Laratura è una tecnica di lavorazione del terreno che si prefigge lo scopo di creare un ambiente fisico ospitale per le piante coltivate. È eseguita in genere con un aratro, strumento che pratica il taglio e il rovesciamento di un blocco di terreno, detto fetta, idealmente di forma parallelepipeda. Anche altre tecniche di lavorazione, pur differendo concettualmente dal taglio e dal ribaltamento della fetta, fanno tuttavia riferimento al termine di aratura.
Evoluzione storica
L'introduzione del grande aratro a ruote con coltro e versoio metallici, si ebbe lentamente in Europa a partire dall'VIII secolo.
L'aratura era un tempo eseguita con un attrezzo manovrato dall'uomo. L'aratro consisteva in uno strumento discissore, in legno, che praticava un solco senza ribaltamento della fetta. L'operazione si limitava a rompere lo strato superficiale del terreno. La prima analisi fisico meccanica del lavoro compiuto dal corpo lavorante dell'aratro fu tentata da Thomas Jefferson, interessato all'agricoltura siccome proprietario di grandi piantagioni, che il filantropo americano conduceva con torme di schiavi. Critica l'ipotesi meccanica di Jefferson e propone un organico teorema del rivoltamento della zolla Raffaello Lambruschini, il religioso ligure che a metà dell'Ottocento conduce a Figline Valdarno una delle prime scuole popolari. Per Lambruschini la forma ideale del versoio per rivoltare la zolla con il minore dispendio energetico è l'ellisse. Lambruschini procede alla realizzazione di una matrice in legno da cui verrà ricavato il versoio metallico che l'amico marchese Ridolfi, il maggiore agronomo italiano dell'epoca, applica per le prime prove alla propria versione del classico aratro brabantino, appunto l'aratro Ridolfi. È la nascita degli aratri progettati in base al calcolo stereofisico..
A rivoluzionare l'aratura concorsero il collare di spalla, il ferro di cavallo, e il giogo frontale per buoi.
Nel corso dell'evoluzione dell'aratro l'uomo si è avvalso della trazione animale e, limitatamente alle regioni a economia di mercato, di quella meccanica. L'evoluzione dell'attrezzo nel corso dei tempi, diventato uno strumento discissore e rovesciatore, ha modificato sensibilmente il tipo di lavorazione aumentando le finalità per cui si può eseguire l'aratura e adattandola peraltro a condizioni fisiche e meccaniche che in altri tempi sarebbero state proibitive.
Scopi dell'aratura
Miglioramento delle proprietà fisiche e meccaniche del terreno L'interruzione della continuità del terreno allo stato coesivo e la disgregazione in zolle rendono il terreno meno compatto, facilitando l'esecuzione di altre operazioni successive e l'espansione delle radici. Questa azione si manifesta in particolare nei terreni ricchi di colloidi minerali (come i terreni argillosi) con l'evoluzione di una struttura granulare, detta pseudostruttura, di effetto non duraturo..
L'assestamento spaziale delle zolle determina un incremento della porosità del terreno e uno spostamento del rapporto fra micro e macropori verso questi ultimi. In questo modo si migliorano le condizioni per l'aerazione del suolo e per i movimenti dell'acqua. Questa azione si manifesta in particolare nei terreni argillosi, limosi e di medio impasto con un aumento di volume del terreno lavorato (evidenziato da un innalzamento del piano di campagna), dovuto effettivamente all'aumento del volume di spazi vuoti...
L'incremento della macroporosità rende il terreno più permeabile determinando una maggiore capacità d'invaso, indispensabile per l'aridocoltura, favorendo l'infiltrazione dell'acqua e prevenendo fenomeni di ristagno superficiale o di ruscellamento in caso di forti piogge..
L'aratura è indispensabile per interrare in tutto lo strato lavorato i materiali apportati a scopo ammendante (residui colturali, sovescio, letame, sottoprodotti dell'industria agroalimentare, terra di riporto). Altri tipi di lavorazioni possono raggiungere gli stessi scopi ma limitatamente agli strati superficiali..
