P.P. BalsariBalsari, M. Manzone, G. , M. Manzone, G. AiroldiAiroldi
MECCANIZZAZIONE DELL’IMPIANTO MECCANIZZAZIONE DELL’IMPIANTO
E DEGLI INTERVENTI COLTURALI E DEGLI INTERVENTI COLTURALI
NELLE SRFNELLE SRF
OTTIMIZZAZIONE DELLA FILIERA DI PRODUZIONE DI BIOMASSE LIGNO-CELLULOSICHE
Università di Torino Università di Torino DEIAFA DEIAFA -- SezSez. meccanica. meccanica.
LA SITUAZIONE ATTUALELA SITUAZIONE ATTUALE
BASSO LIVELLO DI MECCANIZZAZIONEBASSO LIVELLO DI MECCANIZZAZIONE(meccanizzazione in fase di definizione)(meccanizzazione in fase di definizione)
RIDOTTA PRODUTTIVITA’ DEL LAVORORIDOTTA PRODUTTIVITA’ DEL LAVORO
COSTI ELEVATICOSTI ELEVATI
Manodopera necessaria nel ciclo Manodopera necessaria nel ciclo produttivo del mais e della SRF produttivo del mais e della SRF
0
5
10
15
20
mais SRF
44--8 h UL/ha anno8 h UL/ha anno
1515--20 h UL/ha anno20 h UL/ha anno
Fabb
isog
no m
anod
oper
a (h
UL/
ha a
nno)
0,00
0,25
0,50
0,75
1,00
mais SRF
0,160,16--0,32 0,32 hULhUL/tss/tss
0,750,75--1,00 1,00 hULhUL/tss/tss
Fabb
isog
no m
anod
oper
a (h
UL/
tss)
Manodopera necessaria nel ciclo Manodopera necessaria nel ciclo produttivo del mais e della SRF produttivo del mais e della SRF
Dati Dati RiRi..SelvSelv.Italia.Italia
Tempo totale = 15 Tempo totale = 15 -- 20 ore uomo/ha all’anno 20 ore uomo/ha all’anno (ciclo di 8 anni)(ciclo di 8 anni)
impiego manodopera (%)
5,2
4,6
14,3
7,4
19,9
22,6
1,6
16,9
2,1
2,7
2,8
0 5 10 15 20 25 30
dicioccatura
trasporto
raccolta
irrigazione
lavorazione interfila
trattamenti insetticidi
diserbo pre-em
impianto
erpicatura
conc. fondo
aratura
Impiego di manodoperaImpiego di manodoperanel ciclo produttivo della SRF di piopponel ciclo produttivo della SRF di pioppo
Attività DEIAFA dell’Università di TorinoAttività DEIAFA dell’Università di Torino
Individuazione Individuazione soluzioni costruttive ed operative ottimalisoluzioni costruttive ed operative ottimali
RiRi..SelvSelv.Italia.Italia del MIPAF del MIPAF BiofilBiofil della Regione Piemontedella Regione Piemonte
Progetto:
Impianto Impianto SRFSRF
Cure colturali Cure colturali SRFSRF
Impianto della SRFLa scelta della meccanizzazione dipende dal sesto
d’impianto adottato e dal tipo di materiale di propagazione
RIDOTTA DENSITA’RIDOTTA DENSITA’raccolto a 4raccolto a 4--5 anni5 anni
1600 piante/ha1600 piante/hatalee o astoni talee o astoni vertvert..
ELEVATA DENSITA’ELEVATA DENSITA’raccolto a 2raccolto a 2--3 anni3 anni
6700 piante/ha6700 piante/hatalee o astoni talee o astoni orizzorizz..
