AVALIAÇÃO DA QUALIDADE DE DISTRIBUIÇÃO EM MÁQUINAS E EQUIPAMENTOS AGRÍCOLAS COM DISTRIBUIDOR A LANÇO PARA DIFERENTES FORMULAÇÕES

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1 AVALIAÇÃO DA QUALIDADE DE DISTRIBUIÇÃO EM MÁQUINAS E EQUIPAMENTOS AGRÍCOLAS COM DISTRIBUIDOR A LANÇO PARA DIFERENTES FORMULAÇÕES FÁBIO KAGAMI TAIRA 1, HEBER MARINS CORRÊA DE SOUZA 2, JOSÉ VITOR SALVI 3 1 Administrador de empresas, Discente do curso Mecanização em Agricultura de Precisão, FATEC Shunji Nishimura, Pompeia - SP, fone (66) , fktaira@hotmail.com 2 Tecnólogo em Informática para gestão de negócios, Discente do curso Mecanização em Agricultura de Precisão, FATEC Shunji Nishimura, Pompeia SP 3 Eng. Agrônomo, Mestre, Docente do curso Mecanização em Agricultura de Precisão, FATEC Shunji Nishimura, Pompeia SP RESUMO: Os distribuidores centrífugos tem como uso principal a aplicação de insumos agrícolas de correção, fertilizantes sólidos e semeadura a lanço. Duas de suas grandes vantagens são o alto rendimento operacional e a capacidade de aplicação de diferentes doses, porém nem sempre é possível alcançar com facilidade uma uniformidade de deposição do produto no solo, sendo necessário realizar várias repetições e mudanças na regulagem. Este trabalho teve como objetivo avaliar a qualidade de distribuição transversal dos distribuidores centrífugos, verificando a homogeneidade da deposição de diferentes produtos e buscando alcançar um coeficiente de variação determinado pelo produtor. Para encontrar o coeficiente de variação foram realizadas simulações de deposição utilizando o programa Adulanço 3.0. As larguras de faixa dos micronutrientes atingiram sempre mais do que metros e se mantiveram com baixo coeficiente de variação. A distribuição de ureia alcançou a largura desejada de 2 metros, porém o Sulfurgran não alcançou essa largura com bom CV, sendo necessário reduzir sua largura pela metade. PALAVRAS-CHAVE: Adubação, Coeficiente de variação, Agricultura de precisão, Deposição uniforme. EVALUATION OF DISTRIBUTION QUALITY ON FARM MACHINES AND EQUIPMENTS WITH CENTRIFUGAL SPREADERS FOR DIFFERENT FORMULATIONS ABSTRACT: The centrifugal spreaders are usually used for distribution of agricultural input, solid fertilizers and for sowing as well. Two great advantages are operational yield and the distribution of variable dosages, however it is not easy to get an uniform deposition of the product on the ground, being necessary to perform several repetitions and regulation changes. This paper work s objective was to evaluate the transverse distribution quality of the 1

