativo nel caso di alcuni prodotti specifici).
Generalmente i nebulizzatori, come gli atomizzatori sono attrezzature portate (con
serbatoi fino a 800 ÷ 1000 L), semiportate o trainate (fino a 2000 L). Nel caso di grandi
estensioni si possono utilizzare nebulizzatori semoventi o meglio ancora si adottano
attrezzature (con serbatoi fino a 40000 L e testate di distribuzioni in grado di trattare
fino a 6 filari contemporaneamente) accoppiabili con le grandi vendemmiatrici
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Meccanizzazione in viticoltura
Cap. 8 Macchine per i trattamenti fitosanitari
polivalenti. Nelle situazioni invece caratterizzate da forti pendenze sono disponibili
nebulizzatori accappiabili con piccole trattrici a cingoli gommati in grado di eseguire
diverse operazioni in condizioni operative estreme.
I nebulizzatori sono costituiti da44:
¾ un telaio in ferro zincato munito di sistema per il collegamento alla trattrice
(mediante l’attacco a tre punti, se portato, o la campana della trattrice se
trainato);
¾ una pompa di tipo centrifugo45 o a membrana a bassa pressione (fino a 1,5
atm) con portate di 200 ÷ 400 L/min. Possono essere presenti pompe operanti
a più alta pressione (in tal caso sono presenti sistemi a doppia regolazione di
pressione) per assicurare una efficace miscelazione in cisterna. I nebulizzatori
non utilizzano necessariamente una pompa per il trasporto del liquido agli
organi distributori; infatti è possibile operare con altri 2 metodi diversi: il
primo prevede la messa in pressione del serbatoio, e la conseguente messa in
pressione del liquido, attraverso l’uso di parte dell’aria messa in pressione dal
ventilatore, mentre nel secondo caso è presente un sistema che utilizza il
principio di Venturi mediante la riduzione della sezione del tubo in uscita
dell’aria che provoca una depressione con il conseguente prelievo del liquido.
L’uso della pompa presenta, per contro, una maggiore facilità di dosaggio del
prodotto distribuito (molto importante nei trattamenti a basso volume) nonchè
la possibilità di avere un sistema di miscelazione idraulico nel serbatoio;
¾ un serbatoio generalmente in vetroresina o polietilene da riempire con la
miscela di prodotto fitosanitario e acqua;
¾ un ventilatore centrifugo (posto posteriormente in posizione orizzontale
oppure verticale dietro al serbatoio e collegato per mezzo di un moltiplicatore
di giri a due velocità direttamente alla PTO o alla pompa tramite catena) che
mette in pressione l’aria; è una turbina che gira ad elevate velocità (3 ÷ 4 volte
di più dei ventilatori assiali)46, con portate ridotte (circa 15.000 m3/h), dato che
Per una descrizione più dettagliata degli elementi che accomunano i nebulizzatori con le altre
tipologie di irroratrici (telaio, serbatoio, ventole , manometri, …) si rimanda al paragrafo dedicato agli
atomizzatori.
45 Le pompe centrifughe possono generare elevate portate (150 ÷ 900 L/min) e operano con limitate
pressioni di esercizio (2 ÷ 12 bar).
46 Le alte velocità di rotazione determinano un elevato valore della potenza assorbita e della
rumorosità prodotta.
44
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Meccanizzazione in viticoltura
Cap. 8 Macchine per i trattamenti fitosanitari
la funzione di queste turbine nei nebulizzatori è quella di fornire il principale
contributo al frazionamento delle goccioline grazie all’alta velocità dell’aria
(attorno ai 200 km/h);
¾ un sistema di tubazioni per il trasporto dell’aria e del prodotto comprendente
il circuito di ricircolo: la corrente d’aria in pressione prodotta dalla turbina
esce radialmente ad alta velocità e si immette nelle tubazioni dell’aria per
essere portata al diffusore dove colpisce
violentemente la miscela appena fuoriuscita
dalle relative tubazioni (non sono presenti
ugelli veri e propri ma semplici piastrine
calibrate munite di dispositivo antigoccia a
membrana); si determina così la formazione
di microgocce di diametro variabile dai 50 ai
150 micron. L’aria svolge anche la funzione
di trasporto delle gocce sul bersaglio grazie
alla velocità impressa velocità impressa dal
ventilatore all’aria (da 80 a 140 m/s) mentre il rapporto tra il volume di aria e
quello di miscela è di 6000 ÷ 10000 : 1 (per un confronto di questi dati con i
corrispondenti tipici degli altri tipi di irroratrici vedere le seguenti tabelle).
Atomizzatori
Nebulizzatori
solo i due terzi dell’aria aspirata
tutta l’aria aspirata dalla turbina viene
vengono utilizzati perché un terzo si utilizzata grazie ai diffusori che hanno
perde nella parte bassa dell’elica.
forma aerodinamica tale da portare a zero
le perdite di carico.
l’aria aspirata segue la rotazione
l’aria esce in maniera omogenea con
dell’elica nell’uscire dal convogliatore velocità costante.
determinando una significativa asimettria
che induce turbolenze e scompensi di
velocità.
la macchina assorbe da 10 a 25 kW (per
la macchina assorbe da 5 a 20 kW (per
modelli portati).
modelli portati).
¾
i diffusori: sostituiscono ugelli direzionando il getto di miscela fitosanitaria
sulla chioma delle viti. In funzione del tipo di coltura, della forma di
ing. Maines Fernando
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Meccanizzazione in viticoltura
Cap. 8 Macchine per i trattamenti fitosanitari
Diffusori ad uscita multipla
Diffusori a cannone
Diffusori a due lobi
allevamento e delle condizioni plano-altimetriche, i diffusori possono
assumere diverse configurazioni:
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Cap. 8 Macchine per i trattamenti fitosanitari
Diffusori scavalcafila
Meccanizzazione in viticoltura
o
o
o
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a cannone: direzionano il flusso di aria e miscela in un’unica direzione
consentendo, in terreni difficili o con particolari sesti di impianto, di
arrivare a distanze consistenti, comunque inferiori a quelle ottenibili con
gli atomizzatori a causa della maggior sensibilità alla deriva;
a lobi (generalmente due): direzionano il flusso d’aria ai due lati della
macchina; in condizioni favorevoli (assenza di vento), si riesce ad
arrivare a circa 8 ÷ 10 m di distanza;
ad uscita multipla suddivisa fra
numerosi
boccagli
montati
su
supporti a colonna (talvolta con la
possibilità di regolazione mediante
dispositivi telescopici); i boccagli
possono essere orientati in funzione
della chioma da trattare consentendo
di operare anche su vigneti a gradoni
per poter raggiungere più filari con
un solo passaggio. La struttura
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Meccanizzazione in viticoltura
Cap. 8 Macchine per i trattamenti fitosanitari
portante i diffusori può assumere forme a portale (con altezze da 1,5 a 2,5
m) per nebulizzare la miscela su entrambi i lati di più filari
contemporaneamente qualora l’andamento plano-altimetrico lo consenta
e le dimensioni aziendali lo consiglino. Le barre sono comandate
elettroidraulicamente dal posto di guida in modo da poter intervenire
per modificarne l’altezza e la larghezza (da 1,5 a 3,5 m) e per regolare
l’orientamento dei distributori, la loro apertura o la loro esclusione, in
modo da adattare la macchina a diverse larghezze di impianto ed a
diverse forme di allevamento. All’aumentare del numero dei distributori
(oltre i 12 ÷ 18) diventa necessaria la presenza di un doppio ventilatore;
o
un particolare tipo di diffusore è rappresentato dal diffusore a filo
continuo MFC. La miscela viene spruzzata dagli ugelli su di un tondino
di acciaio che percorre in lungo il ventaglio erogatore. La miscela stesa
sul filo viene quindi polverizzata e distribuita dalla corrente d’aria in
modo molto omogeneo senza il tipico “effetto strisciato” che caratterizza
i normali diffusori.
L’apparato di diffusione può essere anche dotato di sistema elettrostatico (brevetto
KWH della Martignani) in grado di caricare positivamente le goccioline di prodotto
fitosanitario al momento della loro formazione, facendolo passare tra due elettrodi
sottoposti ad un voltaggio di 15000 V e ad un’intensità di corrente di 10 μA. Questa
viene fornita da una serie di batterie posizionate sul nebulizzatore, ricaricabili
ing. Maines Fernando
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Meccanizzazione in viticoltura
Cap. 8 Macchine per i trattamenti fitosanitari
mediante un trasformatore dalla normale rete elettrica a 230 V oppure direttamente
dalla trattrice. Con tale sistema si assicura una maggior uniformità di copertura (anche
sulla pagina della foglia non esposta al getto), una notevole riduzione della dispersione
(fino all’80 %), una minor esposizione dell’operatore ed una maggiore velocità di
avanzamento (fino a 12 km/h contro velocità ottimali per i sistemi tradizionali di 4 ÷ 8
km/h).
8.3 Impolveratrici
Le impolveratrici sono utilizzate per la distribuzione sulle piante dello zolfo47 (per
questo sono spesso chiamate solforatrici) o di altri prodotti allo stato polverulento (ad
esempio il solfato di rame). In viticoltura questi trattamenti sono tornati in auge da una
decina d’anni per la loro maggior efficacia in determinate fasi fenologiche, come la prechiusura del grappolo, e grazie anche all’agricoltura biologica o comunque
ecocompatibile.
Le impolveratrici hanno subito una notevole evoluzione a partire dalle prime
versioni, esclusivamente di tipo manuale, a soffietto, a zaino (con serbatoio che va da 4
ad 8 kg di polvere), a carriola o a carrello. Nonostante siano piuttosto affaticanti e
richiedano una certa esperienza per ottenere una buona uniformità di distribuzione,
sono ancor oggi usate per trattamenti localizzati data la loro semplicità, economicità,
robustezza, leggerezza e maneggevolezza.
Gli zolfi sono prodotti di copertura, utilizzati per trattamenti in polvere, soprattutto per le uve
bianche. Sono attivi contro gli oidi, la peronospora, con lieve attività collaterale contro gli acari,
specialmente gli eriofidi. Con temperature superiori ai 30° C diventa fitotossico.
47
ing. Maines Fernando
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Meccanizzazione in viticoltura
Cap. 8 Macchine per i trattamenti fitosanitari
Le impolveratrici meccaniche, presenti sul mercato in versioni portate, semiportate48
o trainate, sono costituite da una tramoggia che alimenta un ventilatore elicoidale,
chiuso da un carter, che gira a grande velocità alimentato dalla PTO con l’intervento di
un moltiplicatore di giri. La polvere cade per gravità dalla tramoggia nella ventola, la
cui portata determina la capacità operativa della macchina e la gittata che in giornate
senza vento può raggiungere gli 8 ÷ 10 metri (si possono trattare diversi filari
contemporaneamente). La quantità di prodotto a ettaro si controlla invece variando la
dimensione del foro di uscita dalla tramoggia. Dato che il prodotto è nella maggior
parte dei casi zolfo in polvere, con la tendenza a compattarsi soprattutto se sottoposto a
sollecitazioni come i sobbalzi dovuti indotte dalle asperità del terreno, è necessario che
il serbatoio sia equipaggiato con un sistema agitatore-trituratore meccanico che
mantiene sciolto il prodotto e lo indirizza verso un convogliatore di uscita, per
permettere alla polvere di arrivare con regolarità nel flusso di aria. Proprio la portata di
quest’ultimo determina la portata dell’impolveratrice.
Il principale inconveniente per queste impolveratrici tradizionali è dato dal pericolo
d’incendio nel caso di dosaggi molto alti, a causa delle alte temperature raggiunte dal
ventilatore, soprattutto in estate, e se, si sono formati depositi di zolfo nel carter a causa
di scarsa manutenzione. Inoltre è frequente l’usura delle pale per il continuo contatto
con il prodotto polverulento.
Nelle versioni snodate (semiportate) il blocco degli ingranaggi, con anche la ventola, è fissato al
sollevatore, in modo che l’albero cardanico possa lavorare sempre in asse con la p.d.p. Ad esso è
collegato, attraverso uno snodo, il telaio gommato con la tramoggia.
48
ing. Maines Fernando
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Meccanizzazione in viticoltura
Cap. 8 Macchine per i trattamenti fitosanitari
Per eliminare il pericolo delle combustioni, sono state messe a punto le
impolveratrici con sistema di erogazione a doppia via: la polvere non cade a più nella
ventola ma nel carter di passaggio della corrente d’aria dove una serranda provvede a
regolare l’ampiezza del foro attraverso il quale la polvere giunge dal serbatoio. Qui la
polvere viene investita dalla corrente d’aria per giungere infine ai ventagli di
distribuzione, dove il flusso principale, attraverso il tubo di lancio, trasporta la polvere
sulla coltura; contemporaneamente una piccola parte dell’aria è utilizzata per creare
turbolenza dentro il serbatoio. Tale sistema non riesce comunque a garantire una
distribuzione costante in qualunque condizione di lavoro come i trattamenti in vigneti a
ritocchino.
La macchina è completata da un telaio con relativi attacchi per il sollevamento o il
traino e per il collegamento alla PTO per l’azionamento dei meccanismi.
Il ventilatore ha generalmente velocità di rotazione compresa fra 2000 e 3500
giri/min, con portate variabili da 14 a 30 m3/min per i modelli portati e di 90 m3/min
per quelli trainati e velocità dell’aria che varia da 20 a 180 m/sec. La regolazione
dell’efflusso della polvere (da poche centinaia di grammi fino a qualche decina di
kg/min) avviene variando opportunamente le aperture situate tra il serbatoio e il tubo
di passaggio della corrente principale.
Nelle versioni più
recenti l’aria creata
dal
ventilatore
è
trasportata
agli
erogatori da un tubo
che passa sotto al
serbatoio
essendo
questo orizzontale. Il
serbatoio ha una capacità fino a 600 ÷ 800 litri ed è provvisto di agitatore, frangimassa e
coclea per il trasporto del prodotto verso il convogliatore, mossi da un motore idraulico
a cilindri, alimentata dai distributori della trattrice (lo stesso sistema alimenta anche la
regolazione dell’uscita). Il convogliatore invia il materiale al tubo di uscita, ove avviene
la miscelazione con l’aria. L’erogazione è effettuata da un cannoncino e/o da due
ventagli. Le versioni con vasca in acciaio inox (portata o semiportata), possono essere
montate su porta-attrezzi scavallanti e usate anche per la distribuzione del concime
granulare.
ing. Maines Fernando
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Meccanizzazione in viticoltura
Cap. 8 Macchine per i trattamenti fitosanitari
Le impolveratrici pneumatiche utilizzano
ventole con doppia aspirazione: una preleva
aria dall’esterno e l’altra dal serbatoio. In tal
modo l’aria, attraversando il deposito del
prodotto (con capacità va da 25 a 600 kg) si
carica di polvere e la trasporta verso la
ventola. Lì il materiale si mischia con l’aria
proveniente dall’esterno ed è poi distribuita
in modo convenzionale. Un coperchio interno
al serbatoio impedisce che si sollevi troppo
zolfo al passaggio dell’aria e contribuisce
all’uniformità di distribuzione.
L’aria immessa nel serbatoio, talvolta, ha
solo il compito di evitare il compattamento
del prodotto (il serbatoio si trova
leggermente in pressione), mentre la polvere
viene immessa nella corrente d’aria
principale (prodotta da una ventola posta
anteriormente) da una catena che ha anche il
compito di agitare il prodotto. Infine la miscela, attraverso un tubo che passa sotto al
serbatoio, giunge fino ai ventagli posteriori.
Il mercato propone anche impolveratrici pneumatiche elettrostatiche, costituita da
un serbatoio generalmente metallico, di capacità compresa fra i 240 kg ed i 300 kg, ed
un ventilatore centrifugo. Tra essi è interposto un distributore della polvere a
regolazione meccanica o idrostatica. All’uscita di ciascuna delle due bocche erogatrici
sono presenti due ugelli micronizzatori (emettono simultaneamente acqua nebulizzata
a ultra basso volume eventualmente addizionata con sostanze adesive, contenuta in
apposito serbatoio che alimenta, per depressione, l’erogatore). In corrispondenza degli
ugelli è presente un elettrodo positivo49 costituito da una piastra o da una griglia
metallica, interessato da corrente elettrica ad alta tensione e bassissimo amperaggio. In
49
l’elettrodo negativo è costituito da un dispositivo di scaricamento a terra (catena in metallo).
ing. Maines Fernando
pag. 202
Meccanizzazione in viticoltura
Cap. 8 Macchine per i trattamenti fitosanitari
questo modo viene trasmessa la necessaria carica elettrostatica in grado di indurre un
campo di attrazione tra essa e la vegetazione. Automaticamente le microparticelle di
polvere, tutte dello stesso segno, si respingono tra loro favorendo un’omogenea
distribuzione del prodotto sulla pianta (generalmente caricata negativamente). Si viene
così a diminuire la dispersione nell’ambiente e i rischi di esposizione per l’operatore.
Ventaglio doppio
Ventaglio con prolunga
Ventaglio con prolunga e
chiusura lato
Cannone orientabile
Ventaglio con chiusura
lato destro o sinistro
Cannone orientabile con
ventaglio supplenebtare
Le principali ditte produttrici sono: Caffini, Gamberoni, Bergonzi, Vitali Macchine
Agricole e Arena.
ing. Maines Fernando
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Meccanizzazione in viticoltura
Cap. 8 Macchine per i trattamenti fitosanitari
8.4 Regolazione e controllo delle macchine per i trattamenti
Dal 1992 l’Ente Nazionale per la Meccanizzazione Agricola (ENAMA) opera per
certificare l’idoneità delle macchine irroratrici ad effettuare i trattamenti per cui sono
state progettate, sulla base di una precisa normativa di riferimento. Questo servizio
risulta estremamente importante per la sicurezza degli utilizzatori che vengono a
contatto con sostanze tossiche e per la salvaguardia dell’ambiente. Inoltre si garantisce
la necessaria rispondenza delle macchine irroratrici ai requisiti costruttivi, funzionali e
di sicurezza, indicati nelle attuali normative europee (CEN) e internazionali (ISO).
