TECNOLOGIA DE APLICAÇÃO: CONCEITOS BÁSICOS, INOVAÇÕES E TENDÊNCIAS

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1 1 TECNOLOGIA DE APLICAÇÃO: CONCEITOS BÁSICOS, INOVAÇÕES E TENDÊNCIAS Prof. Dr. Ulisses Rocha Antuniassi FCA/UNESP - Botucatu/SP R. José Barbosa de Barros, Botucatu/SP - CEP , Fone: (14) ulisses@fca.unesp.br CONCEITOS BÁSICOS DE TECNOLOGIA DE APLICAÇÃO DE DEFENSIVOS Introdução O princípio básico da tecnologia de aplicação é a divisão do líquido a ser aplicado em gotas ( processo de pulverização ), multiplicando o número de partículas (gotas) que carregam os princípios ativos em direção aos alvos da aplicação. Desta maneira, desprezando-se em princípio os riscos de perdas e deriva, quanto menor o tamanho das gotas geradas maior o número de gotas disponíveis para uma determinada quantidade de líquido, ampliando-se assim a probabilidade de se atingir os alvos. É por esta razão que as aplicações com gotas mais finas apresentam maior potencial de cobertura dos alvos quando utilizadas em condições climáticas e operacionais adequadas. O tamanho de gotas e o volume de aplicação são, portanto, os fatores básicos que devem ser considerados em primeiro lugar para o planejamento de uma aplicação. Parâmetros como o momento da aplicação, as condições climáticas, a recomendação do produto e as condições operacionais devem ser considerados em conjunto para a determinação da técnica a ser utilizada, visando o máximo desempenho com o mínimo de perdas, sempre com o menor impacto ambiental possível. De maneira geral, os produtos com maior ação sistêmica quando direcionados ao solo ou às folhas podem ser aplicados com gotas maiores. Isto facilita a adoção de técnicas para a redução de deriva, melhorando a segurança ambiental da aplicação e aumentando a eficiência operacional das mesmas. Se usadas de maneira correta, gotas maiores geralmente oferecem bom nível de depósito (quantidade de defensivo depositado nos alvos), apesar de não proporcionar as melhores condições de cobertura das folhas das culturas. Para os produtos de contato ou de menor ação sistêmica, o uso de gotas menores e/ou maior volume de calda é necessário, devido a maior dependência desta técnica com relação à cobertura dos alvos. Como exemplo, se o alvo da aplicação inclui a parte interna ou inferior das plantas, como no caso típico de uma aplicação preventiva de fungicidas para a ferrugem da soja, é necessária uma boa penetração da nuvem de gotas e, para tanto, devem ser usadas gotas finas ou muito finas. O estudo das características dos alvos deve incluir a análise de outros fatores, como movimentação das folhas, estágio de desenvolvimento das plantas, cerosidade, pilosidade, rugosidade, face da folha em que a cobertura é mais importante (superior/inferior) e arquitetura geral da planta. Na diferenciação entre plantas como alvos de aplicações, a posição e o formato das folhas apresentam importância fundamental. Por exemplo, as folhas das monocotiledôneas são geralmente mais estreitas e se posicionam na vertical, enquanto as folhas das dicotiledôneas são mais largas e permanecem na horizontal. Estes fatores são fundamentais para a definição da retenção das gotas nas folhas e na própria eficiência de penetração dos defensivos nos tecidos vegetais. Por este motivo, em muitos casos, a tecnologia de aplicação que mais adequada ao milho pode não ser a melhor para a soja, e vice-versa. A cobertura dos alvos de uma aplicação pode ser definida genericamente pela fórmula de Courshee (1967):

2 2 2 VRK C 15 AD Onde: V = Volume de aplicação R = Taxa de recuperação da calda nas folhas K = Fator de espalhamento de gotas A = Área foliar D = Diâmetro das gotas Assim, em termos genéricos, para melhorar a cobertura de uma aplicação deve-se adotar gotas mais finas ou volumes maiores; na aplicação de volumes mais baixos, as gotas mais finas devem ser preferidas, para que se consiga uma boa cobertura com a calda pulverizada e se a escolha recair sobre as gotas maiores, o volume de calda deve ser igualmente aumentado para que se possa garantir um nível mínimo de cobertura para o tratamento. Por estes motivos, um dos princípios básicos da tecnologia de aplicação é que não existe uma solução única que atenda todas as necessidades. É necessário, primordialmente, que a tecnologia seja ajustada para cada condição de aplicação. Para que se faça o ajuste do tamanho das gotas e do volume de calda, várias ações podem ser planejadas dentro do manejo dos parâmetros