Come scegliere il rotolone più adatto alle proprie esigenze

speciale materiali per irrigazione
• analisi dei costi di esercizio
Come scegliere il rotolone
più adatto alle proprie esigenze
di Giuseppe Taglioli,
Giulia Villani, Matteo Boscarato
I
n uno scenario di aumento dei costi
di beni e servizi necessari alla produzione e di incertezza dei prezzi
dei prodotti agricoli, l’uso efficiente
dei fattori di produzione diventa sempre
più importante per il miglioramento o il
mantenimento dei risultati economici
dell’azienda agraria.
Il costo dell’irrigazione ha spesso un
peso notevole sul costo colturale complessivo e l’uso razionale dell’acqua diventa sempre più un obiettivo imprescindibile, anche per le modificazioni
climatiche in atto, a causa della sempre
più frequente carenza della risorsa e della
conseguente crescente competizione intersettoriale per il suo utilizzo.
L’irrigazione ha un costo d’esercizio
(somma dei costi fissi e variabili) caratterizzato in particolare da quello
dell’energia e della manodopera per le
operazioni di sollevamento, trasporto
e distribuzione in campo. E quindi si
rende necessaria una grande accortez-
Per capire quale modello di rotolone soddisfi
i fabbisogni irrigui aziendali è necessario
conoscere i costi d’esercizio: energia
e manodopera sono i più importanti.
I semoventi di dimensioni maggiori,
ad esempio, sono più costosi ma permettono
di consumare meno gasolio
za nella concreta gestione della risorsa
idrica sia a livello collettivo che aziendale: specialmente per colture il cui prezzo
di mercato non lascia particolari margini di utile, l’impiego accorto degli input
produttivi (tra cui anche l’acqua irrigua)
è una condizione indispensabile per una
sana economia aziendale.
Rotoloni: i più usati
nell’irrigazione mondiale
I sistemi irrigui ad aspersione più utilizzati, non solo in Italia ma in tutto il
mondo, sono i semoventi ad ala avvol-
I 40.000 rotoloni presenti in Italia irrigano oltre 800.000 ettari
36
L’Informatore Agrario • 43/2010
gibile, più comunemente conosciuti come rotoloni, nella versione con irrigatore
unico o con barra d’estremità: dei circa 2,5 milioni di ettari irrigati in Italia
più di 1 milione è irrigato col sistema ad
aspersione e, in particolare, più dell’80%
di tale metodo è rappresentato dai circa
40.000 rotoloni esistenti: sono numeri
che evidenziano l’importanza di queste
macchine nella realtà irrigua.
La larga diffusione di questi semoventi è attualmente favorita dalle significative evoluzioni non solo tecnologiche ma anche idraulico-agronomiche
ed economiche, con un largo ricorso
anche all’elettronica (rotoloni di nuova generazione).
Come tutti i metodi irrigui l’utilizzo del rotolone comporta però un costo
d’esercizio (somma dei costi fissi e variabili) che dipende sia dalla scelta del modello sia dalle caratteristiche tecniche di
utilizzo (boccaglio, pressione, portata),
in funzione anche degli eventuali aspetti
qualitativi dell’adacquamento (grado di
polverizzazione del getto, intensità oraria di pioggia) e dal numero di ore giornaliere di utilizzo.
La scelta del modello e la conoscenza
dei costi d’esercizio, in particolare quello energetico e di manodopera, è quindi
indispensabile per poter raggiungere il
massimo tornaconto.
Per massimo tornaconto si intende,
a parità di acqua distribuita, margine
di potenzialità del semovente ed eventuali fattori limitanti, la massima differenza economica tra i benefici sulla
produzione ottenibili grazie alle caratteristiche tecniche dell’adacquamento e
speciale materiali per irrigazione
La sezione del boccaglio dell’irrigatore
influenza molto il costo d’esercizio
del rotolone
i corrispondenti costi d’esercizio. Non
ci si deve limitare quindi al modello
che presenta il minor costo d’esercizio
in assoluto.