Al fine di una corretta utilizzazione della macchina da parte del cliente, il costruttore
è chiamato a fornire, attraverso un apposito manuale, tutte le indicazioni per l’uso e la
manutenzione della macchina in condizioni di totale sicurezza. Ogni macchina dovrà
quindi essere accompagnata da una lunga serie di informazioni:
¾ dati tecnici della macchina;
¾ dati del fabbricante;
¾ marcatura CE (che attesta che il prodotto è conforme ai requisiti di sicurezza
richiesti dall’Unione Europea);
¾ anno di fabbricazione;
¾ numero di serie;
¾ organizzazione di vendita ed assistenza;
¾ uso previsto, usi corretti ed usi impropri della macchina;
¾ descrizione della macchina;
¾ istruzioni per la movimentazione. l’installazione, le manutenzioni, le
riparazioni ordinarie e quelle straordinarie;
¾ organi di sicurezza;
¾ pericoli residui;
¾ protezioni individuali, segnali di pericolo e simbologia di comando;
¾ addestramento del personale tecnico se richiesto;
¾ ricambi;
¾ indicazioni circa il rumore e le vibrazioni.
Nei casi in cui permangano rischi potenziali, malgrado tutte le predisposizioni
adottate, il fabbricante deve porre sulla macchina appositi pittogrammi di sicurezza
(ISO 11684 – Rapporto interno IMA 94/14) e darne particolare informazione nel
manuale delle istruzioni. Il fabbricante, inoltre, risponde di eventuali danni causati da
istruzioni o avvertenze insufficienti ed incomplete. Soddisfatti invece i precedenti
requisiti, il costruttore o il rivenditore non ha più alcuna responsabilità che viene infatti
trasferita al responsabile dei lavori in azienda.
E’ auspicabile che la certificazione ENAMA divenga al più presto obbligatoria, così
come un’adeguata formazione e assistenza per gli operatori, affinché siano in grado di
regolare opportunamente le proprie macchine irroratrici in funzione delle specifiche
situazioni colturali. Risulta pertanto essenziale potenziare e diffondere i servizi di
controllo funzionale e taratura delle macchine irroratrici in uso che, peraltro, in alcune
Regioni (Piemonte, Emilia-Romagna, Toscana, Trentino), sono già attivi, e rendere tale
controllo obbligatorio non solo per le aziende che beneficiano dei contributi corrisposti
in tema di agricoltura ecocompatibile, ma per tutte le aziende agricole.
*****
ing. Maines Fernando
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Meccanizzazione in viticoltura
Cap. 8 Macchine per i trattamenti fitosanitari
I principi attivi adottati utilizzati per i trattamenti della vite rappresentano un rischio
per la salute dell’operatore e per la salvaguardia dell’ambiente (aria, falde acquifere,
…). Per questo motivo è essenziale adottare opportune precauzioni e metodiche in
ciascuna fase di utilizzo delle irroratrici. Per quanto riguarda le prescrizioni per la
preparazione della miscela, la distribuzione della miscela, la manutenzione e la
regolazione, si rimanda a quanto esposto nel precedente capitolo relativamente alle
macchine per il diserbo
Per quanto riguarda la verifica delle irroratrici si ricorda che prima di acquistare un
nuovo atomizzatore bisogna richiedere il verbale di prova che certifichi la sua giusta
regolazione e corretta funzionalità, mentre ulteriori controlli è bene vengano ripetuti
ogni cinque anni. L’importanza di tale operazione è testimoniata dalla tendenza del
legislatore a rendere tale verifica obbligatoria così come accade in talune regioni (ad
esempio in Piemonte) oppure come è richiesto per poter rispettare i protocolli della
produzione integrata prescritti da consorzi o da “programmi qualità”.
La verifica deve essere eseguita da personale specializzato presso appositi centri
abilitati al rilascio di un verbale di prova compilato a seguito del controllo
dell’irroratrice.
Le verifiche riguardano diversi aspetti, essenziali per assicurare il corretto
funzionamento della macchina, al fine di ripristinare l’ottimale taratura della testata
erogatrice:
¾ la determinazione del grafico di
distribuzione, ottenuto mediante
appositi banchi prova, costituiti da
cilindri graduati da collegare agli
ugelli, per effettuare il controllo
della portata; La taratura deve
accertare la corrispondenza del
grafico di distribuzione con le
caratteristiche del profilo delle
piante;
¾ misura della velocità della trattrice
in corrispondenza dei diversi
rapporti del cambio e verifica del
corretto funzionamento dei sistemi di segnalazione della velocità di
avanzamento (tachimetro);
ing. Maines Fernando
pag. 205
Meccanizzazione in viticoltura
Cap. 8 Macchine per i trattamenti fitosanitari
¾ verifica della portata della pompa mediante apposito flussometro;
¾ controlli sul manometro per la verifica della sua precisione, della visibilità dal
posto di guida e della scala di lettura (un buon manometro, oltre ad essere in
bagno di glicerina, dovrà avere un diametro di almeno 65 mm).
Per quanto riguarda le grandezze calcolate si parte dalla valutazione della portata di
ogni ugello (espressa in l/min): q = Q * L * V / (600 * n) dove:
¾ Q = volume da distribuire (l/ha);
¾ L = larghezza di lavoro (m);
¾ V = velocità di avanzamento (km/h);
¾ n = numero di ugelli presenti sulla macchina.
Note la velocità di avanzamento e la larghezza di lavoro si ricava il tempo per
trattare un ettaro; infine, utilizzando un’apposita tabella, si determina la portata della
testata distributrice in l/min noti il tempo di lavoro e la dose per ettaro.
Per la verifica della regolazione del sistema di erogazione dell’aria si effettua il test
dei nastri secondo la metodologia evidenziata in figura.
L’efficacia della taratura si può effettuare in campo mediante l’utilizzo delle cartine
idrosolubili. Se correttamente distribuite (sia sulla superficie della chioma che
ing. Maines Fernando
pag. 206
Meccanizzazione in viticoltura
Cap. 8 Macchine per i trattamenti fitosanitari
all’interno della vegetazione), consentono di verificare il livello della copertura e la
penetrazione.
In figura si possono osservare i diversi risultati ed i relativi giudizi.
8.5 Le attrezzature innovative
Uno dei principali problemi legati all’utilizzo delle irroratrici è data dalla difficoltà di
distribuire, senza incorrere in perdite, il prodotto fitoiatrico su una parete non piena e
omogenea, bensì caratterizzata da una serie più o meno ampia di zone vuote. In questi
ultimi anni i costruttori hanno individuato nuove soluzioni in grado di aumentare
l’efficienza di distribuzione.
I principali indirizzi di ricerca riguardano i seguenti aspetti:
¾ sistemi per il recupero del prodotto che ha oltrepassato la vegetazione;
¾ sistemi per la distribuzione del prodotto solo in presenza del bersaglio;
¾ sistemi in grado di adeguare automaticamente i parametri della distribuzione
al tipo di vigneto trattato (ad esempio macchine munite di dosatore per
ciascun diffusore in modo da regolare in modo molto preciso in base alla
forma di allevamento ed alla fase di sviluppo vegetativo).
I dispositivi per il recupero del prodotto che
oltrepassa il filare trattato consentono di ridurre
quasi completamente l’incidenza delle perdite per
deriva e operare la distribuzione anche in giornate
relativamente ventose. Sono costituiti da deflettori o
collettori posti al di là della pianta irrorata allo
scopo di formare una parete riflettente, con forma
arcuata, con la funzione principale di deviare il getto
verso la parete vegetativa. Alla base del deflettore è
presente un sistema che consente raccogliere e di
rinviare il prodotto recuperato al serbatoio
principale dell’irroratrice. Il sistema consente di recuperare fra il 50% (prime fasi
vegetative) e il 25% (piena vegetazione) della miscela applicata. Le prestazioni di tali
macchine vengono migliorate predisponendo le pareti su bracci ad azionamento
idraulico, che consentono di adeguare la loro posizione rispetto al filare e di agevolare
le manovre di svolta.
ing. Maines Fernando
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Meccanizzazione in viticoltura
Cap. 8 Macchine per i trattamenti fitosanitari
L’efficienza di recupero è stato ulteriormente migliorato dall’inserimento sulla parete
esterna di una fessura di aspirazione, in modo che la miscela nebulizzata in eccesso
venga captata dallo scudo evitandone la dispersione a terra o nell’aria (prototipo della
ditta Bertoni).
Recuperi ancora maggiori (fino all’80% nelle prime fasi vegetative) si raggiungono
con l’adozione di tunnel che consentono di racchiudere la vegetazione durante la fase di
distribuzione del prodotto fitoiatrico fra due pareti realizzate in polietilene o fibra di
vetro (all’interno delle quali è inserita una barra con i relativi ugelli), collegate nella
parte superiore da una copertura flessibile che impedisce la dispersione verticale delle
particelle irrorate. Un sistema oleodinamico permette di variare la loro distanza
reciproca (l’altezza è compresa fra 1,5 e 2,0 m e la lunghezza fra 0,7 e 1,0 m) e di
adattarla, quindi, alla dimensione della parete vegetativa. Ogni parete verticale termina,
nel lato inferiore, con una coppa in acciaio inox circondata da un guaina flessibile in
materiale plastico che raccoglie il prodotto intercettato dalla parete verticale. Il liquido
recuperato viene inviato (mediante una pompa azionata da un motore elettrico) in un
filtro e, successivamente, reimmesso nel serbatoio principale.
Diversamente da quanto potrebbe sembrare a prima vista, questi sistemi si
caratterizzano anche per un non eccessivo assorbimento di potenza.
Per quanto riguarda le irroratrici in grado di distribuire il prodotto solo in presenza
del bersaglio, si tratta di macchine equipaggiate con sensori (ottici o a ultrasuoni),
posizionati a diverse altezze sulla parte anteriore dell’irroratrice, in grado di
individuare la presenza della vegetazione. I sensori sono collegati a una centralina
elettronica che, in base ai dati ricevuti, regola automaticamente, grazie a un sistema di
elettrovalvole, l’attivazione degli ugelli disposti nella parte posteriore dell’irroratrice. In
tal modo il profilo di distribuzione risulta adeguato alla dimensione del bersaglio
trattato e l’erogazione della miscela viene interrotta in assenza della pianta (ad esempio
in vigneti disomogenei o durante la fase di svolta). I benefici in termini di risparmio di
prodotto distribuito rispetto all’impiego di un’irroratrice tradizionale sono in media
dell’ordine del 20 ÷ 30%.
Le irroratrici in grado di adeguare automaticamente i parametri della distribuzione
al tipo di vigneto trattato, operano grazie all’impiego di transponder, in grado di
“riconoscere” le caratteristiche del vigneto in cui opera (sesto d’impianto, forma di
allevamento, stadio vegetativo, dimensioni dei filari, densità della vegetazione); in tal
modo la macchina può regolare automaticamente la portata degli ugelli, quella del
ventilatore, il numero di ugelli attivi e la direzione del flusso d’aria secondo i valori
ing. Maines Fernando
pag. 208
Meccanizzazione in viticoltura
Cap. 8 Macchine per i trattamenti fitosanitari
impostati in un apposito software. Altri prototipi sono stati invece realizzati per
adeguare automaticamente la posizione degli ugelli sui due lati della macchina nei
vigneti caratterizzati da una considerevole pendenza trasversale. Grazie a un pendolo
elettronico montato sull’irroratrice, che rileva il grado di pendenza trasversale, la
distanza fra gli ugelli delle due semibarre (di destra e di sinistra) viene regolata
automaticamente per mezzo di attuatori idraulici al fine di indirizzare il getto erogato
dalla macchina soltanto in corrispondenza della parete del filare. La dispersione del
prodotto al di sopra del filare a monte e al di sotto del filare a valle risulta così
significativamente ridotta rispetto all’impiego di un’irroratrice convenzionale.
ing. Maines Fernando
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Meccanizzazione in viticoltura
Cap. 9 Gli impianti per l’irrigazione del vigneto
9 Gli impianti per l’irrigazione del vigneto
L’agricoltura è il settore che utilizza la maggiore quantità di acqua (fino all’85% nelle
zone aride) nonostante la superficie agraria irrigata rappresenti solo il 17% circa della
terra coltivata al mondo50. Si deve peraltro sottolineare che la frazione irrigata soddisfa
il 40% della domanda alimentare mondiale.
La gravità del problema è ulteriormente accentuata dal fatto che la percentuale
dell’acqua effettivamente disponibile, che attualmente ammonta al solo 0,3 % dell’acqua
presente sulla terra, è in continua contrazione, tanto che ora si fa sentire la carenza di
acqua anche in zone fino ad ora immuni da problemi di siccità.
All’agricoltura, perciò, viene sempre più richiesto di adottare pratiche agricole in
grado di risparmiare acqua attraverso l’uso di nuove tecnologie e l’evoluzione dei
sistemi produttivi. Non è più possibile ignorare i rischi connessi con l’eccessivo
sfruttamento delle risorse idriche e la cattiva gestione dell’irrigazione (contaminazione
delle sorgenti, aumento della salinità delle acque, ...) e la necessità di indirizzare
l’agricoltura verso uno sviluppo sostenibile che preveda, fra l’altro, l’adozione di
tecniche in grado di irrigare la pianta in modo più efficiente e preciso. Anche laddove
già si utilizzano sistemi di microirrigazione è necessario migliorare l’efficienza
adottando soluzioni innovative come l’utilizzo di erogatori autocompensanti per i
terreni in pendenza, la fertirrigazione, la subirrigazione per ridurre ulteriormente le
perdite per evaporazione ed il recupero delle acque reflue.
Il principale scopo dell’irrigazione rimane quello di apportare acqua al terreno per
mantenere nello strato di terreno esplorato dalle radici un corretto contenuto idrico e
per migliorarne così l’attitudine alla produzione vegetale. Si deve pertanto intervenire
solo quando le colture non trovano nel terreno l’acqua sufficiente a coprire il fabbisogno
idrico necessario per sviluppare una produzione economicamente soddisfacente.
Oltre a tale scopo (funzione umettante), l’irrigazione può avere uno scopo
fertilizzante (l’acqua diviene il veicolo per la distribuzione di nutrienti), antiparassitaria
(l’acqua veicola presidi sanitari per prevenire o combattere attacchi di insetti o di
funghi), antigelo (con interventi sopra chioma a bassa intensità o sotto chioma mediante
microirrigazione a spruzzo) oppure climatizzante (in condizioni di temperature molto
elevate si interviene con irrigazioni ad elevata polverizzazione).
In viticoltura l’irrigazione non è una pratica consigliabile dal punto di vista della
qualità delle uve ottenute, in quanto la vite è una pianta che si adatta bene ai terreni
ciottolosi ed aridi e che non abbisogna di un regime idrico molto alto. Le necessità della
vite in termini di alimentazione idrica variano infatti, in linea di massima, dai 200 ai
1000 m3/ha per anno (corrispondenti a 20 ÷ 100 mm di pioggia, con i volumi più alti
riferiti a condizioni climatiche come quelle dell’Italia insulare). La pianta della vite si
caratterizza anche per la capacità di ridurre il livello di evapotraspirazione annuo che,
in condizioni di aridità, raggiunge il 60% rispetto a quello misurato in condizioni di
Solo una piccolissima parte (pari allo 0,18% della superficie agricola mondiale) adotta sistemi di
microirrigazione.
50
ing. Maines Fernando
pag. 210
Meccanizzazione in viticoltura
Cap. 9 Gli impianti per l’irrigazione del vigneto
ottimale rifornimento idrico. L’eccesso di acqua inoltre può favorire fenomeni di spacco
dei frutti, marciumi e aumento dell’incidenza di peronospora e di muffa grigia.
Pertanto se nei terreni aridi l’irrigazione è indispensabile e deve essere ripetuta varie
volte all’anno (come nel caso dei terreni salsi), nei terreni in cui il disseccamento è
precoce, l’irrigazione è favorevole quando viene effettuata nel periodo che precede
l’invaiatura. Invece nei terreni in cui il disseccamento inizia molte settimane dopo la
fioritura, l’irrigazione non è necessaria, anzi contribuisce a diminuire i livelli qualitativi
della produzione a favore di quelli quantitativi. E’ per questa ragione che sempre più
spesso in viticoltura l’irrigazione viene intesa come intervento di soccorso, in
particolare per favorire l’attecchimento delle barbatelle e per supportare il loro sviluppo
uniforme nei 2 ÷ 3 anni successivi. Maggiore attenzione deve essere posta nel caso di
vigneti in terreni collinari, dove la vite può soffrire più facilmente la siccità, richiedendo
interventi irrigui fino all’invaiatura.
L’adozione di un impianto di irrigazione deve perciò essere attentamente valutata,
oltre che da un punto di vista economico, anche da quello agronomico. Infatti si deve
verificare che i costi di impianto e di gestione non risultino superiori al beneficio
economico indotto dall’aumento produttivo (in termini di quantità e/o di qualità),
ricordando che i risultati di tale confronto possono variare molto in funzione degli
indirizzi produttivi (uve da tavola, uva per la produzione di vini pregiati, ...) e delle
caratteristiche climatiche locali.
La scelta del metodo irriguo deve essere effettuato in funzione di moltissimi fattori
fra cui spiccano gli elementi fisico-pedologici, orografici, forma di allevamento e sesti di
impianto, indice di meccanizzazione delle operazioni colturali e di raccolta,
disponibilità di risorse idriche, qualità della manodopera disponibile e la necessità di
soddisfare esigenze speciali (irrigazione polivalente, antibrina, ...).
Per assicurare efficienza all’impianto bisogna innanzitutto assicurare corrette
modalità di approvvigionamento verificando la costanza dei valori di pressione e
portata necessari per soddisfare i fabbisogni idrici. Anche questi devono essere
ing. Maines Fernando
pag. 211
Meccanizzazione in viticoltura
Cap. 9 Gli impianti per l’irrigazione del vigneto
accuratamente determinati per poter giungere ad un corretto dimensionamento
dell’impianto, mediante uno dei seguenti metodi:
¾ determinazione del bilancio idrico del suolo;
¾ combinazione del bilancio energetico e della diffusione del vapore acqueo
dalla superficie evaporante all’atmosfera circostante;
¾ correlazioni empiriche tra evaporazione ed uno o più fattori climatici che
possono influenzare l’evapotraspirazione.
L’applicazione pratica di tali metodi ha
anche lo scopo di determinare il momento
dell’intervento irriguo. Diversi sono gli
approcci al problema:
¾ metodiche fisiologiche basate sulla
misura dello stato idrico della
pianta;
¾ tecniche di valutazione dell’acqua
nel suolo (metodo gravimetrico,
tensiometrico,
misura
della
resistività, ...);
¾ indicatori meteorologici basati sul
bilancio idrico e sulle perdite per evapotraspirazione (calcolo di ETo con il
metodo evaporimetrico di classe A).
