Prevenire la compattazione del suolo richiede innanzitutto di ragionare sugli organi di contatto fra macchina e terreno. Infatti da ruote pneumatiche e cingoli dipende non solo l’efficienza con la quale opera la motrice, ma anche il suo impatto sul sistema suolo. Alcune delle esigenze attese da questi mezzi di propulsione sono sinergiche altre, invece, contrastanti, ma questi importanti organi di contatto della macchina sono oggi in grado di assolverle tutte e di farlo bene. Ovviamente la possibilità di montare alcuni pneumatici piuttosto che altri dipende dall’architettura della macchina. Soprattutto sulle grandi semoventi da raccolta i vincoli dimensionali legati sia al Codice della strada e sia al mantenimento di una buona capacità di disimpegnarsi sullo stretto limitano fortemente la scelta di larghezza, diametro e numero delle ruote pneumatiche. In particolare i diametri possibili sono indicati dalle case costruttrici mentre la larghezza dalla opportunità legata al transito sulla strada pubblica.
Pneumatici
Lo pneumatico deve innanzitutto garantire la capacità di aderire e aggrapparsi al suolo per evitare lo slittamento, cioè offrire un adeguato grip. Tale aspetto è fondamentale nei trattori che per potenza sono impiegati in operazioni che generano elevati sforzi di trazione come ad esempio le lavorazioni del terreno, la distribuzione di liquami e il trasporto in genere. Il problema dell’aderenza tuttavia è importante anche sulle semoventi che trasportano il prodotto, come le mietitrebbie, le raccoglibietole, i carribotte semoventi, ecc., meno sulle semoventi che non trasportano il prodotto, come le falciatrinciacaricatrici, non lo è per nulla invece su macchine trainate come i rimorchi e i carribotte. Maggiore aderenza si ottiene scegliendo pneumatici con costolature più pronunciate; tuttavia bisogna considerare come anche la larghezza gioca un ruolo cruciale. Infatti più grande è la superficie di appoggio e meno pronunciate possono essere le costolature a parità di aderenza al suolo.
In modo analogo, per migliorare la galleggiabilità delle macchine agricole (sia motrici e sia rimorchi) bisogna distribuire il carico sulla più ampia superficie possibile: ciò richiede pneumatici di maggiore diametro e larghezza. Aumentando la superficie di appoggio si riduce la pressione specifica esercitata dalla macchina agricola sul terreno e di conseguenza si può ridurre la pressione di gonfiaggio degli pneumatici. Tuttavia lo pneumatico deve essere stato progettato per poter lavorare anche a basse pressioni perché ciò richiede di strutturare l’intera carcassa, ma soprattutto fianchi e tallone, in modo specifico. In particolare, il tallone, cioè la connessione tra pneumatico e cerchio, deve possedere dimensioni e flessibilità tali da evitare slittamenti relativi tra gomma e cerchio e impedire lo stallonamento dello pneumatico. Anche la spalla deve essere più solida e rinforzata per resistere alle maggiori deformazioni causate dalla bassa pressione e a eventuali sollecitazioni dovute ai tasselli del battistrada. L’adozione di pneumatici a bassa pressione offre un ulteriore vantaggio che è quello di assorbire i picchi di carico generati durante l’avanzamento, riducendo l’intensità delle onde di pressione trasmesse al suolo. Tuttavia lo pneumatico deve fornire anche una buona stabilità durante la marcia, soprattutto su strada dove le velocità di avanzamento sono decisamente più elevate rispetto al campo, sia nei percorsi rettilinei e sia in curva. La stabilità dipende dalla conformazione della carcassa dello pneumatico, dalla sua qualità ma anche dalla pressione di gonfiaggio. Ecco allora due esigenze contrastanti riguardo il medesimo parametro: pressione di gonfiaggio bassa su campo per garantire migliore aderenza e meno problemi di compattamento; pressione alta su strada per garantire stabilità in marcia, sicurezza in frenata, minore usura e minori consumi.
Da questa constatazione deriva il successo avuto nell’ultimo decennio dai sistemi centralizzati di regolazione della pressione montati su trattori e oggi disponibili anche sulle grandi semoventi. Questi sistemi di tele-gonfiaggio prevedono la modulazione della pressione di gonfiaggio degli pneumatici, anche in movimento, tramite l'azione di un comando direttamente dalla cabina. Ovviamente ciò implica siano presenti sensori di pressione che consentano il monitoraggio in tempo reale dello stato dello pneumatico, e quindi una centralina di controllo e un compressore adeguato. L’organo più delicato del sistema è rappresentato dal collettore che collega lo statore, cioè la parte della tubazione collegata direttamente al mozzo ruota, e i componenti rotanti (cerchio, pneumatico e valvola di immissione dell’aria).
