Tillage

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Contribuenti:
Michelle Wander, University of Illinois at Urbana-Champaign
Joel Gruver, Western Illinois University
Ultima modifica – 4 settembre 2008

Introduzione

• Cosa è il tillage?
• Perché farlo?
• Perché non lo fanno tutti?

Sfondo

• Come viene influenzato il suolo?
• Risorse online di informazioni di base
• Come monitorare il suolo

Considerazioni locali

• Dati specifici della regione

Come fare

Esperienze reali

Altre risorse & Glossario

Introduzione

Cos’è la lavorazione del suolo?

La lavorazione del terreno è una modifica meccanica della struttura del suolo. Gli attrezzi per la lavorazione del terreno modificano la struttura del suolo attraverso un’ampia gamma di interazioni suolo-attrezzo (ad esempio, taglio, fresatura, frantumazione, battitura, rimbalzo). Il risultato delle interazioni suolo-attrezzo varia in relazione sia alle caratteristiche dell’operazione di lavorazione del terreno (per esempio, azione, profondità e larghezza della perturbazione, tempi) sia alle caratteristiche del terreno che viene lavorato (per esempio,

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Perché farlo?

La lavorazione del terreno ha fatto parte della maggior parte dei sistemi agricoli nel corso della storia perché la lavorazione può essere usata per raggiungere molti obiettivi agronomici:

• Condizionamento del suolo (modifica della struttura del suolo per favorire processi agronomici come il contatto dei semi, la proliferazione delle radici, l’infiltrazione dell’acqua, il riscaldamento del suolo, ecc.)
• Soppressione di infestanti/parassiti (terminazione diretta o interruzione dei cicli di vita di infestanti/parassiti)
• Gestione dei residui (spostamento, orientamento o dimensionamento dei residui per minimizzare gli effetti negativi dei residui di colture/coperture e promuovere gli effetti benefici)
• Incorporazione/miscelazione (collocazione o ridistribuzione di sostanze come fertilizzanti, concimi, semi, residui, a volte da una posizione meno favorevole a una distribuzione spaziale più favorevole)
• Segregazione (consolidamento di rocce, radici, dimensioni delle briciole del suolo)
• Formazione del terreno (modifica della forma della superficie del suolo – la variante più semplice è probabilmente il livellamento;

Obiettivi più specifici della lavorazione del terreno includono la formazione del letto di semi, la formazione del letto di semi stantii, l’attenuazione della compattazione, la fratturazione delle croste del suolo, la recisione/disseminazione delle erbacce, la macerazione delle colture di copertura biofumiganti, la stimolazione della biologia del suolo e la raccolta delle colture di radici.

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Perché non lo fanno tutti?

Pratiche di dissodamento eccessive o inappropriate sono state una delle principali cause del degrado del terreno. Gli effetti negativi della lavorazione del terreno includono:

• Compattazione del suolo sotto la profondità della lavorazione (cioè, formazione di un “tillage pan”
• Aumento della suscettibilità all’erosione dell’acqua e del vento
• Accelerazione della decomposizione della materia organica del suolo (negativa a lungo termine)
• Alto costo energetico delle operazioni di lavorazione
• Obblighi di lavoro e temporali

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Background

Come viene colpito il suolo?

Gli attrezzi per la lavorazione del terreno sottopongono la struttura del suolo a sollecitazioni meccaniche (es, compressione, taglio, tensione). Quando le sollecitazioni applicate superano la resistenza del suolo, la struttura del suolo cede, o sgretolandosi lungo i piani di debolezza (se il suolo è in uno stato friabile) o deformandosi se il suolo è in uno stato plastico.

La lavorazione del terreno quando è troppo umido (più bagnato del “limite plastico”) provoca l’imbrattamento e crea zolle che possono durare per il resto della stagione di crescita. Il congelamento e lo scongelamento invernali generalmente romperanno le zolle.