Impianto della SRFA) Materiale di propagazione: astoniA) Materiale di propagazione: astoni
Impianto della SRF (sesto rado)(sesto rado)
TRIVELLATRIVELLA
Numero addetti
Numero file
Capacità lavoro (ha/h)
Potenza MM (kW)
Manodopera impiegata (h.uomo/ha)
3
1
0,2
60
39,3
Impianto della SRF (sesto rado)(sesto rado)
Prototipo ALLASIA Prototipo ALLASIA Velocità avanzamento (km/h)
Numero addetti
Numero file
Capacità lavoro (ha/h)
Potenza MM (kW)
Manodopera impiegata (h.uomo/ha)
2,2
3
1
0,6
90
13,5
Ruota compattatrice Pattino Disco coprisolco
AssolcatoreAttacco atre punti
Impianto della SRF (sesto fitto)(sesto fitto)
Macchina SALIX MASKINER Macchina SALIX MASKINER
Velocità avanzamento (km/h)
Numero addetti
Numero file
Capacità lavoro (ha/h)
Potenza MM (kW)
Manodopera impiegata (h.uomo/ha)
4
4
2
1,4
60
2,8
Impianto della SRF (sesto fitto)(sesto fitto)
Prototipo DEIAFA
Velocità avanzamento (km/h)
Numero addetti
Numero file
Capacità lavoro (ha/h)
Potenza MM (kW)
Manodopera impiegata (h.uomo/ha)
2,2
3
2
1,3
60
6,5
Impianto della SRFB) Materiale di propagazione: talee e piantine a B) Materiale di propagazione: talee e piantine a radice nudaradice nuda
Impianto della SRF (sesto fitto)(sesto fitto)
Macchina BERTOMacchina BERTO
Velocità avanzamento (km/h)
Numero addetti
Numero file
Capacità lavoro (ha/h)
Potenza MM (kW)
Manodopera impiegata (h.uomo/ha)
1,1
3
1
0,3
40
14,2
Impianto della SRF (sesto fitto)(sesto fitto)
Macchina ROTORMacchina ROTOR
Velocità avanzamento (km/h)
Numero addetti
Numero file
Capacità lavoro (ha/h)
Potenza MM (kW)
Manodopera impiegata (h.uomo/ha)
1
3
1
0,3
40
11,8
Impianto della SRF (sesto fitto)(sesto fitto)
Macchina ALLASIA T1Macchina ALLASIA T1
Velocità avanzamento (km/h)
Numero addetti
Numero file
Capacità lavoro (ha/h)
Potenza MM (kW)
Manodopera impiegata (h.uomo/ha)
1,2
3
1
0,4
45
9,9
Impianto della SRF (sesto fitto)(sesto fitto)
MacchinaMacchina ALLASIA R1ALLASIA R1
Velocità avanzamento (km/h)
Numero addetti
Numero file
Capacità lavoro (ha/h)
Potenza MM (kW)
Manodopera impiegata (h.uomo/ha)
1,1
3
1
0,3
40
9,1
Impianto della SRF (sesto fitto)(sesto fitto)
Macchina SPAPPERIMacchina SPAPPERI
Velocità avanzamento (km/h)
Numero addetti
Numero file
Capacità lavoro (ha/h)
Potenza MM (kW)
Manodopera impiegata (h.uomo/ha)
0,9
4
2
0,5
60
7,8
Impianto della SRF (sesto fitto)(sesto fitto)
Velocità avanzamento (km/h)
Numero addetti
Numero file
Capacità lavoro (ha/h)
Potenza MM (kW)
Manodopera impiegata (h.uomo/ha)
1,2
4
2
0,7
60
6,5
Macchina SPAPPERI TTP 200Macchina SPAPPERI TTP 200
Impianto della SRF (sesto fitto)(sesto fitto)
Macchina SPAPPERI PACCIAMANTEMacchina SPAPPERI PACCIAMANTE
Velocità avanzamento (km/h)
Numero addetti
Numero file
Capacità lavoro (ha/h)
Potenza MM (kW)
Manodopera impiegata (h.uomo/ha)
1
3
1
0,3
40
11,8
Impianto della SRF (sesto fitto)(sesto fitto)
MacchinaMacchina OLIVEROLIVER
Velocità avanzamento (km/h)
Numero addetti
Numero file
Capacità lavoro (ha/h)
Potenza MM (kW)
Manodopera impiegata (h.uomo/ha)
1,1
4
2
0,6
60
6,1
Impianto della SRF Livello di Attecchimento (%)
97
94
95
95
92
95
96
88
92
Rotor
Spapperi Pacc.