Miglioramento delle proprietà chimiche Come nel caso degli ammendanti, l'aratura permette la distribuzione dei concimi in tutto lo strato lavorato, portando alla profondità degli apparati radicali () gli elementi poco mobili (potassio, fosforo, calcio) e quelli incorporati nella sostanza organica dei concimi organici.. L'interramento è necessario anche quando si apportano materiali per la correzione della reazione anomala (calce, calcare, gesso, eccetera).
Nel terreno arato si ha un maggior grado di aerazione, perciò sono favoriti i processi di ossidazione indispensabili per aumentare la dotazione di alcuni elementi nutritivi nella forma assimilabile (azoto nitrico, solfati) e prevenire i processi di riduzione più o meno direttamente dannosi alle piante (accumulo di solfuri, denitrificazione)..
Miglioramento delle proprietà biologiche L'incremento dell'aerazione del terreno e l'interramento di materiale organico stimola l'attività dei microrganismi aerobi intensificando la dinamica degli elementi nutritivi immobilizzati dal ciclo del carbonio.
L'aratura ha un notevole effetto di contenimento e prevenzione dello sviluppo futuro delle piante infestanti.. Il ribaltamento della fetta, con la parziale inversione del profilo, riduce l'entità delle successive emergenze in quanto porta in superficie organi di riproduzione vegetativa delle piante infestanti perenni (bulbi, rizomi) esponendoli all'azione devitalizzante degli agenti atmosferici e, nel contempo, porta in profondità i semi delle piante infestanti annuali e biennali riducendone il potere germinativo. Questo effetto è in particolar modo efficace con le arature profonde, mentre è sostanzialmente blando con le arature superficiali.
L'aratura, infine, può specificamente esercitare un'azione di contenimento nei confronti di organismi fitofagi. In particolare si rivela efficace quando porta in profondità gli stadi svernanti di alcuni insetti dannosi.
Aspetti concettuali
Per effetto dell'avanzamento, gli organi lavoranti dell'aratro praticano due tagli: uno verticale e uno orizzontale, eseguiti rispettivamente dal coltello e dal vomere. Il blocco staccato dai due tagli scorre sul versoio, che solleva la fetta ribaltandola sul terreno lavorato nel passaggio precedente. Il ribaltamento provoca la disgregazione della fetta in zolle. L'operazione lascia un solco aperto delimitato da una parete verticale e da una suola di lavorazione, in conseguenza ai tagli eseguiti. Il lato opposto del solco è più irregolare ed è delimitato dalla fetta appena ribaltata. Il solco sarà ricoperto dal ribaltamento di un'altra fetta nel passaggio successivo.
Il rapporto fra larghezza della fetta e profondità di aratura varia in genere da 1 (arature profonde) a 1,6 (arature superficiali). Di norma, con arature di media profondità, a 40 cm, il rapporto è pari a 1,4. In questo caso la fetta è ribaltata con una rotazione di circa 135° e si adagia con un'inclinazione di 45° su quella rivoltata dal passaggio precedente..
Il grado di disgregazione della fetta dipende dal concorso di molteplici fattori. Determinano una disgregazione più spinta i seguenti:.. Rapporto larghezza-profondità: fette proporzionalmente più larghe sono soggette a maggiori sollecitazioni meccaniche perché aumenta l'angolo di ribaltamento. Sviluppo cilindrico della superficie del versoio: i versoi cilindrici hanno un'azione più brusca frantumando la fetta. Velocità di avanzamento: una velocità sostenuta crea maggiori sollecitazioni. Tessitura sciolta: nei terreni poveri di colloidi le forze di coesione interne sono più deboli. Nel caso limite di un terreno sabbioso, a struttura incoerente, l'aratura esercita un semplice rimescolamento senza il ribaltamento della fetta. Nei terreni ben dotati di argilla lo sgretolamento dipende dall'umidità del terreno. Stato plastico dei terreni colloidali: il risultato cambia notevolmente in relazione al tenore in argilla e all'umidità. I terreni asciutti, allo stato coesivo, subiscono un modesto grado di sgretolamento con formazione di zolle grandi. Oltre un certo valore di umidità i terreni sono invece allo stato plastico e la fetta tende a essere modellata senza sgretolarsi. A umidità intermedie (terreno in tempera) si ottiene uno sgretolamento spinto, più intenso a bassi valori di umidità.