Anche la conoscenza della qualità dell’acqua utilizzata in irrigazione risulta
fondamentale per assicurare la salvaguardia della fertilità fisico-chimica ed agronomica
del suolo. In particolare si devono esaminare i seguenti aspetti fisici e chimici:
¾ temperatura: non deve essere troppo alta, ma nemmeno più bassa di 4 °C di
quella dell’aria;
¾ sostanze in sospensione: comprendono particelle di suolo di dimensioni
variabili oppure organismi viventi in funzione della provenienza (pozzo,
reflui, acque superficiali, acquedotto, …) e di molti altri parametri al contorno;
¾ pH: per acque normali assume un valore compreso fra 6,5 e 8,5;
¾ salinità: si deve analizzare sia la concentrazione quanto la composizione dei
sali presenti, parametri dai quali deriva anche il valore della conducibilità
elettrica;
¾ contenuto in sostanza organica: si valuta mediante il COD (domanda chimica
di ossigeno) ed il BOD5 (domanda biochimica di ossigeno) che rappresentano
le quantità di ossigeno, misurato in mg, necessario per ossidare chimicamente
o biologicamente (in 5 giorni) la sostanza organica presente in un litro di
liquido;
¾ residui di prodotti fitosanitari o di composti organici di sintesi.
In generale il rifornimento idrico di un impianto di irrigazione può essere assicurato
da un acquedotto in grado di garantire la necessaria portata e pressione, da un sistema
di prelievo in falda, da un bacini o da corso superficiale oppure da un impianto di
trattamento di acque reflue. Nel caso di apporti di portata ridotta diventa necessaria la
predisposizione di opere per la raccolta e lo stoccaggio, per la realizzazione dei quali è
sempre necessaria la presentazione di un progetto (accompagnato sempre da perizia
ing. Maines Fernando
pag. 212
Meccanizzazione in viticoltura
Cap. 9 Gli impianti per l’irrigazione del vigneto
geologica), in sede di richiesta dell’autorizzazione comunale (piccoli bacini) o
dell’autorizzazione del Genio Civile (nel caso di grandi bacini)51.
Nel caso si utilizzassero acque di qualità marginale (come nel caso di reflui di
depurazione) si devono attentamente valutare i rischi igienico-sanitari, i rischi
ambientali ed i rischi tecnologici connessi alla possibile presenza di elementi solidi
(abrasione e corrosioni di giranti delle pompe o delle condutture, occlusione degli
erogatori, …)
In viticoltura i metodi irrigui utilizzati sono sostanzialmente due: l’aspersione a
pioggia e la microirrigazione. In entrambi i casi sono necessari impianti del tipo “in
pressione” che, a fronte di maggiori costi d’impianto e di spesa energetica (richiedono
infatti la presenza di macchinari e di attrezzature specifiche), assicurano una migliore
efficienza ed uniformità.
L’irrigazione per aspersione (o irrigazione a pioggia) prevede il frazionamento
dell’acqua in gocce distribuite in maniera simile alla pioggia naturale grazie ad una
serie di irrigatori rotanti alimentati mediante una rete di tubazioni fisse. E’ un sistema
che richiede una pressione di esercizio significativa (medio-alta) affinché l’irrigatore
possa polverizzare sufficientemente il getto d’acqua e trasformare l’energia di pressione
in energia cinetica. Nel caso dovesse mancare un adeguato carico idraulico naturale
(come quello assicurato da un acquedotto alimentato per gravità o da un bacino posto a
monte) si deve intervenire con un gruppo pompante alimentato da motore di adeguata
potenza. Generalmente si utilizzano pompe centrifughe alimentate da motori termici
(solitamente diesel) fissi o mobile (motore carrellato o trattrice mediante la PTO) o da
motori elettrici.
Altri caratteri predominanti degli impianti ad aspersione sono:
¾ volumi medio-alti di acqua distribuita;
¾ tempi di adacquamento contenuti;
¾ lunghi intervalli tra una irrigazione e l’altra.
I sistemi ad aspersione consentono di irrigare grandi superfici sia su terreni in piano
che in pendenza, senza la necessità di operare impegnative sistemazioni del suolo e
consente di scegliere e di variare facilmente il volume dei adacquamento. Garantiscono
Nel dimensionamento dei bacini occorre tenere conto dell’evaporazione complessiva (nell’ordine
del 20%) in funzione del clima, della forma e profondità del bacino.
51
ing. Maines Fernando
pag. 213
Meccanizzazione in viticoltura
Cap. 9 Gli impianti per l’irrigazione del vigneto
interventi consistenti in poco tempo e consentono un risparmio d’acqua rispetto ai
sistemi di scorrimento52. Di contro si caratterizzano per gli alti costi energetici, per l’alta
sensibilità al vento, per il compattamento del suolo per effetto battente e per la
bagnatura della parte epigea delle piante.
In viticoltura si adottano (sempre più raramente) impianti ad aspersione di tipo fisso,
con aspersione sottochioma o soprachioma, costituiti da condotte di solito interrate ad
una profondità di 30 ÷ 75 cm, disposte secondo uno schema aperto a pettine (il più
diffuso) oppure chiuso (ad anello) che consente una maggiore uniformità di irrigazione
ed una maggior libertà di intervento per manutenzioni o per la riparazione dei guasti.
Gli unici elementi visibili sono costituiti dagli irrigatori posti su apposite aste. Le
caratteristiche funzionali dell’irrigatore devono essere scelte in base alla permeabilità
effettiva del terreno per evitare il rischio di operare con eccessive intensità di pioggia,
che possono causare ruscellamenti erosivi in collina o asfissia radicale in pianura.
La microirrigazione invece si caratterizza per una somministrazione mirata
dell’acqua alla pianta, diminuendo così gli sprechi d’acqua e gli stress idrici alle piante.
Per questo motivo quest’ultimo sistema è ora decisamente preferito, in particolare in
viticoltura. Infatti la microirrigazione (o irrigazione localizzata in pressione)
rappresenta un insieme di tecniche che più di altre consente di raggiungere tre
fondamentali obiettivi: mantenere nel terreno un livello ottimale di umidità, ridurre i
consumi idrici ed i consumi energetici e massimizzare la possibilità di automazione.
L’acqua viene infatti distribuita alle piante attraverso una fitta rete di tubazioni
provviste di numerosi punti di erogazione, raggiungendo in tal modo una elevata
uniformità di distribuzione ed un’alta efficienza irrigua53, a fronte di elevati costi di
impianto che possono variare da 2200 a 6500 €/ha (prezzi 2009).
A seconda del tipo di erogatore utilizzato si possono avere diverse tipologie di
impianto:
¾ a goccia: le portate sono generalmente comprese fra 2 e 16 L/h;
¾ a spruzzo: si caratterizzano per le portate maggiori, generalmente 40 ÷ 80
litri/h (in certi casi si arriva a 600 L/h), per una pressione di esercizio di circa
2 bar e, conseguentemente per i minori tempi di adacquamento. L’area
bagnata risulta maggiore e pertanto si tratta di sistemi che meglio si adattano
ai terreni sciolti mentre nei terreni argillosi il volume d’acqua erogato
risulterebbe eccessivo; in tal caso si devono adottare sistemi ad erogazione
intermittente (impianti a sorsi);
¾ a manichette: vengono utilizzati tubi in materiale plastico (PE o PP) forato o
poroso, normalmente floscio, che assume la sezione piena solo in fase di
erogazione grazie all’acqua in pressione (0,4 ÷1,0 bar). Le portate si aggirano
sui 10 ÷ 100 L/h per metro di manichetta. Le tubazioni vengono generalmente
utilizzate in associazione con la pacciamatura e posate contemporaneamente
al film plastico mediante la medesima macchina;
Rispetto ai sistemi irrigui per scorrimento, l’aspersione assicura anche il contenimento dei fenomeni
di percolazione, di dilavamento dell’acqua e delle sostanze fertilizzanti, di erosione e di deterioramento
della struttura del suolo.
53 Risultano ridotte al minimi le perdite per evapotraspirazione e per traspirazione delle piante
infestanti.
52
ing. Maines Fernando
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Meccanizzazione in viticoltura
Cap. 9 Gli impianti per l’irrigazione del vigneto
¾ a subirrigazione capillare: l’acqua viene distribuita mediante tubazioni
interrate ad una profondità di 30 ÷ 50 cm munite di fori, tagli, fessure o settori
porosi.
Il risparmio in termini di acqua e di energia che caratterizza la microirrigazione è
connesso alle modeste portate (inferiori ai 10 L/h) ed alle basse pressioni d’esercizio (tra
1 e 2 bar). Questo è possibile in quanto i punti di erogazione dell’acqua sono localizzati
in modo da ridurre notevolmente la massa di terreno da inumidire e rendere massimo
l’assorbimento da parte dell’apparato radicale della coltura; inoltre vengono adottati
orari d’adacquamento prolungato e a turni frequenti (ogni 1 ÷ 3 giorni). In tal modo il
terreno mantiene un contenuto d’umidità ottimale con continuità ed il fabbisogno idrico
della coltura, ovvero il volume stagionale d’acqua richiesto per potersi sviluppare nelle
migliori condizioni, rimane pienamente soddisfatto, mentre si riducono notevolmente
gli sprechi che caratterizzano i sistemi tradizionali di irrigazione. Grazie ai volumi
d’acqua richiesti piuttosto contenuti, questo sistema consente di sfruttare anche fonti di
approvvigionamento minori. Altri vantaggi sono:
¾ uniformità di erogazione: è condizione necessaria per avere una profondità di
bagnatura costante e corretta, consentendo di ottenere, nel contempo, notevoli
risparmi di acqua (fino al 50 % rispetto all’irrigazione per aspersione) a parità
di livelli produttivi. L’uniformità dipende dal corretto dimensionamento della
distanza fra i singoli erogatori che, a sua volta, dipende dalla loro portata e dal
tipo di terreno per evitare conseguenze negative sullo sviluppo radicale;
¾ assenza di azione erosiva, che caratterizza l’irrigazione per scorrimento o per
aspersione nel caso di terreni in pendenza e del rischio di asfissia radicali per
appezzamenti in piano;
¾ possibilità di entrare in campo con le macchine anche durante e subito dopo
l’irrigazione, in particolare nel caso di ali interrate;
¾ contenimento della crescita delle erbe infestanti;
¾ maggiori produzioni per ceppo ed un peso medio del grappolo, associato ad
una migliore concentrazione zuccherina;
¾ possibilità di irrigare in presenza di vento senza subire perdite per
evaporazione o disuniformità di erogazione (caratteristica di non trascurabile
importanza in particolari condizioni climatiche);
¾ possibilità di utilizzare acque fredde anche nelle ore più calde della giornata;
¾ possibilità di utilizzare acqua con salinità anche elevata in quanto si evita il
contatto diretto con le foglie, mantenendo costantemente una umidità elevata
del terreno si evita così che i sali si concentrino nella soluzione circolante;
¾ possibilità di associare all’irrigazione la fertirrigazione54;
¾ applicabilità anche in appezzamenti a forte pendenza;
¾ risparmio di manodopera grazie alla semplicità di automazione;
¾ costi di impianto e di gestioni minori (minori consumi energetici) rispetto
impianti ad aspersione per le minori pressioni di esercizio necessarie.
Il principale svantaggio imputabile agli impianti di microirrigazione è dato dal
rischio di occlusione (a causa della sezione decisamente ridotta delle tubazioni
Il metodo microirriguo invece esclude la possibilità di distribuire antiparassitari sulla parte aerea
delle colture o di ricorrere, nel caso degli irrigatori a goccia, all’irrigazione antigelo o all’irrigazione
climatizzante.
54
ing. Maines Fernando
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Meccanizzazione in viticoltura
Cap. 9 Gli impianti per l’irrigazione del vigneto
gocciolanti e, in particolare, degli erogatori55), che può giungere ad annullare del tutto
la portata degli erogatori e fa progressivamente diminuire l’uniformità di distribuzione
dell’acqua. La causa principale è costituita da solidi in sospensione (sabbia, limo,
argille) e da agenti biologici (semi, alghe, batteri) già presenti nell’acqua o che si
sviluppano nell’impianto soprattutto in presenza di azoto e fosforo. Si ricorda anche la
possibile formazione di depositi di ferro o zolfo a causa della presenza di ferrobatteri o
solfobatteri. Notevoli problemi sono indotti anche da agenti chimici come la
precipitazione di bicarbonato di calcio e di magnesio (favorita da alte concentrazioni e
da pH basico). Infine il rischio di occlusione dipende da alcuni parametri di gestione
dell’irrigazione come i volumi erogati, i turni e la durata dell’irrigazione.
Vista la difficoltà e i rilevanti costi che caratterizzano l’individuazione degli erogatori
occlusi, la loro pulizia o sostituzione, è decisamente convenente operare per prevenire il
fenomeno. In primo luogo è bene sottoporre l’acqua ad analisi di laboratorio per poter
valutare quali trattamenti adottare per renderla idonea all’uso. In ogni caso è sempre
necessario il trattamento fisico di filtraggio per trattenere le impurità e mantenere
efficiente tutto l’impianto. Nel caso si accerti la presenza di sostanze in soluzione si
ricorre al trattamento chimico, che consiste nell’aggiunta di cloro o di acido all’interno
delle tubazioni. In debita considerazione devono essere tenuti anche i non rari danni
prodotti da insetti (grillotalpa, coleotteri, ...).
*****
In generale l’impianto è costituito dai seguenti elementi:
¾ opera di presa per l’alimentazione dell’impianto per mezzo di acquedotto in
pressione o mediante bacino di raccolta in quota, oppure attraverso un gruppo
pompante che preleva l’acqua da un pozzo, da un bacino di raccolta o da un
corpo idrico naturale;
Gli erogatori più vulnerabili all’occlusione sono i gocciolatori ad orifizio mentre i più protetti sono i
gocciolatori a labirinto con sezione di passaggio di almeno 1,4 mm (anche se interrati).
55
ing. Maines Fernando
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Meccanizzazione in viticoltura
Cap. 9 Gli impianti per l’irrigazione del vigneto
¾ condotta adduttrice e condotte principali: nel caso di impianti di grandi
dimensioni, la prima collega l’opera di presa con gli appezzamenti mentre la
seconda collega fra loro i diversi appezzamenti o i diversi settori;
¾ testata di comando con saracinesca generale, contatore, valvola di ritegno e
regolatore di pressione, sfiati dell’aria, flussometri, manometro, centraline
elettroniche di controllo e comando, ...;
¾ gruppo di filtraggio (solo per impianti di microirrigazione);
¾ eventuali dispositivi per il dosaggio, la distribuzione e la miscelazione del
fertilizzante (solo per impianti di microirrigazione);
¾ condotta collettrice: distribuisce l’acqua alle diverse ali erogatrici;
¾ valvole e filtri di settore;
¾ ali distributrici per l’alimentazione degli erogatori; in funzione della loro
tipologia si parla di ali piovane, ali gocciolanti o ali disperdenti56. Ogni ala
distributrice è munita di valvola per escludere la linea o per regolare la
distribuzione di acqua;
¾ erogatori.
9.1 Elementi costitutivi dell’impianto
9.1.1
Le pompe
La
funzione di una pompa è quella di trasformare l’ energia meccanica fornita da un
motore in energia cinetica e/o energia di pressione da trasferire all’acqua. Si viene a
creare in tal modo un flusso di liquido in grado di superare i dislivelli e tutte le
resistenze passive presenti nell’impianto. Quando possibile, è da preferire l’utilizzo di
motori elettrici (elettropompe) per la maggior efficienza e la silenziosità dei motori
elettrici, le loro dimensioni contenute e la possibilità di comandarli a distanza; i motori
termici (motopompe) invece consentono una più facile regolazione del regime di
rotazione.
Per gli impianti di irrigazione si utilizzano pompe centrifughe57, il cui organo
lavorante è una girante58 che ruota all’interno di una camera chiusa (corpo o cassa)
La posizione più adatta ed il numero di erogatori devono essere determinata caso per caso in base a
diversi aspetti fra i quali spicca il tipo di terreno (tessitura, …).
57 Solo in particolari condizioni di esercizio caratterizzate da piccole portate e altissime prevalenze,
vengono utilizzate pompe volumetriche a pistoni.
56
ing. Maines Fernando
pag. 217
Meccanizzazione in viticoltura
Cap. 9 Gli impianti per l’irrigazione del vigneto
determinando, per forza centrifuga, una depressione al centro, dove è collocata
l’aspirazione. L’acqua, prima di giungere al tubo di mandata, è spinta verso la parte
periferica, detta diffusore, dove, grazie alla conformazione a chiocciola, parte
dell’energia cinetica si trasforma in pressione.
Una prima classificazione, fatta in funzione della direzione del flusso di mandata
rispetto a quello di aspirazione, distingue le pompe radiali (o centrifughe) da quelle
assiali (o idrovore); tra queste tipologie estreme si colloca una significativa serie di
pompe con una strutturazione intermedia (pompe semiassiali).
Inoltre, in base al numero di giranti, si possono avere pompe monostadio oppure
multistadio se in presenza di più giranti sullo stessi albero. Infine si dice che una pompa
lavora in aspirazione, se il suo baricentro sta sopra al pelo libero dell’acqua da
prelevare, oppure sottobattente se il suo baricentro sta ad una quota inferiore rispetto a
quella del pelo libero dell’acqua.
Le pompe centrifughe vengono dimensionate, in primo luogo, in base alla
prevalenza totale che esprime l’energia per unità di peso del corpo (espressa in metri),
da fornire al liquido. E’ data dai seguenti contributi:
¾ prevalenza geodetica (Hg) ossia l’energia necessaria per superare il dislivello
fra il punto di prelievo ed il punto di efflusso;
¾ pressione cinetica (v2/2g) che esprime l’energia in forma di velocità da fornire
al fluido in uscita;
¾ l’energia posseduta dall’unità di peso a causa della sua pressione (rapporto fra
pressione e peso specifico P/γ);
¾ perdite di carico (Hl+Hd): sono dovute alla somma delle perdite continue (o
distribuite) Hd derivanti dalle resistenze che il fluido incontra nel suo moto
nelle condotte per attrito contro le pareti e fra le particelle del fluido stesso e
dalle perdite localizzate (o concentrate) Hl causate dalle turbolenze create per
la presenza di discontinuità dimensionali e costruttive della tubazione, come
gomiti, bruschi allargamenti o restrizioni della sezione, valvole, apparecchi di
misura o raccordi.