de uma aplicação. Para reduzir o tamanho das gotas, as pontas de jato plano (leque) podem ser substituídas pelas pontas de jato plano duplo (duplo leque) ou cônico vazio; a pressão de trabalho das pontas pode ser aumentada e um adjuvante surfatante pode adicionado à calda. Para aumentar o tamanho das gotas, as pontas de jato plano (leque) podem ser substituídas pelas pontas de pré-orifício ou indução de ar; a pressão de trabalho pode ser reduzida e um adjuvante pode adicionado à calda (produtos cuja ação produza gotas de maior tamanho). No caso do volume de calda, sua variação de ser feita tanto pela troca das pontas como pela variação da velocidade de deslocamento do pulverizador. Condições climáticas Outro parâmetro fundamental para o sucesso do tratamento é a adequação da tecnologia de aplicação às condições climáticas. Para a maioria dos casos, devem ser evitadas aplicações com umidade relativa inferior a 50% e temperatura ambiente maior que 30 o C. No caso do vento, o ideal é que as aplicações sejam realizadas com vento entre 3 e 10 km/h. Ausência de vento também pode ser prejudicial, em função da chance de ocorrer ar aquecido ascendente, o que dificulta a deposição das gotas pequenas. Estes limites, entretanto, devem ser considerados e eventualmente flexibilizados de acordo com a tecnologia de aplicação que será utilizada. Como exemplo, o uso de gotas grossas ou muito grossas pode facilitar o trabalho um pouco além dos limites, sempre com o cuidado para que a aplicação não seja feita em condições muito extremas com relação ao clima. Mesmo dentro das faixas de trabalho relativas a estes limites, as características da técnica utilizada devem ser consideradas no momento da tomada de decisão. Um exemplo de otimização da escolha do tamanho de gotas em função das condições climáticas (umidade e temperatura, neste caso) pode ser observado na Tabela 1. Nesta forma de raciocínio o princípio a ser utilizado é o da adoção da gota mais segura dentro dos limites de cada situação. Assim, se a umidade permite uma gota muito fina, mas a temperatura indica que o melhor seria uma gota fina, a gota maior (fina) deve ser a escolhida, por ser a mais segura para tal situação (menor risco de perdas por deriva e evaporação).

3 3 Tabela 1. Exemplo de relação prática entre as condições climáticas e a escolha do tamanho das gotas (Fonte: Antuniassi et al., 2005). Fatores Classes de gotas de acordo com as condições climáticas Muito Finas ou Finas Finas ou Médias Médias ou Grossas Temperatura abaixo de 25 o C 25 a 28 o C acima de 28 o C Umidade relativa acima de 70% 60 e 70% abaixo de 60% O início da manhã, o final da tarde e a noite são períodos onde a umidade relativa é maior e a temperatura é menor, sendo considerados mais adequados para as aplicações. Na prática, é possível e recomendável a utilização de gotas finas nestes horários. Porém, é necessário um monitoramento das condições ambientais com o passar das horas do dia, pois no caso de haver um aumento considerável da temperatura (com redução da umidade relativa), o padrão de gotas precisa ser mudado (passando-se a usar gotas maiores). Neste caso, o volume de aplicação deve ser aumentado, para não haver efeito negativo na cobertura dos alvos. Chuva e orvalho são fatores climáticos que também requerem atenção no momento do planejamento das aplicações. No caso da chuva, recomenda-se bastante cuidado na observação do intervalo mínimo de tempo entre a aplicação e a ocorrência da chuva, visando permitir o tempo mínimo para a penetração e absorção dos ingredientes ativos. No caso do orvalho, a presença de água nas folhas pode causar interferência na técnica de aplicação. O risco de um eventual escorrimento está ligado ao uso de espalhantes (surfatantes) na caldas. Entretanto, existem situações, dependendo da técnica empregada e do tipo de defensivo utilizado, em que a ação do orvalho pode ser benéfica (muitos fungicidas se posicionam nesta situação). A aplicação noturna apresenta vantagens no que se refere às condições climáticas (umidade, temperatura e vento mais adequadas à aplicação de gotas mais finas), mas esta opção deve considerar a possível existência de limitações técnicas relativas aos próprios defensivos, no que se refere às questões de eficiência e velocidade de absorção/penetração nas situações de ausência de luz ou baixas temperaturas. Tamanho de gotas Atualmente, as gotas produzidas por uma ponta são classificadas como muito finas, finas, médias, grossas