Alcune varianti dell'aratura semplificano lo schema concettuale o la rendono più complessa.
Una semplificazione consiste nell'assenza del coltello. In questo caso il taglio verticale è derivato dalla sollecitazione meccanica conseguente al sollevamento della fetta a opera del complesso vomere-versoio. Il risultato è la formazione di una parete irregolare e una fetta più sgretolata. Il coltello (coltro dall'alto) è in genere assente, per esigenze di semplicità costruttiva, negli aratri polivomeri e viene sostituito dal coltro dal basso, fissato direttamente sul corpo lavorante.
Lo schema è invece più complesso quando l'aratro è provvisto di un avanvomere, ossia di un piccolo corpo lavorante anteriore che riproduce un sistema vomere-versoio. L'avanvomere precede l'operazione dell'aratro vero e proprio, taglia e solleva un piccolo blocco di terreno sodo rovesciandolo sul fondo del solco aperto dal passaggio precedente. L'uso dell'avanvomere migliora il risultato dell'aratura quando è eseguita per determinati scopi (interramento di fertilizzanti, azione rinettante sulle piante infestanti)..
Tecniche di aratura Per quanto riguarda la modalità di esecuzione, la procedura cambia secondo il tipo di attacco alla trattrice (aratri trainati e portati), secondo le caratteristiche degli organi lavoranti (aratro semplice, doppio, voltaorecchio), secondo la pendenza del terreno.
Aratura con aratri trainati e portati
Secondo il sistema di attacco al trattore l'aratro può essere trainato o portato. Nel primo caso è applicato al gancio di traino della trattrice, è sostenuto da ruote proprie ed è provvisto di organi di regolazione della profondità di aratura. Nel secondo caso l'aratro è applicato all'attacco a tre punti ed è sostenuto dal sistema di sollevamento idraulico del trattore, con il quale si regola anche la profondità di aratura.
L'aratura con aratro trainato si esegue con trattori dotati di elevata aderenza, in grado di esercitare elevate forze di trazione. Allo scopo s'impiegano trattrici di considerevole potenza, cingolate o a 4 ruote motrici, queste ultime opportunamente zavorrate per aumentarne l'aderenza. Il trattore traina l'aratro avanzando con entrambi i cingoli (o le 4 ruote) sul terreno sodo; le due ruote dell'aratro poggiano rispettivamente sul terreno sodo e sul fondo del solco. Questa modalità si adotta in genere per arature profonde e operazioni di scasso. La direzione di avanzamento del trattore e quella dell'aratro non sono coincidenti, pertanto la resistenza offerta dal terreno origina un momento meccanico che tende a far deviare il trattore dalla linea di avanzamento verso il solco. Per questo motivo gli aratri trainati sono usati con minore frequenza, richiedono una notevole perizia da parte dell'operatore e, soprattutto, richiedono trattori di adeguate prestazioni meccaniche.
L'aratura con aratro portato è eseguita generalmente con trattrici gommate, preferibilmente a doppia trazione e può essere entro solco o fuori solco. Nel caso di aratura entro solco la trattrice avanza con due ruote sul terreno sodo e le altre due sul fondo del solco, pertanto è inclinata verso il terreno già lavorato. Questo aspetto è critico, ai fini della sicurezza, in caso di aratura in quota nei terreni in pendio. Nel caso di aratura fuori solco il trattore avanza con tutte e quattro le ruote (o entrambi i cingoli) su terreno sodo, questo tipo di aratura è necessario nel caso si usino trattrici con pneumatici molto larghi. I vantaggi dell'uso di un aratro portato sono diversi: