La diffusione delle produzioni biologiche, la riduzione dei principi attivi disponibili per il controllo delle erbe infestanti, le difficoltà di contrastare chimicamente alcune specie infestanti hanno, negli ultimi anni, stimolato l’adozione della semina su film di pacciamatura sia per le orticole come fagiolo secco, fagiolo fresco, colture da bacca, ecc. sia per colture estensive come riso, mais, barbabietola da zucchero, quinoa, soia e altre leguminose da seme.
La diffusione di questa tecnica è favorita dalla riduzione del costo dei film biodegradabili e, in particolare, di quelli realizzati in MaterBì. L’impiego di materiale biodegradabile è ovviamente strategico perché evita all’agricoltore i costi di recupero e di smaltimento dei materiali plastici.
La semina su film di pacciamatura, però, richiede seminatrici in grado di eseguire il foro sul film e deporre il seme. L’operazione deve realizzare fori di dimensioni adeguate e svolgersi in modo da evitare la lacerazione del film. Inoltre, la seminatrice deve essere in grado di gestire diverse tipologie di seme e di adottare differenti sesti d’impianto.
Per soddisfare queste esigenze la Roteritalia ha progettato Modula Pro, una seminatrice di precisione, elettrica a controllo elettronico, polivalente, destinata all’agricoltura biologica e, più in generale, all’agricoltura a basso impatto ambientale capace di offrire sulla pacciamatura la medesima flessibilità delle seminatrici che operano su terreno nudo. Modula Pro è stata premiata come Novità Tecnica in Eima 2018 e con la Medaglia d’Oro MacFrut Innovation Award.
Come funziona
La gestione della seminatrice è semplice. L’operatore, attraverso un monitor use-friendly, collocato in cabina, seleziona la distanza (le distanze di semina previste sono 15, comprese fra 15 e 120 cm) e la profondità di semina, verifica di aver montato il corretto numero di utensili sul disco, regola la profondità con la manovella posteriore, dopodiché tutto il sistema si regola in modo automatico. Gli elementi di semina comunicano tra di loro attraverso un protocollo Can-Bus e il controllo elettronico adegua la velocità di rotazione del disco di semina con la velocità di avanzamento.
Per realizzare un foro sul film di pacciamatura preciso e non slabbrato, la velocità periferica dell’organo foratore deve mantenere un preciso rapporto con la velocità di avanzamento del trattore; questo rapporto dipende anche dalla profondità di deposizione del seme. Pertanto per modificare la velocità di avanzamento del trattore, è necessario avere un dispositivo che adegui la velocità periferica dell’utensile foratore anche in funzione della profondità impostata.
Su Modula Pro tale dispositivo è elettronico e l’attuatore che fornisce il moto al disco è un motore elettrico a passo variabile. Il sistema elettronico compie continue verifiche sul rapporto fra la velocità di avanzamento (comprese fra 0,5 e 4,5 km/h) e quella di rotazione del disco di semina. Infatti, la penetrazione nel terreno degli utensili depositori tende a modificare la velocità di rotazione del disco stesso, rallentandola. L’adeguamento della velocità è programmato per avvenire solo nelle fasi in cui nessun elemento è infisso nel terreno per evitare slabbrature sul film. Ciò determina che operando con un numero limitato di utensili depositori (ad esempio 4 o 5) la correzione della velocità avviene in modo più rapido ed efficace. In questo modo la distanza di semina è mantenuta costante.
Il trasferimento del seme dalla tramoggia al disco di semina è mediato da un dosatore volumetrico ad alta precisione e, ovviamente, non è continuo. Il seme passa dal dosatore all’utensile montato sul disco di semina solo quando le due aperture combaciano perfettamente. Pertanto la rotazione del dosatore è sincronizzata a quella del disco. Il gestore elettronico adegua, continuamente, la velocità di rotazione del dosatore a quella del disco di semina, a sua volta dipendente dalla velocità di avanzamento.