e muito grossas (em algumas normas de classificação de pontas existe também a classe extremamente grossa ). Para a classificação de uma determinada ponta usando-se este conceito, o seu diâmetro mediano volumétrico (DMV), medido em micrometros ( m), deve ser comparado ao obtido por pontas de referência avaliadas utilizando-se o mesmo método de determinação do tamanho das gotas. Tomando-se como base a norma ASAE S572, se uma ponta apresenta DMV inferior ao obtido para uma ponta operando a 4,5 bar, o spray é classificado como gotas muito finas ; se o DMV é intermediário entre o obtido por uma ponta (operando a 4,5 bar) e uma ponta (operando a 3,0 bar), o spray é classificado como gotas finas ; se o DMV é intermediário entre o obtido por uma ponta (operando a 3,0 bar) e uma ponta (operando a 2,0 bar), o spray é classificado como gotas médias ; se o DMV é intermediário entre o obtido por uma ponta (operando a 2,0 bar) e uma ponta 8008 (operando a 2,5 bar), o spray é classificado como gotas grossas e, finalmente, se o DMV é maior do que o obtido por uma ponta 8008 operando a 2,5 bar, o spray é classificado como gotas muito grossas. A classe de tamanho de gotas é um bom indicativo da capacidade da pulverização em cobrir o alvo e penetrar na massa da folhas. Gotas menores possuem melhor capacidade de cobertura (oferecem maior número de gotas/cm 2 ), assim como propiciam maior capacidade de penetração, e são recomendadas quando é necessária boa cobertura e boa penetração. Entretanto, gotas pequenas podem ser mais sensíveis à evaporação e aos processos de deriva. Na maioria dos

4 4 sistemas de produção as gotas grossas são preferidas para aplicação de herbicidas de grande ação sistêmica, enquanto as gotas finas são mais utilizadas para inseticidas e fungicidas. Perdas e deriva Independente do padrão de gotas gerado pela ponta utilizada, uma pequena parte do volume aplicado é formada por gotas finas e muito finas (sensíveis ao processo de deriva). Isto significa que uma determinada ponta não produz todas as gotas do mesmo tamanho, mas sim uma faixa de tamanhos de gotas (chamado de espectro da pulverização). Para uma determinada ponta, quanto maior a porcentagem de gotas finas e muito finas que fazem parte do espectro produzido, maior o risco de deriva. Este conceito tem sido utilizado em diversos países para fundamentar uma nova classificação de pontas, a qual avalia o seu risco de deriva. Tal classificação baseia-se na comparação da porcentagem de redução da deriva entre a ponta avaliada e uma ponta padrão. Nos países onde este conceito foi implantado (principalmente na Europa), alguns produtos fitossanitários passaram a ter recomendação no rótulo da embalagem quanto ao tipo de ponta que deve ser utilizado, em função de seu potencial de redução de deriva. As perdas reduzem a dose real dos produtos sobre os alvos e podem ser classificadas como perdas físicas e perdas químicas (Tabela 2). Apesar do termo deriva ser utilizado de maneira geral, existem vários tipos de deriva. A deriva é o desvio do produto aplicado, fazendo com que este não atinja o alvo da aplicação; endoderiva é a perda do produto dentro dos domínios da planta (ex.: escorrimento causado por excesso de calda ou gotas muito grandes); exoderiva é a perda do produto fora dos domínios da planta (ex.: gotas muito pequenas levadas por correntes de ar); evaporação é a perda de gotas pequenas em condições climáticas desfavoráveis (baixa umidade e alta temperatura do ar). Tabela 2. Resumos das perdas que podem reduzir a dose real dos produtos sobre os alvos das aplicações. Perdas físicas Perdas químicas Deriva e evaporação Inativação dos ativos pela presença de cátions e coloides na água Escorrimento e rebote das gotas Degradação dos ativos por ph inadequado e fotodegradação (raios UV) Lavagem do produto pela chuva Misturas de tanque inadequadas (decantação, floculação e antagonismo de produtos) A Tabela 3 apresenta resultados de pesquisa cujo objetivo foi a determinação do índice de deriva de aplicações aéreas e terrestres em condições consideradas próximas dos limites operacionais quanto às condições climáticas. Nestas aplicações é possível observar que o uso de gotas finas em condições limites pode resultar em níveis elevados de deriva, com potencial tanto para reduções significativas das doses reais dos produtos a campo como para o risco de deriva direta de produtos em áreas vizinhas, o que pode efetivamente causar danos econômicos e ambientais.

