Curso de Atualização Manejo tecnológico da lavoura cafeeira - PROCAFÉ

Transcrição

1 Curso de Atualização Manejo tecnológico da lavoura cafeeira - PROCAFÉ Mecanização da Lavoura Cafeeira Colheita e Recolhimento Prof. FABIO MOREIRA DA SILVA Departamento de Engenharia Universidade Federal de Lavras

2 INTRODUÇÃO Desde o princípio da criação, DEUS determinou ao homem tirar da terra o seu sustento (Gêneses:3, 17 e 18)

3 Missão de produzir alimentos Homens Ferramentas Animais Domésticos

4 Um trator cafeeiro com potência de 50cv equivale teoricamente a 500 homens Na prática um trator cafeerio faz o serviço equivalente de 50 a 100 homens. Uma colhedora faz o serviço equivalente de 50 a 120 homens.

5 Novos Conceitos Tecnológicos

6 Importância da Colheita 25-35% de toda a mão de obra empregada; 40% de todo o custo de produção de uma saca de café; Reflexos direto na qualidade de bebida;

7 OPERAÇÕES DE COLHEITA DO CAFÉ Arruação : É a operação de limpeza da área ao redor e sob o cafeeiro, antes da colheita, que consiste em remover a terra solta, plantas daninhas e detritos, amontoandose este material nas entre-linhas. Derriça: É a operação de separação do fruto da planta. A derriça pode ser feita no chão arruado ou sobre panos colocados sob o cafeeiro. Varrição: É a operação de ajuntamento do café caído no chão. No caso da derriça feita no chão a varrição é feita anteriormente, para derriça no pano a varrição é feita posteriormente. Recolhimento: Operação também conhecida por levantamento do café, consiste no ajuntamento do café varrido ou derriçado. Abanação: É o processo de limpeza do café, separando-se folhas, gravetos, torrões, pedras, etc.

8 Perdas por queda natural dos frutos Datas 2010 Carga pendente (L/pl) Grau de Maturação Porcentagem Maturação (%) Força de desprendimento (N) Verde Cereja Verde Cereja Volume varrido (L/pl) Volume acumulado caído no chão (L/pl) Frutos caído chão (%) 24/4 16,40 1,3 86,6 9,2 9,0 4,8 0,22 0,22 1,39 08/5 16,50 2,1 39,2 39,2 8,8 4,1 0,24 0,46 2,76 22/5 16,75 2,1 37,1 40,5 8,5 4,3 1,90 2,40 8,18 07/6 16,25 2,7 19,6 42,0 8,3 5,8 1,60 2,40 14,36 19/6 16,05 3,0 15,4 30,8 8,5 5,9 0,26 2,86 16,45 03/7 15,55 3,4 9,7 20,8 8,8 4,8 0,27 3,12 18,34 17/7 14,75 3,6 8,5 13,5 7,4 4,9 2,32 5,44 32,51 31/7 14,05 3,6 6,5 12,4 6,7 4,5 0,31 5,75 38,22 16/8 13,45 3,8 1,6 2,3 7,6 4,0 0,12 5,88 44,26 26/8 12,95 3,9 0,4 1,3 6,3 3,6 0,14 6,02 45,87 11/9 12,45 3,9 * * * * 0,15 6,17 50,27 24/9 12,05 4,0 * * * * 0,11 6,27 54,21 09/10 11,73 4,0 * * * * 0,55 6,83 58,22 Força desprendimento média ,

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10 FORÇA DE DESPRENDIMENTO DOS FRUTOS

11 F. desprendimento FORÇA DE DESPRENDIMENTO DOS FRUTOS 12,00 Força de desprendimento não irrigado 10,00 8,00 6,00 4,00 2,00 0, Dias após inicio da colheita Cereja Verde

12 GERENCIADOR DE COLHEITA Avaliação da força de desprendimento dos frutos do café. Condições para colheita seletiva Produção: mais de 6 L/planta; Maturação: menos que 50% de verdes; Posição da maturação; Operacionalização do gerenciador Definição da variedade; Medida de 5 frutos verdes; Medida de 5 frutos cereja; Respostas do Gerenciador Colheita apta ou não; Colheita seletiva ou plena; Indicação da velocidade; Indicação da vibração; % máxima de verdes colhidos.