Scegliere
il modello giusto
Essendo disponibili numerosi modelli, la scelta di quello più adatto a una determinata situazione aziendale sarà determinata dagli aspetti tecnici e quindi
si dovrà valutare se quel modello è in
grado di dominare quella superficie con
quelle esigenze irrigue (nel tempo massimo prudenziale di 20 ore giornaliere di
utilizzo), tenendo conto degli eventuali
fattori limitanti (portata, pressione, numero effettivo di ore giornaliere di pos-
sibile utilizzo del semovente, esigenze
di polverizzazione del getto per terreni
argillosi e/o colture «delicate», consumo
di energia) e, contemporaneamente, dei
costi d’esercizio annui.
Le considerazioni per effettuare la
scelta del rotolone tecnicamente ed economicamente più adatto devono ovviamente riferirsi all’ordinamento colturale aziendale idricamente più esigente
(tenendo conto delle possibili rotazioni
agronomiche aziendali nel tempo).
La scelta definitiva deve partire dalla
individuazione del modello minimo necessario, quello cioè che può funzionare con un valore di portata compatibile
con il modello stesso, in base alle reali
esigenze aziendali e ai fattori limitanti tra cui, ad esempio, il numero di ore
giornaliere (N) di possibile utilizzo del
semovente (al massimo 20).
Individuato tale modello minimo e
le caratteristiche tecniche di funzionamento, potranno essere analizzati e
confrontati gli altri modelli di diverse
dimensioni che, garantendo l’erogazione del fabbisogno irriguo, possono funzionare con portate uguali o superiori
a questa minima calcolata con diversi
valori di pressioni, boccagli, gittate, larghezze bagnate che incideranno sulla
qualità dell’adacquamento e quindi anche sulla produzione delle colture, sui
costi d’esercizio, sul numero di ore giornaliere di lavoro necessarie e sull’entità
del consumo energetico con la possibilità
di valutare e scegliere le soluzioni tecnicamente ed economicamente più valide
(quindi di massimo tornaconto).
approfondimento
Come leggere
le tabelle
Portata. È il volume di acqua che attraversa una sezione nell’unità di tempo; si misura in m³/secondi.
Ip. Indice di polverizzazione. Valori
inferiori a 2 indicano un adacquamento molto grossolano, superiori
a 2 molto fine.
Ih. Intensità oraria di pioggia. Quantità di acqua distribuita nell’unità di
tempo, si misura in mm/ora.
N. Numero di ore giornaliere di utilizzo necessarie.
Costo fisso. È costituito dalla quota di ammortamento del rotolone e
della motopompa.
•
Aspetti tecnici
da considerare
Analizzando i dati tecnico-economici delle tabelle 1, 2, 3 e 4 relative a tutti
i vari modelli nelle situazioni tecniche
possibili, quando cioè la portata richiesta è uguale o superiore a quella minima
necessaria (quindi con il numero di ore
giornaliere di utilizzo N ≤ 20) , si possono ricavare alcune considerazioni.