5 5 Tabela 3. Índices de perdas em aplicações aéreas e terrestres de acordo com as condições climáticas no momento das aplicações (Ensaios diversos, Antuniassi et al, 2009). Sistema Volume Adjuvante Gotas Temperatura Umidade Vento Perdas (L/ha) ( o C) (%) (km/h) (%) Aéreo 12 OV 10% Finas 25,4 76,0 7,7-11,9 28,8 Aéreo 30 - Finas 29,5 74,5 13,0-24,0 40,1 Terrestre 50 - Finas 29,5 62,5 8,5-24,1 42,5 Aéreo 30 - Médias 20,8 57,5 3,0-17,7 19,6 A classificação de valores de deriva como aceitáveis ou inaceitáveis é uma prática difícil, pois a variabilidade de condições de trabalho a campo é muito grande, dificultando a determinação de parâmetros de comparação. Em tese, o ideal é que a deriva fosse nula, mas o cotidiano das aplicações mostra que a é extremamente frequente que numa situação normal de campo algum nível de deriva sempre ocorra. Cada sistema produtivo apresenta peculiaridades, as quais induzem a diferentes níveis de perdas nas aplicações. A prática agronômica tem mostrado que índices totais de perdas acima de 50% podem ser aceitáveis para alguns tipos de aplicações em fruticultura (turboatomizadores de fluxo divergente, por exemplo), enquanto níveis próximos a estes seriam inaceitáveis numa aplicação com pulverizador de barras na cultura da soja. Mesmo dentro de um único mercado, o índice total de perdas considerado aceitável apresenta variações práticas. Aplicações de dessecantes como glifosate e 2,4D são usualmente realizadas com extremo cuidado, frequentemente utilizando pontas com indução de ar de gotas grossas ou muito grossas, e por isso o nível de deriva total é muito baixo (menor que 10%). Já em uma aplicação de fungicidas ou inseticidas com gotas finas, visando maximizar a cobertura das folhas em soja, um nível de perdas totais da ordem de 20 a 25% poderia ser considerado normal, dada a grande suscetibilidade dessas gotas finas no que se refere aos fatores que causam a deriva. Assim, de acordo com os dados de pesquisa apresentados na Tabela 3, observa-se que a aplicação aérea a 12 L/ha foi realizada em condições climáticas próximas da normalidade, dentro das recomendações usuais, e o resultado de 28,8% de perdas totais poderia ser considerado um pouco acima do aceitável. Por outro lado, as demais aplicações apresentadas na Tabela 3 foram todas realizadas com excesso de vento e/ou temperaturas próximas dos limites operacionais, elevando os valores de deriva a patamares que podem ser considerados inaceitáveis (próximos ou acima de 40% de perdas). Por outro lado, quando a aplicação foi realizada com gotas médias e em condições melhores em termos climáticos, o nível de deriva foi reduzido para próximo de 20%, o que pode ser considerado normal para estas condições. ADJUVANTES O uso de adjuvantes de calda tem se tornado muito popular, havendo necessidade de ampla discussão sobre as reais funções dos produtos disponíveis no mercado. Os adjuvantes podem atuar em todas as etapas do processo de aplicação de um produto fitossanitário, desde a formação das gotas (pulverização), até a ação biológica do ativo no alvo. A Figura 1 apresenta todas as etapas do processo de aplicação onde os adjuvantes podem ter influência no comportamento do sistema. A Tabela 4 mostra uma classificação dos principais adjuvantes de acordo com a função esperada e a recomendação de necessidade de uso.