Molte operazioni di lavorazione sono progettate per allentare e omogeneizzare il suolo all’interno della zona di lavorazione (cioè, aumentare la macroporosità e l’uniformità strutturale), ma alcune operazioni di lavorazione sono progettate per modellare o consolidare il suolo. Alcuni degli effetti della lavorazione sono intenzionali (ad esempio, gli obiettivi della lavorazione elencati in “Perché farlo?”), mentre altri effetti sono involontari (ad esempio, la formazione di un aratro, una maggiore suscettibilità alla compattazione e all’erosione).

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Risorse online per ulteriori informazioni di base:

• L’acciaio nel campo: A Farmers Guide to Weed Management Tools, Pubblicato 2001, 128 pagine. Disponibile come http://www.sare.org/publications/steel/index.htm e come PDF scaricabile: http://www.sare.org/publications/steel/steel.pdf; “Steel in the Field” mostra come gli attrezzi e le tecniche di oggi possono controllare le erbacce riducendo – o eliminando – gli erbicidi. In un linguaggio pratico, Steel in the Field presenta ciò che gli agricoltori e i ricercatori hanno imparato negli ultimi 20 anni sul taglio dei costi di controllo delle erbacce attraverso strumenti di coltivazione migliorati, colture di copertura e nuove rotazioni colturali.
• The New American Farmer, 2nd ed. Disponibile come http://www.sare.org/publications/naf.htm
  e PDF scaricabile. Il NAF presenta profili altamente leggibili di oltre 60 agricoltori/ranchers che rappresentano ogni stato degli USA e 2 territori. Molte informazioni pratiche sui sistemi di lavorazione del terreno possono essere trovate cercando nel documento i termini relativi alla lavorazione del terreno.
• Sito web del Centro d’informazione sulla lavorazione del terreno: http://www.conservationinformation.org/
• NRCS Tillage Equipment pocket guide, Da ftp://ftp-fc.sc.egov.usda.gov/IA/intranet/Tillage.pdf. Si tratta di una pubblicazione ricca di grafici progettata per aiutare il personale a riconoscere le attrezzature utilizzate per la lavorazione primaria, la lavorazione secondaria, l’incorporazione di letame/fertilizzante, gli strumenti combinati e le categorie generali dei sistemi di lavorazione.

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Come monitorare il suolo

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Considerazioni locali

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Dati specifici della regione:

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Tipi di lavorazione del terreno

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Esperienze reali

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Altre risorse

Libri e articoli

• “From the Soil Up and Agriculture in Transition” di Don Schrieffer. Wallace-Homestead Printing Co., Des Moines, Iowa. 1984. “Eminentemente leggibile, ancora disponibile, e ancora il miglior libro che mette in relazione i sistemi di lavorazione del terreno con la gestione dell’aerazione del suolo, l’acqua e la decomposizione dei residui” – David Patriquin riferendosi a “From the Soil Up”.
• “Soil Dynamics in Tillage and Traction”. Manuale agricolo n. 316 di William R. e Glen E. Vanden Berg Gill. 1967. Classica discussione sulla lavorazione del terreno da una prospettiva di ingegneria agraria.
• Tillage (Fundamentals of Machine Operation) di John Deere. 1993. Presentazione altamente illustrata e molto leggibile di informazioni pratiche sulle pratiche di lavorazione del terreno utilizzate per la produzione agronomica delle colture.
• “Stubble over the field” e “No Tillage: La relazione tra no tillage, residui di coltura, piante e nutrizione del suolo” di Carlos Crovetto. Un agricoltore/agronomo pioniere del no-till in Cile, Crovetto descrive le sue esperienze con il no-till in 2 libri che sono un interessante mix di scienza agronomica e osservazioni pratiche.
• “Conservation Tillage Systems and Management: Crop Residue Management with No-Till, Ridge-Till, and Mulch-Till”, 2nd ed. MWPS-45-Book. 2000. ISBN 0-089373-088-2. Facile da leggere e pratico per la consultazione, questo libro – il lavoro di più di 60 specialisti dell’università e dell’industria – spiega i principali benefici della lavorazione conservativa del terreno.
• “Building Soils for Better Crops”, 2a ed., di Fred Magdoff e Harold Van Es, 2000. Questo libro fornisce una discussione completa sulla gestione sostenibile del suolo.
• “Resource Management: Soil” di Bryan Davie, Brian Finney e David Eagle. Farming Press. 2001. ISBN: 0-85236-559-4. Questo libro è una guida pratica ai principi e alle ultime pratiche di una buona gestione del suolo scritta da autori britannici con una grande esperienza nelle aziende agricole. Alcuni contenuti sono specifici per l’Inghilterra ma la maggior parte è ampiamente rilevante.
• “The Biological Farmer: a complete guide to the sustainable & profitable biological system of farming” by Gary Zimmer. Acres USA. 2000. ISBN: 0-911311-62-9. Guida completa molto leggibile all’agricoltura ecologica da un agricoltore biologico di successo, consulente e fondatore di Midwest BioAg.