Allasia T1
Allasia R1
Oliver
Spapperi Trad.
Berto
Salix Maskiner
Deiafa
97
92
0 20 40 60 80 100 120
Allasia V1
Trivella
livello di attecchimento (%)
talee
universali
astoni
Sesto fitto (da 88 a 97 %)
Sesto rado (da 92 a 97 %)astoni
ASTONI orizzontaliASTONI orizzontali TALEETALEE
Impianto della SRF Attecchimento
Invest. Finale: 4-6 piante x m Invest. Finale: 3-4 piante x m
Attecchimento al 1° anno (prototipo DEIAFA)Attecchimento al 1° anno (prototipo DEIAFA)Impianto della SRF
Astoni orizzontali di pioppoAstoni orizzontali di pioppoN° germogli per metro lineareAltezza media delle piante (m)Diametro medio a 1,3 metri (cm)
:::
da 3,5 a 6,5da 2 a 4da 1,2 a 2,7
0
1
2
3
4
5
6
7
P8008
4
8501
6
8503
7
8002
0
DEL183
0240
3383
1480
20
8408
283
1480
41
8407
8
8200
3
8503
783
1480
4183
1600
2983
0090
1283
0390
1883
0390
0983
1600
29
8008
4
8002
0
8007
8
n° germogli (m)alt media (m)diam medio (cm)
Impianto della SRF (Capacità di lavoro)
Astoni
Universali
Talee
Sesto fitto (da 0,3 a 1,4 ha/h)
0,2
0,4
0,7
0,5
0,3
1,4
1,3
0,00 0,20 0,40 0,60 0,80 1,00 1,20 1,40 1,60
Allasia V1
Trivella
Rotor
Spapperi Pacc.
Allasia T1
Spapperi TTP
Allasia R1
Oliver
Spapperi Trad
Berto
Salix Maskiner
Deiafa
capacità operativa (ha/h)
Sesto rado (da 0,2 a 0,6 ha/h)
0,6
0,3
0,3
0,3
0,6
Astoni
Impianto della SRF (Fabbisogno di manodopera)
astoni
universali
talee11,8
9,9
6,5
9,1
6,1
7,8
14,2
2,8
Rotor
Spapperi Pacc.
Allasia T1
Spapperi TTP
Allasia R1
Oliver
Spapperi Trad
Berto
Salix Maskiner
Deiafa
39,3
13,5
0,0 2,0 4,0 6,0 8,0 10,0 12,0 14,0
Allasia V1
Trivella
Fabbisogno manodopera (h.uomo/ha)
Sesto fitto (da 2,8 a 14,2 h.uomo/ha)
Sesto rado (da 13,5 a 39,3 h.uomo/ha)
6,5
11,8
Costo di esercizio delle trapiantatriciCosto di esercizio delle trapiantatriciImpianto della SRF
050
100150200250300350400450
0 10 20 30 40 50 60
Allasia V1Trivella
Superficie lavorata all'anno (ha)
Cos
to (€
/ha)
Sesto rado
050
100150200250300350400450
0 10 20 30 40 50 60
Superficie lavorata all'anno (ha)
Cos
to (€
/ha)
RotorSpapperi Pacc.
Allasia T1Spapperi TTP 200Allasia R1OliverSpapperi TradBertoSalix MaskinerDeiafa
Sesto fitto(140-70 €/ha)
(260-150 €/ha)
Impianto della SRFCapacità di lavoro (ha/h)Fabbisogno manodopera (h.uomo/ha)Fabbisogno energetico (GJ/ha)
0
1
2
3
4
5
6
capacità di lavoro fabbisogno manod. fabbisogno energ.
fittorado
0,750,55
4,5
5,3
0,9
2,2
1,22,1
Costo di esercizio (€/ha x 100)
Costo di eser..
