Descrizione delle macchine impiegate e dei prodotti utilizzati per lo svolgimento delle singole operazioni

Di seguito vengono descritte le operazioni svolte nella fase di vivaio, facendo l’ipotesi che quelle per la coltivazione a pieno campo si svolgano in modo analogo.

VIVAIO

La coltivazione del vivaio è caratterizzata da una serie di operazioni la cui successione temporale è la seguente:

• lavorazione del terreno;

• concimazione;

• messa a dimora delle talee;

• diserbo;

^• trattamenti antiparassitari;

• interventi irrigui;

• taglio e concentramento degli astoni;

• raccolta e trasporto astoni;

• taglio degli astoni in talee.

• Lavorazione del terreno

La preparazione del terreno è una fase chiave nella costituzione di una piantagione di coltivazioni arboree a ciclo breve.

Le operazioni su terreni incolti includono la demarcazione dei confini, la pianificazione e costruzione di strade e l’installazione di misure di controllo dell’erosione, non prese in considerazione in questo studio. L’obiettivo primario di questa prima fase è quella di creare le migliori condizioni possibili per la crescita delle specie di alberi che saranno piantati. Le operazioni meccaniche eseguite sono l’aratura e l’erpicatura.

Per l’esecuzione dell’aratura viene impiegato, di solito, un aratro reversibile trivomere (profondità di lavoro 30 cm), abbinato ad un trattore in grado di erogare una potenza nominale di 80 kW e di operare con una velocità di avanzamento di 4,8 km/h e con una grandezza di lavoro di 1,27 m. Il cantiere di lavoro così costituito risulta in grado di raggiungere un capacità operativa di 1,85 h/ha. Per quanto concerne l’erpicatura vengono

amminutamento del terreno, e impiegato un erpice rotante a denti verticali (larghezza di lavoro 2,9 m), abbinato sempre al medesimo trattore. Avanzando con una velocità di 5,8 km/h, il cantiere risulta in grado di raggiungere una capacità operativa pari a 0,69 h/ha.

• Concimazione

Così come per la preparazione del terreno, importante per la buona riuscita della coltivazione è la concimazione, soprattutto in terreni incolti, anche se noti sono gli effetti dannosi nei riguardi dell’ambiente per quanto concerne l’eutrofizzazione delle acque superficiali, a seguito di un arricchimento in nutrienti.

Nelle prove prese in considerazione la concimazione è stata effettuata in due fasi distinte:

concimazione di fondo e di copertura.

La concimazione di fondo nel vivaio viene effettuata solo durante il primo anno prima delle erpicature distribuendo 500 kg /ha di concime complesso 8-24-24 (% N-P2O5-K2O per 100 Kg di concime). Per la distribuzione di tale prodotto viene impiegato uno spandiconcime centrifugo abbinato ad un trattore di 51 kW. Il Cantiere prevede il rifornimento in azienda ad una distanza dagli appezzamenti di 1000 m. Operando con una velocità di avanzamento di 7,9 km/h, una larghezza di lavoro di 12 m, tenendo conto dei tempi di trasferimento e di quelli per il riempimento della tramoggia, il cantiere di lavoro raggiunge una capacità operativa pari a 0,45 h/ha. La concimazione di copertura viene effettuata al secondo e terzo anno del vivaio, distribuendo, con il medesimo spandiconcime, 218 kg/ha di urea (contenuto in N pari al 46%) prima delle operazioni di discatura nell’interfilare e operando con una velocità di avanzamento di 6,9 km/h e con una larghezza di lavoro di 5,4 m, con il conseguimento di una capacità operativa di 0,41 h/ha.

• Messa a dimora delle talee

Le tecniche di impianto variano a seconda del tipo di piante e del terreno. La superficie del vivaio, necessaria alla coltivazione di pieno campo di 100 ha di terreno (9400 talee/ha), è di circa 7500 m² (essendo la produzione pari a 42 talee/m² , il sesto di impianto di 215x10 cm, con un investimento iniziale di 4,5 talee/m ² ed una durata delle ceppaie di 3 anni).

