meccanizzazione del vigneto · vineyard ...meccanizzazione del vigneto · vineyard mechanization ·...

20 – MMW n. 4/2007

LLe lavorazioni al terre-no, con la variazionedella porosità e della

qualità dei pori, modificanoanche tutti i parametri inqualche modo ad essa colle-gati che possono influenzarela produttività sia diretta-mente (permeabilità all’ac-

qua, capacità di ritenzioneidrica, temperatura e aera-zione del terreno) sia indiret-tamente (evoluzione dellamateria organica, erosionedei terreni in pendio, portan-za del terreno importante perpoter intervenire con tempe-stività). Oltre che con le pro-prietà fisiche, le lavorazionihanno importanti interazionicon le proprietà chimiche,

La lavorazione del terrenoinfluenza la produttività dellostesso, creando interazionitra le proprietà fisiche echimiche e migliorandol’ossigenazione e ladisponibilità degli elementinutritivi. A volte però allalavorazione sono attribuibilieffetti negativi, questo haportato gli operatori delsettore a mettere indiscussione alcune tecnichetradizionali. Il nuovoorientamento è rendereefficiente l’uso delle risorsenaturali attraverso unagestione integrata del suolo

Conservation tillage, thenewest big idea in soilpreparation, seeks toimprove its effects by a moreeffective use of naturalresources throughintegrated soil management

MECCANIZZAZIONE DEL VIGNETO · VINEYARD MECHANIZATION · MECCANIZZAZIONE

di Daniele Bibbiani*Marco Vieri **

EC

NIC

AT

CONSERVATION TILLING FOR HILL VINEYARDS

by Daniele Bibbiani* and Marco Vieri**

HHow you till the soil has cru-cial direct and indirect ef-fects on how productive

the soil is. By varying the soil’sporosity and the nature of its pores,there is a direct effect on perme-ability to water, capacity for waterretention and the temperature andaeration of the soil. The indirect ef-fects are on how the organic matterin the soil develops, how soil onslopes erodes, and the soil’s resis-tance to loads, which is important ifrapid intervention is needed. But the physical properties alsointeract with the chemical prop-erties, determining the nutrientsavailable to the plants and theirdistribution in the soil, soil acidityand oxygen level. There are alsothe effects on biological activity,and its significance for the battleagainst pests and weeds. Yet soil tillage may often produce awhole range of undesirable effects.Tilling may reach too deep, turningover soil strata may not be useful,over-energetic tilling may pulveriseaggregates, soil clods may form,organic matter may mineralise toorapidly which leads to the breakingup of the soil structure, the surfacemay suffer greater erosion by windand water, vegetable residues maybe buried too deeply, the tilled landmay show less resistance to loadsand there may be soil compaction,while biodiversity in the farming en-vironment may be reduced andemissions of CO2 increased. All this has led farmers and otheragricultural operators to question

LE LAVORAZIONI CONSERVATIVENELLA VITICOLTURA COLLINARE

* Agrisystema srl, Siena ** DIAF Università di Firenze/Flo-rence University’s Department forAgricultural and Forestry Engineering

MMW n. 4/2007 – 21

determinando la disponibilitàdi elementi nutritivi per lepiante e la loro distribuzionelungo il profilo, l’acidità ed ilgrado di ossigenazione. Infi-ne l’incidenza delle lavorazio-ni sull’attività biologica delterreno deriva dalle modifi-che delle proprietà fisiche cheesse causano e dal loro effettosulla lotta alle infestanti.Spesso, però, alle lavorazionisono attribuibili anche effettinegativi: il raggiungimento diprofondità eccessive; il rivol-tamento degli strati del suoloche non sempre si dimostrautile; l’intensità eccessiva del-l’intervento che provoca lapolverizzazione degli aggre-gati; la formazione di suola dilavorazione; la rapida mine-ralizzazione della sostanzaorganica che porta alla di-sgregazione della strutturadel terreno; la maggiore ero-sione idrica ed eolica della su-perficie; l’eccessivo interra-mento dei residui vegetali; laminor portanza del terrenolavorato; il compattamentodel suolo; la riduzione dellabiodiversità negli ambientiagricoli; l’incremento delle