Le cure colturali nelle SRFLe cure colturali nelle SRF
Controllo infestantiControllo infestanti
-- filafila (impianto + ogni ceduazione)(impianto + ogni ceduazione)
-- interfila (interfila (ogni anno)ogni anno)
Controllo parassiti (ogni anno)Controllo parassiti (ogni anno)
-- Cryptorhyncus lapathiCryptorhyncus lapathi (Punteruolo del pioppo)
-- Paranthene tabaniformisParanthene tabaniformis (Tarlo vespa)
-- HyphantriaHyphantria cunea cunea (defogliatore)
Interventi meccaniciInterventi meccanici
-- erpicierpici
-- zappatricizappatrici
Macchine per le cure colturali
Interventi chimici Interventi chimici (macchine irroratrici)(macchine irroratrici)
-- barre diserbo localizzato barre diserbo localizzato e none non
-- atomizzatori tradizionali atomizzatori tradizionali e con torrettae con torretta
-- barre barre scavallantiscavallanti
DISERBO MECCANICO
Erpice a dischi
Velocità avanzamento (km/h)
Numero addetti
Larghezza lavoro (m)
Capacità lavoro (ha/h)
Potenza MM (kW)
Manodopera impiegata (h.uomo/ha)
5
1
3
0,8
58
1.2
Erpice a denti
Macchine per le cure colturali
Velocità avanzamento (km/h)
Numero addetti
Larghezza lavoro (m)
Capacità lavoro (ha/h)
Potenza MM (kW)
Manodopera impiegata (h.uomo/ha)
5
1
3
0,8
45
1.2
DISERBO MECCANICOVelocità avanzamento (km/h)
Numero addetti
Larghezza lavoro
Capacità lavoro (ha/h)
Potenza MM (kW)
Manodopera impiegata (h.uomo/ha)
3,5
1
3
0,8
58
1,2
Velocità avanzamento (km/h)
Numero addetti
Larghezza lavoro (m)
Numero file
Capacità lavoro (ha/h)
Potenza MM (kW)
Manodopera impiegata (h.uomo/ha)
3,5
3
1.2
2
2,1
75
0,5
Interfila
Localizzato sulla fila
Macchine per le cure colturali
giorni dall'intervento (n°)
effic
ienz
a (%
)
0102030405060708090
100
0 10 20 30 40 50 60 70
erpice a dischierpice a dentizappatrice
Macchine per le cure colturaliEfficienza delle attrezzature utilizzate per il controllo
meccanico delle malerbe riferita alla fitomassa presente
DISERBO CHIMICO PRE-EMERGENZA (dopo l’impianto)
Irrorazione a pieno campo
Irrorazione localizzata sulla fila
Velocità avanzamento (km/h)
Numero addetti
Larghezza lavoro (m)
Capacità lavoro (ha/h)
numero file trattate
Volume distribuito (l/ha)
Manodopera impiegata (h.uomo /ha)
5
1
12
3
2
400
0,3
Velocità avanzamento (km/h)
Numero addetti
Larghezza lavoro (m)
Numero file trattate
Capacità lavoro (ha/h)
Volume distribuito l/ha
Manodopera impiegata (h.uomo /ha)
5
1
1,5
2
2,1
200
0,5
Macchine per le cure colturali
Velocità avanzamento (km/h)
Numero addetti
Larghezza lavoro (m)
Numero file trattate
Capacità lavoro (ha/h)
Volume distribuito (l/ha)
Manodopera impiegata (h.uomo/ha)
Macchine per le cure colturaliDISERBO CHIMICO PRE-EMERGENZA
(prima della ripresa vegetativa del 2°anno)
6
1
18
6
4,6
600
0.2
Irroratrice a barra scavallante
Macchine per le cure colturaliEfficienza delle irroratrici utilizzate per la
distribuzione della miscela erbicida riferita alla fitomassa presente
0102030405060708090
100
0 10 20 30 40 50 60 70
giorni dall'intervento (n°)
effic
ienz
a (%
)
Macchine per le cure colturali
Fitomassa presente nelle aree esaminate
Copertura fogliare: testimone 90 % area trattata 5%
Infestanti rilevate Testimone (%) Area tratt. (%)Amarantus retroflexus L. 15 50
Capsella bursa pastoris Moench Tracce -
Chenopodium album L. 20 -
Portulaca oloracea L. 10 -
