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Agricoltura moderna
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Poiché il numero di acri piantati per coprire le colture in tutto il paese cresce a passi da gigante, lo stesso vale per la domanda degli agricoltori di modi innovativi per porre fine alle colture di copertura prima di piantare colture da reddito.
La terminazione delle colture di copertura mediante piegatura meccanica a rullo è una tecnologia alternativa che dimostra il suo valore presso il National Soil Dynamics Laboratory (NSDL) dell'USDA-ARS. La tecnologia per l'aggraffatura a rullo è in circolazione da un po' di tempo, ma si sta trasformando come nuovo, i progetti brevettati di pressatrici a rulli prendono vita in laboratorio. I nuovi modelli offrono una maggiore facilità e flessibilità operativa.
Le tradizionali macchine rullatrici-aggraffatrici sono generalmente progettate in modo che un rullo appesantito appiattisca il raccolto. Comunemente, gli elementi di aggraffatura a barra diritta fissati al rullo rompono gli steli della coltura di copertura in modo che la terminazione delle piante sia completa in due o tre settimane.
In uno studio NSDL, una piegatrice a rullo a barra diritta ha ottenuto una terminazione del 96% di una coltura di copertura due settimane dopo la laminazione senza l'uso di erbicidi.
“L'obiettivo principale è l'appiattimento della coltura di copertura per creare uno strato protettivo di residui sulla superficie del suolo, ” afferma l'ingegnere NSDL Ted Kornecki. “Possiamo piantare colture da reddito direttamente nella copertura dei residui. Il tappeto di residui protegge il terreno dall'erosione dell'acqua e agisce anche come un pacciame, prevenire la perdita di umidità per evaporazione. Il residuo aggiunge anche carbonio al suolo”.
Però, semplicemente arrotolare la coltura di copertura non interromperà le piante. Quindi, il processo di crimpatura è necessario per danneggiare gli steli in modo che le piante muoiano.
Un problema con i modelli originali di crimpatrici a barra diritta è che vibrano a velocità operative maggiori. La vibrazione provoca l'usura dei componenti della macchina e trasferisce anche vibrazioni indebite al trattore. “Per ridurre le vibrazioni eccessive, i produttori devono diminuire la velocità dei rulli, che aumenta il tempo per le colture di copertura a rotazione, "dice Kornecki.
Per risolvere questo difetto meccanico, Kornecki ha progettato e brevettato una pinzatrice a rulli a due stadi con due tamburi. “Il primo tamburo appiattisce il raccolto di copertura, e il secondo tamburo con le barre di piegatura arriccia il raccolto di copertura, " lui dice. “Il secondo tamburo è isolato dal primo per ridurre al minimo le vibrazioni. È precaricato da due molle di compressione per cui la forza di aggraffatura può essere regolata tramite viti. Può essere configurato in sezioni singole o multiple per adattarsi alle dimensioni dell'azienda agricola e alle dimensioni dei trattori disponibili”.
Su richiesta di un agricoltore, Kornecki ha ampliato il design del rullo a due stadi in un modello a quattro stadi. Con questo disegno, tre tamburi di aggraffatura seguono il tamburo a rullo liscio. I tamburi di aggraffatura aggiuntivi consentono di terminare efficacemente le colture di copertura eccezionalmente pesanti e riducono il tempo necessario per terminare le colture di copertura.
“Un passaggio del rullo a quattro stadi equivale a tre passaggi del rullo a due stadi sulla stessa area di copertura, "dice Kornecki.
In entrambi i modelli, che hanno un attacco a tre punti, le vibrazioni non sono più un problema. “Ho fatto funzionare le macchine a 10 mph sul campo e non ho notato vibrazioni che avrebbero causato problemi strutturali sulla macchina o sul trattore, " lui dice.
Per fornire agli agricoltori una piegatrice a rulli di larghezza significativa, Kornecki è in procinto di progettare meccanismi di attacco che consentirebbero il funzionamento di una macchina larga 30 piedi composta da tre indipendenti, Sezioni larghe 10 piedi di una piegatrice a rulli a quattro stadi. Le tre unità di piegatura rulli indipendenti sono più maneggevoli nel trasporto e sono più efficaci quando si lavora su condizioni di superficie irregolari rispetto a una singola, unità rigida di 30 piedi di larghezza.
Rispondere alle richieste degli agricoltori per ulteriori innovazioni progettuali, Kornecki ha progettato un'unità di piegatura a rulli a quattro stadi che può essere fissata all'estremità anteriore di un trattore. “È possibile collegare una seminatrice senza aratura sul retro del trattore per risparmiare tempo e carburante nelle operazioni sul campo, " lui dice.
Ancora un altro design brevettato di piegatura a rullo consente l'applicazione di glifosato durante il processo di piegatura a rullo. L'applicazione del glifosato può accelerare la cessazione delle piante durante condizioni climatiche umide o fredde che potrebbero altrimenti rallentare la morte di una coltura di copertura interrotta meccanicamente.
“Questo concetto per l'applicazione di erbicidi può essere adattato a diversi modelli di rulli, ” precisa Kornecki. “In un esperimento, Ho usato il mio design brevettato di un rullo liscio con una barra di crimpatura. Mentre rotola, Ho applicato il glifosato alla segale ogni quattro crimpature utilizzando un braccio su misura con un'elettrovalvola ad alta velocità per aprire e chiudere momentaneamente il flusso di erbicida a un ugello di scarico a flusso piatto".
Con questo disegno, Kornecki ha applicato il glifosato a una velocità che elimina efficacemente la segale (dall'87% al 99% di uccisione) una settimana dopo il rotolamento "utilizzando solo il 15% dell'erbicida e dell'acqua tipicamente utilizzati in una normale applicazione chimica, " lui dice. "Il risparmio sui costi è stato di $ 17,50 per acro."
Kornecki ha anche sviluppato e brevettato le piegatrici a rulli per la terminazione delle colture di copertura coltivate in letti sopraelevati. E poi c'è una pressa a rulli più piccola progettata dal suo gruppo che è una macchina alimentata dalla presa di forza per trattori con guida a terra.
"Abbiamo a disposizione disegni che gli agricoltori possono utilizzare se vogliono costruire da soli le macchine in azienda, "dice Kornecki. “Attraverso accordi di licenza, cerchiamo anche di lavorare con aziende di implementazione per realizzare un trasferimento di questa tecnologia.
"Ci stiamo concentrando sullo sviluppo della tecnologia di laminazione delle colture di copertura e sulla progettazione del set di strumenti che completerebbe quelle macchine, " lui dice. "Speriamo di sviluppare la tecnologia di cui gli agricoltori hanno bisogno per avere successo mentre lavorano per migliorare la qualità del suolo per le generazioni future".
Ted S. Kornecki
334/502-2745
[email protected]