Glossario del dissodamento

Densità apparente – la massa del suolo secco divisa per il volume globale. La densità apparente non è un indicatore assoluto della compattazione perché la densità limite delle radici varia con la struttura. L’estensione delle radici è generalmente limitata da densità di massa > 1. 6 g/cm3 nei terreni silt loam. 1.6 g/cm3 è improbabile che sia limitante in terreni sabbiosi e fortemente limitante in terreni argillosi.

Coltivazione – lavorazione del terreno poco profonda intesa a gestire le erbacce. Può essere cieco (non guidato dalla posizione della coltura) o diretto (aka coltivazione a file – progettato per ridurre al minimo la rottura delle file di colture). L’attrezzatura di coltivazione tradizionale non funziona bene con i residui alti, ma esistono opzioni per i residui alti. Le azioni includono il sottotaglio, la vibrazione, il rotolamento… Può essere guidato da terra o dalla PTO.

Conservation tillage – qualsiasi sistema di lavorazione del terreno che mantiene il 30 per cento o più della superficie del suolo coperta da residui di colture/colture di copertura, dopo la semina. Dove l’erosione del suolo da parte del vento è la preoccupazione principale, qualsiasi sistema che mantiene almeno 1.000 libbre per acro di equivalente di residuo piatto di grano piccolo sulla superficie per tutto il periodo critico di erosione del vento.

Conventional till (alias lavorazione intensiva) – lavorazione a tutta larghezza che disturba tutta la superficie del suolo e viene eseguita prima e/o durante la semina. Meno del 15 per cento del suolo è coperto da residui dopo la semina, o meno di 500 libbre per acro di residui di piccoli cereali equivalenti durante il periodo critico di erosione del vento. Generalmente comporta l’aratura o una lavorazione intensiva (numerose). Il controllo delle erbacce è realizzato con prodotti di protezione delle colture e/o coltivazione a file.

Crosta – compattazione superficiale risultante dall’impatto delle gocce di pioggia, dal distacco delle particelle e dalla selezione delle dimensioni che lascia le particelle più fini concentrate in superficie. Impedisce l’infiltrazione, lo scambio di gas e l’emergenza delle piantine.
Solco morto – una stretta striscia di terreno (la larghezza di una quota di aratro) che ha il suo strato di aratro scavato nel processo di aratura a versoio, ma non viene riempito perché si trova sul bordo esterno di un campo o di una “terra”. La lavorazione secondaria non riempie completamente un solco morto lasciando una depressione e spesso una zona di bassa fertilità a causa della rimozione del topsoil. Le colture crescono male in un solco morto.

Dischi – lame circolari rotanti che hanno bordi diritti o scanalati e sono destinate a tagliare i residui, polverizzare la struttura del suolo e livellare la superficie del suolo. I dischi sono normalmente montati in bande di dischi paralleli. La quantità di movimento del suolo causata dai dischi è legata all’angolo dei dischi, la pressione verso il basso sui dischi, il design della lama (dritta o scanalata) e la velocità alla quale i dischi sono tirati.

