meccanizzazione delle colture arboree da biomassa · 2007-03-05 · meccanizzazione delle colture...

MECCANIZZAZIONE DELLE COLTURE ARBOREE DA

BIOMASSA

P. Balsari, M. Manzone, G. AiroldiUniversità di Torino - DEIAFA sez. meccanica

LOTTA AI CAMBIAMENTI CLIMATICIIl ruolo delle aree agro forestali

LA SITUAZIONE ATTUALELA SITUAZIONE ATTUALE

BASSO LIVELLO DI MECCANIZZAZIONEBASSO LIVELLO DI MECCANIZZAZIONE(meccanizzazione in fase di definizione)(meccanizzazione in fase di definizione)

RIDOTTA PRODUTTIVITARIDOTTA PRODUTTIVITA’’ DEL LAVORODEL LAVORO

COSTI ELEVATICOSTI ELEVATI

Meccanizzazione degli impianti di pioppo per biomassa

(le operazioni colturali)produzione materiale di produzione materiale di propagazione (vivaio)propagazione (vivaio)

impiantoimpianto

cure colturalicure colturali

raccolta e trasportoraccolta e trasporto

preparazione terrenopreparazione terreno

Vivaio

ASTONI (110-130 cm)da 16 a 18 astoni/mda 16 a 18 astoni/m2 2 .anno.anno

suddivisione astoni in talee

TALEE (20-30 cm)da 40 a 42 talee/m2.anno

IMPIANTOSRF

Superficie vivaio = 25Superficie vivaio = 25--30 m30 m22/ha di SRF/ha di SRF

Meccanizzazione pieno campoMeccanizzazione pieno campo

Dati Dati Ri.Selv.ItaliaRi.Selv.Italia

Tempo totale = 10 Tempo totale = 10 -- 20 ore uomo/ha all20 ore uomo/ha all’’anno anno con ciclo di 8 annicon 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 manodopera nelle operazioni Impiego di manodopera nelle operazioni effettuate nel ciclo produttivo della SRF di pioppoeffettuate nel ciclo produttivo della SRF di pioppo

Impianto della SRFLa scelta della meccanizzazione dipende dal sesto

d’impianto adottato e dal tipo di materiale di propagazione

RIDOTTA DENSITARIDOTTA DENSITA’’raccolto a 4raccolto a 4--5 anni5 anni

1600 piante/ha1600 piante/hatalee o astoni talee o astoni vertvert..

ELEVATA DENSITAELEVATA DENSITA’’raccolto a 2raccolto a 2--3 anni3 anni

6700 piante/ha6700 piante/hatalee o astoni talee o astoni orizzorizz..

Le macchine trapiantatrici Le macchine trapiantatrici oggetto delle proveoggetto delle prove

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


Potenza MM (kW)


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


Potenza MM (kW)


4

4

2

1,4

60

2,8


Prototipo DEIAFA


Numero addetti

Numero file


Potenza MM (kW)


2,2

3

2

1,3

60

6,5

Impianto della SRF

Le macchine trapiantatrici Le macchine trapiantatrici oggetto delle proveoggetto delle prove

B) Materiale di propagazione: talee e piantine a B) Materiale di propagazione: talee e piantine a radice nudaradice nuda


Macchina BERTOMacchina BERTO


Numero addetti

Numero file


Potenza MM (kW)


1,1

3

1

0,3

40

14,2


Macchina ROTORMacchina ROTOR


Numero addetti

Numero file


Potenza MM (kW)


1

3

1

0,3

40

11,8


Macchina ALLASIA T1Macchina ALLASIA T1


Numero addetti

Numero file


Potenza MM (kW)


1,2

3

1

0,4

45

9,9


MacchinaMacchina ALLASIA R1ALLASIA R1


Numero addetti

Numero file


Potenza MM (kW)


1,1

3

1

0,3

40

9,1


Macchina SPAPPERIMacchina SPAPPERI


Numero addetti

Numero file


Potenza MM (kW)


0,9

4

2

0,5

60

7,8



Numero addetti

Numero file


Potenza MM (kW)