Sorghum halepense Pers. 50 50
Veronica persica Poir. 5 -
Macchine per le cure colturaliCosto di esercizio delle attrezzature impiegate
per il controllo delle infestanti
0
10
20
30
40
50
60
70
80
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000utilizzo annuo (h)
cost
o es
erci
zio
( €/h
a)
Erpice a denti e a dischiZappatrice rotativaDiserbo localizzatoBarra scavallanteBarra portata
Da 32 a 8 €/ha
X
Macchine per le cure colturaliControllo delle infestantiControllo delle infestanti
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
meccanico chimico meccanico chimico
Sesto fitto Sesto rado
capacità operativa (ha(h)
Efficacia (parti per intero)
Fabb. Manodopera (h.uomo/ha
0,8 0,8 1,2
2,5
0,9
0,3
0,8 0,81,2
1,1 0,9 0,9
Macchine per il controllo dei parassiti delle SRF
Problematiche:Problematiche:
-- vegetazione molto sviluppata vegetazione molto sviluppata sia in altezza che in larghezzasia in altezza che in larghezza
-- difficoltà passaggio irroratrice difficoltà passaggio irroratrice (impianti fitti) (impianti fitti)
scarsa e non uniforme scarsa e non uniforme copertura del bersaglio copertura del bersaglio
2 metri
4 metri
DISTRIBUZIONE INSETTICIDI E FUNGICIDI Velocità avanzamento (km/h)
Numero addetti
Larghezza lavoro (m)
Numero file trattate
Capacità lavoro (ha/h)
Volume distribuito (l/ha)
Manodopera impiegata (h.uomo/ha)
6
1
3
1
0,9
600
1,1
Velocità avanzamento (km/h)
Numero addetti
Larghezza lavoro (m)
Numero file trattate
Capacità lavoro (ha/h)
Volume distribuito (l/ha)
Manodopera impiegata (h.uomo/ha)
6
1
6
2
1,8
600
0,56
Macchine per le cure colturali
Irroratrice a torretta
Barra verticale
DISTRIBUZIONE INSETTICIDI E FUNGICIDI Velocità avanzamento (km/h)
Numero addetti
Larghezza lavoro (m)
Numero file trattate
Capacità lavoro (ha/h)
Volume distribuito (l/ha)
Manodopera impiegata (h.uomo/ha)
6
1
18
6
5,4
300
0,2
Velocità avanzamento (km/h)
Numero addetti
Larghezza lavoro (m)
Numero file trattate
Capacità lavoro (ha/h)
Volume distribuito (l/ha)
Manodopera impiegata (h.uomo/ha)
5
1
9
3
2,7
600
0,4
Macchine per le cure colturali
Atomizzatore
Cannone a getto orizzontale
cannone (flusso trasversale ai filari)cannone (flusso trasversale ai filari)
Macchine per le cure colturali(qualità della distribuzione)
0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 33 36 39
Dep
osito
med
io s
ulla
vege
tazi
one
(µl/c
m2)
Distanza erogazione (m)
Velocità avanzamento (km/h)
Numero addetti
Larghezza lavoro (m)
Numero file trattate
Capacità lavoro (ha/h)
Volume distribuito (l/ha)
Manodopera impiegata (h.uomo/ha)
6
1
18
6
5,6
600
0.2
Macchine per le cure colturaliDISTRIBUZIONE INSETTICIDI E FUNGICIDI
Irroratrice a barra scavallante
0,0000,0500,1000,1500,2000,2500,3000,3500,4000,4500,500
barra verticale torretta barra scavallante0
2
4
6
8
10
12
deposito (µl/cm2) CV (%)
8
109
0,022
0,440
0,340
Macchine per le cure colturali(qualità della distribuzione)
impianti in riposo vegetativo impianti in riposo vegetativo
0,850
0,260
0,110
35
2017
0,0000,1000,2000,3000,4000,5000,6000,7000,8000,900
cannone a gettoorizzontale
barra scavallante irroratrice adaeroconvezione
0
510
15
20
2530
35
40
deposito (µl/cm2) CV (%)
Macchine per le cure colturali(qualità della distribuzione)
impianti in periodo vegetativo impianti in periodo vegetativo