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14 COLHEITA SELETIVA COM O USO DO ETHREL

15 RETARDADOR DE MATURAÇÃO

16 NATURAL

17 MATURADOR

18 FORÇA DE DESPRENDIMENTO

19 Tabela 1. Influência da aplicação de retardador de maturação na Queda Natural Tratamentos Volume (L/plt) T1- retardador de maturação 0,131 a T2 - retardador de maturação 2 aplicações 0,149 a T3 - natural 0,215 b T4 - Maturador 0,371 c * Não houve diferença significativa entre os tratamentos estudados para a variável força de desprendimento de frutos

20 Colheita Mecânica e Seletiva do Café

21 CUSTO OPERACIONAL DA COLHEITA MECANIZADA SAFRA 2012 Sistema mecanizado Produção lavoura 30sc/ha 35sc/ha Desempenho operacional 55med/h 60med/h Volume colhido 204med/ha 238med/ha Capacidade operacional 4,0h/ha 4,0h/ha Custo operacional 120,00/h Custo total R$ 480,00/ha R$ 480,00/ha Repasse (15%) 36med/ha 42med/ha Custo parcial R$16,00/medida Custo repasse R$ 576,00/ha R$ 672,00/ha Custo final R$ 1056,00/ha R$ 1152,00/ha Custo parcial mecaniz. R$ 4,40/medida R$ 4,10/medida Custo parcial manual R$ 14,30/medida R$ 12,00/medida Redução 69% 65% Custo operacional aluguel 200,00/h Colhedora e repasse 1356,00/ha 1512,00/ha Custo parcial mecaniz. R$ 5,65/medida R$ 5,40/medida Redução 60% 55%

22 FATORES QUE INFLUENCIAM A COLHEITA SELETIVA ë PLANTA Variedade: Icatú 3282, MN, Acaiá, Rubi,Catuaí Índice de maturação: % de verdes Uniformidade de maturação. ë MÁQUINA Vibração Velocidade Distribuição das varetas Regulagem do freio ë INFRAESTRUTURA Descascador Terreiro e secadores

23 PARÂMETROS DA DERRIÇA MECÂNICA Varetas vibratória Freqüência de vibração regulável 550 a 1000 c/min Amplitude de vibração fixo Impácto maior ou menor (regulagem do freio) Tempo de vibração regulável, veloc. 650 a 1600 m/h Como os grãos são derriçados verde - impacto cereja e passa - impacto e vibração seco - vibração

24 Colheita Seletiva da Planta Toda

25 Colheita das Ponteiras

26 T1 R$ 1298,00 49% T2 R$ 1275,00 50% T3 R$ 1171,00 54% T4 R$ 957,00 62% Manual R$ 2545,00 Introdução Objetivos Referencial teórico Tratam Metodologia Resultados e discussão Conclusões Desempenho operacional da colheita com duas passadas, safra de Vibração Velocid Ciclos -1 km h Café colhido Eficiência de colheita Café caído no chão Eficiência de derriça Desfolha Sobra na planta L planta -1 % L planta -1 kg planta -1 % L planta -1 Eficiência de derriça total % Primeira passada T ,640 4,17 37,91 0,98 46,82 0, T ,649 4,34 39,45 1,51 53,18 0, T ,645 5,10 46,36 1,28 58,00 0, T ,643 5,39 49,00 1,39 61,64 0, Segunda passada T ,184 3,01 27,36 1,00 36,45 0,547 1,00 83,27 T ,614 2,81 25,55 1,08 35,36 0,568 0,55 88,54 T ,064 3,44 31,27 0,67 37,36 0,672 0,48 95,36 T ,643 3,26 29,64 0,70 36,00 0,656 0,26 97,64

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28 LEVANTAMENTO CAFÉ-RIO DE JANEIRO - BASE 4 A 11/5/2011 Primeira passada L/Plantas CEREJA VERDE BOIA P1 5,44 64,57 17,53 18,87 P2 11,08 55,80 25,08 23,16 P3 11,13 42,82 37,51 19,67 P4 10,44 66,23 22,01 11,47 P5 7,44 57,89 21,26 20,85 P6 12,65 71,33 16,53 12,13 P7 11,80 65,51 21,61 12,87