2 centrifugal spreaders, checking the deposition homogeneity of every product and trying to reach the variation coefficient prescribed by the producer. The variation coefficient was found through deposition simulations on the software Adulanço 3.0. The micronutrient s bandwidth reached over meters and kept low variation coefficient. The urea bandwidth reached the intended 2 meters, however the Sulfurgran did not reach this bandwidth with a good VC, being necessary to reduce the bandwidth to the half. KEYWORDS: Fertilization, Variation coefficient, Precision Agriculture, Uniform deposition. INTRODUÇÃO A atividade agrícola, desde o surgimento dos conceitos da agricultura de precisão, tem buscado otimizar a utilização de solos e insumos. Através da experimentação é possível encontrar o comportamento das culturas nos diferentes tipos de solo e com diferentes dosagens dos insumos. Com a crescente demanda mundial por alimento, as máquinas e implementos agrícolas tem buscado aumentar a capacidade operacional, a fim de reduzir os custos de produção e aumentar a eficiência operacional. No Brasil, a forma de aplicação de insumos mais utilizada é por distribuidores centrífugos. De acordo com Mialhe (96), distribuidores centrífugos são máquinas para aplicação de fertilizantes sólidos e corretivos, sobre o solo, ao longo de uma faixa. Essas máquinas são compostas por um reservatório de produto montado em um chassi, e sistema dosador. A quantidade de produto é dosada pelo mecanismo conforme a regulagem estabelecida e direcionada para o sistema distribuidor. Pelo fato de esses equipamentos realizarem a distribuição em uma largura maior do que o próprio implemento, deve-se primar pela qualidade de distribuição transversal dos fertilizantes granulados e calcário, pois a variação da deposição do insumo pode ocasionar perdas de produtividade, ineficiência do produto e desperdício, resultando em perdas na rentabilidade da lavoura. Essa regulagem, de acordo com Molin e Ruiz (99), deve ser realizada por meio de ensaios e são de difícil execução, por exigirem equipamentos, recursos e métodos específicos. Um índice utilizado para verificar a qualidade de deposição do fertilizante no solo é o coeficiente de variação (CV). O seu cálculo pode ser feito através do 2

3 programa Adulanço 3.0 (MOLIN et al., 09), capaz de verificar a regularidade da distribuição transversal. O objetivo do presente trabalho é realizar a avaliação da qualidade de distribuição transversal das adubadoras a lanço Jan 000 Multiuso e Stara Hércules 5.0 para diferentes formulações em faixas predeterminadas, verificando a regularidade da distribuição e se as máquinas atendem aos requisitos dos produtores. MATERIAL E MÉTODOS As avaliações foram realizadas nas fazendas Caimbé e Nossa Senhora da Salete, localizadas na cidade de Primavera do Leste, no estado de Mato Grosso. Essas áreas possuem uma elevação de aproximadamente 650 metros. Os ensaios foram realizados em condições meteorológicas satisfatórias, como baixa velocidade do vento (inferior a 2 m s -1 ), solo plano e sem inclinação, ausência de chuva, e umidade relativa do ar inferior a 80%. Utilizou-se duas máquinas: Jan.000 Multiuso e Hércules 5.0 da Stara. A Jan.000 Multiuso possui distribuidor a lanço com acoplamento na barra de tração e utiliza a tomada de potência do trator (TDP) como fonte de energia para movimentar a esteira de borracha e os discos. Possui capacidade de distribuição de fertilizantes granulados e similares, ou em pó. Os discos possuem quatro palhetas cada, sendo duas pequenas e duas grandes, contendo cinco posições de regulagem angular. Sua capacidade volumétrica é de 6 m³ ou.000 Kg de carga e demanda uma potência de 1 cv. O Hércules 5.0 é um autopropelido de transmissão x hidrostática com motor de 0 cv de potência. Possui capacidade de carga de Kg e uma grande amplitude de vazão, de Kg ha -1 a Kg ha -1 dependendo do produto. Oferece disponibilidade de troca de discos, nos tamanhos de -2 e 2-, conforme especificidade do produto. Sua bitola é ajustável, com variação entre 2,0 a 3, metros. Possui sistema de DGPS, piloto automático e taxa variável. As normas ISO e ASAE não estabelecem valores mínimos de CV, mas alguns autores estabeleceram limites percentuais dessa variação. Weiss (86) considera muito bom um coeficiente de variação de até %, bom até %, regular até 33% e pobre acima de 33%. Classificação confirmada por Pimentel (8), que considera um CV de % baixo, entre e % médio, entre e % alto e maior que % muito alto. Dessa forma, utilizou-se o CV máximo de % para nortear as avaliações. 3