emissioni di CO2 nell’atmo-sfera.Tutto ciò ha portato glioperatori del settore a mette-re in discussione le tecnichetradizionali di lavorazione delterreno sviluppando un nuo-vo criterio operativo in senoal più ampio concetto di agri-coltura conservativa, definitadalla Fao come un’agricolturafinalizzata a conservare, mi-gliorare e rendere efficientel’uso delle risorse naturali at-traverso la gestione integratadi suolo, acqua e risorse bio-logiche. In questa ottica, letecniche di lavorazione con-servativa influiscono il me-no possibile sulla naturalecomposizione del suolo, sul-la sua struttura e sulla biodi-versità, favoriscono l’infiltra-zione dell’acqua e la conser-vazione dell’umidità, contra-stando l’erosione e contri-buendo a migliorare la qua-lità delle acque; rientranoquindi nella prospettiva diun’attività agricola attenta almantenimento nel lungo pe-riodo della fertilità e dunquedella potenzialità produttivadel suolo. La meccanizzazio-

ne agricola si è adattata ainuovi concetti dell’agricolturasostenibile proponendo tec-nologie che,nel rispetto delleproduzioni ottenibili, hannoun impatto limitato sull’am-biente.I criteri di riferimento gene-rali da tenere presenti peruna meccanizzazione agrico-la ecocompatibile e quindiantierosiva sono:– preservare la struttura delsuolo per diminuire l’erodi-bilità evitando lavorazioniaggressive che polverizzinolo strato lavorato,aumentan-do il contenuto in sostanzaorganica, non approfonden-do le lavorazioni e interve-nendo sul terreno al momen-to ottimale;– ottenere una rugosità su-perficiale del suolo elevata eduratura per evitare la for-mazione di solchi di lavora-zione paralleli alle linee dimassima pendenza in cui l’ac-qua si possa incanalare;– mantenere i residui vegeta-li in superficie senza interrar-li o interrarli nei primissimicentimetri di suolo, in modo

traditional tilling techniques and de-velop new operating criteria withinthe broader concept of conserva-tion agriculture, defined by the FAOas an agriculture designed to con-serve, improve and give efficiencyto the use of natural resources byintegrated management of soil, wa-ter and biological resources. From this viewpoint, conservationtilling techniques exert as little in-fluence as possible on the naturalcomposition of the soil, its struc-ture and biodiversity, promotingwater infiltration and the conser-vation of humidity, fighting erosionand contributing to an improve-ment in water quality. All of theselook to a perspective on agricul-tural activity whose aim is to main-tain the soil’s long-term fertilityand productive potential. Agricul-tural equipment is adapting tothese new ideas on sustainableagriculture by proposing tech-nologies with a limited impact onthe environment compared to theoutput that can be achieved.The general reference criteria foragricultural mechanisation which isboth eco-compatible and againsterosion are:- preserve soil structure to dimin-ish the possibility of erosion byavoiding aggressive tilling whichpulverises the tilled soil strata, in-creasing organic matter content,avoiding over-deep tilling andmaking sure to work the land atthe optimal moment; - obtain high and lasting surfacecorrugation to avoid working fur-rows parallel to the lines of great-est slope which could form waterrun-off channels; - maintain surface vegetableresidue without burial, or withburial no deeper than the top few

MECCANIZZAZIONE DEL VIGNETO · VINEYARD MECHANIZATION · MECCANIZZAZIONE DEL

Interratore di concimicon ancore a

decompattatore dotatedi rulli di chiusura del

solco/Fertiliser buryingdistributor with

decompactor-tines with furrow closing

rollers

Decompattatore con rulli di chiusuradel solco e di creazione della

corrugazione trasversaleantierosione /Decompactor withfurrow closing rollers which alsocreate a cross-slope anti-erosion

corrugation of the soil surface

che possano limitare l’effettobattente della pioggia e loscorrimento superficiale;– evitare il compattamentodel terreno (e la formazio-ne della suola di lavorazio-ne), con il miglioramentodella permeabilità del terre-no sia superficialmente siain profondità evitando la for-mazione di strati compatti;– effettuare,se possibile, lavo-razioni trasversali alle linee dimassima pendenza perchégarantiscono un miglior con-trollo dei volumi idrici.