6 6 Figura 1. Etapas do processo de aplicação onde os adjuvantes podem ter influência no comportamento resultado da aplicação. Tabela 4. Classificação funcional e recomendação de uso de alguns tipos de adjuvantes. Classe de função (exemplos de produtos) Recomendação de uso Surfatantes (espalhantes) Folhas com dificuldade de molhamento, grande superfície foliar a ser coberta, necessidade de emulsificação de produtos. Adesivos (óleos e derivados de látex) e Necessidade de acelerar ou incentivar a penetrantes (óleos e surfatantes) penetração, absorção e adesão do defensivo nas folhas (ex.: risco de chuva). Umectantes (poli glicol, sorbitol, Redução do risco de evaporação. polissacarídeos e outros) Condicionadores de calda: acidificantes (ácidos), tamponantes (ácido cítrico), sequestrantes (EDTA) Redutores de deriva (polímeros, polissacarídeos, óleos, fosfolipídios e outros) Risco de inativação e/ou degradação dos ativos devido a características da água: água dura (sequestrantes), ph inadequado (acidificantes e tamponantes). Redução do risco de deriva: diminuição da formação de gotas muito finas no espectro de gotas e/ou aumento do DMV. Formação de espuma. Antiespumantes (alguns tipos de organosilicones) Protetores ( extenders ): polímeros + filtro UV Risco de fotodegradação. Surfatantes (espalhantes) Os surfatantes têm como função principal aumentar a área de contato das gotas com os alvos, melhorando o espalhamento da calda e o molhamento da superfície tratada. A maior área de contato é obtida pela redução da tensão superficial (TS), que é a força interna do líquido que mantêm suas moléculas unidas, dificultando o seu espalhamento em uma determinada superfície. A Figura 2 mostra o comportamento da TS de acordo com a concentração um agente surfatante. Um efeito importante do aumento da área de contato é o potencial de melhoria da

7 7 penetração e absorção dos defensivos, justamente devido a esta maior área de contato. Neste caso, para alguns defensivos, pode ocorrer inclusive o aumento da penetração pelos estômatos das folhas. Os surfatantes atuam também nas interfaces entre as diferentes fases de uma calda formada pela mistura de componentes, permitindo a formação de emulsões (misturas de água e óleo). A popularização do uso de óleos como adjuvantes tem sido constantemente discutida no que se refere aos efeitos dos óleos na estabilidade das caldas. Uma grande quantidade de formulações pode apresentar problemas de estabilidade quando misturadas aos óleos, notadamente nas aplicações aéreas em baixo volume que utilizam grande quantidade de óleo vegetal. Mesmo que os óleos utilizados sejam emulsionáveis (já contenham emulsificante em sua formulação), é comum a ocorrência de separação de fases sempre que a agitação da calda no tanque seja ineficiente ou interrompida durante alguma parada da máquina. A Figura 3 apresenta resultados de um ensaio onde o objetivo foi verificar o tempo de manutenção da estabilidade de caldas contendo um fungicida e diferentes adjuvantes emusificantes, misturados ou não com óleo vegetal emusionável na concentração de 10% v/v do produto comercial volume/volume. Observa-se que as caldas contendo os adjuvantes baseados em surfatantes/emulsificantes (nonilfenol e lauril éter sulfato sódico) propiciaram 100% de estabilidade das caldas mesmo até 20 minutos após a interrupção da agitação da calda. No caso da presença de óleo vegetal, a partir de um minuto após a interrupção da agitação já ocorre separação de fases, com o óleo formando um sobrenadante. É interessante notar que 5 minutos após a interrupção da agitação cerca de 50% do óleo presente na calda já se apresenta como sobrenadante, reforçando o problema de risco de separação de fases no tanque, com consequente risco para a uniformidade da aplicação do produto a campo. Os surfatantes, assim como a maioria dos demais adjuvantes, devem ser recomendados por concentração em relação à calda preparada, de forma que se possa reduzir a chance de erros por deficiência ou excesso de produto, no caso da alteração do volume de calda de uma aplicação Tensão Superficial (mn/m) ,25 0,5 0,75 1 Concentração do adjuvante (%) Figura 2. Comportamento da TS de acordo com a concentração um agente surfatante (Fonte: Antuniassi, 2006).