1,2

4

2

0,7

60

6,5

Macchina SPAPPERI TTP 200Macchina SPAPPERI TTP 200


Macchina SPAPPERI PACCIAMANTEMacchina SPAPPERI PACCIAMANTE


Numero addetti

Numero file


Potenza MM (kW)


1

3

1

0,3

40

11,8


MacchinaMacchina OLIVEROLIVER


Numero addetti

Numero file


Potenza MM (kW)


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 orizzontaliASTONI orizzontali TALEETALEE

Impianto della SRF Attecchimento

Invest. Finale: 4-6 piante x m Invest. Finale: 3-4 piante x m

Attecchimento al 1Attecchimento al 1°° anno (prototipo DEIAFA)anno (prototipo DEIAFA)Impianto della SRF

PioppoPioppo N° germogli per metro lineare

Altezza media delle piante (m)

Diametro medio a 1,3 metri (cm)

:

:

:

da 3,5 a 6,5

da 2 a 4

da 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

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

Impianto della SRFCapacità di lavoro (ha/h)Fabbisogno manodopera (h.uomo/ha)Fabbisogno energetico (GJ/ha)Costo di esercizio (h€/ha)

0

1

2

3

4

5

6

capacità di lavoro fabbisogno manod. fabbisogno energ.

fittorado

0,750,55

4,55,3

0,9

2,2

1,21,6

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)

-- CryptorhyncusCryptorhyncus lapathilapathi (Punteruolo del pioppo)

-- ParantheneParanthene tabaniformistabaniformis (Tarlo vespa)

-- HyphantriaHyphantria cunea cunea (defogliatore)

Le prove effettuate: Le prove effettuate:

Macchine per le cure colturali

valutazione delle prestazioni di alcune valutazione delle prestazioni di alcune

macchine per il macchine per il diserbodiserbo meccanico e meccanico e

chimico e di quelle per la distribuzione di chimico e di quelle per la distribuzione di

insetticidiinsetticidi e e fungicidifungicidi

DISERBO MECCANICO

Erpice a dischi


Numero addetti

Larghezza lavoro (m)


Potenza MM (kW)


5

1

3

0,8

58

1.2

Erpice a denti



Numero addetti



Potenza MM (kW)


5

1

3

0,8

45

1.2

DISERBO MECCANICOVelocità avanzamento (km/h)

Numero addetti

Larghezza lavoro


Potenza MM (kW)


3,5

1

3

0,8

58

1,2


Numero addetti


Numero file


Potenza MM (kW)


3,5

3

1.2

2

2,1

75

0,5

Interfila

Localizzato sulla fila


DISERBO CHIMICO PRE-EMERGENZA (dopo l’impianto)

Irrorazione a pieno campo

Irrorazione localizzata sulla fila


Numero addetti



numero file trattate

Volume distribuito (l/ha)

Manodopera impiegata (h.uomo /ha)

5

1

12

3

2

400

0,3


Numero addetti


Numero file trattate


Volume distribuito l/ha

Manodopera impiegata (h.uomo /ha)

5

1

1,5

2

2,1

200

0,5



Numero addetti






Macchine per le cure colturaliDISERBO CHIMICO PRE-EMERGENZA

(prima della ripresa vegetativa del 2°anno)

6

1

18

6

4,6

600

0.2

DISTRIBUZIONE INSETTICIDI E FUNGICIDI Velocità avanzamento (km/h)

Numero addetti






6

1

18

6

5,4

300

0,2


Numero addetti






5

1

9

3

2,7

1200

0,4


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)


Numero addetti






6

1

18

6

5,6

600

0.2

Macchine per le cure colturaliDISTRIBUZIONE INSETTICIDI E FUNGICIDI

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


00,5

11,5

22,5

3

capacità operativa (ha(h)

Deposito miscela (µl/cm2)

Controllo dei patogeniControllo dei patogeni

Sesto fitto Sesto rado

Fabb. Manodopera (h.uomo/ha

3.54

4.55

5.5

1,7

0,3

4,1

1,2 0,8

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 la raccolta

SESTO D’IMPIANTO

La meccanizzazione della raccolta dipende:

MATERIALE FINALE

-- scagliescaglie-- tronchettitronchetti

-- elevata densitelevata densitàà-- bassa densitbassa densitàà

CANTIERI SEPARATI

FALCIAFALCIA--TRINCIATRINCIA--CARICATRICECARICATRICE

CANTIERI UNITI

TAGLIO-RACCOLTA

SMINUZZATURA


Sesto fitto - cantieri separatiAbbatti-caricatrice

Potenza (kW)

Diametro max (cm)

Altezza max (m)

Capacità oper. ha/h

80

6

7

0,2

Sminuzzatrice

Potenza (kW)

Diametro max (cm)

Capacità oper. m3/h

125

20

80


FALCIA-TRINCIA-CARICATRICE

Sesto fitto - cantiere unito

CLAAS JAGUAR

Potenza (kW)

Diametro max (cm)

Altezza max (m)


480

12

8

1


SPAPPERI



Potenza (kW)

Diametro max (cm)


109

10

0,6


BENDER



Potenza (kW)

Diametro max (cm)


85-120

6

0,6


GANDINI

Sesto rado - cantiere unito


Potenza (kW)

Diametro max (cm)

Capacità oper. t/h

180

25

30-40


Sesto rado - cantieri separatiAbbattitrice

Potenza (kW)

Diametro max (cm)

Capacità oper. ha/gg

200

35

1.5


Sminuzzatrice

Potenza (kW)

Diametro max (cm)

Capacità oper. m3/h

310

35

140

Conclusioni

Lo sviluppo della meccanizzazione e’ strettamente legato alla diffusione della SRF

Livello di meccanizzazione nella SRF in fase di Livello di meccanizzazione nella SRF in fase di crescita ma ancora non sufficientecrescita ma ancora non sufficiente

SRF = ciclo colturale lungo (almeno 5 anni)

Tempi lunghi per avere risposte dalle sperimentazioni

Conclusioni

Alcuni confronti con il mais (oltre 1.200.000 ha)Alcuni confronti con il mais (oltre 1.200.000 ha)

(dati INEA)

0

2

4

6

8

10

12

1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010

(Mg/

ha)

Andamento delle produzioni in ItaliaAndamento delle produzioni in Italia

+ 250% in 50 anni+ 250% in 50 anni

0

10

20

30

40

50

60

1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010

H u

omo/

ha

ConclusioniAlcuni confronti con il mais (oltre 1.200.000 ha)Alcuni confronti con il mais (oltre 1.200.000 ha)

Fabbisogno di manodoperaFabbisogno di manodopera

Ridotto di 8 volteRidotto di 8 volte

Manodopera necessarianel mais e nella SRF

Conclusioni

mais SRF0

5

10

15

20

44--8 h UL/ha anno8 h UL/ha anno

1010--20 h UL/ha anno20 h UL/ha anno

INPUT

188 GJ / ha . annoOUTPUT

14,2 GJ / ha . anno= 13.2

INPUT = 7,6% ENERGIA PRODOTTA

COSTI ENERGETICICICLO SRF

INPUT

311 GJ / ha . annoOUTPUT26,8 GJ / ha . anno

= 11.6

INPUT = 8,6% ENERGIA PRODOTTA

CICLO MAIS

Conclusioni

ConclusioniLo sviluppo della meccanizzazione della Lo sviluppo della meccanizzazione della

SRF SRF èè frenato anche da una serie difrenato anche da una serie diquesiti non ancora risoltiquesiti non ancora risolti

COLTURALICOLTURALI ECONOMICIECONOMICI

Specie e varietSpecie e varietàà pipiùùidoneeidonee

(salice (salice -- pioppo pioppo -- robinia)robinia)

sesto e turno ottimalesesto e turno ottimale(molto fitto (molto fitto -- fitto fitto -- rado)rado)

Esiste un utile Esiste un utile netto?netto?

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