4 Avaliou-se a qualidade de distribuição de 6 (seis) diferentes fertilizantes, em suas dosagens recomendadas por meio de análise de solo, tendo em vista a largura de faixa desejada pelo produtor. Os micronutrientes foram distribuídos separadamente e em préplantio, dessa forma a largura de faixa desejada foi a maior possível, desde que seu perfil de distribuição não ultrapassasse os % de CV. Já os macronutrientes foram distribuídos após o plantio, portanto deveriam seguir os rastros de pulverização, que são de 2 metros. As máquinas, os fertilizantes, as doses e as larguras de faixa podem ser observados na tabela 1: Tabela 1: Tipos de fertilizantes, doses e larguras de faixa pretendidas para cada equipamento testado Table 1: Fertilizers, dosages and intended bandwidths for every tested equipment Dose Máquina Fertilizante Fonte (Kg ha - Largura de faixa desejada ¹) Produbor % B Máxima possível Gran Cobre % Cu Máxima possível Jan Tecnomangan % Mn 25 Máxima possível Zincodur 25% Zn Máxima possível Uréia 5 % N 0 2 Hércules Sulfurgran 90% S 60 2 Para realização da avaliação alguns requisitos básicos foram considerados, como condições adequadas de uso dos equipamentos e manutenção. Nos distribuidores de arrasto e autopropelido foram verificados os seguintes itens: o nivelamento do mecanismo distribuidor, eixos de acoplamento (arrasto), pontos de lubrificação, alinhamento da esteira, condições dos discos e palhetas, nivelamento da comporta, rotação da TDP (arrasto) e conferência da velocidade da esteira ajustada por caixa de transmissão (arrasto). Primeiramente, foi ajustada a vazão conforme a dose recomendada, considerando a faixa de aplicação (GIMENEZ, ). O tempo de coleta foi calculado através da divisão do percurso do trator em 50 metros e a velocidade de deslocamento. Multiplicando 50 metros e a largura da faixa, obteve-se a área do tempo de coleta. Através de uma regra de três foi possível determinar o peso coletado. No caso de equipamentos acionados por TDP, foi deixada apenas a transmissão que aciona a esteira acoplada e removido os discos. Acelerou-se o trator até atingir 50 rpm na TDP, acionando o dispositivo e coletando o produto até o tempo determinado. Para ajustar a vazão do autopropelido acionou-se o dispositivo do comando da válvula da esteira para que a mesma rotacione, em que registrou-se o número de

5 pulsos em um tempo determinado pelo monitor da máquina, coletou-se o produto e, posteriormente, pesou-se, inserindo o valor no monitor. Por fim, bastou informar a dose desejada em Kg ha -1. Como recomendado por Gimenez (), os coletores foram distribuídos em uma área plana, sendo alinhados em uma faixa, com o dobro da largura desejada de aplicação. No experimento foram utilizadas as distâncias de 1 e de 2 m entre coletores. É preferível utilizar número ímpar de coletores para que haja um coletor central no centro da passada, consequentemente dividindo a quantidade de coletores em duas partes iguais. Para evitar o ricochete das partículas, utilizou-se anteparos de plástico. Os mecanismos dosador e distribuidor foram acionados pelo menos m antes dos coletores para estabilizar o fluxo do produto no sistema. Após a máquina passar pelos coletores, manteve o percurso alinhado aos coletores por uma distância de 50 m, garantindo que todo o produto caísse nos coletores. A quantidade mínima foi de cinco passadas. Quando a dose não atingiu pelo menos 500 Kg ha -1, repetiu-se o procedimento até alcançar essa quantidade. Terminada a aplicação, recolheu-se o fertilizante de cada coletor, utilizando pincel para facilitar toda remoção do produto, separando-os em saquinhos plásticos numerados e adotando o lado esquerdo como o início da numeração, ou seja, o primeiro coletor do lado esquerdo no sentido da passada foi o de número um. Havendo coletores sem deposição de fertilizantes, manteve-se a numeração original. Para a utilização do software Adulanço, seguiu-se os procedimentos contidos no manual disponível no site 1 da Esalq (Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz ). O sistema de percurso escolhido foi o alternado, pois é o sistema utilizado nas fazendas em que foram realizadas as avaliações. Um parâmetro importante avaliado é a simetria, ou seja, o posicionamento do produto em relação ao eixo de distribuição. Para a avaliação da simetria, utilizou-se o Coeficiente de Simetria (CS), que é a razão da dosagem média do lado esquerdo pela dosagem média do lado direito. Dessa forma, a distribuição foi considerada simétrica quando obteve um valor de CS entre 0,9 e 1,1, conforme recomendado por Cerqueira Luz et al (). RESULTADOS E DISCUSSÃO 1 Site da Esalq: 5

