1188 – MMW n. 6/2008

IIl costo sempre più ele-vato dei concimi mine-rali e le attuali esigenze

di un maggiore rispetto del-l’ambiente impongono unuso particolarmente accura-to delle macchine impiegateper la loro distribuzioneche, oltre a consentire eleva-te capacità di lavoro, devo-no garantire una sufficientequalità dell’applicazione.Lo sviluppo degli spandicon-cime pneumatici ha sicura-mente contribuito a miglio-rare la qualità della distribu-zione.Tali macchine sono, in-fatti, in grado di garantireuna elevata uniformità di di-stribuzione in ogni condizio-ne operativa e di impiegarequalsiasi tipo di concime, in-dipendentemente dal tipo edalle sue caratteristiche fisi-che (granulometria, massavolumica e proprietà balisti-che). Inoltre, grazie al gene-ralizzato impiego di estrat-

FERTILIZZAZIONE MIRATA • TARGETED FERTILISING • FERTILIZZAZIONE MIRATA • TARGETED

di Paolo Balsari*

EC

NIC

AT

INNOVATION IN FERTILISERSPREADERS

by Paolo Balsari*

TThe increasing cost of min-eral fertilisers and require-ments for greater defence

of the environment have influ-enced fertiliser spreader designtowards greater precision andhigher quality of application aswell as a higher work rate. The development of pneumaticfertiliser spreaders has certainlycontributed to improving theirperformance. They can guaran-tee a highly uniform distributionin all operating conditions anduse all types of fertiliser, whatev-er the granular characteristics,mass and ballistic characteris-tics. Thanks to volumetric extrac-tors, they can also exert im-proved control and regulationover the dose applied, while barspreading ensures effective dis-tribution on field edges and easi-er management at the row ends. But these machines are morecomplex in construction, andthey cost more to buy. To date,they have found few buyers inItaly, where they account for littleover 1% of the fertiliser spreadersin use, but also in the rest of Eu-rope. Particularly in northern and *DEIAFA - Università di Torino/Turin

University’s DEIAFA

SSOOLLUUZZIIOONNII IINNNNOOVVAATTIIVVEE PPEERR GGLLII SSPPAANNDDIICCOONNCCIIMMEESSOOLLUUZZIIOONNII IINNNNOOVVAATTIIVVEE PPEERR GGLLII SSPPAANNDDIICCOONNCCIIMMEE

SSoonnoo nnuummeerroossee llee iinnnnoovvaazziioonnii tteeccnniicchhee mmeessssee aa ppuunnttooppeerr qquueessttaa ttiippoollooggiiaa ddii mmaacccchhiinnee,, aa ccoommiinncciiaarree ddaaii ssiisstteemmiieelleettttrroonniiccii ddii ccoonnttrroolllloo ddeellllaa ddoossee ddiissttrriibbuuiittaa ppeerr ffaarr ffrroonntteeaallllee eessiiggeennzzee ddeellll’’aaggrriiccoollttuurraa ddii pprreecciissiioonnee.. TTrraa llee ppiiùùrreecceennttii nnoovviittàà uunn’’aattttrreezzzzaattuurraa cchhee ppeerrmmeettttee ddii rreeggoollaarreerraappiiddaammeennttee eedd eeffffiiccaacceemmeennttee lloo ssppaannddiiccoonncciimmee iinnffuunnzziioonnee ddeell ttiippoo ddii ccoonncciimmee ddaa ddiissttrriibbuuiirree,, ddeellllaa ddoossee eeddeellllaa llaarrgghheezzzzaa ddii llaavvoorroo rriicchhiieessttaa

FFeerrttiilliisseerr sspprreeaaddeerrss hhaavvee rreecceennttllyy sseeeenn aa nnuummbbeerr oofftteecchhnnoollooggiiccaall aaddvvaanncceess,, iinncclluuddiinngg eelleeccttrroonniiccss ttoo ccoonnttrroolltthhee ddoossee iinn pprreecciissiioonn ffaarrmmiinngg aanndd aa nneeww mmooddeell wwhhoosseesseettttiinnggss ccaann bbee rreegguullaatteedd rraappiiddllyy aanndd eeffffeeccttiivveellyy iinn tteerrmmssooff ffeerrttiilliisseerr ttyyppee,, ddoossee aanndd wwoorrkkiinngg wwiiddtthh