La girante può essere costruita in ghisa, policarbonato o altre resine termoplastiche oppure, nel caso
di acque con particelle sabbiose, bronzo.
58
ing. Maines Fernando
pag. 218
Meccanizzazione in viticoltura
Cap. 9 Gli impianti per l’irrigazione del vigneto
Le perdite di carico distribuite variano per un determinato liquido59 secondo
la seguente relazione:
C ⋅ D ⋅V 2
Y=
dove
S
• Y = perdite di carico continue;
• C rappresenta il coefficiente di scabrezza che tiene conto del materiale e
del grado di rifinitura delle pareti interne del tubo (si deve tener conto
che tale caratteristica va peggiorando con il passare del tempo);
• D rappresenta il diametro bagnato del tubo;
• V rappresenta la velocità del fluido trasferito (se la velocità del fluido
raddoppia, la dispersione d’energia quadruplica).
Come si può intuire basta una piccola riduzione del diametro interno della
tubazione per indurre grandi aumenti delle perdite di carico continue.
La definizione delle perdite localizzate è più complessa e dipende da un
coefficiente (da determinarsi in base alla specifica discontinuità) e dal
quadrato della velocità.
V2
y=k⋅
dove
2g
• k rappresenta un coefficiente che tiene conto dei cambi di sezione, di
direzione, ecc. .
Nel caso degli impianti di irrigazione, generalmente si attribuisce un valore
percentuale (10 ÷ 15 %) rispetto alle perdite distribuite. Normalmente i
produttori di tubazioni e di pezzi speciali per l’irrigazione mettono a
Dato un determinato liquido le perdite di carico variano anche in funzione della temperatura in
quanto, con essa, variano la viscosità la massa volumica.
59
ing. Maines Fernando
pag. 219
Meccanizzazione in viticoltura
Cap. 9 Gli impianti per l’irrigazione del vigneto
disposizione del progettista materiale tecnico (tabelle, abachi, cataloghi) sia
cartaceo che informatizzato, riportante i valori delle perdite ottenuti per via
sperimentale al variare del materiale e delle condizioni di utilizzo. Le perdite
di carico localizzate vengono generalmente espresse in metri di tubazione
equivalente intesa come lunghezza di tubazione che a parità di condizioni
esprime una pari perdita di carico distribuita.
In fase di progetto, ipotizzando un certo valore per le perdite di carico, si
possono dimensionare le tubazioni partendo dal valore prefissato della
portata da dover assicurare. Completato il dimensionamento si verificano le
effettive perdite di carico (per maggiori dettagli vedere lo specifico paragrafo
dedicato alla progettazione degli impianti irrigui).
Altra grandezze fondamentale per il dimensionamento di una pompa è la potenza
assorbita espressa mediante la seguente formula:
Q ⋅ Ht
Pa =
dove
η ⋅ 102
¾ Pa rappresenta la potenza assorbita espressa in kW: il valore ottenuto con la
precedente formula viene generalmente, in sede di dimensionamento,
sovradimensionato del 10 ÷ 20 % per tener conto di eventuali sovraccarichi
(potenza effettiva Pe);
¾ Q è la portata espressa in L/s;
¾ Ht è la prevalenza totale espressa in m.c.a.(metri di colonna d’acqua);
¾ η è il rendimento (che per una pompa centrifuga si aggira fra 0,4 e 0,8
rispettivamente per le motopompe e le elettropompe).
Le effettive caratteristiche funzionali di una pompa e le conseguenti prestazioni
vengono descritte mediante quattro curve (curve caratteristiche) che esprimono
l’andamento delle potenza assorbita, della prevalenza, del rendimento e dell’NPSHR
(carico all’aspirazione indicato dal costruttore) in funzione della portata. Si tratta di
grafici elaborati da ciascun produttore per ogni singola pompa o per una famiglia
omogenea di pompe, utilizzando i quali è possibile operare la corretta scelta della
pompa in grado di elaborare la portata prevista e di sviluppare la prevalenza richiesta
con il miglior rendimento.
ing. Maines Fernando
pag. 220
Meccanizzazione in viticoltura
Cap. 9 Gli impianti per l’irrigazione del vigneto
In base alle condizioni operative si possono
utilizzare diversi tipi di pompe centrifughe:
Le pompe ad asse orizzontale sono macchine
radiali nella quale il motore è montato sullo
stesso asse (formano un unico blocco) con la
bocca di aspirazione assiale mentre quella di
mandata è orientata radialmente verso l’alto.
Questa struttura rende semplice l’installazione,
bassi i costi di esercizio e di impiego e le rende
adatte al prelievo da canali, pozzi poco profondi,
canali o cisterne e vasche superficiali. Infatti si
possono usare quando il pelo libero dell’acqua è a pochi metri di profondità fino ad un
massimo teorico di 10,33 m, valore che nella realtà produttiva si riduce a 6 ÷ 7 m.
Ulteriori riduzioni possono essere necessarie per evitare la formazione ed il successivo
sgonfiamento di bolle di vapore all’interno del liquido; questo fenomeno, detto
cavitazione può provocare danni alla girante, rumore, vibrazioni. Per evitare ciò occorre
verificare che il carico all’entrata della pompa (carico netto all’aspirazione NPSHA60
espresso in m) sia maggiore del carico all’aspirazione indicato dal costruttore (NPSHR)
Le pompe centrifughe sono pompe autoadescanti e quindi, se operano derivando
l’acqua al di sopra del pelo libero, il loro corpo e il condotto di aspirazione devono
essere preventivamente riempiti. Possono avere una sola girante o, per assicurare
maggiori prevalenze, due giranti. Nel caso di elettropompe è importante installare il
gruppo in ambienti areati in modo da assicurare una corretta circolazione dell’aria
necessaria per il raffreddamento; nel caso di installazione in pozzetti di deve assicurare
l’assenza di infiltrazione ed eliminare il rischio di allagamenti. Per
assicurarsi le migliori condizioni di funzionamento della pompa, si
consiglia di rispettare le seguenti raccomandazioni relative alla
tubazione di aspirazione:
¾ utilizzare un tubo di aspirazione rettilineo e di diametro
(D) tale che la velocità sia minore di 3 m/s;
¾ il pescaggio deve avvenire ad almeno 2D dal fondo e
dalle pareti in cemento, ad almeno 3D quando fondo e
pareti sono in terra; la distanza dal pelo libero deve essere
maggiore di 4D per evitare la formazione di moti
vorticosi;
¾ il pescaggio deve essere munito di succhuieruola, per
evitare l’ingresso di corpi estranei, collegata al tubo di
aspirazione da un pezzo a campana;
¾ il collegamento del tubo di aspirazione alla pompa deve
essere orizzontale e lungo almeno 6D;
¾ la pompa deve essere posta in posizione più elevata
rispetto agli elementi di pescaggio e di collegamento;
Tale grandezza dipende dalla pressione atmosferica, dalla pressione di vapore, dal dislivello fra
superficie libera dell’acqua e l’asse della girante, dalle perdite di carico della condotta di aspirazione e
dall’altezza cinetica. Inoltre l’instaurarsi di fenomeni di cavitazione dipende da altitudine e temperatura.
60
ing. Maines Fernando
pag. 221
Meccanizzazione in viticoltura
Cap. 9 Gli impianti per l’irrigazione del vigneto
inoltre il supporto della pompa e del tratto orizzontale di tubazione deve
essere opportunamente ancorato.
Le pompe ad asse verticale possono essere di tre tipi:
¾ le pompe sommerse sono alimentate da un motore elettrico esterno ad asse
verticale (si possono anche adottare motori elettrici o endotermici ad asse
orizzontale con l’intermediario di un
gruppo meccanico di rinvio a 90°
oppure la PTO del trattore). Il moto
del motore viene trasmesso alla
pompa che si trova sommersa fino a
profondità di 50 ÷ 60 metri mediante
una linea d’asse a tenuta stagna
(composta da spezzoni di 2 ÷ 3 m).
L’albero che porta il moto del motore
gira all’interno do un tubo di
diametro
maggiore,
con
l’intercapedine occupata dall’acqua
in risalita. Le pompe sommerse si
caratterizzano, infine, per il vantaggio di poter operare la manutenzione con
facilità e velocità di intervento;
¾ le elettropompe sommerse con motore incorporato e coassiale con la girante e
formante un corpo unico. Sono costruite accoppiando lungo lo stesso asse
verticale una pompa a più giranti ad un motore elettrico ad immersione che è
posto nella parte inferiore. La presenza di più giranti in serie consente di
fornire elevate prevalenze, necessarie ad esempio per pozzi molto profondi o
per gli impianti che attuano la lotta antibrina. Nella parte centrale è presente
una griglia di aspirazione mentre nella parte superiore è incorporata una
valvola di ritegno ed una saracinesca. Sono pompe indicate per prelievo da
pozzi trivellati con profondità superiore ai 60 metri e diametro limitato (fino
ad un minimo di 10 cm). Sono sensibili alla sabbia che ne usura le giranti;
Le pompe possono anche funzionare in parallelo, qualora si debbano sommare più
portate come nel caso di impianti alimentati contemporaneamente da più fonti di
ing. Maines Fernando
pag. 222
Meccanizzazione in viticoltura
Cap. 9 Gli impianti per l’irrigazione del vigneto
approvvigionamento. In tal caso, così come per le pompe in serie, il rendimento è dato
dalla media ponderata (con i pesi dati dalla potenza assorbita) dei singoli rendimenti.
Un caso particolare, infine, è dato dalle
elettropompe sommergibili; sono piccole pompe con
modeste portate e prevalenza utilizzabili solo in piccoli
impianti per il prelievo d’acqua da cisterne o per
pescare da pozzi che raccolgono acque di
esondazione,con la bocca di aspirazione posta verso il
basso che permette il quasi completo svuotamento del
serbatoio.
9.1.2
I sistemi filtranti
La principale strategia per ridurre il rischio di occlusione è rappresentata
dall’adozione di idonei sistemi filtranti. Le possibili cause di intasamento sono:
¾ particelle inorganiche;
¾ concrezioni calcaree;
¾ composti ferrici e fosforici;
¾ materiale organico: agenti biologici (batteri, mucillagini, alghe, funghi, ...) o
prodotti del loro metabolismo.
La scelta e il dimensionamento delle batterie filtranti dipendono dal tipo di erogatori
utilizzati61 e dalle caratteristiche dell’acqua impiegata. In particolare è soprattutto in
base alla provenienza dell’acqua (e alle relative impurità presenti in soluzione ed in
sospensione) che si deve intervenire con filtri di diverso tipo:
Tipo di trattamento
Caratteristiche dell’acqua
vasca di sedimentazione
filtro idrociclone
filtro a rete o a dischi
filtro a sabbia o a graniglia
trattamento chimico
acidificazione
di
¾ elevata concentrazione
di solidi inorganici
sedimentabili
in
sospensione
¾ presenza di ferro
¾ elevata concentrazione
di sabbia
¾ solidi inorganici in
sospensione
¾ piccole quantità di
solidi
organici
in
sospensione
¾ elevata concentrazione
materiale organico
¾ presenza di bicarbonato
e di ferro
Tipo di acque
superficiali (canali e fiumi)
di pozzo
di pozzo e di fiume
superficiali,
reflue
di
pozzo
e
superficiali e reflue
di pozzo
Minori sono i diametri di uscita degli erogatori, migliore deve essere la qualità dell’acqua ossia
l’assenza di impurità (sabbia, alghe) e quindi maggiore sarà l’esigenza di intervenire con la filtrazione.
61
ing. Maines Fernando
pag. 223
Meccanizzazione in viticoltura
trattamento
clorazione
chimico
Cap. 9 Gli impianti per l’irrigazione del vigneto
di
¾ sviluppo
di superficiali e di pozzo
microrganismi
¾ presenza o possibilità superficiali, di pozzo
di
sviluppo
di reflue
microrganismi
e
Molta attenzione dovrà essere anche posta al fine di garantire nel tempo il corretto
funzionamento dei filtri, adottando idonee strategie di manutenzione dell’impianto e
per il trattamento aziendale delle acque. Nei grandi impianti spesso è necessario
intervenire a monte dell’impianto con un trattamento preventivo di sedimentazione
utilizzando una vasca il cui volume dipende dalla dimensione delle particelle da
eliminare per adeguare i tempi di ritenzione dell’acqua (che varia da un quarto d’ora
fino a due ore). Per aumentare l’efficienza di sedimentazione si adottano vasche coperte
per evitare la formazione di alghe con un rapporto lunghezza/larghezza pari a 5.
Il filtro a idrociclone consente di separare solo presenze di tipo grossolano (non è in
grado di fermare le sostanze organiche) e viene pertanto utilizzato nel caso di acque con
presenza di sabbia, scorie e altre particelle pesanti, prelevate da bacini naturali o nel
caso di impianti di prelievo non provvisti di sedimentatore. Si tratta di un serbatoio di
forma cilindrica, generalmente in acciaio zincato internamente ricoperto con resine
epossidiche antilogoranti, terminante inferiormente con una sezione tronco-conica
rovesciata. L’acqua da trattare entra in alto con direzione tangenziale in modo da
indurre un moto rotativo del flusso, movimento favorito anche dalla particolare
conformazione delle pareti stesse. Ne risulta una riduzione di velocità delle particelle
inorganiche più grossolane e la loro progressiva deposizione (secondo le modalità
previste dalla legge di Stokes) verso il fondo, da dove verranno periodicamente
prelevate. L’acqua, liberata dalle impurità più grossolane, viene sospinta in alto verso
l’uscita (dove generalmente viene posto un filtro a rete), costituita da un tubo di
mandata raccordato al serbatoio nella sua parte più alta. Il lavaggio del recipiente di
raccolta viene eseguito aprendo la saracinesca del contenitore. I filtri a ciclone si
caratterizzano per perdite di carico di 5 ÷ 8 m di colonna d’acqua.
I filtri a rete sono molto utilizzati, oltre che per il loro costo contenuto, per la loro
buona capacità di bloccare il passaggio delle frazioni inorganiche; per questo sono
impiegati da soli, in presenza di acque non provenienti da fonti a cielo aperto, all’inizio
di ciascuna ala gocciolante oppure vengono frequentemente accoppiati a un filtro a
graniglia o ad idrociclone nella stazione di filtraggio. Sono poco indicati per rimuovere
ing. Maines Fernando
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Meccanizzazione in viticoltura
Cap. 9 Gli impianti per l’irrigazione del vigneto
la frazione inorganica più fine (limi ed argille) ed i materiali organici in quanto,
tendendo ad aderire alla rete, possono comprometterne il funzionamento. Anche quelli
a rete sono filtri funzionanti a pressione e pertanto sono costituiti da corpi cilindrici in
acciaio zincato o in plastica, chiuso da un coperchio ermetico (di diametro variabile da
2” a 3”), contenenti particolari cartucce filtranti a rete metallica (acciaio inox) o plastica
ad uno o più strati che filtrano l’acqua nel suo movimento, generalmente, dal centro
verso la periferia, dove è presente il collettore di uscita. Attualmente tali filtri adottano
sistemi automatici di autolavaggio che operano la pulizia delle reti mediante una
corrente di acqua che percorre il filtro in controcorrente grazie a particolari dispositivi
(valvole di spurgo poste nella parte inferiore del cilindro). Il lavaggio viene eseguito a
intervalli prefissati oppure comandato da un pressostato qualora il gradiente di
pressione dell’acqua fra l’entrata e l’uscita evidenzi uno stato di intasamento (valori
superiori a 0,2 ÷ 0,35 bar); appositi ugelli vengono messi in comunicazione con
l’esterno, aspirano le impurità e le scaricano all’esterno grazie alla differenza di
pressione esistente tra esterno (pressione atmosferica) ed interno (pressione dell’acqua
nel filtro).
La capacità filtrante, misurata in mesh (numero di maglie per pollice quadrato che
generalmente varia da 20 a 200), deve essere proporzionale alla dimensione dei fori dei
gocciolatori (si consiglia un rapporto tra la dimensione dei fori della maglia e della
sezione degli erogatori compresi fra 1/7 e 1/10) e, indirettamente, alla loro portata62.
Nei filtri a dischi il principio è simile a quello dei filtri a rete, con la differenza che la
barriera di filtrazione è costituita da una serie di dischi metallici o di plastica
sovrapposti uno su l’altro e tenuti in pressione da una vite. I dischi presentano dei
rilievi e delle scanalature su entrambi i lati, in modo da formare una estesa superficie
con passaggi irregolari (con dimensioni corrispondenti ad un minimo di 200 mesh)
dove verranno fermate le impurità. Tali filtri, a differenza dei precedenti, sono più
costosi e sono più adatti per separare sabbie e per trattare acque superficiali, ricche di
62
Le dimensioni consigliate per i filtri a rete sono:
¾ 200 mash per gocciolatori e nebulizzatori fino a 20 L/h;
¾ 140 ÷ 160 mesh per microirrigatori e gocciolatori con portate fino ai 50 L/h;
¾ 120 mash per microirrigatori con portate da 50 a 100 L/h;
¾ 80 mash per microirrigatori con portate da 100 a 200 L/h;;
¾ 40 ÷ 60 mesh per microirrigatori con portate oltre i 200 L/h.
ing. Maines Fernando
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Meccanizzazione in viticoltura
Cap. 9 Gli impianti per l’irrigazione del vigneto
alghe e sostanze colloidali. Anche in questo caso si tratta di filtri con corpo in plastica
molto resistente, muniti di sistemi di autolavaggio costituiti, ad esempio, da getti
tangenziali in grado di generare una rotazione che, unita alla forza centrifuga generata
da un deflessore elicoidale, libera la cartuccia dalle impurità dopo lo sbloccaggio,
automatico o manuale, della vite. E’ in grado di sostituire contemporaneamente i filtri a
graniglia e quelli a rete con riscontri positivi.
I filtri a graniglia sono utilizzati per fermare le presenze più fini, generalmente di
origine organica, presenti in acque provenienti da bacini, canali, fiumi, fossi,
caratterizzate pertanto da forti concentrazioni di sostanze in sospensione. Visti gli
elevati costi se ne consiglia l’utilizzo qualora la presenza di particelle molto fini
(inferiori a 0,074 mm) rendessero troppo brevi gli intervalli di funzionamento dei filtri a
rete fra due lavaggi successivi.