scelta del volume da irrorare scelta del volume da irrorare
Macchine per le cure colturali(qualità della distribuzione)
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1.0
1,2
300 600 900
Diserbo (post-impianto)insetticidi
Dep
osito
med
io s
ulla
vege
tazi
one
(µl/c
m2 )
Volume di miscela distribuita (l/ha)
1,4
0,6 0,6
0,2 0,250,13
Macchine per le cure colturaliCosto di esercizio delle irroratrici
oggetto delle prova
0
10
20
30
40
50
60
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
utilizzo annuo (h)
cost
o di
ese
rciz
io (€
/ha) Barra scavallante
TorrettaAeroconvezioneCannone
Da 16 a 8 €/ha
X
Macchine per le cure colturali
Capacità di lavoro (ha/h)Fabbisogno manodopera (h.uomo/ha)Fabbisogno energetico (GJ/ha)
0
1
2
3
4
5
6
capacità di lavoro fabbisogno manod. fabbisogno energ.
fittorado4,1
1,2
0,30,8
2,2
3,7
2,2
4,5
Costo di esercizio (€/ha x 100)
Costo di eser..
ConclusioniMessa a dimora del materiale di propagazioneMessa a dimora del materiale di propagazione
L’impiego del prototipo DEIAFA permette di incrementare la produttività del lavoro del 45% e ridurre il fabbisogno di manodopera del 150% rispetto alle trapiantatrici attualmente in commercio
l’impiego del prototipo Allasia V1 garantisce una maggiore capacità di lavoro (circa il 150%) e un considerevole contenimento (circa il 140%) del fabbisogno di manodopera rispetto al metodo tradizionale di trapianto.
Impianto fittoImpianto fitto
Impianto radoImpianto rado
Grazie allo sviluppo di specifici prototipi è stato Grazie allo sviluppo di specifici prototipi è stato possibile ridurre di circa il 50% i costi d’impiantopossibile ridurre di circa il 50% i costi d’impianto
ConclusioniControllo delle infestantiControllo delle infestanti
Risultano evidenti i vantaggi sia dal punto di vista ambientale che operativo del diserbo chimico localizzato rispetto a di pieno campo
L’impiego dell’erpice a dischi consente una maggiore capacità di lavoro e un minore costo di esercizio rispetto alle zappatrici pur garantendo un adeguato controllo delle infestanti
Diserbo in Diserbo in prepre--emergenzaemergenza
Diserbo in postDiserbo in post--emergenzaemergenza
Meglio diserbo chimico localizzato e Meglio diserbo chimico localizzato e meccanico con erpice a dischimeccanico con erpice a dischi
ConclusioniControllo delle patologieControllo delle patologie
La massima efficacia de gli interventi viene raggiunta con volumi di distribuzione intermedi (600 l/ha)
L’impiego dell’irroratrice a barra scavallante a parità di qualità della distribuzione garantisce una capacità di lavoro superiore (circa il 50%) rispetto alle altre di tipo “tradizionale”
Ottimale volume di distribuzione di 600 l/ha Ottimale volume di distribuzione di 600 l/ha con barra scavallantecon barra scavallante
Conclusioni
Il sesto fitto rispetto al sesto rado risulta
vantaggioso in termini di fabbisogno di
manodopera, capacità di lavoro, fabbisogno
energetico e costo di esercizio delle macchine, sia
per l’impianto che per le cure colturali
Meglio il sesto fitto rispetto a quello radoMeglio il sesto fitto rispetto a quello rado
Conclusioni
Le soluzioni individuate hanno
consentito di ridurre del 25% il
fabbisogno di manodopera necessario
per la coltivazione di 1 ha di SRF
portandolo a 15 h.uomo/ha anno
Grazie Grazie per per
l’attenzionel’attenzione