Draft – potenza richiesta per tirare un attrezzo di lavorazione del terreno come un aratro o un disco.

L’inversione della lavorazione – in contrasto con la lavorazione senza inversione, l’inversione della lavorazione capovolge uno strato (spesso 6 -12″) di terreno seppellendo i residui superficiali (e i semi di erbacce associati, spore e larve e uova di insetti) nel processo. Il risultato è una superficie con residui minimi che può essere facilmente gestita con attrezzature tradizionali di lavorazione secondaria, ma è suscettibile di erosione. L’aratro a versoio è l’attrezzo standard per il dissodamento a inversione. Gli aratri a disco eseguono anche la lavorazione a inversione.

Terre – nel contesto dell’aratura a senso unico, le terre sono sezioni rettangolari di un campo più grande che vengono arate una alla volta. Per iniziare, si forma una cresta nel centro di un terreno e poi l’aratura scende intorno a questa cresta fino a quando il terreno è completo. Lo scopo dell’aratura nei terreni è quello di minimizzare il tempo di esecuzione cioè, cioè il tempo di spostamento tra le aree da arare.

Minimum till (aka reduced till) – sistema di lavorazione che non comporta l’inversione del suolo e mantiene un alto livello di residuo superficiale.

Aratro a stampo – tradizionale attrezzo per la lavorazione primaria che consiste nelle seguenti parti fondamentali per l’impegno del terreno: il vomere (che affetta il terreno orizzontalmente), la stampella (solleva e fa rotolare il terreno portando all’inversione, landside (trasferisce la spinta laterale), coltro (affetta il terreno verticalmente). Il coltro è essenziale se si arano zolle o terreni con residui significativi. L’aratro è spesso il migliore strumento per rompere la zolla.

Mulch till – Lavorazione a tutta larghezza con uno o più passaggi di lavorazione che disturbano tutta la superficie del suolo e vengono effettuati prima e/o durante la semina. Vengono utilizzati strumenti di lavorazione del terreno come scalpelli, coltivatori, dischi, spazzole o lame. Il controllo delle erbacce è realizzato con prodotti per la protezione delle colture e/o la coltivazione.

No till (aka zero tillage, foratura diretta) – sistema di lavorazione del terreno che mantiene i residui (anche in fila) e pianta attraverso questi residui usando attrezzature appositamente progettate.

Limite plastico – Il limite plastico (PL) è il contenuto di umidità del suolo dove il suolo inizia a mostrare un comportamento plastico. Come regola generale, un terreno è al suo limite plastico quando si può formare un verme di 3 mm di diametro. I terreni in cui il limite plastico è più secco della capacità del campo hanno una finestra ristretta di lavorabilità. I terreni in cui il limite plastico è più umido della capacità del campo hanno una finestra di lavorabilità più ampia e sono più adatti all’agricoltura che prevede la lavorazione del terreno.

Plow pan – strato compattato immediatamente sotto la profondità della lavorazione regolare. Gli aratri, i dischi e le zappatrici rotative sono noti per la creazione di vasche d’aratura.

Punti – Il bordo anteriore di un dente rigido è comunemente chiamato punto. La forma di una punta influisce sulla sua capacità di penetrare e su quanto sollevamento e disturbo del suolo provoca. La parte anteriore di una quota dell’aratro è anche chiamata punto.

Lavorazione primaria – la lavorazione del terreno usata per rompere o fratturare il suolo per una profondità di sei o più pollici. Gli attrezzi per la lavorazione primaria variano nella loro capacità di penetrare nei terreni ad alta resistenza e di tagliare i residui. Gli esempi includono aratri, dischi pesanti, vangatrici, frese rotative pesanti, aratri a scalpello e ripuntatori.

PTO powered tillage – in contrasto con gli attrezzi per la lavorazione del terreno a trazione (ad esempio, aratro moldboard) e la lavorazione rotativa guidata da terra (zappatrice rotativa), gli attrezzi per la lavorazione del terreno a trazione hanno una maggiore capacità di polverizzare e mescolare la struttura del suolo in un solo passaggio perché ricevono potenza rotativa da un trattore. Le zappatrici rotative, le vangatrici, gli erpici rotanti e gli erpici alternativi sono esempi di lavorazione del terreno azionata dalla presa di forza.