6 Peso coletado(g) Os resultados obtidos serão apresentados para cada fertilizante, contendo os gráficos de perfil de distribuição transversal, de CV e de simulação de distribuição no sistema de percurso alternado. Para os micronutrientes, os coletores foram espaçados a cada 1 metro, sendo o coletor central o de número 21. As regulagens utilizadas na Jan 000 Multiuso foram as palhetas grandes e pequenas dos pratos no furo 2. Já para os macronutrientes, os coletores foram espaçados a cada 2 metros, sendo o coletor central o de número 21. As regulagens utilizadas na Hércules 5.0 para a Ureia foram as palhetas pequenas no número 06 e as grandes no 8, utilizando o prato de tamanho 2-. E as regulagens na Hércules 5.0 para o Sulfurgran foram posicionando-se as palhetas pequenas no número e as grandes no 50, utilizando o prato de tamanho 2-. Produbor O perfil de distribuição transversal do Produbor apresentou CS de 0,85. O Gráfico 1 mostra o resultado da pesagem do produto nos coletores. Gráfico 1: Perfil de distribuição transversal de Produbor Graph 1: Produbor transverse distribution shape,00,00,00,00 1 8,00 6,00,00 2, Distância (m) 6

7 No Gráfico 2 pode-se observar que o coeficiente de variação se manteve praticamente em todo momento abaixo da faixa dos %. Isso garante uniformidade na deposição do produto ao longo da faixa. O seu nível começou a subir a partir dos metros. Gráfico 2: Relação entre distância e o coeficiente de variação dos três tipos de percurso para o Produbor Graph 2: Relation between distance and variation coefficient for the three kinds of route for Produbor 6 5,00, CV (%) Distância (metros) Alternado direito Alternado esquerdo Contínuo Escolheu-se a largura de faixa de 25 metros, pois o CV para o alternado direito foi de % e o do esquerdo foi de %. Para facilitar a visualização, conferiu-se a simulação da distribuição do produto. Essa simulação permite visualizar cada passada assim como o perfil de distribuição final no solo, como pode ser visto no Gráfico 3. Gráfico 3: Simulação da distribuição de Produbor no sistema alternado com a largura de faixa de 25 metros Graph 3: Simulation of Produbor distribution on alternate system with 25 meters bandwidth

8 Peso coletado(g) Gran Cobre O perfil de distribuição transversal do Gran Cobre apresentou CS de 0,90, garantindo dessa forma recobrimento nas sobreposições das passadas. O Gráfico mostra o resultado da pesagem do produto nos coletores. Gráfico : Perfil de distribuição transversal de Gran Cobre Graph : Gran Cobre transverse distribution shape 25,00,00,00 1 5, Distância (m) 8

9 No Gráfico 5, observa-se que o CV se mantém na maior parte do tempo abaixo dos % e em pequena parte atinge os %, o que garante uniformidade na deposição do produto. No mesmo gráfico pode-se observar que o CV começa a subir a partir dos metros. Gráfico 5: Relação entre distância e o coeficiente de variação dos três tipos de percurso para o Gran Cobre Graph 5: Relation between distance and variation coefficient for the three kinds of route for Gran Cobre 6 5,00, CV (%) Distância (metros) Alternado direito Alternado esquerdo Contínuo Escolheu-se a largura de faixa de 25 metros, pois o CV para o alternado direito foi de % e o do esquerdo foi de %. Para facilitar a visualização, conferiu-se a simulação da distribuição do produto. Essa simulação permite visualizar cada passada assim como o perfil de distribuição final no solo, como pode ser visto no Gráfico 6. Gráfico 6: Simulação da distribuição de Gran Cobre no sistema alternado com a largura de faixa de 25 metros Graph 6: Simulation of Gran Cobre distribution on alternate system with 25 meters bandwidth 9