Una prima constatazione riguarda il
costo d’esercizio dei vari modelli che, a
parità di superficie irrigabile (40 ha nel
nostro caso), varia in maniera modesta,
con differenze massime, anche in corri-
Tabella 1 - Costi di esercizio di un rotolone con tubo di diametro 90 mm (volume stagionale
di adacquamento 2.000 m³/ha, superficie irrigata 40 ha)
Costi in base alla lunghezza del tubo (euro/ha)
totale
fisso
energetico
manodopera
totale
fisso
energetico
manodopera
totale
34
25
28
21
24
19
18
20
16
manodopera
11
9
11
9
12
11
11
13
12
energetico
1,5
2,8
1,4
2,5
1,3
1,9
2,3
1,2
1,7
fisso
25,9
35,2
31,3
42,5
37,4
45,8
50,6
43,9
53,9
500 m
totale
35,0
44,0
37,0
47,5
39,0
46,0
49,0
41,0
48,0
400 m
manodopera
3,0
5,5
3,0
5,5
3,0
4,5
5,5
3,0
4,5
Ih
N
(mm/ora)
300 m
energetico
20
20
22
22
24
24
24
26
26
250 m
fisso
Pressione
Sezione
all’irriga- Gittata Portata
boccaglio
Ip
tore
(m) (m3/ora)
(mm)
(bar)
46
46
46
46
46
46
46
46
46
63
111
69
120
76
110
132
84
122
163
131
155
120
147
124
117
139
119
273
288
270
287
270
280
295
269
287
49
49
49
49
49
49
49
49
49
67
116
73
127
82
118
142
91
132
136
109
129
100
123
103
98
115
99
252
274
252
277
254
271
289
256
281
59
59
59
59
59
59
59
59
59
74
127
82
142
94
135
161
107
154
102
82
97
75
92
77
73
87
74
235
267
238
276
245
271
293
252
287
71
71
71
71
71
71
71
71
71
81
138
91
156
107
151
180
122
175
82
65
77
60
74
62
59
69
59
234
274
240
288
251
284
310
262
305
Per ogni diametro del boccaglio sono riportati i valori minimo e massimo della pressione utilizzabile.
Per le sigle fare riferimento all’approfondimento «Come leggere le tabelle».
43/2010 • L’Informatore Agrario
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speciale materiali per irrigazione
Tabella 2 - Costi di esercizio di un rotolone con tubo di diametro 100 mm (volume stagionale
di adacquamento 2.000 m³/ha, superficie irrigata 40 ha)
Costi in base alla lunghezza del tubo (euro/ha)
totale
fisso
energetico
manodopera
totale
24
18
20
15
17
12
15
11
manodopera
12
11
13
11
13
12
14
12
energetico
1,3
2,3
1,2
2,1
1,1
2,1
1,0
1,8
fisso
37,4
50,6
43,9
59,5
50,9
72,1
58,4
79,2
N
totale
39,0
49,0
41,0
52,0
44,0
55,0
46,0
56,5
Ih
(mm/ora)
600 m
manodopera
3,0
5,5
3,0
5,5
3,0
6,0
3,0
5,5
Ip
400 m
energetico
24
24
26
26
28
28
30
30
300 m
fisso
Pressione
Sezione
all’irriga- Gittata Portata
boccaglio
tore
(m)
(m3/ora)
(mm)
(bar)
55
55
55
55
55
55
55
55
67
120
76
129
82
152
90
152
123
98
115
92
109
87
103
85
245
273
247
277
247
294
248
292
68
68
68
68
68
68
68
68
73
130
84
142
92
168
102
171
92
73
87
69
82
65
77
63
233
271
239
278
241
301
247
302
92
92
92
92
92
92
92
92
88
157
107
175
119
213
134
221
61
49
58
46
54
43
51
42
242
298
257
313
266
349
278
356
Per ogni diametro del boccaglio sono riportati i valori minimo e massimo della pressione utilizzabile.
Per le sigle fare riferimento all’approfondimento «Come leggere le tabelle».
Tabella 3 - Costi di esercizio di un rotolone con tubo di diametro 125 mm (volume stagionale
di adacquamento 2.000 m³/ha, superficie irrigata 40 ha)
Costi in base alla lunghezza del tubo (euro/ha)
totale
fisso
energetico
manodopera
totale
17
12
15
11
12
9
10
9
9
manodopera
13,1
10,0
12,7
11,5
13,2
12,3
13,7
13,2
14,8
manodopera
1,1
2,1
1,0
2,0
1,3
1,9
1,3
1,6
1,3
energetico
50,9
72,1
58,4
82,9
76,9
94,2
92,2
101,8
103,3
N
fisso
44,0
60,0
48,0
60,0
54,0
62,0
58,0
62,0
59,0
Ih
(mm/ora)
600 m
totale
3,0
6,0
3,0
6,0
4,0
6,0
4,5
5,5
4,5
Ip
400 m
energetico
28
28
30
30
32
32
34
34
36
300 m
fisso
Pressione
Sezione
all’irriga- Gittata Portata
boccaglio
tore
(m)
(m3/ora)
(mm)
(bar)
76
76
76
76
76
76
76
76
76
64 105 245
120 77 272
67 96 238
127 77 279
92 86 253
133 74 283
110 79 265
131 74 281
117 78 271
89
89
89
89
89
89
89
89
89
69
128
73
137
101
146
122
145
132
82
60
74
60
66
58
61
58
61
240
277
237
286
257
293
272
292
282
123
123
123
123
123
123
123
123
123
81
150
87
164
122
177
150
179
165
54
40
49
40
44
38
41
38
41
258
313
260
327
290
339
315
340
329
Per ogni diametro del boccaglio sono riportati i valori minimo e massimo della pressione utilizzabile.