tori volumetrici, consentonoun migliore controllo e rego-lazione della dose, rispettoagli spandiconcime centrifu-ghi,una efficace concimazio-ne delle bordure ed una piùfacile gestione della conci-mazione nelle capezzagne.Tale tipologia di spandicon-cime, tuttavia, a causa dellamaggiore complessità co-

struttiva rispetto alle mac-chine a distribuzione centri-fuga e dei maggiori costi diacquisto che ne seguono, ha

una limitatad i f f u s i o n enon solo in

Italia, dove rap-presentano poco

più dell’1% degli span-diconcime in uso, maanche in Europa. Inparticolare, nel Nord

ed Est Europa la loro diffu-sione è stata limitata anchedalla minore larghezza di la-voro che riescono a raggiun-gere rispetto agli spandicon-cime centrifughi a due di-schi di ultima generazione.In questi ultimi anni, pertan-to, i costruttori hanno cerca-to di sviluppare degli span-diconcime centrifughi a duedischi che fossero in gradodi assicurare una accettabileuniformità in tutte le condi-zioni di lavoro.Ad esempio, la necessità didover operare con larghezzedi lavoro ben definite, indi-pendentemente dalle carat-teristiche fisico-chimiche del

concime e della dose applica-ta, come nel caso della conci-mazione in copertura dei ce-reali autunno-vernini con im-piego delle corsie di transitopredeterminata (tram-line),ha portato alla messa a puntodi dischi di distribuzione didifferente diametro e facil-mente intercambiabili,dotatidi palette di differente formae lunghezza, la cui posizionerispetto al disco stesso puòessere modificata con moda-lità manuali o automatiche infunzione del tipo di concimee della dose da distribuire.Per far fronte alle esigenzedell’agricoltura di precisio-ne sono state, inoltre, svi-luppate attrezzature in gra-do di variare in manieracontinua e diversificata ilregime di rotazione dei di-schi di distribuzione attra-verso il loro azionamentoidraulico o elettrico. L’im-piego di particolari deflet-tori consente anche di mi-gliorare la distribuzionelungo i bordi degli appezza-menti e in prossimità dellecapezzagne.

MMW n. 6/2008 – 1199

FERTILIZZAZIONE MIRATA • TARGETED FERTILISING • FERTILIZZAZIONE MIRATA • TARGETED FERTILISING

A sinistra: spandiconcime pneumaticoper la distribuzione sia interfilare sia apieno campo di prodotti granulariOn the left: pneumatic spreader fordistribution of granular products infurrows between rows and full field

Spandiconcimecentrifugo a doppio discoTwo-disk centrifugal spreader

Spandiconcime centrifugo a due dischitrainato caratterizzato da una elevatacapacità di lavoro/Two-disk centrifugalfertiliser spreader with high workcapacity

eastern Europe, their use hasbeen limited too by the narrowerworking widths they can handlecompared to two-disk centrifugalspreaders of the latest genera-tion. In recent years, manufactur-ers have tried to develop two-disk centrifugal spreaders capa-ble of ensuring acceptable unifor-mity in all working conditions. One important example is theneed to work with clearly definedworking widths independently ofthe fertiliser’s chemical and phys-ical qualities and the dose ap-plied when applying cover fer-tiliser to autumn and winter cere-als using pre-set tramline paths.This led to the production of diskspreaders with easily inter-changeable disks of varying di-ameter with blades of differentshape and length whose positionwith respect to the disk can bevaried manually or automaticallyas a function of the type of fer-tiliser and dose. For precision farming, equipmenthas also been developed in whichthe disk rotation regime can bevaried continually by a hydraulic orelectrical controls. The use of spe-cific deflectors can also improvedistribution along field edges andnear the row ends. Electronics to control the dosehave recently been applied totwo-disk spreaders and, if fittedwith further sensors, can also givethe operator information about the