10 Peso coletado(g) Tecnomangan O equipamento Jan 000 apresentou CS de 0,95, garantindo dessa forma recobrimento nas sobreposições das passadas. O Gráfico mostra o resultado da pesagem do produto nos coletores. Gráfico : Perfil de distribuição transversal de Tecnomangan Graph : Tecnomangan transverse distribution shape,00,00,00,00,00 1 8,00 6,00,00 2, Distância (m)

11 No Gráfico 8 observa-se que o coeficiente de variação se mantém na maior parte do tempo abaixo dos % e em pequena parte atinge os %. Isso garante uniformidade na deposição do produto. O seu nível começou a subir a partir dos 31 metros. Gráfico 8: Relação entre distância e o coeficiente de variação dos três tipos de percurso para o Tecnomangan Graph 8: Relation between distance and variation coefficient for the three kinds of route for Tecnomangan 6 5,00, CV (%) Distância (metros) Alternado direito Alternado esquerdo Contínuo Para facilitar a visualização, conferiu-se a simulação da distribuição do produto na largura de faixa de metros, uma vez que nessa largura os CVs dos alternados direito e esquerdo foram de %. Essa simulação permite visualizar cada passada assim como o perfil de distribuição final no solo, como pode ser visto no Gráfico 9. Gráfico 9: Simulação da distribuição de Tecnomangan no sistema alternado com a largura de faixa de metros Graph 9: Simulation of Tecnomangan distribution on alternate system with meters bandwidth

12 Peso coletado(g) Zincodur O perfil de distribuição transversal de Zincodur apresentou CS de 0,86. O Gráfico mostra o resultado da pesagem do produto nos coletores. Gráfico : Perfil de distribuição transversal de Zincodur Graph : Zincodur transverse distribution shape,00 25,00,00,00 1 5, Distância (m)

13 No Gráfico observa-se que o coeficiente de variação atinge valores maiores que % (porém menores que %) na faixa dos metros. Na maior parte do tempo ele se mantém abaixo dos %. O seu nível começou a subir a partir dos metros. Gráfico : Relação entre distância e o coeficiente de variação dos três tipos de percurso para o Zincodur Graph : Relation between distance and variation coefficient for the three kinds of route for Zincodur 6 5,00, CV (%) Distância (metros) Alternado direito Alternado esquerdo Contínuo Escolheu-se a largura de faixa de 2 metros, pois o CV do alternado direito foi de % e o alternado esquerdo foi de %. A simulação da distribuição pode ser vista no Gráfico. Gráfico : Simulação da distribuição de Zincodur no sistema alternado com a largura de faixa de 2 metros Graph : Simulation of Zincodur distribution on alternate system with 2 meters bandwidth

14 Peso(g) Ureia O Gráfico mostra o resultado da pesagem do produto nos coletores. O perfil de distribuição transversal de Ureia apresentou CS de 0,80, justificado pela visível falta de produto nos coletores do lado esquerdo. Gráfico : Perfil de distribuição transversal de Ureia Graph : Urea transverse distribution shape 6,00 5,00,00 3,00 2,00 1, Distância (m) No Gráfico observa-se que o coeficiente de variação atinge valores próximos a % (porém menores que %) na faixa dos e 21 metros, estando em nível aceitável. Na

15 CV (%) maior parte do tempo ele se mantém abaixo dos %. O seu nível começou a subir a partir dos 2 metros. Como a exigência para este produto é que se siga a passada da pulverização, que é de 2 metros, aceitou-se essa regulagem, visto que nessa faixa o CV não passou dos %. Gráfico : Relação entre distância e o coeficiente de variação dos três tipos de percurso para a Ureia Graph : Relation between distance and variation coefficient for the three kinds of route for Urea 8 6 5,00, Distância (metros) Alternado direito Alternado esquerdo Contínuo Na largura de faixa de 2 metros o CV do alternado direito foi de % e o do esquerdo foi de %. A simulação da distribuição pode ser vista no Gráfico. Gráfico : Simulação da distribuição de Ureia no sistema alternado com a largura de faixa de 2 metros Graph : Simulation of Urea distribution on alternate system with 2 meters bandwidth