Per le sigle fare riferimento all’approfondimento «Come leggere le tabelle».
spondenza dei volumi di adacquamento
stagionali maggiori, intorno al 20%. Si
modificano invece maggiormente i parametri qualitativi dell’adacquamento
(soprattutto l’indice di polverizzazione
Ip) e il numero di ore giornaliere di utilizzo necessarie (N).
Qualità dell’irrigazione. In particolare, all’interno di ogni modello:
• a parità di boccaglio, all’aumento della pressione aumenta l’indice di polverizzazione del getto che passa da valori
molto inferiori a 2 (adacquamento grossolano o molto grossolano) a superiori a
2 (adacquamento fine), aumenta la gittata, mentre il numero N di ore giornalie-
38
L’Informatore Agrario • 43/2010
re di utilizzo necessarie si riduce;
• al crescere delle dimensioni del boccaglio, a parità di pressione, si riduce l’indice di polverizzazione medio del getto
(adacquamenti via via più grossolani) e il
numero di ore di utilizzo, mentre aumenta in maniera modesta (10-20%) l’intensità oraria di pioggia e aumentano progressivamente i costi medi d’esercizio;
• a parità di boccaglio, i costi d’esercizio aumentano con la portata e con la
pressione anche se con variazioni modeste, inferiori al 10%.
Il miglioramento dell’aspetto qualitativo comporta sempre un aumento del costo d’esercizio (la qualità si paga), mentre
minore risulta il numero di ore giornaliere di utilizzo del semovente (grazie alle
maggiori pressioni e quindi alle maggiori
portate utilizzate).
Intensità oraria di pioggia. I valori dell’intensità oraria di pioggia (Ih)
variano poco con le caratteristiche tecniche di lavoro in quanto a una variazione della portata corrisponde in genere
una variazione della gittata quindi dell’area bagnata: in tutte le situazioni tecnicamente possibili (con N≤ 20) i valori
riscontrati variano dai 10-16 mm/ora e
quindi da considerare medio-alti (riducibili aumentando al massimo l’angolo
di rotazione dell’irrigatore).
speciale materiali per irrigazione
Tabella 4 - Costi di esercizio di un rotolone con tubo di diametro 140 mm (volume stagionale
di adacquamento 2.000 m³/ha, superficie irrigata 40 ha)
Costi in base alla lunghezza del tubo (euro/ha)
totale
fisso
energetico
manodopera
totale
fisso
energetico
manodopera
totale
15
11
12
9
10
8
9
7
8
7
7
6
manodopera
13
12
13
12
14
13
15
14
16
15
16
15
energetico
1,0
1,8
1,3
1,9
1,3
1,8
1,3
1,7
1,2
1,3
1,3
1,5
fisso
58
79
77
94
92
106
103
119
115
121
134
147
600 m
totale
48
58
54
62
58
64
59
66
60
63
65
69
400 m
manodopera
3,0
5,5
4,0
6,0
4,5
6,0
4,5
6,0
4,5
5,0
5,0
6,0
N
300 m
energetico
30
30
32
32
34
34
36
36
38
38
40
40
250 m
Ih
(mm/
ora)
fisso
Pressione
Sezione
all’irriga- Gittata Portata
boccaglio
Ip
tore
(m) (m3/ora)
(mm)
(bar)
80
80
80
80
80
80
80
80
80
80
80
80
57
101
78
113
90
118
93
122
98
108
113
134
119
98
106
92
98
90
97
86
95
91
88
83
256
279
264
286
268
287
271
289
274
279
282
298
86
86
86
86
86
86
86
86
86
86
86
86
60
104
81
118
94
123
98
129
104
114
121
143
99
82
89
77
82
75
81
72
79
75
73
69
245
273
256
281
262
284
266
287
270
276
281
298
103
103
103
103
103
103
103
103
103
103
103
103
64
111
87
127
103
133
108
141
116
127
136
160
74
61
66
58
61
56
61
54
60
57
55
52
242
276
257
288
268
293
272
298
279
287
294
315
142
142
142
142
142
142
142
142
142
142
142
142
74
125
101
144
120
154
128
166
140
153
166
194
49
41
44
38
41
37
41
36
40
38
37
35
265
308
287
325
303
334
311
344
321
332
344
371
Per ogni diametro del boccaglio sono riportati i valori minimo e massimo della pressione utilizzabile.
