Le lavorazioni del terreno

Lezioni di produzioni vegetali 3° anno
Massimo Giubilei
GENERALITÀ E SCOPI
Per lavorazioni s’intendono tutte
quelle operazioni eseguite con mezzi
meccanici per rendere le condizioni
del terreno
più favorevoli ad
accogliere le colture.
Lo scopo più comune delle
lavorazioni è quello di ricostituire o
mantenere la struttura del terreno
per creare le migliori condizioni di
abitabilità per le piante coltivate,
intervenendo principalmente su una
o più proprietà fisiche, nonché su
quelle chimiche e biologiche del
suolo.
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Scopi delle lavorazioni
In sintesi gli scopi delle lavorazioni possono essere i
seguenti:
• Ripristinare la struttura
• Predisporre un buon letto di semina
• Arieggiare il terreno e favorire la regolazione del
bilancio idrico
• Rinettare il terreno dalle erbe infestanti
• Distribuire e interrare i concimi
• Distribuire e interrare le sementi
• Combattere i parassiti che vivono nel terreno
• Aumentare lo spessore utile del suolo
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Proprietà fisiche del terreno
Per poter eseguire correttamente le lavorazioni bisogna
conoscere bene le proprietà fisiche del terreno ed in
particolare:
 Tessitura
 Struttura
 Porosità
 Plasticità
 Tenaticità
 Adesività
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Tessitura
La tessitura è la classificazione granulometrica delle
particelle solide che compongono il terreno:
 Scheletro > 2 mm
 Terra fine
Sabbia grossa 2
Sabbia fina 0,2
Limo
0,02
Argilla
< 0,002
– 0,2 mm
– 0,02 mm
– 0,002 mm
mm
La tessitura si esprime con le % relative alle diverse classi.
La classificazione granulometriche della tessitura principalmente adottate sono quelle del:
• Società Internazionale di Scienza del Suolo (ISSS)
• Dipartimento Agrario degli Stati Uniti (USDA)
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Triangolo della Tessitura
Il triangolo della tessitura permette di classificare il
terreno come esempio sottostante
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Struttura
La struttura rappresenta il grado di aggregazione delle particelle. I
terreni possono essere strutturati e astrutturati.
La struttura è una caratteristica labile, si degrada nel tempo.
Le cause che determinano questo effetto sono:
 azione battente delle piogge mentre
 transito dei mezzi agricoli
 peso proprio delle particelle.
Anche le lavorazioni eseguite male compromettono la struttura,
infatti un suolo se lavorato con troppa umidità, soprattutto se
tendente all’argilloso, tende a produrre fango e ad impastarsi: la
struttura è fortemente compromessa anche per lungo tempo.
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Tenacità – Plasticità - Adesività
 La tenacità e la resistenze che il terreno oppone alla
penetrazione e all’avanzamento degli attrezzi.
 La plasticità è la caratteristica del terreno di
mantenere la forma che l’attrezzo gli conferisce
 L’adesività è la proprietà di un terreno di aderire agli
attrezzi e alle macchine.
Queste caratteristiche variano sia in base alla tessitura
che al grado di umidità del terreno
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Condizioni ideali per le lavorazioni
del terreno


Queste caratteristiche variano sia in base alla tessitura che al grado di umidità del terreno.
Nota:Fenomeno dell’arrabbiaticcio
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Classificazione delle lavorazioni
 In base alla profondità di esecuzione si possono
distinguere:
 Lavorazioni superficiali, fino ad una profondità di 20 cm
 Lavorazioni medie, con profondità tra i 20 e i 50 cm
 Lavorazioni profonde, con profondità oltre i 50 cm
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Classificazione delle lavorazioni
 In base all’epoca di esecuzione si possono distinguere:
 di messa a coltura (su terreni mai coltivati)
• ordinari
•
•
•
•
•
lavori preliminari (es. trinciatura)
lavori preparatori propriamente detti (es. aratura)
lavori complementari o di affinamento (es. erpicature)
Semina
lavori consecutivi (o di coltivazione o successivi)
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Classificazione delle lavorazioni
 In base all’epoca di esecuzione si possono distinguere:
 di messa a coltura (su terreni mai coltivati)
• ordinari
•
•
•
•
•
lavori preliminari (es. trinciatura)
lavori preparatori propriamente detti (es. aratura)
lavori complementari o di affinamento (es. erpicature)
Semina
lavori consecutivi (o di coltivazione o successivi)
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Gli strumenti per le lavorazioni
In base all’azione svolta dagli strumenti si possono
distinguere:
 Rovesciatori: l’aratro, la vanga (a mano) e la vangatrice
 Discissori: scarificatori, ripuntatori, erpici, estirpatori.