A destra: concimazione in copertura dicereale autunno-vernino su corsia di

transito preferenziale (tram-line)On the right: cover fertilising

for autumn-winter cereals usingtramline paths

Recentemente sugli spandi-concime centrifughi a duedischi sono stati anche appli-cati dispositivi di controlloelettronico della dose distri-buita, i quali, se dotati di ul-teriori sensori, sono in gradodi fornire all’operatore an-che una serie di informazionicirca la superficie concima-ta, la dose di applicazione ef-fettiva, la velocità di avanza-mento istantanea, mentreper il controllo dell’eroga-zione sono stati messi a pun-

to sistemi di pesatura delmateriale contenuto nellatramoggia della macchina.In particolare, i sistemi elet-tronici di controllo della dosedistribuita si prestano ad in-teressanti applicazioni nel-l’agricoltura di precisione,quando si vuole distribuireuna dose di concime variabi-le, all’interno dell’appezza-mento, in funzione delle po-

tenzialità produttive del ter-reno.Questi sistemi di conci-mazione differenziata posso-no operare attraverso la de-finizione di una carta temati-ca di fertilizzazione e la suc-cessiva distribuzione geore-ferenziata, o possono utiliz-zare sistemi di regolazionedella dose in tempo reale infunzione delle caratteristi-che fenologiche delle coltu-ra (real time sensing and ap-plication). Una delle più dif-fuse applicazioni di questaultima tecnica prevede l’im-piego di sensori in grado dimisurare il contenuto di clo-rofilla della coltura e, sullabase di questo, di effettuarein tempo reale una distribu-zione mirata del fertilizzan-te azotato.Si tratta di una soluzione tec-nica che deve essere abbinataad attuatori in grado di agire

2200 – MMW n. 6/2008

FERTILIZZAZIONE MIRATA • TARGETED FERTILISING • FERTILIZZAZIONE MIRATA • TARGETED FERTILISING

surface area fertilised, the effec-tive dose applied and the momentto moment speed ahead. Sys-tems for weighing the material leftin the hopper are used to checkhow far the planned spread hasgone. The devices controlling the dosedistributed have particularly inter-esting applications in precisionfarming when the dose shouldvary within a plot of land as afunction of its productivity. Differ-entiated fertilising can be effect-ed by drawing up a fertiliser chartand using GPS location duringthe spread, or else by real timesensing and application. One ofthe most widely used applica-tions of this latter technique em-ploys sensors to measure thecrop’s chlorophyll content and,on this basis, effect targeted dis-tribution of a nitrate fertiliser in re-al time. The equipment must in-clude actuators capable of an ex-tremely short reaction time toavoid imprecision in the dose dis-tributed, given the high speeds ofup to 20 km/h at which mineralfertilisers are spread. Despite all these technical ad-vances, until a short while ago, nosolution had been found to one ofthe major problems in using cen-trifugal spreaders for mineral fer-tilisers. This is how to distributethe right dose with sufficient uni-formity across a broad workingwidth when fertilisers have suchdifferent physical characteristicsoften linked to the type of mineralthey are made of, but also how itis produced and the quality of theproduct. This means that it mustbe possible to regulate spreaderseasily and effectively as a func-tion of the fertiliser to be spread,the dose and the working width. So that they could supply the nec-essary indications on machine

Leve di regolazione indipendenti checonsentono di posizionare il punto dicaduta del fertilizzante sui dischidistributori garantendoconseguentemente l’ampiezza dellagittata di distribuzione/Regulationlevers adjusting fertilizer falling pointon the distributor disk for the width ofdistribution throw

Spandiconcime dotato di sistema dipesatura integrato/Spreader withweighing system

MMW n. 6/2008 – 2211

con tempi di risposta estre-mamente contenuti per evita-re imprecisioni nella dose di-stribuita, tenuto conto dell’e-levata velocità di avanzamen-to con la quale spesso si effet-tua la distribuzione dei conci-mi minerali (fino a 20 km/h).Malgrado questa cospicuaserie di innovazioni tecniche,fino a poco tempo fa era ri-masto irrisolto uno dei mag-giori problemi della conci-mazione minerale con span-diconcime centrifughi, che èquello di distribuire alla dosevoluta con una sufficienteuniformità e con una elevatalarghezza di lavoro qualsiasitipo di concime. Come noto,questi ultimi hanno caratte-ristiche fisiche estremamentediversificate e spesso legate,oltre che al tipo di elementominerale in essi contenuto,anche e soprattutto al loro

processo produttivo e al li-vello qualitativo finale ga-rantito dal produttore/vendi-tore. Da qui la necessità dipoter disporre di macchinein grado di essere efficace-mente e rapidamente rego-late in funzione del tipo diconcime da distribuire, delladose e della larghezza di la-voro richiesta.Per poter fornire tali indica-zioni sulle modalità di im-piego delle macchine, i co-struttori sono stati, fino adoggi, obbligati a sottoporreogni modello commercializ-zato ad una serie di verifi-che funzionali all’interno diapposite e costose sale pro-

va, impiegando le tipologiedi concime più diffuse e di-sponibili sul mercato e a re-digere numerose e comples-se tabelle di regolazionedello spandiconcime che,tuttavia, non possono esserecompletamente esaustive aseguito della continua im-missione sul mercato nazio-nale di nuovi tipi e marchedi concime.Per far fronte a tali inconve-nienti è stata recentemente

Nella distribuzione dei concimiminerali lungo i bordi

dell’appezzamento il diagramma didistribuzione della macchina può

essere modificato con l’impiego diappositi deflettori/When spreadingmineral fertilisers along plot edges,the machine’s distribution diagram

can be modified by using appropriatedeflectors

performance, manufacturers wereuntil recently required to put eachmodel marketed through a func-tional check in special and costlytest rooms. The tests had to becarried out with the types of fer-tiliser most widely available on themarket, and the result was a se-ries of complex tables on how thespreaders should be regulated,tables which, of course, can neverbe complete because of the newtypes and makes of fertiliser con-tinually entering the market. To overcome these drawbacks, adevice was recently marketedwhich can automatically deter-mine the main physical and me-chanical characteristics of miner-al fertilisers and identify in real

Dispositivo per il controllo della dosedistribuita/Device for controlling the

dose distributed

Attrezzatura semoventeallestita con unospandiconcime pneumaticoin grado di operare convelocità di lavoro prossime a20 km/h/Self-propelledmachine with pneumaticspreader capable of workingat up to 20 km/h

micro-calcolatore/micro-processor unità di controllo/control unit

controllo del flussodi concime

fertilizer flowcontrol device

sensore di velocità speed sensor

FERTILIZZAZIONE MIRATA • TARGETED FERTILISING • FERTILIZZAZIONE MIRATA • TARGETED FERTILISING

introdotta sul mercato un’at-trezzatura in grado di deter-minare automaticamente leprincipali caratteristiche fisi-che e meccaniche dei conci-mi minerali da distribuire edi individuare in tempo rea-le, la regolazione del sistemadi distribuzione più idonea,cioè quella che consente diraggiungere la larghezza dilavoro voluta con la massimauniformità di distribuzionepossibile. In particolare tale

sistema, grazie ad un lettoredi immagini disposto al di so-pra dei dischi di distribuzio-ne,permette di acquisire unaserie di informazioni relativealla traiettoria e alla velocitàdi lancio del concime. Que-ste ultime vengono successi-vamente confrontate, permezzo di un elaboratore, conquelle presenti in una bancadati contenente le informa-zioni ricavate da sperimenta-zioni con diversi tipi di con-

cime, svolte nella specificasala prove. A seguito di taleconfronto vengono indivi-duate le regolazioni ottimalidel sistema di distribuzionedello spandiconcime.In sintesi si ritiene che, so-prattutto su questa tipologiadi macchina agricola, l’elet-tronica possa ulteriormentediffondersi. Perché ciò av-venga in tempi brevi, è, tut-tavia, necessario uniformaree standardizzare gli attualisistemi di comando e i rela-tivi software di gestione inmodo tale da poterli impie-gare su differenti categoriedi macchine e modelli equindi contenere il loro co-sto di esercizio.

PPaaoolloo BBaallssaarrii

time the best settings for thespreader to achieve maximumuniformity with the requiredworking width. In particular, thedevice has an image reader overthe distribution disks which canacquire information on the speedand trajectory at which the fer-tiliser is being launched. The dataare introduced into a computerwhich compares them to a database for a series of mineral fer-tilisers previously tested in spe-cific testing rooms. The compari-son produces optimal settingsfor the spreader. The impression is that electron-ics can find a greater role in farm-ing through technologies such asthese. For this to happen, theremust be uniform forms for controlcentres and the managementsoftware so that running costscan be contained by using theelectronic systems on variouskinds of machine.

Paolo Balsari

2222 – MMW n. 6/2008

Telecamera montata al di sopra deidischi di distribuzione in grado diindividuare le principali caratteristichefisico-meccaniche del concime mineraleche si sta distribuendo/Video-cameramounted above distribution disks tofollow speed and trajectory of fertiliseras it is distributed

FERTILIZZAZIONE MIRATA • TARGETED FERTILISING • FERTILIZZAZIONE MIRATA • TARGETED FERTILISING