Linee di meccanizzazione abasso impatto ambientale

Da quanto esposto nell’in-tento di evidenziare le tecni-che e gli strumenti appro-priati alla riduzione dell’ero-sione sono state sviluppate li-nee di meccanizzazione perla viticoltura e l’olivicolturacollinari. Tali schemi sonostati pensati per impianti rea-lizzati a rittochino, con sestid’impianto di m 2,50 x 0,80 em 6 x 6, rispettivamente perla vigna e l’oliveto.Per la loro

identificazione, oltre all’effi-cacia antierosiva, si è tenutoconto della necessità di ridur-re i costi ed il numero di pas-saggi.Le diverse soluzioni so-no state suddivise in funzio-ne della pendenza del terre-no (dal 5 al 20% e dal 20 al40%) e, per la viticoltura, infunzione della tipologia diterreno (tenace e sciolto).Per ogni soluzione, è stataschematizzata la dotazione diutensili, facendo riferimentoalle loro caratteristiche tecni-che (numero passaggi/anno;

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Interceppi a disco (scalzatura/rincalzatura)/Disk tilling between plants (ridging/unridging)

Inerbimento permanente interfila/Permanent inter-row grassing Ripuntatura (3 ancore) + rullo/3-tine subsoiler + roller

Ripuntatura (2/3 ancore) + rullo2/3-tine subsoiler + roller

Erpici rotanti interceppiInter-row rotary harrows

Erpice + rullo (sovescio)Harrow + roller (mulch) Erpice /Harrow

Erpice /Harrow

Diserbo fila/Row weed removal

Inerbimento temporaneoTemporary grassing

Inerbimento temporaneoTemporary grassing

Erpice + rullo (sovescio)Harrow + roller (mulch)

Estirpatore+rulloMechanical weeder + roller

Gennaio

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October

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November

Dicembre/

December

Linee di meccanizzazione a basso impatto ambientale per la viticoltura collinareLow-impact equipment for hill vineyards

Terreno: TENACE (argilloso, franco-argilloso) Pendenza: <20%Soil: TENACIOUS (clay, clay silt) Slope: <20%

Profilo longitudinale/ Longitudinal profile0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 340 360 380

15,0010,005,000,00

-5,00-10,00-15,00

centimetres of soil to limit rainimpact and surface run-off;- avoid soil compaction and clodformation by improving the soil’spermeability on the surface andin depth by avoiding the forma-tion of compact strata; - if possible, till across the linesof maximum slope to give bettercontrol over water effects.

Low-impact equipment types

Types of equipment have been de-veloped especially for hill vineyardsand olive groves in view of what wesaid above on ways and tools forreducing erosion. The designswere envisaged for planting “a rit-tochino” in which the rows followthe steepest slope. The plantingformats considered were 2.50 by0.80 meters for vines and 6 by 6meters for olive trees. Apart fromeffectiveness against erosion, fur-ther considerations were cost re-duction and the number of passesneeded. The various approacheswere divided up as a function of

Rullo a spirale/Spiral rollerRullo a gabbia a barreCage roller with bars

Rullo a gabbia a lameCage roller with blades

larghezza di lavoro; velocitàavanzamento; potenza ri-chiesta; capacità oraria) edeconomiche (costo unitariolavorazione e prezzo di listi-no). I dati economici sonostati calcolati considerandole combinazioni utilizzate, ilnumero di interventi previstiriferito ad una situazione col-

turale e ambientale ordinariaed i prezzi medi applicati daiterzisti e reperiti in articoli suriviste specializzate (ottobre2004).A tale riguardo la tec-nica più vantaggiosa da adot-tare è il diserbo totale, ma lasua applicazione è spesso li-mitata per ragioni agronomi-che,estetiche ed ambientali e

non viene ammessa nei disci-plinari di coltivazione eco-compatibile.Negli altri casi esaminati ladifferenziazione riguarda so-prattutto la gestione dellospazio interceppo. La moda-lità più economica si trovacon la localizzazione del di-serbo quando integra lo sfal-

slope: gradients of 5-20% and 20-40%. For vines, whether the soilwas loose or tenacious was takeninto consideration. For each solution, a proposed im-plement schedule was created byreference to the implements’ tech-nical characteristics (number ofpasses needed a year, workingwidth, speed, required power andhourly work rate) and economicaspects (unit tilling cost and listprice). The economic data wereworked out in terms of the combi-nations of implements used, thenumber of applications required inan ordinary crop and environmen-tal situation, and average pricesapplied by sub-contractors as re-ported in articles in specialisedmagazines (October, 2004). The most advantageous techniqueis total weed removal, but this is of-ten limited in use for agronomic,aesthetic and environmental rea-