29 PARTE ALTA CAFÉ SAIA CAFÉ PADRÃO

30 PARTE ALTA CAFÉ

31 SAIA CAFÉ

32 1ºLEVANTAMENTO PIVO7 Quadrante 3 PADRÃO CAFÉ 2 planta por ponto Ponto 1 33 litros

33 REGULAGEM CONTROLE VELOCIDADE CONTROLE VIBRAÇÃO

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35 PADRÃO CAFÉ COLHIDO COLHEDORA REGULADA

36 PADRÃO CAFÉ COLHIDO COLHEDORA SEM REGULAGEM

37 Eficiência de colheita - Colhedora K3 Jacto - Millennium (Lavoura Acaiá) Velocidade (m/h) Volume colhido (L) Volume no chão (L) Volume total (L) Eficiência de colheita (%) ,00 4,19 55,19 43, ,25 7,32 61,57 48, ,14 8,61 58,75 45, ,50 8,29 51,79 40,46 Verde ponta: 11,74 Verde meio: 9,60 Verde saia: 9,88 Média verde: 10,40 Cereja ponta: 7,10 Cereja meio: 6,25 Cereja saia: 6,13 Média cereja: 6,50 Passa ponta: 0,42 Passa meio: 1,76 Média passa: 1,02 Carga Pendente: 8 L/planta Eficiência de colheita - Colhedora K3 Jacto - Millennium (Lavoura Icatú) Velocidade (m/h) Volume colhido (L) Volume no chão (L) Volume total (L) Eficiência de colheita (%) ,16 4,28 55,44 49, ,40 5,19 53,60 47,94 Verde ponta: 13,25 Verde meio: 10,00 Verde saia: 7,50 Média verde: 10,25 Cereja ponta: 5,87 Cereja meio: 5,92 Média cereja: 5, ,70 6,15 40,85 36, ,00 9,12 40,12 35,90 Carga Pendente: 8,6 L/planta

38 Regulagem Adequada para Colhedoras ë Indice de regulagem I ë I = Vibração / velocidade (ciclos/metro) ë Exemplo I = 850 vibr. / 1000 m/h, I = 0,85 ë I = (variando de 0,5 a 1,0) ë I = 0,5 a 0,7 (colheita seletiva) ë I = 0,8 a 1,0 (colheita total)

39 Limitações da Colheita Mecanizada - Colhe no máximo 85% dos frutos em uma única passada; - Requer repasse manual, normalmente feito no chão; - Com duas passadas pode dispensar o repasse, porém com volume expressivo de grãos caído no chão; - Perdas efetivas da colhedora de 10 a 20% da carga pendente

40 RESULTADOS DE PROJETO DE PESQUISA UFLA/JACTO 2008 Velocidade (m/h) Desfolha (g/planta) Volume colhido(l) Volume no chão (L) Perdas (%) Méida ,75 55,00 5,17 8,76 a ,00 55,00 8,50 13,38 a ,37 45,00 9,00 16,66 a ,12 40,00 8,50 17,30 a cv: 25,18 Média 14,02 Lavoura Acaiá Carga Pendente: 8L/planta Espaçamento: 3,80 x 0,60 m Recolhedor original - 4 Lâminas Velocidades de 1000 e 1600 m/h Perda média = 11,07% Velocidade (m/h) Perdas Ensaio1 Perdas Ensaio2 Perdas Ensaio3 Perdas (%) Média ,22 3,98 8,58 5,59 a ,56 8,29 11,63 9,16 ab ,84 13,27 17,64 14,25 b ,02 11,50 20,44 15,65 b Recolhedor original - 5 Lâminas Velocidades de 1000 e 1600 m/h Perda média = 7,37% cv: 28,62 Média 11,16 Velocidade (m/h) Perdas Ensaio1 Perdas Ensaio2 Perdas Ensaio3 Perdas (%) Média ,70 8,58 9,17 8,81 a ,20 13,88 13,63 13,57 b ,80 14,24 14,53 14,52 b ,40 14,71 18,60 15,57 b cv: 10,51 Média 13,11 Recolhedor protótipo - 5 Lâminas Velocidades de 1000 e 1600 m/h Perda média = 11,19%