Puddling – lavorazione del terreno progettata per distruggere gli aggregati e disperdere l’argilla, creando uno strato impermeabile che trattiene l’acqua. Il puddling è un obiettivo della lavorazione del terreno nei sistemi di riso allagati, ma è indesiderabile in altri sistemi di produzione.
Ridge till – sistema di lavorazione del terreno che utilizza la coltivazione per costruire/ricostruire le creste durante la prima parte della stagione di crescita e poi pianta la coltura successiva sulle creste che hanno avuto la parte superiore tagliata durante il processo di piantagione.

Rollers – strumenti di rotolamento che premono il terreno aumentandone la densità o la fermezza (ad es, un cultipacker) o scarificano la superficie del suolo (per esempio i cesti di rotolamento Lilliston usati per la coltivazione).

Lavorazione secondaria – lavorazione usata (generalmente dopo la lavorazione primaria) per polverizzare, livellare e/o condizionare il suolo a meno di sei pollici di profondità per preparare o “adattare” un letto di semina.

Panatrice – uno strumento di lavorazione rotativa azionato dalla presa di forza che ha grandi lame piatte (picche) disposte in serie di 3 su un rotore. Quando il rotore gira, le vanghe si immergono nel terreno, sollevano il terreno scavato e poi si rovesciano per far cadere il terreno. Il sistema è efficiente nell’uso della potenza e delicato sulla struttura del suolo, ma richiede una macchina complessa e quindi costosa. Le normali velocità di avanzamento operative sono lente (meno di 1,5 mph). Il grado di polverizzazione del suolo raggiunto dipende dal rapporto tra la velocità del rotore e la velocità di avanzamento, l’ampiezza delle velocità (rotore e avanzamento), la forma e la disposizione delle pale, il posizionamento del lembo posteriore (su cui il suolo rimbalza). Le vangatrici sono usate principalmente nella preparazione del terreno per la produzione di ortaggi e sono più usate e prodotte in Europa.

Strip till/Zone till – Sistema di lavorazione del terreno che mantiene i residui tra le file, ma trasferisce i residui fuori dalla fila di impianto (fino a 1/3 della distanza tra le file) e può comportare un allentamento profondo nella fila.

Subsoiling – lavorazione del terreno progettata per fratturare gli strati compattati profondi, può essere o meno in fila
Sweeps – ali che si estendono dai denti dell’attrezzatura di coltivazione per tagliare le erbacce e sollevare il terreno causando una rapida essiccazione.

Tilth – un termine olistico che si riferisce alle proprietà fisiche del suolo favorevoli all’agricoltura – i terreni con un buon tilth sono friabili, possono essere lavorati con meno sforzo e permettono agli obiettivi di lavorazione di essere raggiunti facilmente. Termini simili includono che il terreno è “morbido”, ha buone “condizioni” o “funziona come un giardino”.

Denti – dritti o curvi, rigidi o flessibili, variabili rispetto all’angolo di contatto, i denti modificano la struttura del suolo attraverso una serie di processi (ad esempio, taglio, sollevamento, vibrazione) che trasferiscono l’energia di trazione al terreno attraverso un dente. I denti rigidi sono spesso indicati come gambi. I denti generalmente non creano una pressione significativa verso il basso e quindi non compattano il terreno sotto la profondità della lavorazione. I denti flessibili vibrano quando vengono tirati attraverso il terreno e questa vibrazione contribuisce alla frantumazione della struttura del suolo.

Trazione – resistenza allo slittamento delle ruote o dei cingoli, permette di applicare la trazione a un attrezzo tirato.

Trattamento verticale – lavorazione profonda progettata per creare zone verticali (generalmente in fila tagliando una fessura, frantumando e sollevando il terreno) che promuoveranno una radicazione estesa.

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