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Gennaio

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Luglio

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October

Inerbimento permanente interfila/Permanent inter-row grassing

Estirpatore(5 ancore)+rullo5-tine mechanical weeder +roller


Terreno: SCIOLTO (sabbioso+sassoso) Pendenza: <20%Soil: LOOSE (sandy, stony) Slope: <20%

Sette

mbre/Se

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Novembre/

November

Dicembre/

December

Diserbo filaRow weed removal

Inerbimento naturale temporaneoNatural temporary grassing



Interceppi a disco (scalzatura/rincalzatura)/Disk inter-row (ridging/unridging)

Diserbo interfila/Inter-row weed removal

Erpice frangizolleClod-breaking harrow

Estirpatore(denti fitti)+rulloClose-toothed weed remover + roller

Estirpatore(denti fitti)+rulloClose-toothed weed remover+roller


Decompattatore e rulli antierosioneDecompactor and anti-erosion rollers

cio o la lavorazione semplifi-cata dell’interfila.La soluzio-ne senza il diserbo meno co-stosa è lo sfalcio o trinciaturaintegrale che può offrire an-che molti altri vantaggi dinatura agronomica e pedolo-gica ma appare applicabilesolo in terreni freschi e ferti-li o con l’ausilio dell’irriga-zione. Le rimanenti soluzio-ni ipotizzate rappresentanocombinazioni più costose,che però possono risultareindispensabili in condizionidi bassa fertilità e ridotta di-sponibilità idrica. Nelle solu-zioni in cui è previsto l’acqui-sto di rulli (spiropaker, a la-me, a spuntoni, a gabbia)questi sono abbinati all’uten-

sile con il quale sono accop-piati e qualche volta il lorocosto di acquisto è compresoin quello della combinata.Ciò perché, ad eccezione deirulli compattatori, tutti gli al-tri tipi non sono attualmentereperibili sul mercato comeattrezzatura singola. Ancheil costo unitario della lavora-zione si riferisce all’utensileprovvisto di rullo. Tali solu-zioni non rappresentano lasoluzione perfetta alle pro-blematiche derivanti dallacoltivazione in collina dellecolture in oggetto, tuttavia,rapportandole alla dimen-sione nella quale si opera,possono essere un validostrumento decisionale.

Sperimentazione di soluzionio allestimenti per la riduzio-ne dell’erosione

L’obiettivo base delle ricer-che attuate nella viticolturacollinare toscana è stato laverifica della possibilità di in-trodurre modifiche tecnicheal lavoro svolto dagli utensilicomuni di lavorazione dei vi-gneti in pendenza utilizzandoelementi che possano pro-durre microsolchi trasversalialla linea di massima penden-za.Ciò è ottenuto accoppian-do posteriormente agli uten-sili di lavorazione un rullo adoghe di opportuno profilo.Il profilo creato è caratteriz-zato longitudinalmente dalla

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sons and is in any case not admit-ted in eco-compatible cultivation.In the other cases examined, themain difference lay in what wasdone with the space between therows. The most economic ap-proach is weed removal in combi-nation with mowing or simplifiedtilling between the rows. The leastexpensive weed removal methodis mowing or full cutting and chop-ping, which may produce manyother advantages in agronomicterms or for soil quality, but seemsapplicable only for fresh and fertileland or with the help of irrigation. The remaining proposed solutionsare more costly combinationswhich may, however, be indis-pensable where the land suffersfrom low fertility and water re-sources are limited. Where a rolleris needed, whether a helicoilpacker, blade device, cage orspike model, these are quoted to-



Terreno: TENACE (argilloso, franco-argilloso) Pendenza: >20% (fino 40%)Soil: TENACIOUS (clay, clay silt) Slope: >20% (to 40%)

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Inerbimento interfila permanente da favino (reimpianto ogni 3 anni)Permanent inter-row favino bean cover (replant every 3 years)

Inerbimento interfila permanente/Permanent inter-row grassing

Lame sarchiatrici interceppi/Blade hoes between plants

Interceppi a disco (scalzatura/rincalzatura)/Disk tilling between plants (ridging/unridging) Diserbo fila/Row weed removal