I filtri a graniglia sono costituiti da una o più coppie di serbatoi cilindrici a tenuta
stagna, contenenti un consistente strato di graniglie silicee (quarzite), granitiche o
basaltiche a spigoli vivi con granulometria (compresa tra 1,5 e 5 mm) progressivamente
più fine (filtri a sabbia) all’aumentare del grado di filtrazione richiesto. I serbatoi, in
acciaio zincato, sono internamente rivestiti con materiale anticorrosivo, per contenere
l’abrasione della graniglia mossa dall’acqua.
ing. Maines Fernando
pag. 226
Meccanizzazione in viticoltura
Cap. 9 Gli impianti per l’irrigazione del vigneto
L’acqua da trattare entra dall’alto e viene distribuita in modo da interessare tutta la
sezione disponibile del filtro, mentre l’acqua filtrata esce dal basso dopo essersi liberata
dalle impurità nel corso del moto di percolazione all’interno dello stato di graniglia. Il
funzionamento del filtro viene interrotto dopo un intervallo di tempo preimpostato in
funzione della qualità delle acque trattate, oppure al raggiungimento di un prefissato
valore del gradiente di pressione fra entrata ed uscita, per permettere il lavaggio
rigenerativo con acque pulite spinte a pressione in controcorrente. I filtri pertanto
devono operare in alternanza per assicurare in ogni momento una sufficiente capacità
filtrante ed una portata costante. Si sottolinea infine la necessità di operare con una
pressione piuttosto elevata (6 ÷ 8 bar) decisamente superiore rispetto a quella presente
nell’impianto di distribuzione dell’acqua; è inoltre necessario far seguire al filtro a
graniglia un filtro a rete per bloccare le eventuali particelle sfuggite durante i
controlavaggi.
Infine per quanto riguarda la presenza di depositi calcarei si deve intervenire, visto
che la presenza dei filtri non è risolutiva, con periodici trattamenti (ossigenazione e
sedimentazione, precipitazione con cloro e controllo del pH). Lo sviluppo di precipitati
solidi come carbonati e ferro e lo sviluppo di alghe e di fanghiglia batterica nella rete
idrica e nell’impianto possono essere contrastati adottando diverse tecniche:
¾ l’acidificazione con acido fosforico, solforico o muriatico evita la
precipitazione dei carbonati e del ferro, controlla lo sviluppo dei
microrganismi e potenzia l’effetto della clorazione. Si ricorda che gli acidi
vanno sempre aggiunti all’acqua (e non viceversa) e che, terminato il
trattamento, l’impianto va risciacquato accuratamente;
¾ la clorazione con ipoclorito di calcio, ipoclorito di sodio, gas di cloro da
eseguirsi a monte dei filtri:
• trattamento continuo per impedire la crescita di alghe o batteri, con
concentrazioni di 1 ÷ 2 mg/litro, rilevate nel punto più lontano
dell’impianto;
• trattamento intermittente per abbattere sviluppi eccessivi di alghe e
batteri con concentrazioni di 10 ÷ 20 mg/litro;
• superclorazione per disciogliere materiale organico che blocca gli
erogatori con concentrazioni di 500 mg/litro per 24 ore.
ing. Maines Fernando
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Meccanizzazione in viticoltura
Cap. 9 Gli impianti per l’irrigazione del vigneto
trattamento con 0,05 ÷ 2,0 mg/litro di solfato di rame, in funzione delle specie
di alghe coinvolte, per la bonifica dei serbatoi.
Per monitorare l’efficienza dei filtri è necessario eseguire prima di tutto un esame
visivo dell’impianto per valutare il comportamento degli erogatori. Sono necessarie,
inoltre, la continua lettura dei contatori e periodiche prove di portata (secondo
metodologie rigorose) degli erogatori in campo per evidenziare eventuali riduzioni di
portata e riduzioni dell’uniformità di erogazione. Qualora venissero rilevate riduzioni
superiori al 10% rispetto a quella iniziale è necessario effettuare la pulizia o la
sostituzione degli erogatori ed un controlli dei filtri.
In agricoltura, all’HCl (dato che può liberare ioni ¯Cl dall’effetto tossico) si preferisce
l’HNO3 che libera ioni ¯NO3 che presenta caratteristiche fertilizzanti.
¾
9.1.3
Le centraline di controllo e di automazione
Il computer viene sempre più frequentemente utilizzato per rendere più efficiente il
controllo dell’impianto. L’automazione può riguardare l’avviamento e l’arresto delle
stazioni pompanti, la filtrazione, la regolazione della pressione, il controllo delle portate
e l’intervento delle valvole di accesso ai diversi settori secondo prefissati programmi di
sequenza che definiscono la cadenza dei turni irrigui, la durata dei turni ed i volumi di
adacquamento. Le centraline offrono anche la possibilità di avvertire in caso di
anomalie e stabilire i relativi programmi di allarme e soccorso; può inoltre acquisire ed
elaborare i dati relativi all’informazione ambientale, per predisporre una risposta
automatica dell’impianto stesso.
Le centraline di controllo sono spesso associate ad altre attrezzature ausiliarie come i
regolatori di pressione (presenti sia nel gruppo di comando centralizzato, sia all’inizio
di ciascun settore), filtri e iniettori per la fertirrigazione, manometri a molla posti
all’uscita dall’impianto di sollevamento ed a monte e a valle dei filtri, contatori
volumetrici, valvole manuali (a farfalla, a volantino, …) o valvole a comando
automatico (idrovalvole, valvole elettriche o elettroniche accoppiate a PLC) per il
controllo della sequenza dei settori e sfiati, e valvole di non ritorno per evitare i riflussi.
9.1.4
Le condotte
Le condotte che fanno affluire l’acqua dal punto di allacciamento al sistema di
approvvigionamento fino agli erogatori si suddividono in base alla funzione ed al
diametro (progressivamente decrescente). In prima battuta si possono distinguere le
tubazioni più importanti (caratterizzate dai diametri maggiori) che svolgono il ruolo di
portare l’acqua ai singoli settori, dalle tubazioni che effettuano la distribuzione ai
singoli irrigatori o erogatori.
Al primo gruppo appartengono la condotta adduttrice, presente solo in grandi
impianti con il compito di portare l’acqua dall’opera di presa agli appezzamenti, la
condotta principale per collegare i vari appezzamenti e le condotte collettrici (o
secondarie o di testata) che distribuiscono alle ali distributrici.
ing. Maines Fernando
pag. 228
Meccanizzazione in viticoltura
Cap. 9 Gli impianti per l’irrigazione del vigneto
Si tratta in tutti e tre i casi di tubazioni
interrate di grande diametro sottoposte alle
pressioni maggiori fra quelle presenti in
impianto; i materiali impiegati per tali
condotte sono l’acciaio trattato (zincato o
bituminato
per
protezione
contro
l’aggressione di acqua e/o correnti vaganti),
l’alluminio, il polivinilcloruro63 (PVC) e,
sempre più frequentemente, il polietilene
alta densità (PEAD). Le materie plastiche
sono particolarmente apprezzate in quanto
assicurano una elevata resistenza agli aggressivi chimici, flessibilità, costi ridotti e
facilità di posa in opera, elevata durata, leggerezza e conseguente facilità di trasporto; il
grado di rifinitura delle pareti interne garantisce, inoltre, ridotte perdite di carico ed
una ridotta formazione di incrostazioni che riducono il diametro utile. Infine l’elasticità
del materiale permette di assorbire in parte i repentini aumenti di pressione, molto
pericolosi nelle tubazioni in metallo. Le tubazioni in PEAD, in particolare, sono
destinate alla realizzazione di condotte per il convogliamento di acqua irrigua in
pressione. Viene prodotta una vasta gamma di diametri, con pressioni nominali di
esercizio fino a 16 atm ad una temperatura media dell’acqua di 20 °C.
Molti sono i parametri da considerare nella definizione dei percorsi da adottare per
la stesura delle condotte: andamento plano-altimetrico,presenza di ostacoli,
caratteristiche meccaniche del terreno, … . Le condotte di testata, per esempio, sono
solitamente disposte secondo lo schema a pettine o a doppio pettine che consente
diametri minori per le ali. Il punto di raccordo con la tubazione principale (dove viene
posto anche il gruppo di comando e di regolazione) deve essere scelto in base alla
giacitura del terreno: se pianeggiante la condotta di testata deve essere
preferenzialmente alimentata dal centro; invece con terreni declivi, la condotta di testata
viene generalmente posta in pendenza ed alimentata a monte.
Il PVC in agricoltura si usa sempre più raramente a causa dei limiti sia commerciali (elementi rigidi
di 6 – 12 m), che tecnici legati al rischio di schiacciamento nel corso della preparazione della trincea di
interramento che deve prevedere la stesura di un letto di sabbia. Pertanto, sebbene, rispetto al PE il PVC
costi meno all’acquisto, presenta maggiori costi di messa in opera e risultando più conveniente solo per
diametri superiori a 50 ÷ 63 mm.
63
ing. Maines Fernando
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Meccanizzazione in viticoltura
Cap. 9 Gli impianti per l’irrigazione del vigneto
Il secondo gruppo è costituito dalle tubazioni che distribuiscono l’acqua agli
irrigatori degli impianti ad aspersione (in questo caso prendono il nome di ali piovane)
o agli erogatori degli impianti di microirrigazione (ali gocciolanti64, ...). Possono essere
interrate (sempre negli impianti per subirrigazione) ma, più frequentemente sono
sospese lungo i filari ad uno dei fili di sostegno della struttura portante (ad una altezza
in funzione del tipo di forma di allevamento e delle tecniche di gestione agronomica),
mediante appositi ganci sagomati per favorire la formazione delle gocce. Per gli
spruzzatori sottochioma si possono adottare microtubi da ¼” in materiali plastici a
ridotta rigidità collegati ad una tubazione sospesa o interrata.
Si tratta quasi sempre di tubazioni in PE (in viticoltura
sempre a bassa densità) disponibili con diametri da 16 a
315 mm e con pressioni nominali molto diverse (PN2,5 PN4 - PN6 - PN10 - PN16 - PN20 - PN25 - PN32), fornite
in rotoli con lunghezze da 50 a 500 m. Alla resina di base
viene aggiunto carbonblack (nerofumo) in percentuali non
superiori al 2 ÷ 3% per migliorare le caratteristiche di
resistenza
agli
agenti
atmosferici
e
ridurre
l’invecchiamento a causa dei raggi UV.
Nel caso di impianti in appezzamenti in forte pendenza è necessario installare
valvole per lo svuotamento delle ali ad ogni arresto per evitare le disuniformità dovute
al drenaggio di acqua da parte dagli erogatori posti nelle parti più in basso del campo, e
sfiati nelle parti più alte delle tubazioni per evitare depressioni. Infine si ricorda che al
termine della realizzazione dell’impianto o di opere consistenti di manutenzione è
importante effettuare lo spurgo delle condotte con acqua avente una velocità di almeno
3 m/s, aprendo e richiudendo in sequenza i finali delle condotte di diverso ordine:
prima la condotta principale poi quelle di testata ed, infine, le ali erogatrici. In tal modo
è possibile eliminare il materiale fine che si è depositato soprattutto nei finali delle ali
erogatrici.
Alla famiglia delle ali gocciolanti appartengono anche le ali flosce (lay flat) che possono assumere la
forma di manichette forate semplici, di manichette a doppia camera o di ali munite di gocciolatori
comuni posti al loro interno. Sono tubazioni realizzate in PVC monostrato in grado di resistere a
pressioni elevate (da 10 a 17 bar).
64
ing. Maines Fernando
pag. 230
Meccanizzazione in viticoltura
9.1.5
Cap. 9 Gli impianti per l’irrigazione del vigneto
Gli erogatori
Negli impianti ad aspersione la somministrazione dell’acqua avviene mediante gli
irrigatori e, in particolare in viticoltura, mediante gli irrigatori idrodinamici a rotazione
discontinua per percussione (a braccio oscillante), monogetto o, più raramente a getto
doppio e con settore regolabile, disposti su sostegno fisso di altezza proporzionale alla
gittata. Il braccio oscillante assorbe parte dell’energia del getto (o di un getto
secondario) e la utilizza per effettuare la rotazione. Questa può avvenire a cerchio pieno
o a settore (generalmente di 180° o 90°). Il getto può avere varie inclinazioni (dai 4 ÷ 7°
per gli irrigatori sottochioma, fino a 32° per quelli sovrachioma) e viene franto da un
apposito dispositivo frangi-getto.
Esistono vari tipi di irrigatori per quanto non ci siano differenze tanto rilevanti da
precludere l’impiego di taluni a favore di altri.
Queste le principali caratteristiche:
¾ diametro della sezione erogante o boccaglio (in mm). Tale diametro è inferiore
a quello di attacco e ciò consente di trasformare l’energia di pressione in
energia cinetica. Il grado di frantumazione del getto aumenta al diminuire del
diametro dell’ugello, aumentando così anche la gittata;
¾ pressione di esercizio o carico di esercizio (in bar o in m di colonna d’acqua):
in viticoltura si adottano pressioni di erogazione basse (da 1,5 a 2,5 bar) o
medie (da 2,6 a 3,5 bar); i valori più bassi sono necessari laddove si adotta
anche l’irrigazione antibrina. Valori fino a 7 bar caratterizzano invece le
pressioni di esercizio alla pompa;
¾ portata (in L/s);
¾ gittata (in m): generalmente non si superano i 12 ÷ 15 m;
¾ intensità media di pioggia (in mm/h): dipende dai valori adottati per i
precedenti paramenti e va scelta in base a precise considerazioni agronomiche
ing. Maines Fernando
pag. 231
Meccanizzazione in viticoltura
Cap. 9 Gli impianti per l’irrigazione del vigneto
che tengano conto del fabbisogno idrico delle piante, delle caratteristiche
climatiche locali e dalla tipologia del terreno e del livello qualitativo previsto
per le uve. Il valore di intensità di pioggia deve comunque essere inferiore al
coefficiente di permeabilità del terreno e comunque mai superare valori di
media intensità (3 ÷ 20 mm/h). Deve essere sempre minore alla velocità di
infiltrazione del
¾ l’acqua nel suolo per evitare perdite per deflusso superficiale o fenomeni di
ristagno;
¾ diagramma del piovuto: dipende dalla disposizione (geometria di
avanzamento e distanze) degli irrigatori e dalla ventosità;
¾ l’area utile bagnata (m2).
¾ dimensione delle gocce (in mm) generalmente comprese fra 0,5 e 5 mm in
funzione del diametro della sezione erogante (d) e della pressione di esercizio
(h) e si può esprimere mediante il grado di polverizzazione dato dal rapporto
fra la pressione di esercizio (espressa in m di colonna d’acqua) ed il diametro
della sezione erogante (espressa in mm):
• gocce fini: maggiore di 3;
• gocce medie: 2 ÷ 3;
• gocce semi-grosse: 1,8 ÷ 2;
• gocce grosse: minori di 1,8.
Indipendentemente dalla tipologia dell’impianto ad aspersione adottato, si rende
necessario sovrapporre le aree bagnate degli irrigatori per aumentare l’uniformità di
precipitazione. Il risultato cambia in funzione della disposizione degli irrigatori che
generalmente avviene secondo due diverse geometrie:
disposizione a quadrato: indicata con R la gittata utile per garantire una
bagnatura uniforme, gli irrigatori saranno disposti ad una distanza di 1,414 R
sia lungo la fila che fra le file. Ovviamente il valore di R verrà scelto, oltre che
su basi agronomiche, in modo che 1,414 R risulti un multiplo esatto della
distanza fra i filari;
¾ disposizione a triangolo equilatero: in questo caso la distanza fra gli irrigatori
sulla fila risulta di 1,732 R, mentre la distanza fra le ali piovane è di 1,5 R.
A parità di superficie la disposizione a triangolo richiede un minor numero di
irrigatori (l’area utile è di 2,6 R2 contro l’area utile di 2 R2 che caratterizza la
disposizione a quadrato), a cui corrisponde una minore intensità di pioggia. Tali aspetti
¾
ing. Maines Fernando
pag. 232
Meccanizzazione in viticoltura
Cap. 9 Gli impianti per l’irrigazione del vigneto
fanno risultare la disposizione a triangolo più adatta per terreni a bassa permeabilità
(così come evidenziato dalle aree tratteggiate nelle figure precedenti).
Gli erogatori degli impianti di microirrigazione svolgono il compito di dissipare la
pressione interna alla tubazione e, conseguentemente, di scaricare all’esterno piccole
portate orarie. Una prima classificazione può essere fatta in base al metodo di
erogazione:
¾ puntiforme (superficiale o sottosuperficiale): si utilizzano gocciolatori posti su
ali distributrici ad interdistanze costanti (generalmente maggiori di 1m);
¾ lineare mediante gocciolatori posti ad una interdistanza ravvicinata (inferiore
ad 1 m) su apposite tubazioni costituite da:
• tubi forati ad una camera: hanno diametro inferiore a 25 mm e fori a
distanza minore di 60 cm;
• tubi forati a camera doppia costituita da un tubo principale di diametro
inferiore a 25 mm accoppiato ad un tubo ausiliario di dimensioni
inferiori. I due tubi comunicano attraverso dei fori distanti da 15 a 60 cm,
a ciascuno dei quali ne corrispondono da tre a sei nel tubo minore dai
quali l’acqua fuoriesce all’esterno;
• tubi porosi realizzati con particolari materiali che presentano pori di
piccolissime dimensioni lungo tutta la superficie.
¾ ad aspersione sotto chioma mediante spruzzatori che operano la bagnatura di
aree circolari (o di settori di cerchio) con una ampiezza che varia da 1 a 10 m2.
La tipologia più utilizzata è certamente quella puntiforme, con gocciolatori che si
caratterizzano per portate da 2 a 20 L/h, con diametri del foro erogante di 0,4 ÷ 1,2 mm
e pressione di esercizio di 1 ÷ 3 bar. In base al meccanismo di dissipazione del carico si
distinguono in gocciolatori a lungo percorso tortuoso (a spirale o a labirinto) e
gocciolatori ad orifizio dai quali l’acqua fuoriesce attraverso uno o più fori di
piccolissime dimensioni.
ing. Maines Fernando
pag. 233
Meccanizzazione in viticoltura
Cap. 9 Gli impianti per l’irrigazione del vigneto
I gocciolatori possono essere installati in derivazione direttamente sulle tubazioni in
materiale plastico con diametri di 16 o 20 mm (gocciolatori “on line”). Sono dispositivi
economici, facili da installare, affidabili ed accurati. Garantiscono un abbassamento di
pressione tale da assicurare la fuoriuscita di un flusso di acqua limitato a forma di gocce
con pressioni fra 0,5 e 8 bar, ma è preferibile mantenere le pressioni su valori intermedi;
inoltre è importante la presenza di regolatori di pressione per mantenere la pressione
costante sulla linea per evitare così danni o più semplicemente indesiderate variazioni
della portata.
