Since the origin of the agriculture and until the first years after the Second War, draught animals helped the humans in the field and wood works, increasing the productivity against a minimum augmentation of energetic inputs. Aim of this thesis work is to demonstrate both the environmental sustainability of this technology compared to the traditional mechanization using the Life Cycle Assessment methodology, and the technological sustainability of draught animals through hauling tests in different operative conditions. Both the scenarios definition for the LCA and the hauling tests have been made in the Roccaverano municipality, at the 'La Masca' farm, whereas the main economic activity is the Roccaverano DOP cheese production. The farm's workers use draught animals in the agricultural and forest works since many years. The LCA method used for the environmental impact analysis has been applied to four different scenarios, comparable in a coupled way: forest works using draught animals and traditional mechanization and horticulture works using draught animals and pedestrian controlled tractors. For each scenario the system boundaries have been defined and for each couple a same functional unit has been chosen. For the first couple, the impacts have been calculated on one quintal of extracted wood, for the second one on one acre of vegetable garden. For the scenarios involving draught animals, the traditional hay-making has been considered in the system. Moreover, the economic allocation concerning tools (mechanized or not) purchase, maintenance and repair have been considered, to evaluate also the environmental impacts of these aspects. For this reason, data extracted from the NAMEA (National Accounts Matrix including Environmental Accounts) tables have been used. The results demonstrate that draught animals scenarios have a bigger environmental sustainability. The reasons are in a less fuel consumption, less purchase, maintenance and repair cost and in the use of animal manure to fertilize farm fields. Considering same outputs, in the case of forest works, using draught animals it is possible to log 0,52 q of wood with 1·10 -3 w.P.E., while with the traditional mechanization (winches and pedestrian controlled tractors) it decreases to 0,21 q. Likewise in the horticulture works it is possible to work one acre with 5·10 -2 w.P.E. with animals and only 150 m2 with the machines. A mule (280 kg mass, 149 cm height) has been used for logging and a donkey (250 kg mass, 137 cm height) for fruit and vegetable garden works. Trials have been repeated more times and developed forces (with the power) as a percentage of the live weight (LW) have been calculated. The logging tests revealed that the mule disbursed an average power of 1154 W and a mean force of 23% of the LW at the velocity of 2 m/s. In horticulture works the donkey expressed a 263 W power, a 17% of the LW force at an average velocity of 0,6 m/s. The use of horse works is therefore important to save the environment and it is an useful system for different geographic contexts, a very important aspect for farms which are located in marginal and economic disadvantaged areas. Therefore, the animal presence in the farms may be an appeal for tourism and schools' pupils. Italian studies reveals that animal draught in combination with traditional mechanization in logging increases the productivity and decreases costs, both for economic and environmental aspects.

Sin dagli albori dell'agricoltura e fino a poco dopo il secondo dopoguerra la trazione animale ha aiutato l'uomo nei lavori in campo e in bosco, aumentando la produttività a fronte di un minimo aumento di input energetici.Obiettivo del presente studio è di: (1) dimostrare la sostenibilità ambientale di tale tecnologia rispetto alla meccanizzazione tradizionale tramite l'applicazione del metodo Life Cycle Assessment (LCA), (2) dimostrare la sostenibilità tecnologica della trazione animale mediante lo svolgimento e l'analisi di prove di traino in diverse situazioni lavorative. Sia la definizione degli scenari per l'LCA sia le prove di traino sono state ambientate nelle Langhe (comune di Roccaverano, Asti), all'interno della Società Cooperativa Agricola ¿La Masca¿, la cui attività economica principale è l'allevamento caprino per la produzione della Robiola di Roccaverano DOP. Gli operatori di questa cooperativa si avvalgono, da tempo, della trazione animale sia in campo agricolo sia in campo forestale. L'applicazione del metodo LCA per l'analisi degli impatti è stata applicata a quattro diversi scenari, confrontabili a due a due: - lavori in bosco con meccanizzazione tradizionale e lavori in bosco con la trazione animale, - lavorazione dell'orto con meccanizzazione tradizionale e lavorazione dell'orto con l'ausilio della trazione animale. Per ognuno di questi scenari sono stati descritti i confini del sistema, e per ogni coppia di scenari si è scelta un'identica unità funzionale. I risultati dimostrano che gli scenari caratterizzati dalla trazione animale hanno una maggior sostenibilità ambientale. I motivi di tale affermazione, seppur scontata, vanno ricercati nel minor consumo di carburante, nel minor costo d'acquisto, di manutenzione e di riparazione degli attrezzi dedicati e nel riciclo aziendale dello stallatico come fertilizzante per le superfici dedicate alla produzione vegetale. Nello specifico, a parità di output, negli scenari riguardanti le utilizzazioni forestali a trazione animale è possibile esboscare 0,52 quintali di legna con 1·10-3 w.P.E., mentre con la meccanizzazione tradizionale questo quantitativo scende a 0,21 quintali. Parallelamente, nei lavori in orto, grazie all'ausilio della trazione animale è possibile lavorare 1000 m2 di superficie con 5·10-2 w.P.E., mentre con la meccanizzazione tradizionale la superficie lavorabile è solo di 150 m2. Per le prove di traino sono stati utilizzati una mula (massa 280 kg, altezza al garrese 149 cm) per le prove di strascico diretto di legname e un asino castrato (massa 250 kg, altezza al garrese 137 cm) per i lavori in orto e in frutteto. Dalle prove di traino è risultato che durante lo strascico dei tronchi la mula ha erogato una potenza media pari a 1154 W, con una forza media pari al 23% del peso vivo, trainando il carico a una velocità di circa 2 m/s. Nelle lavorazioni dell'orto l'asino ha erogato una potenza media di 263 W, con una forza media pari al 17 % del peso vivo, trainando il porta-utensili a una velocità media di 0,6 m/s. Studi italiani rilevano come la combinazione della trazione animale per il concentramento e della meccanizzazione tradizionale per l'esbosco garantisca una maggior produttività a fronte di un minor costo, sia ambientale sia economico. Il problema principale della trazione animale consiste nel trasporto degli animali dal luogo di lavoro al ricovero: alcuni studi attribuiscono a questa voce circa il 60% dell'emissione totale di sostanze inquinanti.

UTILIZZO DEGLI ASINI DA LAVORO IN ZONE RURALI DECLIVI. VALUTAZIONE DELLA SOSTENIBILITA' TECNICO-AMBIENTALE IN UN CASO STUDIO DELLA VALLE BORMIDA

TOSCO, JACOPO
2010/2011

Abstract

Sin dagli albori dell'agricoltura e fino a poco dopo il secondo dopoguerra la trazione animale ha aiutato l'uomo nei lavori in campo e in bosco, aumentando la produttività a fronte di un minimo aumento di input energetici.Obiettivo del presente studio è di: (1) dimostrare la sostenibilità ambientale di tale tecnologia rispetto alla meccanizzazione tradizionale tramite l'applicazione del metodo Life Cycle Assessment (LCA), (2) dimostrare la sostenibilità tecnologica della trazione animale mediante lo svolgimento e l'analisi di prove di traino in diverse situazioni lavorative. Sia la definizione degli scenari per l'LCA sia le prove di traino sono state ambientate nelle Langhe (comune di Roccaverano, Asti), all'interno della Società Cooperativa Agricola ¿La Masca¿, la cui attività economica principale è l'allevamento caprino per la produzione della Robiola di Roccaverano DOP. Gli operatori di questa cooperativa si avvalgono, da tempo, della trazione animale sia in campo agricolo sia in campo forestale. L'applicazione del metodo LCA per l'analisi degli impatti è stata applicata a quattro diversi scenari, confrontabili a due a due: - lavori in bosco con meccanizzazione tradizionale e lavori in bosco con la trazione animale, - lavorazione dell'orto con meccanizzazione tradizionale e lavorazione dell'orto con l'ausilio della trazione animale. Per ognuno di questi scenari sono stati descritti i confini del sistema, e per ogni coppia di scenari si è scelta un'identica unità funzionale. I risultati dimostrano che gli scenari caratterizzati dalla trazione animale hanno una maggior sostenibilità ambientale. I motivi di tale affermazione, seppur scontata, vanno ricercati nel minor consumo di carburante, nel minor costo d'acquisto, di manutenzione e di riparazione degli attrezzi dedicati e nel riciclo aziendale dello stallatico come fertilizzante per le superfici dedicate alla produzione vegetale. Nello specifico, a parità di output, negli scenari riguardanti le utilizzazioni forestali a trazione animale è possibile esboscare 0,52 quintali di legna con 1·10-3 w.P.E., mentre con la meccanizzazione tradizionale questo quantitativo scende a 0,21 quintali. Parallelamente, nei lavori in orto, grazie all'ausilio della trazione animale è possibile lavorare 1000 m2 di superficie con 5·10-2 w.P.E., mentre con la meccanizzazione tradizionale la superficie lavorabile è solo di 150 m2. Per le prove di traino sono stati utilizzati una mula (massa 280 kg, altezza al garrese 149 cm) per le prove di strascico diretto di legname e un asino castrato (massa 250 kg, altezza al garrese 137 cm) per i lavori in orto e in frutteto. Dalle prove di traino è risultato che durante lo strascico dei tronchi la mula ha erogato una potenza media pari a 1154 W, con una forza media pari al 23% del peso vivo, trainando il carico a una velocità di circa 2 m/s. Nelle lavorazioni dell'orto l'asino ha erogato una potenza media di 263 W, con una forza media pari al 17 % del peso vivo, trainando il porta-utensili a una velocità media di 0,6 m/s. Studi italiani rilevano come la combinazione della trazione animale per il concentramento e della meccanizzazione tradizionale per l'esbosco garantisca una maggior produttività a fronte di un minor costo, sia ambientale sia economico. Il problema principale della trazione animale consiste nel trasporto degli animali dal luogo di lavoro al ricovero: alcuni studi attribuiscono a questa voce circa il 60% dell'emissione totale di sostanze inquinanti.
ITA
Since the origin of the agriculture and until the first years after the Second War, draught animals helped the humans in the field and wood works, increasing the productivity against a minimum augmentation of energetic inputs. Aim of this thesis work is to demonstrate both the environmental sustainability of this technology compared to the traditional mechanization using the Life Cycle Assessment methodology, and the technological sustainability of draught animals through hauling tests in different operative conditions. Both the scenarios definition for the LCA and the hauling tests have been made in the Roccaverano municipality, at the 'La Masca' farm, whereas the main economic activity is the Roccaverano DOP cheese production. The farm's workers use draught animals in the agricultural and forest works since many years. The LCA method used for the environmental impact analysis has been applied to four different scenarios, comparable in a coupled way: forest works using draught animals and traditional mechanization and horticulture works using draught animals and pedestrian controlled tractors. For each scenario the system boundaries have been defined and for each couple a same functional unit has been chosen. For the first couple, the impacts have been calculated on one quintal of extracted wood, for the second one on one acre of vegetable garden. For the scenarios involving draught animals, the traditional hay-making has been considered in the system. Moreover, the economic allocation concerning tools (mechanized or not) purchase, maintenance and repair have been considered, to evaluate also the environmental impacts of these aspects. For this reason, data extracted from the NAMEA (National Accounts Matrix including Environmental Accounts) tables have been used. The results demonstrate that draught animals scenarios have a bigger environmental sustainability. The reasons are in a less fuel consumption, less purchase, maintenance and repair cost and in the use of animal manure to fertilize farm fields. Considering same outputs, in the case of forest works, using draught animals it is possible to log 0,52 q of wood with 1·10 -3 w.P.E., while with the traditional mechanization (winches and pedestrian controlled tractors) it decreases to 0,21 q. Likewise in the horticulture works it is possible to work one acre with 5·10 -2 w.P.E. with animals and only 150 m2 with the machines. A mule (280 kg mass, 149 cm height) has been used for logging and a donkey (250 kg mass, 137 cm height) for fruit and vegetable garden works. Trials have been repeated more times and developed forces (with the power) as a percentage of the live weight (LW) have been calculated. The logging tests revealed that the mule disbursed an average power of 1154 W and a mean force of 23% of the LW at the velocity of 2 m/s. In horticulture works the donkey expressed a 263 W power, a 17% of the LW force at an average velocity of 0,6 m/s. The use of horse works is therefore important to save the environment and it is an useful system for different geographic contexts, a very important aspect for farms which are located in marginal and economic disadvantaged areas. Therefore, the animal presence in the farms may be an appeal for tourism and schools' pupils. Italian studies reveals that animal draught in combination with traditional mechanization in logging increases the productivity and decreases costs, both for economic and environmental aspects.
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