Sviluppo di soluzioni innovative per la meccanizzazione della viticoltura mediterranea

The research described in this thesis take the moves from a preliminary survey on mechanization of Etna mountain viticulture (Schillaci et al, 2006), through which it was found that the wine vineyards are inspired by "traditional" models and still shows uncertainty about machines to use and misunderstandings about the techniques used. During the PhD has explored the theme of mechanization of vineyards conducted with traditional management systems During the PhD has explored the theme of mechanization of existing cultivated with management models "traditional", taking under study the wine-growing areas of Eastern Sicily represented by Etna (Catania) and the South East of the island (Ragusa and Siracusa). From the results of a survey on mechanization of the wine-growing areas under study it was possible to identify the needs in terms of innovations in agricultural machinery, the organization of work, hygiene and environmental health professionals. As a result, were planned and carried out activities aimed at the creation and development of innovative machines, as well as actions aimed at assessing the conditions of risk to operators during certain recurring transactions. From observations carried out in the yards of winter pruning, showed the presence of potential risk factors for the health of the worker. In this respect it was an investigation of driver exposure to airborne pollutants produced during the pre-pruning machine, and a study of the forces exerted by the cutting of branches during the manual execution, in the assessment of risks to musculoskeletal in skeletal pruner. The results of experimental observations and interviews with farmers have highlighted the needs in terms of demand in innovation and the need to develop mechanical solutions readily available and commonly used in the production context of reference. This resulted in the search for innovative solutions that have been developed in different degrees depending on the available resources found for each. In this regard, it has participated in the implementation of a "Multi-function electric vehicle autonomous" [OIGA, 2009], currently under development with different configurations (remote controlled, semi or fully autonomous) who, equipped with useful tools will satisfy needs in the innovation of management of high-density vineyards cultivated on steep slopes of terraced hillsides. The activities have been devoted also to the improvement of a an innovative machine Compact manure/compost spreading machine with variable speed distributor" [ENAMA, Innovative machines, 2008]], capable of delivering organic material in vineyards with limited space. The interest in the goblet vineyards and the lack of equipment and solutions appropriate to the contexts identified by the survey, have stimulated the search for specialized equipment for these vineyards, a search that ended with the completion of a pre-industrial prototype of multifunctional straddle carrier frame called "Portale scavallante multifunzione" [ENAMA, Innovative machines 2009], for the management of recurrent mechanized farming operations in the goblet vineyards. In conclusion, the research has been articulated along a path made of experimental investigations, observations, comparisons with growers and manufacturers of agricultural machinery, which culminated in the development of innovative machines. In particular, it was developed in a multifunctional frame driven by a common tractor and still subject to testing and implementation, through which it is believed to have provided a response to strong demand for effective and comprehensive mechanization required by the growing number of supporters of the goblet vineyards.

Le attività di ricerca descritte nella presenti tesi prendono le mosse da una indagine preliminare sulla meccanizzazione della viticoltura presente nell area dell Etna, tramite la quale si è potuto constatare che la viticoltura da vino, si ispira a modelli tradizionali e mostra ancora incertezze sulle macchine operatrici da utilizzare ed incomprensioni sulle tecniche di impiego. Partendo da questi presupposti nel corso di Dottorato, si è approfondito il tema della meccanizzazione dei vigenti coltivati con modelli di gestione tradizionale , prendendo in considerazione le aree della Sicilia orientale, rappresentate dai comprensori dell Etna (provincia di Catania) e del Sud Est dell Isola (province di Ragusa e Siracusa). Dai risultati di una indagine conoscitiva sulla meccanizzazione delle realtà viticole oggetto di studio è stato possibile identificare i fabbisogni in termini di innovazioni nella meccanizzazione agricola, nella organizzazione del lavoro, nell igiene ambientale e nella salute degli operatori. Di conseguenza, sono state pianificate e svolte attività mirate alla realizzazione e allo sviluppo di macchine innovative, nonché azioni finalizzate alla verifica delle condizioni di rischio per gli operatori nel corso di talune operazioni ricorrenti. Dalle osservazioni svolte nei cantieri di potatura invernale, è emersa la presenza di potenziali fattori di rischio per la salute del lavoratore. A tale riguardo è stata svolta un indagine sull esposizione del conducente a inquinanti aerodispersi prodotti durante la prepotatura meccanica, e uno studio sulle forze esercitate per il taglio di tralci durante l esecuzione manuale, nell ambito della valutazione dei rischi a patologie muscolo scheletriche nel potatore. I risultati dell indagine conoscitiva e i colloqui con gli agricoltori hanno evidenziato le esigenze in termini di fabbisogno in innovazione e la necessità di sviluppare soluzioni meccaniche di facile reperibilità e di comune impiego nel contesto produttivo di riferimento. Ne è conseguita la ricerca di soluzioni innovative che sono state sviluppate in grado diverso a seconda delle risorse disponibili reperite per ciascuna. A tale riguardo, si è partecipato all implementazione di un Veicolo multifunzione elettrico autonomo [OIGA, 2009], attualmente in fase di sviluppo con configurazioni diverse (a distanza controllata, semi o completamente autonomo) che, equipaggiato con attrezzi utili potrà soddisfare il fabbisogno in innovazione dei vigneti ad alta densità ubicati in terreni terrazzati e/o in pendio alla gestione del vigneto. Le attività sono state dedicate, inoltre, al perfezionamento di una macchina Spandiletame/spandicompost Compatto Autocaricante con Distributore a Velocità Variabile [ENAMA, macchine innovative 2008], in grado di distribuire materiale organico in vigneti con spazi ridotti, superando così gli svantaggi connessi alle tradizionali macchine spandiletame. L interesse verso i vigneti ad alberello e la carenza di macchine e soluzioni adeguate ai contesti rilevati dall indagine, hanno stimolato la ricerca di macchine specializzate per tali vigneti, ricerca che si è conclusa con la realizzazione di un prototipo preindustriale di telaio portattrezzi multifunzione denominato Portale scavallante multifunzione [ENAMA, macchine innovative 2009], destinato alla gestione meccanizzata delle operazioni colturali ricorrenti nei vigneti ad alberello. In conclusione, l attività di ricerca si è snodata lungo un percorso sperimentale fatto di indagini, osservazioni, confronti con viticoltori e costruttori di macchine agricole, che è culminata con la messa a punto di macchine innovative. In particolare è stata messa a punto una macchina trainata da una comune trattrice e tuttora oggetto di prove e di implementazioni, mediante la quale si ritiene di aver fornito una risposta alla forte richiesta di una meccanizzazione efficace e completa espressa dai sempre più numerosi fautori dell alberello