I gocciolatori possono anche essere integrati all’interno della tubazione (tipologia “in
line” con gocciolatore coestruso) a distanze prefissate nell’ordine dei 20 ÷ 100 cm.
Possono occupare l’intera sezione del tubo oppure una sola porzione (ali gocciolanti
integrali con erogatori saldati all’interno dei tubi). Queste tipologie stanno ormai
soppiantato gli erogatori on line coprendo il 75 % del mercato, con l’unica eccezione
degli impianti per frutteti a rittochino dove, per motivi pratici, si preferiscono ancora i
gocciolatori on line.
All’interno il gocciolante presenta un labirinto per favorire, con la sua particolare
struttura, la creazione di un moto turbolento che aiuta a migliorare le caratteristiche di
ing. Maines Fernando
pag. 234
Meccanizzazione in viticoltura
Cap. 9 Gli impianti per l’irrigazione del vigneto
autopulizia: all’inizio ed alla fine dell’irrigazione, cioè quando la pressione è in fase di
innalzamento o di abbassamento, le impurità che si sono accumulate vengono
eliminate. Questa caratteristica garantisce una vita utile più lunga e migliori prestazioni
in termini di costanza della portata; sono inoltre presenti uno o due filtri di sicurezza
(posizionati in ingresso ed opposti tra loro di 180°) che riducono le possibilità di
occlusione dovuta a sedimenti ed a materie organiche. Una serie di fori di uscita (da 2 a
6), totalmente indipendenti riducono ulteriormente la possibilità di occlusione,
garantendo una prestazione costante. Il particolare disegno a labirinto e la sua struttura
a vortice consentono di avere passaggi più ampi, senza variazioni di portata.
Sempre più diffusi sono i gocciolatori autocompensanti che assicurano la stessa
portata al variare della pressione, entro determinati limiti grazie alla presenza di una
membrana incorporata nel gocciolatore che mantiene costante il flusso (in un intervallo
di pressioni da 5 a 40 m.c.a.). L’impiego ottimale dei gocciolatori autocompensanti si ha
in impianti di grandi dimensioni, su linee molto lunghe o su terreni con una certa
pendenza, cioè nei casi in cui si può verificare una variazione significativa di pressione
di funzionamento tra il primo e l’ultimo gocciolatore. In ogni caso il buon
funzionamento degli erogatori dipende molto dall’efficienza del sistema filtrante a
monte, che occorre tenere pulito grazie ad una assidua manutenzione.
In fase di progettazione è essenziale definire correttamente il numero e la posizione
degli erogatori, per assicurare ad ogni pianta la giusta quantità d’acqua in base
all’effettivo fabbisogno idrico delle viti precedentemente determinato. Al fine di
semplificare il lavoro del progettista, i produttori forniscono apposite tabelle ed abachi
riportanti i dati per il dimensionamento corretto delle ali gocciolanti da cui si può
ricavare la spaziatura ideale in funzione delle portate e delle pressioni. Di seguito sono
riportate alcuni esempi sia per gocciolatori non autocompensanti che per gocciolatori
autocompensanti.
ing. Maines Fernando
pag. 235
Meccanizzazione in viticoltura
tipo gocc
D16 1,50
D16 2,10
D16 4,00
D16 8,00
D20 1,70
D20 2,20
D20 3,80
D20 7,00
D20 15,00
ing. Maines Fernando
Cap. 9 Gli impianti per l’irrigazione del vigneto
pressione bar
2
1
1,5
1,49
2,10
4,05
7,93
1,90
2,60
4,90
10,00
1,78
2,36
3,63
7,10
14,50
2,20
2,90
4,30
9,00
17,10
2,5
3
2,20
3,00
5,70
11,70
2,50
3,40
6,30
13,10
2,80
3,70
6,90
14,50
2,50
3,30
5,00
10,40
19,50
2,80
3,70
5,50
11,60
21,60
3,10
4,00
5,90
12,70
23,60
pag. 236
Meccanizzazione in viticoltura
Cap. 9 Gli impianti per l’irrigazione del vigneto
tipo gocc
D16 1,60
D16 2,10
D16 2,90
D16 3,80
D20 1,60
D20 2,10
D20 2,90
D20 3,80
ing. Maines Fernando
0,5
1
1,5
1,56
2,05
2,86
3,70
1,54
2,05
2,78
3,65
1,58
2,12
2,92
3,84
1,57
2,10
2,95
3,92
1,55
2,12
2,96
3,85
1,61
2,16
3,04
3,85
pressione bar
2
2,5
1,60
2,10
2,98
3,92
1,66
2,20
3,03
3,92
1,62
2,10
2,94
3,94
1,66
2,16
3,03
3,96
3
3,5
4
1,65
2,09
2,91
3,92
1,64
2,11
3,01
3,97
1,62
2,08
2,85
3,88
1,60
2,06
2,96
3,96
1,60
2,06
2,80
3,81
1,54
2,02
2,92
3,90
pag. 237
Meccanizzazione in viticoltura
Cap. 9 Gli impianti per l’irrigazione del vigneto
Nei casi in cui venga richiesta una più consistente saturazione del terreno, oppure se
in presenza di pacciamatura, vengono impiegate le
manichette forate. Si tratta di condutture piatte
(come dei nastri) che una volta stese e allacciate
all’alimentazione si gonfiano facendo fuoriuscire
l’acqua da una serie di forellini (con diametro da 0,4
a 4 mm) ricavati a distanze prestabilite (da 10 a 50
cm) mediante macchine a raggio laser. Le
manichette più semplici sono a parete singola, sulla
quale la riduzione di pressione deve esser garantita
da fori di diametro molto contenuto. In quelle più
complesse, a doppia parete (o a doppia camera), la perdita di pressione si verifica nei
fori fra la camera di erogazione e quella di alimentazione, fori che contribuiscono anche
a migliorare l’uniformità di erogazione; inoltre i fori possono essere di diametro
superiore riducendo il problema degli intasamenti. In entrambi i casi le manichette si
caratterizzano per la bassa pressione di funzionamento (0,3 ÷ 0,5 bar). La presenza di un
filtro interno e di un dispositivo per la creazione di flusso turbolento
assicurano un’ulteriore resistenza all’occlusione. Per maggiori
informazioni si rimanda al successivo paragrafo dedicato alla
subirrigazione.
Nel caso di impianti a spruzzo (utilizzati soprattutto per vigneti con
un ampio sesto di impianto), gli erogatori vengono definiti microgetti o
microspruzzatori. Questi erogatori richiedono pressioni da 1 a 3 bar e,
rispetto ai gocciolatori, accusano minori problemi di intasamento visto
che presentano fori compresi tra 0,5 e 4,5 mm assicurando, pertanto,
portate di 20 ÷ 100L/h.
Questi erogatoti si dividono in statici (sprayer a getto fisso) e
dinamici (sprinklers a getto rotante). Come gli irrigatori ad aspersione,
possono bagnare su settori circolari (di raggio compreso fra 0,5 e 2,5 m)
o su settori parziali (90°, 180°, 2x140°). Oltre alla conformazione
dell’area bagnata, è fondamentale considerare il raggio di bagnatura
(da un minimo di 1 m e un massimo di 5 m). In entrambi i casi danno
origine a goccioline fini e hanno una buona uniformità di copertura.
Ciò determina una bassa intensità di pioggia con turni molto lunghi e
bassa probabilità di ruscellamento.
Le ali che alimentano gli spruzzatori possono essere fuori terra,
sospese ai fili della struttura portante o interrate; in tal caso gli
erogatori sono raccordati mediante tubicini di piccolo diametro (8 ÷ 16
mm).
La migroirrigazione a spruzzo ben si adatta nel caso di terreni sciolti
e nel caso di vigneti in cui si adotta l’inerbimento. Consente inoltre di effettuare la
climatizzazione o l’irrigazione antigelo sottochioma.
Anche per gli spruzzatori il numero e la posizione dei punti di erogazione vanno
adeguati al tipo di terreno adottando distanze sulle linee in funzione della portata, del
clima, delle necessità specifiche della coltura ed della granulometria del terreno.
*****
ing. Maines Fernando
pag. 238
Meccanizzazione in viticoltura
Cap. 9 Gli impianti per l’irrigazione del vigneto
Per valutare le prestazioni funzionali degli erogatori si possono utilizzare alcuni
parametri idraulico-tecnologici:
¾ relazione portata-pressione che esprime come varia la portata dell’erogatore al
variare della pressione. Tale variazione deve essere contenuta anche nel caso
di ali erogatrici molto lunghe o nel caso di ali erogatrici disposte in pendenza;
¾ variabilità costruttiva: è una grandezza molto importante per i microerogatori
(a differenza degli irrigatori) in quanto piccole variazioni costruttive possono
comportare variazioni significative di portata. Si utilizza il coefficiente di
variazione tecnologica (Cvt) espresso in %. Nella tabella seguente vengono
riportati i valori e i relativi giudizi:
giudizio
eccellente
medio
marginale
scadente
inaccettabile
erogazione puntiforme
<5
5÷7
7 ÷ 11
11 ÷ 15
> 15
erogazione lineare
< 10
10 ÷ 20
> 20
¾ relazione portata-temperatura: mediante formule empiriche è possibile
correggere il valore della portata il cui valore aumenta all’aumentare della
temperatura;
¾ sensibilità all’occlusione: aumenta al diminuire del diametro dell’apertura di
erogazione. L’erogatore viene definito molto sensibile per diametri minori di
0,7 mm, mediamente sensibile per diametri compresi fra 0,7 e 1,5, poco
sensibile per diametri maggiori di 1,5;
¾ perdite di carico localizzate dovute all’inserimento degli erogatori sull’ala: tali
perdite sono maggiori nel caso di erogatori in linea al punto che le perdite
localizzate possono superare le perdite continue nella tubazione.
9.1.6
I pezzi speciali
L’impianto viene completato da una gran numero di pezzi speciali necessari per
garantire la continuità delle linee di distribuzione e di erogazione, per rendere efficiente
il controllo (manuale o automatico) e la manutenzione dell’intero sistema. Sono
generalmente in metallo o in materiali plastici ad elevata resistenza meccanica e
resistenza al deterioramento atmosferico. Senza aver la pretesa della completezza
elenchiamo le principali tipologie:
¾ raccordi filettati o a compressione:
o per tubazioni di adduzione;
o per ali gocciolanti.
¾ giunti rapidi con ghiera di fissaggio;
¾ prese a staffa;
¾ valvole e saracinesche a comando manuale o elettrico , elettro-pneumatico, ...;
¾ pozzetti di controllo;
¾ ... .
ing. Maines Fernando
pag. 239
Meccanizzazione in viticoltura
ing. Maines Fernando
Cap. 9 Gli impianti per l’irrigazione del vigneto
pag. 240
Meccanizzazione in viticoltura
Cap. 9 Gli impianti per l’irrigazione del vigneto
9.2 La subirrigazione
Con la subirrigazione l’acqua viene
somministrata alle colture mediante un
impianto a goccia in pressione
posizionato al di sotto del piano
campagna. Una maggiore conoscenza
dei meccanismi di funzionamento della
microirrigazione
e
dei
vantaggi
evidenziati da studi agronomici e
tecnologici, ha reso possibile la
diffusione di questa tecnica che si
dimostra applicabile a un numero
sempre maggiore di colture ed, in particolare, alla viticoltura.
Il volume di terreno bagnato intorno al
punto di erogazione assume una forma sferica
con un aumento di circa il 45%, a parità di
acqua erogata, rispetto all’irrigazione a goccia
tradizionale,
rispetto
alla
quale
la
subirrigazione evidenzia ulteriori vantaggi:
¾ minore probabilità di diffusione di
malattie fungine e minore crescita
delle erbe infestanti dato che la
superficie
del
terreno
rimane
asciutta;
¾ minori perdite per evaporazione;
¾ minori costi di manutenzione;
¾ rischio
quasi
nullo
di
danneggiamento
causato
dalle
macchine o per atti di vandalismo;
¾ elevata efficienza dell’acqua irrigua;
¾ riduzione della richiesta di manodopera;
¾ maggiore efficacia (in termini di precisione e di tempestività) della
fertirrigazione in quanto la soluzione nutritiva viene localizzata nella zona
colonizzata dagli apparati radicali;
¾ minore competitività idrica da parte del cotico erboso che può così essere
mantenuto al fine di contenere i fenomeni di erosione;
¾ possibile utilizzo di acque reflue;
¾ transitabilità totale dell’appezzamento durante le irrigazioni.
Esistono però anche degli svantaggi:
¾ elevati costi di impianto;
¾ elevati oneri per il recupero delle tubazioni al momento del rinnovo del
vigneto;
¾ maggiore attenzione nelle lavorazioni del terreno;
¾ necessità di filtraggi più spinti;
¾ difficoltà ed oneri nella gestione delle occlusioni.
ing. Maines Fernando
pag. 241
Meccanizzazione in viticoltura
Cap. 9 Gli impianti per l’irrigazione del vigneto
Proprio quest’ultimo aspetto è stato inizialmente il principale ostacolo alla diffusione
di questa tecnica. Il rischio di occlusione è da imputarsi soprattutto all’intrusione di peli
radicali all’interno dei gocciolatori attraverso il foro di emissione. Diverse sono state le
soluzioni di tipo meccanico, adottate negli anni per risolvere tale problema (tubi in
polietilene dove l’apertura e la chiusura dei punti di emissione era favorita dalla
pressione di esercizio o tubi porosi, …), soluzioni che hanno dimostrato scarsa efficacia
nel tempo. Il problema è stato ora risolto con soluzioni che prevedono l’utilizzo di
erbicidi in dosi ridottissime al fine di creare condizioni sfavorevoli per la proliferazione
delle radici nell’immediata vicinanza del
foro. Una soluzione molto efficace e di
scarso impatto ambientale prevede di
addizionare con Trifluralin la miscela della
resina già in fase di estrusione. Tale tecnica
determina una cessione lenta, controllata e
continua di erbicida nel tempo in dosi
uniformi, che mantiene una concentrazione
sufficiente ad impedire la crescita delle
radici nel terreno circostante il gocciolatore.
Il tempo di cessione varia con la
temperatura: a 80°C, il gocciolatore cede l’80% in peso di principio attivo in 100 h,
mentre a 23°C la stessa cessione avviene in 34 anni. Per quanto invece riguarda i residui
nel terreno diverse ricerche hanno dimostrato che nei campioni delle sezioni di terreno
prelevate nei 10 cm immediatamente sopra e sotto il livello di posa del gocciolatore,
dove sembrava essere presumibile trovare analiticamente quantità significative di
principio attivo, non è stato mai raggiunto il livello minimo quantificabile (10
microgrammi/kg).
Le ali gocciolanti per la subirrigazione sono in materiale plastico (PE), atto ad operare
a bassa pressione (minore di 1 bar) e sono prodotte appositamente per questo scopo.
Vengono posate (ad ala singola o a doppia fila per ciascun filare) ad una profondità che
dipende dalle caratteristiche del terreno e dalle caratteristiche del portainnesto affinché
l’acqua e gli eventuali fertilizzanti giungano direttamente alle radici. Per stabilire
esattamente la profondità e l’interasse di posa dei sistemi gocciolanti si utilizzano dei
modelli di diffusione dell’acqua in un substrato di terreno asciutto, che tengano conto
della capacità di estrazione della massima quantità di acqua da parte dell’apparato
radicale delle piante, in modo da soddisfare il fabbisogno idrico colturale tramite
l’umettamento dell’orizzonte di terreno esplorato dagli apparati radicali. Per quanto
ing. Maines Fernando
pag. 242
Meccanizzazione in viticoltura
Cap. 9 Gli impianti per l’irrigazione del vigneto
riguarda la viticoltura, di solito si adotta una profondità di circa 15 ÷ 25 cm tenendo
conto che l’apparato radicale della vite raggiunge una profondità di circa 100 ÷ 200 cm,
con un massimo di capacità di estrazione fino alla profondità di 80 cm.
Per ottenere una buona irrigazione su appezzamenti in collina o con lunghezza
superiore ai 250 m è indispensabile l’impiego di ali gocciolanti autocompensanti che
assicurano una portata uniforme in un intervallo di pressioni da 5 a 40 m.c.a., anche in
situazioni di forte pendenza; sono pertanto in grado di assicurare una estrema
precisione nell’erogazione dell’acqua in ogni parte del sistema gocciolante e di
assicurare i valori prestabiliti di portata anche in situazioni topograficamente difficili. In
particolare si utilizzano gocciolatori coestrusi a flusso turbolento con labirinto
autopulente e filtro incorporato. La presenza di più fori diminuisce le perdite per
percolazione profonda e aumentano l’area bagnata. Le ali gocciolanti sono da 16 o 20
mm con spessori di 1 ÷ 1,5 mm mentre le portate vanno da 1,5 a 15 L/h.
Vengono utilizzate anche ali leggere con gocciolatore piatto coestruso a flusso
turbolento con labirinto autopulente e filtro incorporato. Le dimensioni ridotte del
gocciolatore garantiscono basse perdite di carico.
ing. Maines Fernando
pag. 243
Meccanizzazione in viticoltura
Cap. 9 Gli impianti per l’irrigazione del vigneto
Per quanto riguarda la posa in opera delle ali gocciolanti esistono diversi modelli di
macchine a seconda delle esigenze operative. Si tratta normalmente di attrezzature
semoventi o trainate equipaggiate con speciali dispositivi che consentono di effettuare
lo srotolamento del tubo (tenuto in tensione durante la posa da una frizione) e
l’interramento di una o di più linee alla volta (se le condizioni operative lo consentono),
mediante un piccolo ripuntatore guida che può essere regolato per variare la profondità
di posa. I bordi di contatto tra il ripuntatore guida e il tubo gocciolante devono essere
privi di asperità per agevolare sia l’entrata che lo scorrimento del tubo.
Per una corretta esecuzione è importante lasciare
all’inizio del filare 1 m di tubo fuori terra (per poter
effettuare i collegamenti alla linea di alimentazione), dopo
averlo fermato alla estremità di partenza per evitare il
trascinamento, e alla fine del filare per potervi collegare le
valvole di spurgo.
Attualmente il controllo della corretta profondità di
posa viene eseguita mediante sistema di rilevamento laser.
Si deve segnalare che il polietilene è un materiale
inquinante e quindi non è il caso di lasciarlo in sito dopo la
lavorazione del terreno al momento del rinnovo
dell’impianto. E’ pertanto necessario effettuarne il
recupero.
E’ sempre consigliabile installare nei punti più a monte
dei settori irrigui degli sfiati d’aria per prevenire pericolose aspirazioni di terreno dai
fori dei gocciolatori, mentre l’installazione di una valvola nel vertice più a valle
garantisce un facile spurgo di ciascun settore costruito ad anello. Infine ogni settore sarà
completato da un gruppo di manovra dotato di filtro locale.
La procedura per l’installazione di un impianto in subirrigazione comprende diverse
fasi che è bene sincronizzare per assicurare una installazione semplice, corretta e
funzionale:
¾ immagazzinare l’ala erogatrice al riparo dai raggi solari;
¾ assemblare e regolare l’interratore secondo le esigenze;
¾ verifica della qualità di interramento dei primi metri;
¾ esecuzione degli scavi per l’alloggiamento delle tubazioni;
ing. Maines Fernando
pag. 244
Meccanizzazione in viticoltura
Cap. 9 Gli impianti per l’irrigazione del vigneto
¾ collegamento dei laterali alla testata e al collettore di scarico;
¾ installazione dei gruppi di manovra, degli sfiati d’aria e delle valvole di
spurgo;
¾ lavaggio dell’impianto con scarichi aperti;
¾ messa in pressione del settore irriguo.
9.3 La fertirrigazione
La fertirrigazione è una tecnica che consente di distribuire in modo ottimale i concimi
(e più raramente fitosanitari) assieme all’acqua di irrigazione, in particolare con le
tecniche di irrigazione localizzata, sebbene sia applicabile anche con gli impianti di
irrigazione per aspersione. Molti sono i vantaggi indotti:
¾ localizzazione degli elementi nutritivi in prossimità delle radici e conseguente
migliore uniformità di distribuzione;
¾ possibilità di intervenire in modo tempestivo e mirato;
¾ risparmio nel consumo dei fertilizzanti (fino al 30 %) e conseguente riduzione
dei costi gestionali grazie alla maggiore efficienza ed alla riduzione delle
perdite per dispersione o lisciviazione con conseguente riduzione dell’impatto
sull’ambiente (terreno, falda acquifera, …);
¾ minor impiego di manodopera;
¾ minor compattamento del terreno vista l’eliminazione dei passaggi per la
distribuzione dei fertilizzanti con il trattore;
¾ possibile utilizzo del sistema per la distribuzione anche di alcuni fitofarmaci;
¾ assenza di danni al sistema fogliare;
¾ raggiungimento della massima espressione della potenzialità produttiva
(quantitativa e qualitativa, in quanto permette all’acqua di irrigazione di
migliorare l’assorbimento dei fertilizzanti.
Per assicurare questi risultati è necessario avere specifiche e corrette conoscenze
relativamente alle caratteristiche chimiche dell’acqua di irrigazione, alle esigenze
nutrizionali della vite, alla fertilità del terreno ed agli aspetti tecnologici legati alla
fertirrigazione. E’ anche importante che l’impianto irriguo assicuri una elevata
efficienza ed una buona uniformità di distribuzione attraverso una corretta definizione
dei volumi e dei turni di adacquamento, in funzione del numero di gocciolatori, della
loro portata e della loro interdistanza, per poter assicurare che il terreno interessato
ing. Maines Fernando
pag. 245
Meccanizzazione in viticoltura
Cap. 9 Gli impianti per l’irrigazione del vigneto
dalle radici si trovi con una capacità idrica compatibile con i risultati produttivi
richiesti. Maggiore attenzione deve essere posta in alcune situazioni ritenute più difficili
come nel caso di terreni sabbiosi con falda superficiale (inferiore ai 2 m), di terreni con
ridotti strato utile (15 ÷ 20 cm) o di terreni con forti pendenze.
Infine è particolarmente importante verificare l’eventuale incompatibilità fra diversi
prodotti nel caso si utilizzassero contemporaneamente più fertilizzanti, come
evidenziato nella seguente tabella.
CONCIME
CO(NH 2)2 NH 4NO3
Urea
SI
Nitrato ammonico
SI
Solfato ammonico
SI
SI
Nitrato di calcio
SI
SI
Acido fosforico
SI
SI
Fosfato mono-ammonico - MAP
SI
SI
Fostato monopotassico
SI
SI
Nitrato di potassio
SI
SI
Nitrato di magnesio
SI
SI
Solfato di magnesio
SI
SI
Solfato di potassio
SI
SI
SI = MISCIBILE (COMPATIBILE)
(NH 4)2SO4 Ca(NO3)2 H 3PO4
SI
SI
SI
SI
SI
SI
ML
SI
ML
NO
SI
NO
SI
NO
SI
SI
NO
SI
ML
SI
SI
SI
SI
NO
SI
SI
NO
SI
ML
SI
ML = MISCIBILITA' (COMPATIBILITA') LIMITATA
NH4H2PO4 KH2PO4 KNO3 Mg(NO3)2 MgSO4 K 2SO4
SI
SI
SI
SI
SI
SI
SI
SI
SI
SI
SI
SI
SI
SI
ML
SI
SI
SI
NO
NO
SI
SI
SI
ML
SI
SI
SI
NO
NO
SI
SI
SI
NO
NO
SI
SI
SI
NO
NO
SI
SI
SI
SI
ML
SI
NO
NO
SI
SI
SI
NO
NO
ML
SI
SI
SI
SI
SI
SI
SI
NO = NON MISCIBILE (COMPATIBILE)
Un sistema per la fertirrigazione è costituito dai seguanti elementi:
¾ filtro primario: si utilizzano principalmente filtri a quarzite ed a rete gestiti da
una centralina elettronica che aziona la loro pulizia automaticamente in
quanto è necessario assicurare un’elevata efficienza di filtrazione;
¾ riduttore e stabilizzatore di pressione per rallentare il flusso dell’acqua;
¾ contenitori per le soluzioni dei fertilizzanti ed uno per la soluzione dell’acido;
¾ dispositivi di dosaggio (iniettore) delle soluzioni in linea o in vaso di
miscelazione;
¾ dispositivo di dosaggio dell’acido;
¾ filtro per aiutare il mescolamento ed eliminare gli eventuali precipitati;
¾ sonde per il monitoraggio del pH e della conducibilità elettrica (EC);
¾ programmatore ed altri eventuali sistemi di automazione dell’intervento
irriguo.
L’immissione dei fertilizzanti in linea può avvenire oltre che con sistemi tradizionali
di iniezione, quali pompe idrauliche, elettriche o “venturi”, anche mediante sistemi
tecnologicamente evoluti. Tali sistemi completamente preassemblati (banchi di
fertirrigazione) permettono il controllo dell’impianto attraverso il monitoraggio dei
valori di portata, del pH e/o della conducibilità elettrica.
I dispositivi per il dosaggio e l’immissione dei fertilizzanti possono essere classificati
in base all’energia utilizzata: energia meccanica ricavata dalla pressione dell’acqua o
energia elettrica; ulteriore classificazione può essere fatta in base al modo di controllare
il dosaggio: controllo volumetrico oppure controllo proporzionale ad un valore di pH o
di conducibilità elettrica preimpostato.
Il sistema più semplice è il tubo di Venturi che sfrutta il principio secondo il quale
l’improvviso passaggio dell’acqua da una sezione più piccola ad una più grande
provoca una depressione che viene sfruttata per aspirare una soluzione esterna
attraverso un tubicino più sottile. Tale sistema si caratterizza per il basso costo, la
semplicità di installazione e di utilizzo, la ridotta manutenzione e l’indipendenza da
qualunque fonte energetica. Purtroppo il rapporto di diluizione non risulta costante ma
ing. Maines Fernando
pag. 246
Meccanizzazione in viticoltura
Cap. 9 Gli impianti per l’irrigazione del vigneto
dipende dalla portata, con conseguente variazione di pH e di EC della soluzione
risultante.
Le pompe proporzionali si basano su di un sistema meccanico-idraulico che non
necessita di energia.
Le pompe meccaniche a dosaggio volumetrico sono di tipo a stantuffo che sfrutta la
pressione dell’acqua di passaggio per azionare un sistema di aspirazione dal serbatoio
del fertilizzante operante in modo proporzionale alla portata passante per lo strumento.
Le pompe, che possono essere montate in linea o in by-pass, hanno portate di esercizio
che variano da 0,5 a 40 m3/h ed un rapporti di dosaggio da 0,2 a 2 %.
Le pompe elettriche a dosaggio volumetrico, a membrana o a pistoni, sono
controllate da un conta litri meccanico o elettronico atto ad inviare un segnale
proporzionale al flusso idrico, da cui dipende la velocità di pompaggio. Si tratta di un
sistema abbastanza economico, facilmente automatizzabile ma non molto preciso
(richiede un continuo monitoraggio e continui aggiustamenti).
Le pompe elettriche a dosaggio proporzionale invece sono comandate da una
scheda elettronica che imposta la velocità in base alla differenza del valore di pH o più
comunemente di EC, fra il valore prefissato con la centralina di controllo e il valore
misurato dalla sonda.
Lo strumento adibito alla misurazione del pH (pHmetro) e quello per il rilevamento
dell’EC (conduttivimetro) devono essere collocati abbastanza lontani dal punto di
iniezione per operare la misurazione su un flusso ormai ben miscelato, grazie anche alla
presenza, prima delle sonde, di un filtro a dischi che svolge anche il compito di
diffusore. La precisione delle misure viene aumentata ponendo le sonde su di una
ing. Maines Fernando
pag. 247
Meccanizzazione in viticoltura
Cap. 9 Gli impianti per l’irrigazione del vigneto
deviazione di by-pass sulla linea principale, dato che la precisione è inversamente
proporzionale alla pressione idrica.
Nelle sue versioni più evolute tale sistema è controllato da un PLC (programmable
logic controller) che riceve ed organizza gli input dei sensori, organizza i turni irrigui
(durata, periodicità e ciclicità), monitorizza il sistema ed avverte con allarmi in caso di
anomalie, organizza la fertirrigazione e gestisce la pulizia dei filtri. Oltre all’irrigazione
gestisce anche l’iniezione percentuale di uno o più fertilizzanti e di un acido, effettua il
controllo in tempo reale del pH e dell’EC, interagisce con sensori esterni e gestisce il
controlavaggio dei filtri.
9.4 La progettazione di un impianto di irrigazione
La progettazione di un impianto irriguo richiede una attenta analisi delle molte
variabili agenti e dei numerosi vincoli presenti in ciascun contesto in cui si opera. Si
deve, perciò, effettuare un attento studio preliminare che richiede competenze di ambiti
diversi (geologico, morfologico, podologico, climatico, agronomico, tecnologico, ...)
integrate con le conoscenze specifiche a discipline quali l’agronomia, la geologia o
l’ingegneria.
Le principali fasi di progettazione sono:
¾ raccolta dei dati;
¾ progettazione preliminare;
¾ scelta dello schema di impianto;
¾ progettazione idraulica;
¾ scelta e dimensionamento dell’eventuale impianto di pompaggio;
¾ preparazione degli schemi e delle istruzioni per la gestione dell’impianto.
Essenziale per la buona riuscita del progetto è la raccolta dei dati necessari per
definire correttamente e completamente l’ambito colturale in cui si dovrà operare e tutte
le condizioni più significative. I dati sono relativi ai seguenti aspetti:
¾ ubicazione e clima:
• latitudine;
ing. Maines Fernando
pag. 248
Meccanizzazione in viticoltura
Cap. 9 Gli impianti per l’irrigazione del vigneto
• altitudine;
¾ andamento delle temperature;
• andamento dell’umidità relativa media nelle varie stagioni;
• radiazione solare;
• piovosità e distribuzione delle precipitazioni;
• rischio di gelate e necessità di protezioni;
• andamento plano-altimetrico espresso mediante una rappresentazione
cartografica in scala opportuna, comprendente le curve di livello. E’
importante, inoltre, che la rappresentazione evidenzi anche la viabilità
esistente, le tubazioni presenti, gli ostacoli e le eventuali servitù, il
posizionamento della fonte idrica e della fonte di energia disponibile.
¾ analisi delle fonti di approvvigionamento:
• tipologia (cisterna, pozzo, sorgente, laghetto collinare, fiume o
acquedotto consortile, impianto di depurazione, ...);
• portata e pressione disponibili alla fonte;
• limiti di portata, di volume (turni e orari di rifornimento) o di tempo;
• pressioni e livelli idrici stagionali;
• livello dinamico del pozzo nelle varie stagioni;
• costi.
¾ qualità dell’acqua:
• materiali solidi in sospensione (ppm);
• minerali disciolti (sono necessarie le relative analisi di laboratorio per la
determinazione di salinità, contenuto in Na, Ca, ...);
• pH;
• variazioni qualitative periodiche;
• temperatura dell’acqua.
¾ caratteristiche del terreno e relazioni acqua – terreno (elementi che
partecipano a definire il profilo umido del terreno):
• tipologia;
• tessitura;
• salinità;
• pH;
ing. Maines Fernando
pag. 249
Meccanizzazione in viticoltura
Cap. 9 Gli impianti per l’irrigazione del vigneto
•
¾
¾
¾
¾
¾
¾
¾
permeabilità (l’acqua si muove nel terreno per percolazione e per
capillarità);
• movimenti laterali e verticali dell’acqua65;
• ritenzione idrica.
caratteristiche dimensionali del vigneto:
• superficie vitata;
• forma di allevamento e sesto di impianto;
• orientamento e lunghezza delle file.
pratiche colturali:
• tecnica di trapianto ed attrezzature utilizzate;
• metodologia di gestione dell’interfilare;
• pratiche colturali specifiche;
• tipo di raccolta e attrezzature utilizzate.
caratteristiche fisiologiche del vitigno e fabbisogni idrici:
• vitigno, portainnesto;
• estensione e profondità dell’apparato radicale;
• resistenza alla siccità;
• tolleranza alla salinità;
• evapotraspirazione potenziale (ETP);
• fattori colturali (Kc);
• piogge efficaci;
• fabbisogni in fase di trapianto;
• fabbisogni di lisciviazione (frequenza e volumi);
• fabbisogni di protezione dal gelo.
fabbisogno di nutrienti:
• tipo di fertilizzanti;
• metodo di somministrazione;
• epoche e frequenza di applicazione.
caratteristiche aziendali:
• tipo di conduzione;
• disponibilità della manodopera e relativi costi;
• qualità della manodopera;
• disponibilità finanziaria;
• esperienza nella gestione delle tecniche di irrigazione;
• capacità gestionali del responsabile e propensione all’innovazione.
aspetti energetici:
• disponibilità ed affidabilità;
• costo;
• parametri di fornitura (frequenza, voltaggio e potenza disponibile).
disponibilità in loco di imprese specializzate nella realizzazione e nella
manutenzione degli impianti di irrigazione e dei materiali per la loro
realizzazione.
Entrambi questi elementi influiscono sulla forma del bulbo che sarà allungata nei terreni sabbiosi e
allargata nei terreni argillosi)
65
ing. Maines Fernando
pag. 250
Meccanizzazione in viticoltura
Cap. 9 Gli impianti per l’irrigazione del vigneto
A questo punto si deve effettuare la pianificazione per definire quando irrigare e
quanta acqua somministrare, per poter determinare i fabbisogni, i turni (l’introduzione
dei sistemi di automazione consente di adottare turni molto brevi come previsto dai
sistemi di irrigazione ad altissima frequenza) ed il volume di adacquamento da cui
dipende la durata di erogazione e la portata oraria di punta.
Il primo passaggio richiede il calcolo del fabbisogno irriguo (quantità di acqua da
somministrare con l’irrigazione in una determinata unità di tempo) che dipende da
diversi fattori fra i quali spicca l’evapotraspirazione. Questa grandezza può essere
misurata mediante attrezzature complesse e l’intervento di personale specializzato) o
stimata mediante il metodo del bilancio energetico, i metodi microclimatici, il bilancio
dell’acqua nel suolo, la stima attraverso dati climatici oppure mediante misure
evaporimetriche. Quest’ultimo metodo viene preferito per la semplicità e la capacità di
fornire buoni risultati soprattutto come valor medio di periodi di almeno 10 giorni. Il
valore ottenuto in campo (generalmente si utilizza l’evaporimetro di Classe A) deve
essere corretto mediante un coefficiente colturale KC che dipende dal tipo di coltura,
dalle caratteristiche climatiche (umidità e ventosità), dal grado di copertura del terreno
e dalla fase vegetativa. Nel caso della vite da vino i valori da adottare sono 0,30 (fino ad
un grado di copertura del 10%), 0,70 (per una copertura dal 10 % fino alla piena
copertura) e 0,45 dalla maturazione al raccolto.
Ora, individuato il valore corretto dell’evapotraspirazione, è possibile stimare il
fabbisogno irriguo in funzione della capacità di campo (quantità di acqua che un
terreno ben drenato trattiene in contrasto con la forza di gravità) da cui dipende l’acqua
disponibile totale, l’acqua facilmente disponibile (l’acqua che la pianta può assorbire
senza stress) ed il coefficiente di stress. Il metodo più utilizzato è quello del bilancio
idrico del suolo, nella cui equazione rientrano l’evapotraspirazione colturale, la pioggia
totale, la risalita capillare dalla falda superficiale, il deflusso superficiale, la
percolazione profonda e la variazione del contenuto idrico del suolo.
Stabilito il fabbisogno si può determinare il volume di adacquamento, cioè la
quantità di acqua che viene somministrata in un adacquamento espressa in m3/ha o in
mm di acqua (altezza di adacquamento) che bisogna somministrare al terreno per
portare l’umidità in condizioni ottimali per un prefissato spessore di terreno, in modo
ing. Maines Fernando
pag. 251
Meccanizzazione in viticoltura
Cap. 9 Gli impianti per l’irrigazione del vigneto
da evitare stress alle piante66 senza che il contenuto idrico del terreno superi la capacità
di campo (cosa che comporterebbe perdite per percolazione profonda). Il volume di
adacquamento pertanto dipende dalle caratteristiche climatiche del luogo, dalle
caratteristiche del terreno, dallo sviluppo vegetativo del vigneto, dall’andamento
climatico stagionale, dal sistema di irrigazione e dalle condizioni di umidità prima
dell’intervento. Tale volume può essere somministrato frazionandolo in più parti
secondo il criterio dell’irrigazione ad alta frequenza. Si determina pertanto il turno, cioè
l’intervallo di tempo (in giorni o in ore) tra l’inizio di due adacquamento consecutivi.