Il dosatore accoglie il seme all’interno di specifici inserti che possono essere sostituiti per adattarsi alle differenti forme e dimensioni dei semi. Inoltre, attraverso una vite dotata di molla di contrasto, è possibile eseguire una regolazione più fine su ciascuno di essi.
L’elemento di semina è collegato al telaio mediante un parallelogramma articolato che permette una escursione massima di 200 mm (100 mm in alto e 100 mm verso il basso). La ruota anteriore scarica al suolo una parte del peso della macchina assesta il terreno e fa aderire il film di pacciamatura al terreno prima della semina; il carico sulla ruota anteriore è regolato attraverso un registro a settori. La ruota posteriore, regolabile nella posizione con apposita manovella, determina la profondità di semina, compresa fra 1 a 4 cm, e chiude il foro.
Gli utensili depositori sono dotati di un fondo apribile governato da una speciale camma che entra in azione appena realizzato il foro sul film e sul terreno, permettendo la fuoriuscita del seme.
Modula Pro, quindi, non ha trasmissioni del moto meccaniche e questo garantisce maggiore durata fisica, minore manutenzione e minori costi di riparazione e sostituzione. Inoltre, offre maggiore precisione permettendo di correggere l’errore generato dalla resistenza incontrata nel terreno dall’organo seminatore e di eseguire la semina a quinconce. Fra le innovazioni anche un dispositivo per la stesura del film di pacciamatura con operazioni di inizio e fine campo meccanizzate e automatizzate.
Il Quinconce
Il quinconce è un sesto d’impianto utilizzato in orticoltura per le colture a file spaziate soggette a trapianto oggi possibile anche nella semina grazie a questa seminatrice. La semina a quinconce permette una migliore utilizzazione dello spazio (sia aereo e sia edafico), una riduzione delle competizioni, una crescita equilibrata di tutte le piante.
Gli elementi di semina sono indipendenti in tutti gli azionamenti: in Modula Pro però è stato introdotto un software che, tramite il protocollo Can-Bus, consente di gestire la posizione relativa degli utensili in modo da poterli coordinare realizzando sesti d’impianto in linea o a quinconce. Questo software sincronizza gli elementi di semina attigui in modo che la disposizione a quinconce possa attuarsi fra tutte le linee di semina montate sulla seminatrice.
L’ingombro trasversale massimo di ciascun elemento di semina è pari a 20 cm. Pertanto, l’interfila, cioè la distanza fra due file di semina vicine, può essere scelta a piacere a partire da una distanza minima di 20 cm. Gli elementi di semina possono essere fissati sul telaio a qualsiasi distanza.
Con l’intento di verificare la precisione della seminatrice sono stati eseguiti alcuni test presso i campi prova della ditta Roteritalia in Ostiglia (MN), utilizzando il prototipo di Modula Pro equipaggiata con tre elementi di semina e impostata per realizzare il trapianto con distanza fra le file di 20 cm e distanze sulla fila di 19,63 cm (disco di semina equipaggiato con 12 utensili depositori) per un investimento atteso di 25,5 piante/m2.
La funzionalità dei dispositivi è stata vagliata ponendo sotto controllo il rispetto della distanza nella semina convenzionale e la regolarità della deposizione a quinconce.
Per valutare la deposizione a quinconce sono state determinate le differenze, delle distanze relative, fra i fori della fila centrale “B” rispetto alle due laterali “A” e “C” e, poi, la differenza fra i valori così calcolati e la metà della distanza di semina teorica impostata (19,63/2 = 9,82 cm). Infatti, in una disposizione a quinconce ideale la deposizione della fila centrale dovrebbe discostarsi di 9,82 cm (misurati sulla fila) dalle due deposizioni laterali. Il sistema, gestito elettronicamente, non ha vincoli meccanici e pertanto si apprezza una contenuta variabilità come evidenziano i grafici.
Stendi-film
La stesura contemporanea del film di pacciamatura consente una semplificazione delle operazioni di campo.