Certi dispositivi offrono una velocità di gonfiaggio tale da incrementare la pressione interna allo pneumatico di una atmosfera in tre minuti. Tempi di regolazione della pressione inferiori ai 3-4 minuti sono pienamente compatibili e sovrapponibili ai tempi richiesti per predisporre la macchina ad operare sul campo o, viceversa, a fare il suo ingresso su strada.
Sulle raccoglitrici come le mietitrebbie, vi sono altri aspetti da considerare, come la variabilità del carico che si modifica di continuo secondo un periodo ciclico. Infatti la loro massa incrementa progressivamente col riempimento del serbatoio fino a raggiungere carichi maggiori rispetto al peso a vuoto di una decina di tonnellate in circa un’ora di lavoro. Con lo svuotamento del serbatoio ricomincia il ciclo di carico. Anche la distribuzione dei carichi è particolare in queste macchine, dato che in genere circa il 70% grava sull’assale anteriore e il 30% su quello posteriore.
Tuttavia la ricerca non si ferma. È già sul mercato da anni, solo per trattori e trattorini, una nuova famiglia di pneumatici ad ultra-bassa pressione che sotto carico espandono la sezione del battistrada a contatto col terreno. Questi pneumatici innovativi hanno una carcassa caratterizzata da un’elevata deformabilità e una pressione di gonfiaggio bassissima perché la sua struttura è autoportante. Queste due caratteristiche consentono una deformazione tale da incrementare la superficie a contatto del terreno. Quindi, pressioni molto basse, elevata capacità di deformazione dello pneumatico aumento dell’impronta a terra: uno pneumatico che lavora come un cingolo.
Strategie
Anche se equipaggiare i mezzi che operano sul campo con pneumatici rispettosi del suolo è sempre conveniente, la protezione del suolo dal compattamento richiede che siano adottate anche precise strategie durante il lavoro. Queste strategie possono avere approcci diversi, ad esempio il più ovvio è quello di ridurre il numero di passaggi sul campo, oppure, seguendo una filosofia opposta, incrementare la superficie calpestata con lo scopo di diluire il carico su una area maggiore, al limite sull’intero campo. Insomma compatto poco ma dappertutto. Metodi per perseguire la prima strategia prevedono di incrementare la larghezza di lavoro delle attrezzature e delle semoventi. In raccolta, la fase più delicata per il suolo, è possibile ricorrere a barre di taglio di maggiore larghezza di lavoro cercando di compensare il maggior peso della barra svuotando più frequentemente il serbatoio della granella, cioé senza attendere il suo completo riempimento. Lo scarico dei serbatoi delle mietitrebbie può avvenire a bordo campo o addirittura in capezzagna evitando l’ingresso sul campo dei rimorchi. Infatti, quando il contenuto d’acqua è pari o superiore alla capacità di campo, il trattore con rimorchio dovrebbe sostare sulla capezzagna evitando l’ingresso in campo; quando invece il terreno è secco l’ingresso sul campo riduce i tempi di raccolta permettendo lo svuotamento del serbatoio senza interrompere l’operatività della mietitrebbia. In quest’ottica va privilegiato il ricorso a sistemi di distribuzione ombelicale dei liquami e dei digestati, la razionalizzazione delle lavorazioni del terreno perseguita sostituendo l’aratura con altre operazioni più sostenibili.
In realtà queste due strategie possono coesistere: se è possibile si evita il transito sul campo del mezzo agricolo (e ciò come abbiamo visto riguarda principalmente i rimorchi e le botti spandiliquame) e dall’altro munisco i mezzi che vi transitano di sistemi di ruote che ampliano le superfici di appoggio e diversificano le corsie di transito, ad esempio con tricicli, mezzi in grado di disassare l’avantreno rispetto al retrotreno, o ancora incrementando il numero di ruote per ciascun assale.
Per ridurre la compattazione generata dal passaggio delle macchine agricole può essere conveniente incrementare non solo la dimensione dei pneumatici, ma direttamente anche il numero di ruote. Tipico esempio è la gemellatura delle ruote motrici del trattore in modo da aumentare la superficie d’appoggio e l’aderenza e ridurre il carico sul suolo. Anche l’incremento del numero di assali sui rimorchi persegue i medesimi obbiettivi con la differenza però che le ruote sono in linea e procedono sulle stesse corsie. Per evitare l’effetto somma causato dal traffico insistito sulle medesime corsie sono state realizzati semoventi dotati di tre ruote, o con la possibilità di disassare il retrotreno rispetto all’avantreno. Entrambe queste soluzioni sono state adottate su semoventi specializzate nella distribuzione dei liquami o di fertilizzanti in genere.
Sono soluzioni limite che però potrebbero ispirare lo sviluppo tecnologico delle future macchine agricole. Il vero obbiettivo che la meccanizzazione agricola dovrebbe perseguire è quello di rispettare il suolo agrario, e in particolare la sua struttura e la sua biologia, sia rivedendo la tipologia delle operazioni e sia soprattutto evitando la sua compattazione.
