Ugelli e sistemi di irrorazione per vigneti montati su droni

Figura 1 - Le gocce devono essere molto piccole, tali da creare una nebbia molto fine, in grado di depositarsi sulla coltura e di penetrare nella sua chioma.

Una sintesi delle principali tipologie di ugelli irroratori consigliati per la distribuzione di prodotti fitosanitari in vigneto e il loro uso nei droni. Particolare attenzione è dedicata al sistema di nebulizzazione e alle modalità di progettazione dello stesso.

Il processo di irrorazione in vigneto di prodotti fitosanitari con l’ausilio di droni dipende da molti fattori, quali, ad esempio, la tipologia della coltura da trattare, la sua struttura, l’altezza e la distribuzione sul campo della vite, la conformazione del terreno, pianeggiante o scosceso, su cui la vite è impiantata, il prodotto fitosanitario utilizzato e il grado di concentrazione dello stesso disciolto in acqua. Altri fattori da considerare sono quelli che dipendono dalle prestazioni del drone e dal sistema di nebulizzazione adottato.

Per quanto riguarda il primo punto, fattori molto importanti sono la velocità del drone, la quota di volo, l’autonomia e il payload, ovvero la quantità massima di liquido che è possibile trasportare con il drone stesso.

Per quanto riguarda invece il sistema di nebulizzazione, esso dipenderà sia dal circuito idraulico di alimentazione adottato (numero di ugelli utilizzati, loro tipologia, tubazioni di collegamento, pompa e serbatoio), sia dai parametri operativi dello stesso quali la pressione di esercizio e la portata di fluido da nebulizzare. In questo ambito non vanno trascurati anche gli aspetti fluidodinamici per ottimizzare la distribuzione del nebulizzato sulla vite sfruttando il downwash dei rotori. Bisogna inoltre tenere presente che alcuni di questi fattori possono risultare in conflitto tra loro.

Da quanto esposto sopra risulta che la fase di sviluppo di un sistema di irrorazione basato su drone è un processo estremamente complesso.

In questo articolo, per cercare di rendere più semplice l’approccio alla progettazione, si analizzano alcuni componenti del sistema e alcune sue modalità operative. Partendo dalla descrizione di precedenti studi condotti nel Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Aerospaziale (DIMEAS) del Politecnico di Torino, vengono pertanto successivamente illustrati alcuni esempi di ugelli irroratori usati in vigneto, le possibili modalità di irrorazione realizzabili mediante droni e una possibile soluzione per il circuito di alimentazione degli ugelli.

Precedenti studi al DIMEAS

Negli anni passati nel DIMEAS del Politecnico di Torino sono stati effettuati molti
studi su tecniche di irrorazione di fitofarmaci nel settore florovivaistico [1-5]. Tali studi sono stati condotti sperimentando varie tecniche di irrorazione in ambiente confinato, in modo da evitare qualsiasi dispersione di prodotto. Sono stati costruiti anche diversi prototipi che hanno permesso di progettare sia la struttura dell’irroratore di fitofarmaci in ambiente confinato sia di condurre studi approfonditi sulla formazione di gocce molto piccole, tali da formare una nebbia molto fine in grado di depositarsi sulla coltura e di penetrare nella sua chioma. Le gocce generate sono state spruzzate, oltre che su colture vere, anche su alberi metallici (Figura 2), opportunamente costruiti, sui quali sono state collocate le cartine idrosensibili. Le cartine idrosensibili, a seguito di un processo di irrorazione sperimentale, sono state poi analizzate al microscopio. La modalità di analisi adottata consente di valutare le dimensioni delle gocce generate durante il processo di irrorazione così come la loro densità di deposizione sulla superficie stessa. Si è così arrivati alla definizione di un prototipo finale, vedi Figura 3, che è stato presentato presso il Centro Regionale CeRSAA di Albenga (Savona – Italia). I risultati ottenuti dalla sperimentazione di questo prototipo sono stati buoni e ne hanno dimostrato l’efficacia e l’utilità nell’irrorazione di fitofarmaci in ambiente confinato nel settore florovivaistico.

 

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