Lo stendi-film di pacciamatura è un dispositivo integrato sulla seminatrice. All’avvio della semina il film deve essere posizionato sul terreno e rincalzato per renderlo solidale al suolo. Al termine del campo il film deve invece essere tagliato e, quello già steso, rincalzato per evitare che il vento lo sollevi. A questo punto la macchina può eseguire la manovra e riprendere il lavoro sul campo.
Lo stendi-film è collocato in posizione anteriore e composto di un telaio che da supporto a un rullo anteriore, con funzione di preparare il terreno, quindi da una serie di rulli folli che fungono da sostegno al rotolo del film sul quale agiscono due ruote pneumatiche che, prendendo il moto dal suolo, lo trasmettono al film permettendone una velocità di svolgimento pari a quella di avanzamento. Su ciascuna delle due ruote agisce un freno meccanico, azionato da un motore elettrico, che interviene nelle fasi di inizio e fine fila con lo scopo di bloccare il film sulla ruota. Posteriormente un rullo attivo, dotato di palette seghettate, azionato da un motore elettrico, provvede, a seconda del verso di rotazione, a coprire il film di pacciamatura con terreno, o a tranciarlo. Due distinti comandi sul monitor consentono di avviare la procedura automatica.
Il comando di fine corsa avvia un ciclo composto di 4 operazioni consecutive e in parte sovrapposte. La prima è l’azionamento dei freni che bloccano il telo sulle ruote (durata 6 sec), la seconda, in parte contemporanea alla prima, prevede la discesa dell’organo rotativo e la sua attivazione nel verso per eseguire il taglio (durata di 10 sec) e quindi nel verso opposto per eseguire la rincalzatura del telo (durata di 8 sec). Il ciclo si conclude con la risalita dell’organo rotativo.
Il ciclo di inizio semina è simile avviene un ciclo simile, ovvero la discesa dell’organo rotativo, immediatamente l’attivazione della rotazione, dopo essere arrivato alla profondità di rincalzatura desiderata parte la risalita totale del sistema e per ultimo il sollevamento delle pinze che rilasciano il telo.
Le tempistiche per il ciclo di taglio + rincalzatura e rincalzatura + partenza, si aggirano attorno ai 12/15 sec.
Conclusioni
Modula Pro è quindi l’unica seminatrice integralmente alimentata da energia elettrica, che esegue la semina su film di pacciamatura steso dalla stessa seminatrice, in grado di eseguire la semina a quinconce o lineare in alternativa a quella casuale fatta dalle comuni attrezzature.
L’azionamento elettrico a controllo elettronico ha permesso di eliminare la trasmissione meccanica del moto agli elementi di semina e la presenza di impianti idraulici. L’interfila di soli 20 cm, ottenuta grazie al ridottissimo ingombro trasversale degli elementi di semina, è idonea per le colture a file binate. La possibilità di scegliere la semina in linea o a quinconce assume quindi un importante valore agronomico. La semina a quinconce, infatti, permette una migliore utilizzazione dello spazio (sia aereo e sia edafico), una riduzione delle competizioni, una crescita equilibrata di tutte le piante.
Il test di funzionalità ha evidenziato come la variabilità solo nel 15% dei casi ha superato uno scostamento del 15% della distanza attesa.
L’uso della pacciamatura evita l’impiego dei diserbanti chimici (indispensabile per le colture biologiche), risolve alcune delicate problematiche legate alle infestanti (come ad esempio il riso crodo su riso, il Sorghum halepense su mais, ecc.), riduce il consumo di acqua d’irrigazione, consente di allungare il periodo utile alla coltivazione migliorando le rese per ettaro. La stesura contemporanea del film di pacciamatura consente una semplificazione delle operazioni di campo. Per evitare l’asservimento della seminatrice alle peculiari esigenze di lavoro dello stendi-film, sono state implementati dispositivi che automatizzano le operazioni che normalmente si svolgono a inizio e fine campo. I due cicli di lavoro impiegano rispettivamente 14 e 15 secondi.