41 Velocidade (m/h) Desfolha (g/planta) Volume colhido (L) Volume no chão (L) Perda (%) Média ,44 52,50 4,40 7,74 a ,92 47,00 4,00 7,85 a ,11 30,00 4,00 12,02 a ,27 24,50 8,00 25,09 b cv: 21,07 Média 13,17 Lavoura Icatú Carga Pendente: 8,6L/planta Espaçamento: 3,80 x 0,75 m Recolhedor original - 4 Lâminas Velocidades de 1000 e 1600 m/h Perda média = 7,79% Velocidade (m/h) Perdas Ensaio1 Perdas Ensaio2 Perdas Ensaio3 Perdas (%) Média ,25 8,91 6,35 7,50 a ,06 11,06 12,10 11,40 a ,91 15,29 17,43 17,21 b ,85 18,20 22,10 19,71 b cv: 11,17 Média 13,95 Recolhedor original - 5 Lâminas Velocidades de 1000 e 1600 m/h Perda média = 9,45% Velocidade (m/h) Desfolha (g/planta) Volume colhido (L) Volume no chão (L) Perda (%) Média ,00 5,06 8,15 a ,00 6,10 9,51 a ,00 5,87 14,02 b Recolhedor Protótipo - 5 Lâminas Velocidades de 1000 e 1600 m/h Perda média = 8,83% ,00 10,60 25,48 b cv: 17,2 Média 14,29

42 Perdas médias das lâminas nas velocidades de 1000 e 1600 m/h Cultivar 4 lâminas orig. 5 lâminas orig. 5 lâminas prot. Média Acaiá 11,07 7,37 11,19 9,87 Icatú 7,79 9,45 8,83 8,69 Média 9,43 8,41 10,01 9,28 Perdas médias das lâminas nas diversas velocidades Cultivar 4 lâminas orig. 5 lâminas orig. 5 lâminas prot. Média Acaiá 14,02 b 11,16 a 13,11 a 12,76 Icatú 13,17 a 13,95 a 14,29 a 13,80 Média 13,59 12,55 13,70 13,28 cv: 20,03%

43 Recolhedor original - 5 lâminas (Lavoura Acaiá) Velocid. (m/h) Vol. Colh. (L) ,00 Volume no chão (L) TR - A=0,45 TR - B=0,30 LAM - A=1,75 LAM - B=1,07 Volume Total no chão (L) 0,75 Volume colhido+vol ume no chão (L) 41,57 Perda parcial (%) 1,80 2,82 6,78 Perda Total (%) 8,58 Velocidades de 1000 e 1600 m/h Perda média = 10,10% Perdas nas lâminas = 7,07% ,00 TR - A=1,63 TR - B=1,27 LAM - A=2,90 LAM - B=2,10 2,90 67,90 4,27 5,00 7,36 11,63 Perdas nos transportadores = 3,03% ,00 TR - A=1,85 TR - B=1,68 LAM - A=3,90 LAM - B=1,57 3,53 51,00 6,92 5,47 10,72 17,64 Perda média geral = 14,57% ,00 TR - A=2,30 TR - B=2,00 LAM - A=4,00 LAM - B=2,75 4,30 TR - A = Volume perdido pelo transportador no lado de cima do terreno; TR - B = Volume perdido pelo transportador no lado de baixo do terreno; LAM - A = Volume perdido pela lâmina no lado de cima do terreno; LAM - B = Volume perdido pela lâmina no lado de baixo do terreno; 54,05 7,95 6,75 12,48 20,44

44 Posição e causas das perdas As perdas nas lâminas recolhedoras normalmente são maiores no lado superior da planta, devido ao desalinhamento que chegou a ser de 20 cm.

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47 Menor perdas transportador 3400 m/h 100 rpm (monitor) Perdas: 1,5% Velocidade operacional (m/h) Perdas de frutos (%) Acaia Icatu Média ,97 7,91 7, ,03 10,20 11, ,36 14,45 14, ,93 22,92 20,42 13,07 13,87 13,47

48 Situação Adequada para Colhedoras Automotrizes ë Espaçamento entre ruas de 3,6 a 4,0m; ë Espaçamento entre plantas 0,5 a 1,0 m; ë Plantas alinhadas; ë Curvas abertas, ruas longas; ë Carreadores de 6,0m; ë Diâmetro da saia de 2,0 a 2,3m; ë Altura da planta de 2,5 a 4,0 m; ë Declividade até 15%; ë Estágio de maturação ë Estrutura de recebimento (terreiro, maquinário e pessoal); ë Querer colher mecanicamente!