Erpice frangizolle (sovescio)+seminaClod-breaking harrow (mulch)+sowing

Gennaio

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Agosto

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ptember

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November

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December



Erpice frangizolle+rulloClod-breaking harrow+roller

Inerbimento permanente interfila/Permanent inter-row grassing


Diserbo totale/Total weed removal

Sovescio/Mulch


Terreno: SCIOLTO (sabbioso+sassoso) Pendenza: >20% (fino 40%)Soil: LOOSE (sandy, stony) Slope: >20% (to 40%)

presenza di affossature e cre-ste che vanno a definire mi-crobacini trasversali alla lineadi pendenza. Con questaconformazione, durante unevento piovoso, si ha la for-mazione di pozzanghere nelleaffossature che evitano loscorrimento superficiale edattenuano l’impatto dellegocce di pioggia.Nel contem-po, la rugosità superficialetraversale delle “onde” per-mette il deflusso sottosuper-ficiale e quello intermittenteda un microbacino a quellosottostante senza che l’acquaraggiunga velocità eccessive.L’utilizzo del rullo impiegatoin maniera non convenziona-le,ovvero non per compattareo ridurre la zollosità bensì percreare sbarramenti perpendi-colari alle linee di massimapendenza, è risultato indi-spensabile per quelle lavora-zioni che creano i maggioriproblemi erosivi, ma risultautile anche come completa-mento del lavoro svolto daquelle attrezzature che si è in-

dicato come le migliori per laconservazione del suolo. Lasperimentazione con un rulloa gabbia dotato di profili a la-ma ha dimostrato come siapossibile,anche per una lavo-razione critica quale quellarealizzata con la fresatrice,migliorarne concretamente lecaratteristiche e di riflessomigliorare quelle legate allagestione delle acque superfi-ciali, così come utile si rivelaessere il suo utilizzo in tuttequelle pratiche che, sebbenecon innumerevoli vantaggicome l’impiego di discissoritalpa o decompattatori, pos-sono in ambiente collinarecon sistemazione a rittochino,presentare problemi. L’usodel rullo come completamen-to e rifinitura delle classichelavorazioni si presenta quin-di come innovazione tecnicadi grande importanza nelcontenimento del fenomenoerosivo soprattutto negli im-pianti a rittochino.

Daniele BibbianiMarco Vieri

gether with the device they arecoupled to and, in some cases,the purchase price is included inthe price of the combine. This isbecause, apart from compressorrollers, all the other types are notcurrently available on the marketas individual items. The unit till-ing cost also refers to imple-ments with roller. These do notrepresent a perfect solution forthe hill crops considered here,but, according to the amount ofland to be managed, they can bean important factor in any deci-sions that are taken.

Testing and approaches forerosion reduction

The basic objective of the re-search in Tuscan hill vineyardswas to check out the possibilityof modifying how common im-plements employed in slopingvineyards are used to producemicro-furrows across the maxi-mum slope. This is achieved byattaching an appropriately pro-filed roller behind the implement. The profile for the digging devicehas troughs and crests along itslength to cut out micro-basinsacross the slope. If the soil has asurface shaped in this way, raincollects in the depressions, avoid-ing surface run-off and attenuat-

ing the raindrops’ impact. At thesame time, the cross corrugationlets water flow off under the sur-face and from one basin to onelower down without allowing thewater to build up speed. The unconventional use of rollers,not to compact the soil or reduceclodding but to create small barri-ers perpendicular to the maximumslope, has been found to be indis-pensable in tilling that creates thegreatest erosion problems. But itis also useful to complete the workof equipment indicated as thebest for soil conservation. Experi-ments with a cage roller fitted withblade profiles has shown how,even for a critical tilling operationsuch as hoeing, it is possible toachieve concrete improvementsand, by the same token, improve-ment in surface water manage-ment. It has also been found to beuseful in all those operations inwhich problems can arise wheresloping land is cultivated “a rit-tochino”, whether using mole soilsplitters or decompactors. Usingrollers to complete classical soilworking techniques can thus beseen to be a technical innovationof great importance in containingerosion, above all with “a rittochi-no” planting.

Daniele BibbianiMarco Vieri

MECCANIZZAZIONE DEL VIGNETO · VINEYARD

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