 Rimescolatori: (aratri a dischi e erpici a dischi,
zappatrici rotative, vangatrici, gli erpici a denti
ruotanti).
 Misti: combinazione di più attrezzi: esempio aratro e
ripuntatore, erpici e rulli, ecc..
 Speciali: (scavafossi, livellatrici, trinciasarmenti,
trinciastocchi, ecc.)
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L’aratro
L’aratro rappresenta l’attrezzo principe per le lavorazioni, è
formato:
• dalla bure per il sostegno e il collegamento degli organi
lavoranti;
• dal coltro o coltello per il taglio verticale della fetta;
• dal vomere per il taglio orizzontale della fetta;
• dall’orecchio o versoio per il rovesciamento;
• dagli organi di regolazione;
• dagli organi accessori (appendice, scalpello, petto,
avanvomere, piastra di contromuraglia)
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L’aratro
1. Bure
2. Dispositivo di attacco
3. Dispositivo di regolazione
4. Coltro o coltello
5. Scalpello
6. Vomere
7. Versoio (rotazione 90°)
8. Appendice (rotazione 45°)
8
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Gli aratri si possono classificare
• Trainati e portati
• Ad orecchio fisso o voltaorecchio
• Monovomere o polivomere
Inoltre ci sono anche:
 Aratri ravagliatori con accessorio per lavorare il fondo del solco
 Aratri rincalzatori o affossatori: vomere a 2 falde, con 2 versoi:
rincalzatura colture e apertura fossi
 Aratro talpa: apre canaletti sotterranei per il drenaggio; ha un corpo a
forma di ogiva
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Aratri
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L’aratura
• taglio verticale della fetta, eseguito dal coltello;
• taglio orizzontale della fetta, eseguito dal vomere;
• sollevamento, torsione e ribaltamento della fetta,
eseguiti dal versoio.
1)
2)
3)
4)
5)
6)
7)
8)
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terreno sodo
fetta tagliata
fette rivoltate
taglio eseguito dal coltello (h)
taglio eseguito dal vomere (L)
parete o muraglia
fondo o suola di lavorazione
solco aperto dall'ultimo
passaggio
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Elementi del terreno arato
• muraglia, parete verticale tagliata dal coltro;
• fetta, prisma di terra rovesciato;
• solco, parte vuota causata dal rovesciamento della
fetta;
• suola d’aratura o crostone di lavorazione,
corrispondente al fondo del solco dove l’aratro ha
strisciato esercitando una considerevole
compressione.
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Aspetti tecnici dell’aratura
 Il rivoltamento delle fette non è mai completo (90°+45°=135°), inoltre





ogni fetta si appoggia alla precedente e forma un angolo tra i 20° e i 70°
rispetto alla suola.
Con angoli ridotti (< 40°) si ha un miglior controllo delle erbe infestanti.
Con angoli più ampi (> 50°) si favorisce la penetrazione dell’acqua
piovana.
Con i versoi elicoidali si ha maggiore e più accurato ribaltamento,
mentre i versoi cilindrici producono maggiore sgretolamento della
zolla.
Rapporto larghezza della fetta (l) - profondità di lavorazione (p): valori
ottimali nel range 1 e 1,4.
Anche la velocità di avanzamento influisce sull’aratura, infatti più è
elevata più si ha sbriciolamento.
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Tipi di versoio
Il versoio può assumere diverse forme, che hanno azioni
meccaniche differenti sullo sgretolamento e il ribaltamento della
fetta.
 Il versoio elicoidale garantisce un ottimo rovesciamento della
fetta, che però va incontro ad uno sgretolamento scarso. Gli
aratri a versoio elicoidale vanno bene in ambienti umidi e con
terreni tendenzialmente argillosi, coperti da vegetazione che con
le radici lega la terra della fetta.
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Tipi di versoio
 Il versoio cilindrico produce forti tensioni in certi punti
della massa che ne provocano una frantumazione spinta.
Gli aratri a versoio cilindrico sono i più adatti ai terreni
compatti dei climi asciutti nei quali accade sovente di dover
lavorare in condizioni di grande tenacità.