49 OPERAÇÃO DE LEVANTAMENTO MECANIZADO Desempenho médio do levantamento manual: 3 a 5 medidas / Homem / dia Custo parcial de R$ 10,00 a 16,00 / medida Sistema de recolhimento mecanizado Velocidade operacional mais adequada 1600 a 2400 metros/h Eficiência média de recolhimento 90% Redução de custo em relação ao processo manual de 30%

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51 OPERAÇÕES DE LEVANTAMENTO DO CAFÉ A possibilidade de se mecanizar o recolhimento, abre a perspectiva de se fazer à colheita do café no sistema totalmente mecanizado.

52 Limitações das máquinas de recolhimento -Requer boa topografia; -Requer sistematização do solo e ciscos; -São máquinas lentas; -Requer duas passadas, uma em cada lado da linha do cafeeiro; -Requer maior disponibilidade de trator; Objetivo Avaliar o desempenho da recolhedora de café, que faz a varrição, recolhimento e abanação em uma única operação.

53 Materiais e Métodos O trabalho foi desenvolvido na safra 2007; Fazenda Campo Alegro - Boa Esperança/ MG; Cultivar Mundo Novo, (25 anos decotada em 2005); Espaçamento 1,5 x 3,5m; Colheita mecânica em 15/07/2007 com a colhedora KTR na vibração de 840 ciclos/minuto e velocidade operacional de 970 metros/hora; A operação mecanizada foi realizada com a recolhedora Dragão-ECO, tracionada pelo trator VALTRA BF 75, com tração auxiliar.

54 Materiais e Métodos Os ensaios foram realizados com três repetições em parcelas de 20 plantas, avaliando a eficiência de recolhimento, variando-se as velocidades operacionais em 648; 1080; 1584m/h, para os seguintes os volumes médios de frutos no chão de 0,6; 2,4 e 4,6 litros por metro linear.

55 RESULTADOS Café no chão L/metro Velocidade operacional metros/hora Eficiência de recolhimento % Impurezas recolhidas % ,0 22,7 0, ,3 21, ,8 15, ,8 25,0 2, ,3 15, ,2 12, ,5 15,0 4, ,1 10, ,7 5,0

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60 RESULTADOS E DISCUSSÃO Lavoura Mundo Novo, espaçamento de 3,80 x 1,50m, com declividade média de 5%; A velocidade operacional média de 1600 m/hora; Eficiência média de recolhimento: 90,9%; Perdas médias de recolhimento: 9,1%; Total de impurezas: 19,8%.

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63 RESULTADOS E DISCUSSÃO O custo operacional foi calculado tomando por referência o volume médio recolhido nos dois ensaios em tempo operacional total e efetivo, com tempo de depreciação diferente. Tabela 1 Custo da medida recolhida (trabalhando 800 horas por safra) Vida Útil Horas Custo horário do conjunto R$/hora , , ,37 Volume médio efetivo Volume médio total Custo parcial efetivo Custo parcial total Medida/hora Medida/hora R$/medida R$/medida 10,07 7,24 6,83 9,49 10,07 7,24 6,91 9,61 10,07 7,24 8,78 12,20

64 RESULTADOS E DISCUSSÃO A eficiência média operacional da recolhedora foi de 72%; A eficiência média de recolhimento foi de 89,5%.

65 RESULTADOS E DISCUSSÃO O custo horário do conjunto variou de R$ 68,77 a 88,37, sendo R$ 35,63 o custo horário referente ao trator R$ 33,14 a 52,74, o custo da recolhedora; O custo parcial da medida de 60 litros de frutos limpos recolhido variou de R$ 9,49 a 12,20, considerando o tempo operacional total; O custo médio da medida recolhida manualmente foi de R$ 17,50 proporcionando uma redução de custos de 30 a 46% no recolhimento mecanizado.

66 Enleiradora Arruadora ARANHA

67 Enleiradora Arruadora ARANHA

68 Feliz aquele que transfere o que sabe e aprende o que ensina Cora Coralina Prof. Fábio Moreira da Silva Depto. Engenharia UFLA Fone famsilva@ufla.br