La messa a dimora delle talee avviene all’inizio della stagione vegetativa (Febbraio) per mezzo di una macchina trapiantatrice appositamente studiata. Essa è agganciata ad un trattore convenzionale con potenza nominale di 51 kW. La velocità di avanzamento della macchina è risultata essere di 0,5 km/h, la capacità operativa è pari all’impianto di circa 4060 talee/h per un totale di 11,43 h/ha.

• Utilizzo di diserbanti ed insetticidi

Importanti per una corretta crescita delle piante giovani sono le applicazioni di erbicidi e insetticidi, nonostante i loro effetti dannosi dal punto di vista ambientale.

Nelle prove prese in considerazione la lotta alle infestanti viene condotta sia con trattamenti chimici che con interventi di tipo meccanico.

I trattamenti chimici prevedono interventi sia in pre- che in post-emergenza. In entrambi i casi per eseguire tale operazione è stata utilizzata una irroratrice dotata di una barra della larghezza di 12 m con polverizzazione per pressione del liquido, di un serbatoio della capacità di 600 l ed agganciata ad un trattore con potenza nominale di 51 kW.

In particolare, i trattamenti in pre-emergenza vengono effettuati in tutti gli anni del ciclo del vivaio: il primo anno dopo l’impianto ed il secondo e terzo anno dopo il taglio degli astoni. La velocità di avanzamento di 8 km/h permette una capacità operativa di 38.000 m²/h corrispondenti a 0,26 h/ha.

Il diserbo in post-emergenza viene effettuato con due interventi che prevedono l’applicazione del prodotto solo sulla fila della coltura (distribuzione localizzata su una banda di terreno della larghezza di 60 cm alla base delle piante). Per questo trattamento vengono impiegati la medesima attrezzatura e lo stesso trattore utilizzati per il diserbo in pre-emergenza, passando con l’irroratrice in tutti gli interfilari (larghezza di lavoro pari a 250 cm) con una velocità prossima a 6 km/h ed una capacità operativa di 1,19 h/ha.

Infine per il controllo delle malerbe nell’interfila vengono effettuati 4 interventi meccanici nel corso della stagione vegetativa (in tutti gli anni del ciclo produttivo del vivaio), utilizzando un erpice a dischi, caratterizzato da una larghezza di lavoro di 250 cm e trainato da un trattore della potenza nominale di 51 kW, in grado di avanzare ad una velocità di 7,2 km/h. Il cantiere di lavoro così strutturato risulta in grado di raggiungere una capacità operativa pari a 0,78 h/ha.

L’uso di pesticidi nella produzione di biomassa dovrebbe essere ridotto al minimo con la sperimentazione di cloni di piante resistenti agli attacchi e l’utilizzo di metodi biologici, spesso comunque funghi ed insetti tendono ad essere molto dannosi quando le piante sono stressate dal suolo impoverito, o da qualsiasi altra condizione ambientale sfavorevole.

Ogni anno vengono effettuati due trattamenti insetticidi nel corso della stagione vegetativa su tutta la superficie del vivaio. Per eseguirli vengono impiegati la medesima irroratrice e lo stesso trattore usati per i trattamenti erbicidi, effettuando un passaggio della macchina in tutti gli interfilari (larghezza pari a 250 cm), avanzando con una velocità di 6,5 km/h e raggiungendo una capacità operativa di 1,36 h/ha.

• Interventi irrigui

Gli interventi irrigui effettuati ogni anno sono due, per aspersione sopra chioma, con un volume di adacquamento pari a 350 m³/ha. Per tale operazione sono stati impiegati una motopompa della potenza nominale di 75 kW per l’aspirazione e la messa in pressione dell’acqua e un carro bobina che alimenta, per mezzo di un tubo flessibile, un irrigatore

distribuzione, la velocità di avanzamento dell’irrigatore mobile risulta essere di 1 m/min.