16 Peso(g) Sulfurgran O Gráfico mostra o resultado da pesagem do produto nos coletores. O perfil de distribuição transversal de Sulfurgran apresentou CS de 0,86. Gráfico : Perfil de distribuição transversal de Sulfurgran Graph : Sulfurgran Transverse distribution shape,00,00,00 1 8,00 6,00,00 2, Distância (m) No Gráfico observa-se que o coeficiente de variação atingiu valores próximos a % na faixa dos metros. Na maior parte do tempo ele se manteve abaixo dos %. Isso garante uma uniformidade na deposição do produto. O seu nível começou a subir a partir dos

17 CV (%) metros. Como a exigência para este produto foi que seguisse a passada da pulverização, que é de 2 metros, e verificando-se que nessa largura de faixa o CV ficou entre 25 e %, foi decidido adotar a metade da largura requisitada, ou seja,,5 metros, para reduzir o pisoteamento sobre a cultura Gráfico : Relação entre distância e o coeficiente de variação dos três tipos de percurso para o Sulfurgran Graph : Relation between distance and variation coefficient for the three kinds of route for Sulfurgran ,00, Visualizando a simulação da distribuição do produto na largura de faixa de,5 metros, o CV do alternado direito foi de 9% e o do esquerdo foi de 3%, como pode ser visto no Gráfico. Distância (metros) Alternado direito Alternado esquerdo Contínuo Gráfico : Simulação da distribuição de Sulfurgran no sistema alternado com a largura de faixa de,5 metros Graph : Simulation of Sulfurgran distribution on alternate system with,5 meters bandwidth

18 Esta avaliação de qualidade de distribuição é muito importante para a agricultura brasileira, pois ainda ocorre muita perda produtiva e financeira pelo fato de os produtores não se capacitarem para realizá-la. A agricultura está evoluindo para agricultura de precisão, mas para isso é necessário haver precisão na agricultura. CONCLUSÃO Para os micronutrientes, que serão distribuídos em pré-plantio, ou seja, situação em que não há uma largura de faixa definida ou rastro para seguir, conseguiu-se larguras de distribuição, ficando entre 2 e metros. Para a ureia, foi possível seguir o rastro de pulverização de 2 metros. Para o Sulfurgran, não foi possível atingir um CV até de % ao se trabalhar seguindo o rastro de pulverização de 2 metros. Dessa forma, a largura de trabalho foi reduzida para,5 metros. REFERÊNCIAS CERQUEIRA LUZ, P. H. et al. Otimização da aplicação de corretivos agrícolas e fertilizantes. Informações Agronômicas nº9. Piracicaba: International Plant Nutrition Institute.. p. GIMENEZ, L. M. Procedimento para ajuste de distribuidor de corretivos e fertilizantes utilizando o programa Adulanço. Rondonópolis: PMA Fundação MT,. 9p.

19 MIALHE, L. G. Máquinas Agrícolas: ensaio & certificação. Piracicaba, S.P. Fundação de Estudos Agrários Luiz de Queiroz, 96. p. MOLIN, J. P. et al. Adulanço 3.0: montagem do teste de campo, Manual de uso passo-apasso, Análise de resultados. Piracicaba: USP/ESALQ. Projeto AP. 09. p. MOLIN, J. P., RUIZ, E. R. S. Validação de métodos simplificados de determinação a largura efetiva para distribuidores de fertilizantes e corretivos. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA AGRÍCOLA,, 99, Pelotas. Anais/ CD-Rom. Sociedade Brasileira de Engenharia Agrícola, 99. PIMENTEL, F. G. Curso de estatística experimental. ed. Piracicaba: Livraria Nobel, 8. 6 p. WEISS, A. Desenvolvimento de um distribuidor helicoidal para calcário seco. Santa Maria, RS: Universidade Federal de Santa Maria, p. (Dissertação de Mestrado)