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Tipi di versoio
 Il versoio misto o universale avendo carateristiche
comuni ai due precedenti garantisce un buon rivoltamento
e un discreto sgretolamento. Si adatta alla maggior parte
dei terreni, in particolare se è anche a geometria variabile.
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Tipi di versoio
 Il versoio a losanga presenta una serie di caratteristiche positive,
quali: maggior ribaltamento della fetta; solco più largo; migliore
condizione per aratura entro solco che consente di ribaltare la fetta più
facilmente con conseguenti minor sforzi di trazione. Inoltre gli aratri
con versoi a losanga sono più corti di quelli con versoio tradizionale e di
conseguenza si ha minor sforzo di sollevamento dell’aratro
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Tipi di versoio
 Il versoio fenestrato caratterizzato da una serie di fasce con
conseguente riduzione della superficie di attrito, richiede minori forze
di trazione ed è molto indicato su terreni plastici ed adesivi. Consente
un notevole risparmio di energia.
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Tabella riassuntiva
La scelta del versoio influisce su molti aspetti tecnici come è
sintetizzato brevemente nella tabella.
tipo di versoio
elicoidale
cilindrico
30-35°
40-45°
bassa (3-5 km/h)
alta (6-9 km/h)
≈ 1,4
< 1,2
tenace
sciolto
Angolo α con la direzione di avanzamento
Velocità di lavoro
Rapporto larghezza/profondità (L/p)
Adatto per terreno
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Esecuzione dell’aratura
 Nei terreni pianeggianti l’aratura può essere eseguita in
diverse maniere: colmando, scolmando e alla pari.
 Nei terreni declivi l’aratura può essere eseguita di
traverso (fino a pendenze del 15%) o a rittochino
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Aratura a colmare
 L’aratura a colmare si esegue iniziando la lavorazione dal
centro del campo, lungo l’asse longitudinale, rivoltando la
fetta verso il centro e poi si prosegue fino a raggiungere i
due margini laterali del campo. Le fette di terreno vengono
rovesciate sempre verso il centro e si conferisce una
baulatura al campo.
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Aratura a scolmare
 L’aratura a scolmare si esegue iniziando la lavorazione
lungo uno dei due lati e rovesciando la fetta verso l’esterno
del campo, si prosegue poi in modo progressivo verso il
centro del campo. Alla fine si ottiene una controbaulatura
del campo.
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Aratura alla pari
 L’aratura alla pari si esegue iniziando la lavorazione da uno
dei due lati e ci si sposta progressivamente verso l’altro lato
ribaltando la fetta sempre verso lo stesso lato. Per evitare il
viaggio di ritorno a vuoto bisogna utilizzare gli aratri
voltaorecchio. Inoltre è buona norma invertire ogni anno il
lato di partenza del lavoro.
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Aratura a rittochino (di collina)
 In collina quando le pendenze sono eccessive (oltre il
20%) si opera con l’aratura a rittochino ossia operando
in discesa lungo le linee di massima pendenza
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Aratura al traverso (di collina)
 In collina quando le pendenze lo consentono (fino al 20 %) si
può arare al traverso, ossia si opera lungo le curve di livello,
avendo l’accortezza di rovesciare la fetta verso valle. Anche se ciò
comporta il rischio di ribaltamento del trattore.
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Epoca di esecuzione
 Autunnale:
Interramento concimi organici in un momento di lenta mineralizzazione,
prevale l’umificazione; favorita l’azione di fattori climatici (temperatura: gelodisgelo = azione di rottura zolle)
 Invernale:
soluzione di ripiego se non si sono effettuate le autunnali: difficoltà di trovare
terreno in tempera, minor tempo per l’azione del gelo.
 Primaverile:
poco prima della semina per evitare rapida degradazione della s.o.; difficile
preparare bene il letto di semina senza l’aiuto degli agenti climatici. Ordinarie
solo in terreni molto sciolti. Si effettuano in terreni torbosi per favorire la
mineralizzazione
 Estiva
Comportano forte mineralizzazione dell’humus, si effettuano in caso occorra
accumulare acqua e le piogge che comincino già a settembre, o in suoli argillosi
che diventano rapidamente troppo bagnati e non lavorabili. Comporta l’uso di
trattrici di alta potenza e forte consumo degli attrezzi.
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Difetti dell’aratura
 Formazione di zollosità con grandezza diversa
 necessità di intervenire con altri lavori
complementari(erpicature)
 attendere l’azione degli agenti atmosferici
 formazione della suola d’aratura
 inversione degli strati quando si eseguono arature
profonde.
Un’alternativa è quella di eseguire la lavorazione a
doppio strato.
Comunque nonostante questi aspetti negativi l’aratura
resta ancora il lavoro più praticato nell’agricoltura
tradizionale.
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Minimun tillage e zero tillage, lavorazione conservativa
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Sistemi di lavorazione
In generale i sistemi di lavorazione del terreno sono stati
inquadrati in tre tipologie fondamentali ad impatto
ambientale decrescente:
1. lavorazione convenzionale, che prevede il
rivoltamento del terreno, effettuata mediante aratura
e successivo affinamento del letto di semina;
2. lavorazione conservativa, che non prevede il
rivoltamento del terreno, effettuata mediante
ripuntatura più affinamento del letto di semina;
3. non-lavorazione o semina diretta su terreno sodo
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Lavorazione conservativa
Con “agricoltura conservativa” si intende l’insieme delle pratiche che
minimizzano l’alterazione della struttura e della naturale biodiversità del
suolo, salvaguardandolo dall’erosione e dalla degradazione.
Lo scopo principale della lavorazione conservativa è quello di ridurre
l’impatto eccessivo e il danno deribante delle lavorazioni intensive
(l’aratura o la ripuntatura).
L’agricoltura conservativa, prevede solo lavorazioni secondarie
(estirpatura, morganatura, erpicatura, ecc.), che rimescolano il terreno
con le stoppie solo negli strati più superficiali.
Questa tecnica è detta lavorazione conservativa o ridotta, perché consente
di dissodare il terreno quanto basta, senza portare a degrado la quota di
sostanza organica e di humus in esso presente.
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Lavorazione conservativa
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Zero tillage o No-tillage
Il no-tillage è un sistema di coltivazione che prevede
la semina direttamente sul terreno non lavorato (sod
seedind), su cui sono presenti i residui della coltura
precedente.
Si utilizzano seminatrici provviste di dischi o sottili
denti, in grado di aprire un solco nel suolo sufficiente
per depositarci il seme, che poi viene ricoperto.
L’obiettivo del No tillage (zero tillage o semina
diretta) è di muovere la minore quantità di suolo
possibile per non portare in superficie i semi delle
infestante e non stimolarli alla germinazione.
Non vengono eseguite altre lavorazioni anche perché
i residui della coltura precedente, che rimangono
indisturbati sulla superficie, si comportano come
pacciamatura.
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Tecniche a confronto
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Tecniche a confronto
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• Aratro rotativo
• Vangatrice
• Erpice a dischi
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Aratro rotativo
Gli aratri rotativi sono
particolarmente indicati su terreni
destinati alla coltivazione di ortaggi e
coltivazioni in campo aperto, che
non richiedono lavorazioni profonde
ma frequenti.
Si possono impiegare sia in
condizioni di secco che di bagnato.
Il terreno dopo la lavorazione è
pronto per la semina.
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Aratro rotativo
L’aratro rotativo è costituito da
un’asse, azionato dalla pdp, sul quale
sono inseriti dei denti (in genere 3)
concavi per terreni asciutti e convessi
per terreni bagnati.
La larghezza di lavoro va dai 2,5 m ai
4 m, mentre la profondità di lavoro è
di circa 35 cm.
Il telaio è chiuso da un carter di
protezione e posteriormente può
essere presente un cofano livellatore
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Vangatrice
La vangatrice esegue la lavorazione seguendo i
movimenti della vangatura a mano, taglio della fetta ,
ribaltamento e sgretolamento, senza creare la suola dura
sotto il terreno. La lavorazione viene fatta in modo
omogeneo per tutta la larghezza della macchina
rivoltando uniformemente il terreno in modo da favorire
l'interramento del concime, del letame o delle stoppie,
lasciando il terreno spianato e con zollosità ridotta che
spesso si può già procedere direttamente alla semina.
Per funzionare deve essere collegata alla pdp, con il suo
movimento oltre ad un impiego minimo di energia del
trattore ne aiuta l'avanzamento tanto che questo é il solo
attrezzo che può lavorare in terreni bagnati perché il
trattore non rischia di impantanarsi e, nei terreni in
pendenza, oltre ad aiutare l'avanzamento del trattore, lo
mantiene in una posizione stabile.
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Vangatrice
La vangatrice è formata da un telaio con attacco a tre
punti, sul quale è montato l’albero a gomiti e la scatola
motoriduttrice vhe in alcuni modelli può variare i
rapporti.
Sul telaio sono montate, mediante una staffa
incernierata, le vanghegge la cui estremità superiore è
collegata direttamente all’albero a gomiti.
Lateralmente sono presenti le slitte per la regolazione
della profondità.
Può essere presente un carter che ricopre la macchina.
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Vangatrice - dati tecnici
Larghezza da 150 cm fino a 400 cm
Numero di vanghegge da 6 a 16
Giri al minuto 140 – 180
Velocità di avanzamento 1,5 – 3 Km/h
Profondità di lavorazione 15 – 30 cm
Svantaggi:
 poco sminuzzamento delle zolle
 profondità max 25-30 cm
 lenta.
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Erpice a dischi
L’erpice a dischi è un attrezzo trainato,
formato da due serie di dischi (calotte
sferiche) montati folli su due assi disposti
a “V “o a “X”, che consente un forte
rimescolamento del terreno senza creare
la suola di lavorazione.
È adatto in terreni sciolti, anche pietrosi e
con grosse radici, però interra male le
erbe infestanti.
Utilizzato sui terreni plastici (umidi) li
impasta distruggendo la struttura.
Essendo molto pesanti, per poter
affondare nel terreno, richiedono grandi
forze di trazione.
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Erpice a dischi
L’erpice a dischi per essere trasportato si
collega all’attacco a tre punti.
I dischi possono avere il margine liscio o
dentato, sono dotati di raschiaterra per
mantenerli liberi.
La concavità è opposta nei due assi per
consentire un maggiore e migliore
rimescolamento del terreno.
Il diametro dei dischi varia tra i 40 e i 60
cm, di conseguenza anche la profondità
di lavorazione oscilla tra i 15 e i 25 cm.
In alcuni modelli i dischi sono montati su
mozzi indipendenti.
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Scarificatori o Ripuntatori
Estirpatori
Erpici a denti
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Scarificatori o ripuntatori
Gli scarificatori (chiamati anche
rippers, chisels) eseguono dei tagli
verticali nel suolo, determinandone
una
grossolana
disgregazione;
possono giungere a profondità anche
notevoli (oltre il metro).
Sono costituiti da un telaio sul quale
sono montati 1 – 3 – 5 organi lavoranti
(grossi coltelli che terminano con uno
scalpello).
Gli organi lavoranti sono in genere
inclinati anteriormente
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Scarificatori o ripuntatori
Nello scarificatore vibrante (vibrotiller)
i denti sono fatti vibrare
opportunamente da un sistema di
masse eccentriche comandate dalla
presa di forza della trattrice, oppure
con sistema idraulico, in modo da
provocare lo sgretolamento spinto della
massa terrosa.
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Ripuntatura
Gli effetti della ripuntatura sul terreno dipendono sia
dalla distanza tra un organo lavorante e l’altro, sia dalla
profondità di esecuzione.
La ripuntatura serve anche per rompere il crostone di
lavorazione o suola d’aratura
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Ripuntatura
La ripuntatura non può essere considerata una
lavorazione alternativa all’aratura, ma bensì
complementare ad essa.
Infatti la ripuntatura:
 favorisce il drenaggio e l’areazione profonda
 favorisce la penetrazione dell’acqua
 aumenta lo strato utile per le radici senza portare in superficie lo strato
inerte
 consente arature più superficiali (25-30 cm)
 riduce i tempi di lavoro con minori oneri energetici
 elimina la suola di lavorazione
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Strumenti discissori
gli erpici
• Erpice a telaio rigido (a zig-zag)
• Erpice oscillante (comandato dalla pdp)
• Erpice canadese
• Erpice snodato o a maglia
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Strumenti discissori
L’estirpatore
 L’estirpatore è uno strumento i cui organi lavoranti
sono piccoli vomeri o vanghegge a bordi taglienti,
portati da robusti bracci arcuati; essi tagliano il terreno
orizzontalmente a media profondità in modo da
recidere e svellere le erbacce presenti, oltre che
disgregare il terreno.
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Strumenti rimescolatori
aratri a dischi
 Gli aratri a dischi consistono di una o più calotte
sferiche a bordo tagliente, montate folli su assi
subverticali un po’ inclinati sia rispetto al piano
orizzontale che rispetto alla direzione di
avanzamento. La terra, tagliata dal disco, fa
pressione su questo che, per tale fatto, gira
trascinandola, sollevandola e rimescolandola.
 Questi aratri a dischi lavorano bene solo in terreni
sciolti, con poco cotica erbosa, per profondità
modeste.
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