La programmazione degli interventi irrigui può seguire diverse modalità:
¾ turno e volume fisso: questo criterio, di facile strutturazione, si caratterizza per
la bassa efficienza fisiologica e idrologica;
¾ turno fisso e volume variabile;
¾ turno e volume variabile: la programmazione può basarsi sul livello idrico del
suolo, calcolato in funzione delle varie fasi del ciclo vegetativo utilizzando
modelli ideologici che possono essere integrati con tecnologie di elevato livello
(GIS, GPSR; ...).
Per una corretta determinazione del momento in cui irrigare è fondamentale il
continuo monitoraggio della pianta, il controllo dell’umidità o della tensione dell’acqua
nel terreno ed un continuo aggiornamento del bilancio idrologico.
In viticoltura è possibile contribuire a migliorare la qualità delle produzioni
adottando metodologie di irrigazione in condizione di stress controllato che prevede la
somministrazione di volumi irrigui corrispondenti al 50% circa del valore ottenuto con
la stima dell’evapotraspirazione colturale. Con tale tecnica è possibile ottenere
l’equilibrio ottimale tra sviluppo vegetativo di chioma e radici, crescita dei frutti e
differenziazione a fiore delle gemme. La corretta applicazione di questa metodica
richiede una attenta osservazione della pianta ed una accurata conoscenza dei
fabbisogni idrici del vigneto.
Tutto il processo di analisi fino ad ora fatto e tutto il processo di progettazione che
seguirà, dovrà essere indirizzato nel senso dell’efficienza sia per quanto riguarda gli
aspetti fisiologici che gli aspetti economici; particolarmente importante è l’efficienza
idrologica in riferimento alle diverse destinazioni che avrà l’acqua somministrata
(evaporazione, traspirazione, infiltrazione, percolazione profonda, deflusso superficiale,
…), espressa in percento sul volume o in altezza di colonna d’acqua.
Altro concetto fondamentale è l’uniformità di distribuzione, senza la quale non
esiste nemmeno l’efficienza. L’uniformità di distribuzione viene definita come il
rapporto tra l’altezza d’acqua infiltrata nella zona del campo che ne riceve meno e
quella media67.
Negli impianti ad aspersione l’efficienza potenziale varia, per gli impianti fissi a
media-bassa intensità di pioggia, dal 60% per ambienti aridi e in presenza di vento,
all’85% per climi freddi e basse velocità di vento. Per gli impianti di microirrigazione,
invece, l’efficienza potenziale raggiunge il 90%68 per gli impianti a goccia e l’85% per
Si deve evitare il raggiungimento del punto di appassimento che rappresenta il contenuto idrico del
terreno quando l’assorbimento è uguale a zero
67 Diversi sono gli indici proposti per descrivere le prestazioni dell’irrigazione dalla cui analisi si
possono ottenere utili informazioni per il progettista e per il gestore dell’impianto.
68 Nell’ipotesi di impianti progettati e gestiti correttamente e costituiti con materiali di buona qualità.
66
ing. Maines Fernando
pag. 252
Meccanizzazione in viticoltura
Cap. 9 Gli impianti per l’irrigazione del vigneto
quelli a spruzzo. Si è usato il termine efficienza potenziale per ricordare che tali valori
in realtà assumono valori minori a causa di elementi legati alla progettazione ed a
problemi gestionali.
L’analisi preliminare termina con la scelta del metodo irriguo e del tipo di impianto
da adottare. Tale scelta può essere fatta in 5 fasi:
¾ identificazione degli obiettivi, generalmente rappresentati dal massimo
rapporto benefici/costi;
¾ individuazione di tutti i possibili vincoli economici, ambientali ed
amministrativi, in base alle caratteristiche del sito di realizzazione analizzate
nella precedente fase di raccolta di dati;
¾ preselezione di uno o più tipo di impianto con caratteristiche idonee;
¾ progettazione ed analisi economica degli impianti individuati;
¾ confronto dei risultati per la scelta della soluzione meglio rispondente agli
obiettivi.
Terminata la pianificazione si può passare alla fase di progettazione. Inizieremo
prendendo in considerazione gli impianti per aspersione.
Progettazione preliminare:
¾ determinazione delle principali variabili di progetto:
• altezza di adacquamento lorda;
• portata di punta: la determinazione di questa variabile richiede la scelta
della durata giornaliera massima di funzionamento dell’impianto, il
turno in giorni e dipende dalla superficie da irrigare e dall’altezza di
adacquamento;
• intensità di pioggia ideale: dipende dal tipo di terreno, dalla pendenza e
dalle condizioni climatiche (temperatura, presenza di vento, ...). Come
valore minimo si può assumere, in condizioni climatiche favorevoli una
intensità di 2 ÷ 3 mm/h.
¾ scelta del tipo di impianto e di irrigatore: questa scelta viene fatta sulla base
dei valori trovati per le precedenti variabili di progetto e dei dati che
caratterizzano l’azienda. L’obiettivo è quello di individuare un irrigatore in
grado di assicurare l’intensità di pioggia ed il grado di uniformità prefissati in
base ai seguenti parametri:
• diagramma del piovuto: assume una forma caratteristica per ciascun
irrigatore e da esso dipende l’uniformità di distribuzione. L’andamento
dipende dalla pressione in quanto da questa (e dal diametro del
boccaglio di erogazione) dipende la dimensione delle gocce.
Generalmente per migliorare l’uniformità di distribuzione è necessario
assicurare un certo grado di sovrapposizione;
• portata, pressione e gittata dell’irrigatore: la portata di progetto deve
essere determinata in funzione dell’intensità di pioggia e della
postazione (distanza sulle ali e distanza fra le ali). Il valore della gittata
dipende dall’altezza dell’asta portairrigatore (la cui lunghezza minima si
determina in base alla portata) e dall’angolo di gittata che nell’irrigazione
sotto chioma deve essere basso (4° ÷ 7°) mentre negli impianti
soprachioma si adottano angoli di 25° fino ad un massimo di 32°. Si
consiglia di sovradimensionare la gittata di un 10 % per tener conto
ing. Maines Fernando
pag. 253
Meccanizzazione in viticoltura
Cap. 9 Gli impianti per l’irrigazione del vigneto
dell’eventuale presenza di vento in modo da assicurare la gittata utili in
ogni situazione meteorologica;
• uniformità ed efficienza di progetto: l’uniformità di distribuzione
dipende dalle caratteristiche dell’irrigatore, dalla pressione di
funzionamento, dalla portata, dalla distanza fra gli irrigatori e fra le file,
dallo schema di avanzamento, dalle caratteristiche ambientali (vento, ...)
e dall’eventuale interferenza della chioma. Si ricorda che basse
uniformità determinano una richiesta di maggior erogazione mentre
un’elevata uniformità induce maggiori costi di impianto e di gestione.
¾ scelta dello schema di impianto e della sequenza di alimentazione:
• suddivisione in settori: questa scelta risulta obbligatoria qualora la
portata disponibile risulta inferiore a quella prevista per un
funzionamento generalizzato di tutti gli erogatori. In ogni caso
l’adozione di settori e di eventuali sotto settori consente anche di ridurre
il diametro delle condotte. Un dimensionamento ideale prevede settori di
forma rettangolare e di uguale superficie. In realtà il loro numero, la
dimensione e la forma reale dipendono da moltissimi fattori:
ƒ forma, dimensioni e giacitura degli apprezzamenti da irrigare;
ƒ presenza di manufatti o di ostacoli naturali;
ƒ forma di allevamento e sesto di impianto;
ƒ portata, orari di consegna e turnazione della dotazione idrica;
ƒ portata, gittata e diagramma del piovuto degli irrigatori;
ƒ tracciato delle tubazioni di adduzione;
ƒ tempestività di irrigazione richiesta;
ƒ grado di automazione.
ƒ E’ importante ricordare che per assicurare a tutti i settori la stessa
pressione iniziale si dovrà effettuare una accurata progettazione,
prevedendo di installare, eventualmente, idonei regolatori di
pressione;
ƒ lo schema ottimale è quello di minor costo. Il principale criterio di
dimensionamento prevede di ammettere differenze massime di
portata, tra gli erogatori funzionanti contemporaneamente, del 10%
circa della portata media a cui corrispondono differenze di carico
del 20% del carico medio di funzionamento degli irrigatori. In
relazione alle condizioni topografiche si deve individuare la
migliore combinazione di diametro, lunghezza e posizione delle ali
che garantisca il raggiungimento di tali obiettivi. In generale si
consiglia le seguenti linee guida:
ƒ nei terreni pianeggianti alimentare le ali dal centro;
ƒ nei terreni in pendenza disporre le ali lungo le curve di livello; se la
pendenza non è eccessiva si possono disporre le ali in discesa
alimentandole dall’alto e disponendo regolatori di pressione dove
serve. Le ali in salita possono essere adottate solo se i dislivelli sono
inferiori alla massima differenza di carico ammissibile;
ƒ nei terreni terrazzati le ali devono correre lungo le terrazze.
Le ali erogatrici, rispetto alle condotte di testata possono essere “a pettine”
o “a doppio pettine”. In questo caso i due lati hanno la stessa lunghezza nei
ing. Maines Fernando
pag. 254
Meccanizzazione in viticoltura
Cap. 9 Gli impianti per l’irrigazione del vigneto
terreni pianeggianti mentre per i terreni declivi è più spostata verso monte.
Il “doppio pettine” inoltre consente di adottare diametri minori. Per la
scelta del punto di alimentazione del settore si deve preferire la posizione
centrale per terreni pianeggianti e l’alimentazione da un estremo o da un
punto intermedio spostato a monte per i terreni declivi. Il gruppo di
comando può essere posizionato sulla condotta di testata stessa o su una
condotta secondaria.
Quando è possibile si deve posizionare la fonte di approvvigionamento in
modo da ridurre al minimo lo sviluppo della condotta principale;
Progettazione idraulica:
¾ determinazione delle perdite di carico;
• perdite di carico localizzate: si verificano in presenza di variazioni di
velocità causate da brusche variazioni di diametro della condotta o della
direzione del flusso corrispondenti agli innesti degli irrigatori sulle
condotte, a gomiti, curve, saracinesche, valvole, filtri, ecc. Negli impianti
di aspersione le perdite di carico lungo le ali irrigue e nelle condutture di
testata sono trascurabili, mentre per la condotta principale si possono
stimare pari ad una percentuale del 10 ÷ 20% delle perdite di carico
continue;
• perdite di carico continue: sono dovute agli attriti lungo le pareti della
tubazione ed agli attriti interni al flusso d’acqua stesso e, pertanto,
risultano proporzionali alla lunghezza della condotta. Possono essere
calcolate mediante formule sperimentali ma risulta più pratico utilizzare
apposite tabelle o abachi predisposti dai produttori delle condotte in
funzione del materiale utilizzato, del diametro e della velocità dell’acqua.
Nel calcolo delle perdite di carico bisogna tener conto della presenza
lungo la condotta di eventuali sbocchi intermedi.
¾ criteri di progettazione:
• condotte distributrici: nel caso di più ali (alimentate da una condotta di
testata del settore) sottoposte a carico iniziale non regolato (assenza di
regolatori di pressione), i diametri dell’ala e della condotta di testata
devono essere scelti in modo che le differenze di portata fra gli irrigatori
siano minime e comunque inferiori al 10% della portata media;
• condotte adduttrici: in questo caso il dimensionamento segue un criterio
economico. Nel caso di alimentazione per gravità il diametro da adottare
è quello in grado di dissipare interamente il carico disponibile. In
presenza, invece, di impianto di sollevamento si deve adottare il
diametro che presenta il costo minore, dato dalla somma dei costi fissi di
acquisto della condotta e della pompa e dei costi di esercizio
dell’impianto di sollevamento.
¾ dimensionamento e verifica delle condotte di distribuzione (settore);
¾ dimensionamento e verifica della condotta principale;
¾ dimensionamento e verifica delle condotte secondarie: il diametro della
condotta della condotta di testata deve essere tale che la differenza massima di
carico nel settore non superi il 20 % del carico medio di funzionamento degli
ing. Maines Fernando
pag. 255
Meccanizzazione in viticoltura
Cap. 9 Gli impianti per l’irrigazione del vigneto
irrigatori69. Tale verifica può essere fatta mediante procedimenti semplificati
che fanno uso di semplici equazioni per l’individuazione dei soli irrigatori
sottoposti alla pressione minima, media e massima rispetto alle quali vengono
scelti i diametri che rispondono al criterio del 20%, nell’ipotesi che tutti gli
irrigatori abbiano una portata costante e pari a quella media. In alternativa si
possono utilizzare appositi modelli di simulazione del funzionamento
idraulico i quali, attraverso procedimenti iterativi, sono in grado di
determinare la pressione di funzionamento e la portata di ciascun irrigatore. I
risultati ottenuti con le due metodologie non si discostano in maniera
significativa.
La progettazione degli impianti di microirrigazione differisce da quanto visto per gli
impianti di aspersione per la modalità di erogazione caratterizzata dalla frequenza e
dalla localizzazione della distribuzione, sia nel caso di erogazione puntiforme che in
quello di erogazione lineare. In particolare l’uniformità di erogazione dipende
esclusivamente dall’uniformità di portata degli erogatori.
¾ determinazione delle variabili di progetto:
• superficie bagnata: nei climi umidi e per terreni con tessitura da media a
fine il valore minimo è del 20 ÷ 30% mentre per i climi semi-aridi si va da
un minimo del 33% ad un massimo del 67%;
• fabbisogno irriguo netto: nel calcolo di ETc si deve tener conto che le
perdite per evaporazione dal terreno non bagnato sono ridotte al minimo
per effetto della localizzazione;
• fabbisogno irriguo lordo;
• altezza di adacquamento;
• turno;
• scelta dell’erogatore e numero di erogatori per pianta: dipende da molti
fattori (fra loro contrastanti):
ƒ la qualità dell’erogatore espressa mediante il coefficiente di
variazione tecnologica;
ƒ le perdite di carico dovute all’innesto sull’ala;
ƒ la sensibilità all’occlusione;
ƒ il costo;
ƒ la durata e la stabilità delle caratteristiche funzionali nel tempo.
• portata dell’impianto e suddivisione in settori: il risultato dipende dal
valore della portata di punta necessaria per il funzionamento
contemporaneo di tutti gli erogatori, da confrontare con la portata
disponibile.
¾ progettazione idraulica:
• criteri di progettazione: per quanto riguarda il dimensionamento e la
verifica delle condotte principali e di quelle secondarie, si rimanda a
quanto detto per gli impianti ad aspersione;
Si considera un impianto irriguo per aspersione idraulicamente equilibrato se le differenze tra
l’irrigatore più favorito e quello più svantaggiato è inferiore al 20 % del valore della pressione di
esercizio.
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ing. Maines Fernando
pag. 256
Meccanizzazione in viticoltura
Cap. 9 Gli impianti per l’irrigazione del vigneto
•
determinazione delle perdite di carico: per quanto riguarda il calcolo sia
delle perdite di carico continue che di quelle localizzate, si rimanda a
quanto detto per gli impianti ad aspersione;
• dimensionamento e verifica delle condotte di distribuzione:
ƒ determinazione delle variazioni di carico ammissibile nel settore
sulla base di un prefissato valore di uniformità oppure di una
prefissata variazione massima di portata (generalmente si opera in
base al principio che sono accettabili variazioni di portata fino ad
un massimo del 10% della portata media);
ƒ ripartizione della variazioni di carico ammissibile nel settore tra ala
e condotta di testata;
ƒ determinazione della perdita di carico ammissibile nell’ala, noto
l’andamento altimetrico;
ƒ determinazione del diametro interno teorico dell’ala;
ƒ scelta del diametro commerciale dell’ala;
ƒ determinazione delle perdite di carico complessive nell’ala di
diametro uguale a quello commerciale scelto;
ƒ determinazione della differenza di carico ammissibile nella
condotta di testata;
ƒ determinazione della perdita di carico ammissibile nella condotta di
testata, noto l’andamento altimetrico;
ƒ determinazione del diametro interno teorico nella condotta di
testata;
ƒ scelta del diametro commerciale nella condotta di testata;
ƒ determinazione delle perdite di carico complessive nella condotta
di testata di diametro uguale a quello commerciale scelto;
ƒ determinazione dei carichi iniziale e minimo del settore, ed
eventualmente di quelli medio e massimo;
ƒ determinazione della portata dell’erogatore del settore funzionate
sotto il carico minimo, ed eventualmente medio e massimo;
ƒ verifica del coefficiente di uniformità di progetto;
ƒ se il valore di verifica è inferiore a quello prefissato, si ricomincia
dalla scelta del diametro commerciale dell’ala, adeguando
opportunamente i diametri commerciali.
¾ valutazione di campo delle prestazioni dell’impianto mediante prove di
portata degli erogatori da effettuarsi all’inizio ed alla metà della stagione
irrigua, utilizzando 16 erogatori (scelti in modo appropriato) per ciascun
settore.
ing. Maines Fernando
pag. 257
Meccanizzazione in viticoltura
Cap. 9 Gli impianti per l’irrigazione del vigneto
Le voci di capitolato per la realizzazione di un impianto irriguo possono essere le
seguenti:
¾ installazione e spianto cantiere per la realizzazione di pozzo a percussione;
¾ perforazione pozzo a percussione;
¾ posa di tubazione di rivestimento in PVC con giunti filettati;
¾ installazione di filtro in PVC con giunti filettati;
¾ allestimento e smontaggio del sistema di spurgo e per l’effettuazione delle
prove di portata;
¾ realizzazione di avampozzo interrato in CLS;
¾ esecuzione scavi e reinterri per la rete di distribuzione
¾ fornitura e posa di fili di ferro tripla zincatura per posa ala gocciolante;
¾ fornitura e posa di ala gocciolante;
¾ fornitura e posa in opera di scarichi completi di pozzetti.
ing. Maines Fernando
pag. 258