Per le sigle fare riferimento all’approfondimento «Come leggere le tabelle».
Costo d’esercizio
sotto controllo
Nelle tabelle 1, 2, 3 e 4 vengono elencate le caratteristiche tecniche e i costi dei modelli, quelli cioè in grado di
erogare un determinato volume irriguo
in un tempo (N) di 20 ore: nel caso in
cui questo parametro risulti superiore
a 20 ore (o addirittura a 24) il modello
è «sottodimensionato» rispetto alle richieste operative.
Esempio. Poniamo il caso di distribuire un volume stagionale di 2.000 m³/ha
su una superficie di 40 ha utilizzando
modelli di rotoloni con lunghezza del tu-
bo di 300 m: questo obiettivo irriguo si
può raggiungere con tante altre soluzioni, sia con il modello 90 sia utilizzando
gli altri modelli più grandi, cioè anche
il 100,125 e 140 (vedi tabelle).
Come variano i costi. In assenza di
fattori limitanti tecnici (portata, pressione, gittata, numero di ore giornaliere di
disponibilità del rotolone e/o della risorsa idrica) e qualitativi (terreni e colture
che non necessitano di una particolare
qualità dell’adacquamento come i terreni sabbiosi e le colture non «delicate»), il
minimo valore del costo totale assoluto
risulta di 245 euro/ha per il modello 125
e 140 con la differenza che, a parità di al-
tre condizioni, il costo energetico del 140
è leggermente inferiore a parità di indice
di polverizzazione e di valore di N.
Quindi, a parità di qualità d’adacquamento e di potenzialità del rotolone, questa appare come la scelta più appropriata.
Se si osservano i valori anche degli altri
modelli si può notare come siano modeste le variazioni (10-15%) dei costi totali ma varino molto, ad esempio, quelli
energetici (60 euro/ha con il modello 140
contro 152 del modello 100).
Risparmio di gasolio. Il tutto si può
quindi tradurre in un possibile risparmio
di circa 150 litri di gasolio per ettaro.
Attenzione però: i valori di Ip e N cre-
Migliorare a livello qualitativo l’adacquamento determina un aumento dei costi di esercizio della macchina
43/2010 • L’Informatore Agrario
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speciale materiali per irrigazione
grafico 1 - Andamento dei costi, delle ore di utilizzo e dell’indice di polverizzazione di un rotolone
350
Costi (euro/ha)
300
250
200
150
100
50
0
327
316
305 313
305 309
303 310
302
301 308
300
299
296
295
295
291
285 290
284 290
69
274
75
73
77
75 72
75
77
79
78
79
82
81
85 82
82 81
143
89 85
92 89
129
99
123
121
119
118
114
113
109
109
104
98
95 104
94 104
90 99
87
81
78
60
11
10
9
9
9
8
8
8
7
7
7
7
7
6
6
6
6
6
6
5
5
5
1,83
1,88
1,67
1,72
1,76
1,50
1,50
1,56
1,62
1,67
1,25 1,41
1,32 1,47
1,18 1,32 1,25
1,25 1,39 1,53
1,00 1,33
3
4
4,5
5
5,5
4
4,5
30
5
5,5
6
4,5
32
5
5,5
6
4,5
5
34
5,5
36
6
4,5
38
5
5
6
26
24
22
20
18
16
14
12
10
8
6
4
2
0
40
Indice di polverizzazione e ore di utilizzo
con diametro del tubo di 140 mm (volume di adacquamento 2.000 m3/ha, superficie irrigata 30 ha)
Pressione (bar) - Sezione boccaglio (mm)
Costo totale (euro/ha)
Costo manodopera (euro/ha)
Costo energetico (euro/ha)
Ore giornaliere di utilizzo
Indice di polverizzazione
Costo fisso (euro/ha)
Per ogni modello, al crescere del diametro del boccaglio (da 30 a 40 mm) e della pressione (da 3 a 6 bar) aumenta il costo
totale di esercizio, ma diminuiscono le ore giornaliere necessarie di impiego della macchina e i costi di manodopera.
scono con l’aumento dei costi energetici (migliore polverizzazione del getto e
maggiore potenzialità del semovente).
La scelta più opportuna tra i modelli non va quindi fatta solo in base alla
modesta differenza dei costi totali bensì considerando la variazione delle diverse componenti del costo totale stesso
e il «peso» che si vuole attribuire a tali
componenti e ai fattori limitanti sopra
ricordati.
In generale si può comunque osservare come la scelta tenda a orientarsi verso i modelli di maggiori dimensioni che
comportano, a parità di altre condizioni, un minor consumo energetico e una
più elevata potenzialità del rotolone.
Considerazioni
sul consumo energetico
Concentriamo adesso l’attenzione sui
consumi energetici: una prima considerazione generale riguarda il fatto che
l’utilizzo di una motopompa autonoma rispetto all’accoppiameno trattorepompa (come spesso avviene) comporta un risparmio di carburante notevole
(circa la metà).
Inoltre la soluzione a minor costo energetico, a parità di altre condizioni, è legata, oltre che ai modelli di maggiori dimensioni, a quelli con lunghezza del tubo
40
L’Informatore Agrario • 43/2010
minore e pressione e boccagli minimi, a
cui corrispondono però una minore polverizzazione del getto e il massimo valore di N (e quindi minore potenzialità
del semovente).
All’interno dello stesso modello il costo energetico è più che direttamente
proporzionale alla pressione e alle dimensioni del boccaglio con consumi anche raddoppiati senza variazioni significative del costo totale. Il maggior costo
energetico coincide in genere con il minor costo della manodopera.
A parità circa di costo d’esercizio l’utilizzo dei semoventi può comportare, a
parità di superficie e volume irriguo,
consumi di carburante decisamente differenti con possibili risparmi stagionali,
sia tra i vari modelli che all’interno dello stesso, anche più del 100% a cui può
corrispondere un’entità di gasolio anche
dell’ordine dei 150 L/ha.
Il grafico 1 evidenzia, a titolo di esempio, le dinamiche dei costi e delle caratteristiche tecniche sopra descritte per
un’altra situazione irrigua (senza fattori
limitanti e in presenza di una limitazione di gittata).
Le grandi variazioni di consumo energetico che si registrano all’interno del singolo modello e tra i vari modelli, pur non
variando molto il costo d’esercizio totale,
così come altre variazioni (manodope-
ra, aspetti qualitativi dell’adacquamento,
potenzialità del semovente), costringono
l’utilizzatore a un’attenta valutazione tecnico-economica perché questa macchina
irrigua così diffusa possa far ottenere i
massimi benefici per l’azienda e contribuire, con effetti anche sulla collettività,
a risparmiare non solo la risorsa idrica
ma anche quella energetica ,altrettanto
importante.
Giuseppe Taglioli
Giulia Villani
Matteo Boscarato
Dipartimento di economia e ingegneria agrarie
Facoltà di agraria di Bologna
Università di Bologna
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