Per lo spostamento della motopompa e del carrobobina, oltre che per il posizionamento dell’irrigatore mobile, è stato utilizzato un trattore della potenza nominale di 51 kW. La capacità operativa risulta essere di 3200 m²/h, pari a 3,12 h/ha (sommando anche il tempo per gli spostamenti delle varie attrezzature, pari al 10 % del tempo totale).

• Dicioccatura

E’ un’operazione necessaria per ripristinare le condizioni colturali preesistenti alla coltivazione del vivaio di pioppo. La dicioccatura (o fresatura) viene effettuata al terzo anno dopo aver eseguito l’ultimo taglio degli astoni, per la coltivazione di pieno campo dopo la fine del quarto ciclo, ossia dopo otto anni. Per l’esecuzione di tale operazione è stato impiegato un erpice rotante a denti orizzontali con una larghezza di lavoro di 1,5 m, abbinato ad un trattore della potenza nominale di 80 kW che procede con una velocità di 1 km/h. La capacità operativa di questo cantiere è risultata pari a 2000 m²/h corrispondenti a 4,84 h/ha.

• Taglio e concentramento degli astoni

Il taglio delle piante ha un costo economico significante ed è una barriera tecnica alla commercializzazione e sviluppo su larga scala delle coltivazioni energetiche. Nei paesi industrializzati sono stati fatti grandi investimenti per lo sviluppo, per il taglio e la raccolta meccanizzati. I risultati di tali studi hanno portato ad affermare che le macchine per tale operazione devono essere appropriatamente dimensionate e capaci di tagliare un grande range di diametri relativamente piccoli di alberi. Le macchine convenzionali utilizzate nelle operazioni forestali sono spesso inappropriate perché progettate per alberi di grande diametro. Inoltre tali macchine sono di grande potenza e quindi costose, relativamente al valore delle coltivazioni energetiche.

Il taglio degli astoni di un anno (diametro basale 2-5 cm) viene effettuato nel periodo di riposo vegetativo (Ottobre-Marzo) per mezzo di un’attrezzatura di costruzione aziendale, che opera il taglio degli astoni ad una altezza di 3-5 cm dal suolo e li depone sul terreno.

L’attrezzatura applicata è stata un trattore di media potenza nominale (51 kW) e la capacità operativa è stata di 3100 m²/h (2,65 h/ha).

Il concentramento degli astoni, effettuato subito dopo il taglio degli stessi e preceduto dall’eliminazione dei rami laterali, prevede la formazione di una serie di fasci ciascuno costituito da circa 60 astoni. Si tratta di una operazione svolta da 2 addetti che utilizzano per la potatura forbici ad azionamento manuale.

• Raccolta e trasporto astoni

Queste operazioni, nella fase di vivaio, sono svolte per mezzo di un caricatore a gru semovente dotato di benna, con un trattore di potenza nominale di 80 kW. Su quest’ultima possono trovare posto fino a 10 fasci e le operazioni di carico e scarico dei fasci, così come della loro disposizione ordinata nei pressi di un locale in cui, successivamente, viene effettuato il taglio degli astoni in talee, vengono effettuate manualmente. La capacità di lavoro del cantiere per una distanza di 800 m tra l’appezzamento e il centro aziendale, è risultata essere prossima a 56 fasci/h ed il tempo macchina di 26,29 h/ha.

• Taglio degli astoni in talee

Il taglio degli astoni in talee avviene all’interno del centro aziendale per mezzo di un’attrezzatura appositamente realizzata dall’azienda. Questa risulta essere costituita da due elementi di taglio (uno per ogni lato della macchina) azionati da un motore elettrico trifase della potenza nominale di 1,5 kW. Il tempo macchina per il modello considerato è risultato essere di 26,5 h/ha in vivaio. Le talee ottenute vengono accuratamente conservate alla temperatura di – 4 °C, facendo in modo che non perdano umidità, in attesa di essere piantate.