8 8 Figura 3. Estabilidade da calda em função do tempo decorrido após a interrupção da agitação de acordo com os componentes da calda (surfatantes/emulsificantes e óleo vegetal - OV). Fungicida: mistura de epoxiconazole e piraclostrobina (suspo emulsão). Dose do fungicida de 0,5 L p.c./ha e volume de calda de 15 L/ha (Fonte: Antuniassi et al., 2010). Óleos A adição de óleo na calda tem como funções principais melhorar a penetração e adesão dos defensivos nas folhas. Os óleos atuam também no processo de formação de gotas, induzindo o aumento no tamanho médio das gotas e a redução da formação de gotas muito finas no espectro, atuando desta maneira como um agente redutor de deriva. Em alguns casos o óleo pode também melhorar o espectro de gotas de uma pulverização, reduzindo a variabilidade do tamanho das gotas produzidas. Os óleos adjuvantes são disponibilizados normalmente nas seguintes categorias: Óleo mineral formulado: contendo 43 a 93% de óleo mineral + inertes (surfatantes, emulsionantes, etc.); Óleo vegetal formulado: de 80 a 93% de óleo vegetal + inertes (surfatantes, emulsionantes, etc.); Óleo vegetal modificado (MSO): 72 a 80% de ésteres metilados ou etilados + inertes (surfatantes, emulsionantes, etc.); Óleo vegetal puro (ex.: óleo degomado de soja ou algodão): são óleos vegetais não modificados que precisam ser usados em conjunto com emulsionantes para que possam ser misturados na calda. O uso de óleo como adjuvante com as funções de adesão e penetração se baseia nas características lipofílicas do óleo, como solvente das ceras e das camadas superficiais das folhas das plantas. No que se refere a esta característica, o tipo de óleo e a concentração do mesmo deve ser referenciada por uma recomendação do fabricante do defensivo em questão, visto que algumas formulações apresentam recomendações específicas quanto ao uso ou não de óleo adjuvante na calda. Em geral, óleos minerais e óleos vegetais modificados são recomendados em concentrações de até 1%, notadamente por se tratarem de produtos com maior poder fitotóxicos.

9 9 Os óleos vegetais não modificados podem ser utilizados em concentrações maiores, pois são menos fitotóxicos do que os minerais. Adesivos e penetrantes A ação de adjuvantes na adesão e penetração dos produtos pode ajudar na proteção das aplicações no caso da ocorrência de chuvas. Observa-se na Figura 4 que independentemente do intervalo de tempo entre a aplicação e a chuva, o efeito adesivo/penetrante do adjuvante reduziu o índice de extração do fungicida das folhas de soja. A Figura 5 mostra que diferentes tipos de adjuvantes podem ter efeitos similares na adesão e penetração, protegendo as aplicações do processo de lavagem pela chuva. Figura 4. Índice de extração de um fungicida triazol (aplicado em soja) por uma chuva de 20 mm, de acordo com a presença ou ausência de um adjuvante adesivo/penetrante, em função do intervalo de tempo entre a pulverização e a chuva (Antuniassi et al. 2009). (a) (b) (c) Figura 5. Percentual de fungicida removido das folhas de soja por uma chuva de 20 mm nos seguintes intervalos de tempo após a aplicação: (a) 1 hora, (b) 2 horas e (c) 48 horas, de acordo com os adjuvantes utilizados. OM = adjuvante a base de óleo mineral, OV = adjuvante a base de óleo vegetal, LES = adjuvante a base de lauril éter sulfato sódico (Antuniassi et al. 2011). Condicionadores de calda O ph da calda e a dureza da água são fatores que podem influenciar o desempenho de um tratamento fitossanitário. O ph é uma função do CO 2 presente na água, de sua temperatura, da presença de carbonatos e bicarbonatos, entre outros fatores. Esta característica pode induzir à inativação ou degradação de alguns ingredientes ativos. No caso da água dura, o fator preponderante é a presença de cálcio e magnésio, que podem se ligar às moléculas dos ativos dos defensivos. Em ambos os casos o uso de adjuvantes deve ser programado de acordo com as

10 10 necessidades. Como exemplo, os agentes acidificantes e tamponantes são utilizados para ajuste de ph, enquanto os quelatizantes são úteis no caso do uso de água dura. Influência de adjuvantes no espectro de gotas e risco de deriva das aplicações Um fator importante a ser considerado na definição da técnica de aplicação é a influência dos componentes da calda no processo de formação de gotas a partir da ponta, o qual pode ser significativamente alterado pela modificação de características físicas do líquido em questão. Assim, fatores básicos como tamanho médio e espectro de gotas podem ser alterados de maneira tão significativa por variações na calda quanto pela própria troca das pontas de pulverização. Por este motivo, o uso de adjuvantes de calda deve ser precedido de um rigoroso estudo das possíveis interações com as formulações dos produtos a serem aplicados. De maneira geral, para pontas comuns (sem indução de ar) os surfatantes utilizados isoladamente usualmente induzem a redução do tamanho médio das gotas, ocorrendo o oposto quando da mistura de óleo em na calda (formação de emulsão) e de agentes redutores de deriva. A Figura 6 mostra o comportamento de diferentes caldas quando da utilização de diferentes adjuvantes no que se refere ao espectro de gotas e o risco de deriva. Observa-se que a adição de um adjuvante com função de redutor de deriva na calda resulta em uma modificação do espectro de gotas. Com isso, é possível obter um maior diâmetro médio de gotas e um menor percentual de gotas abaixo de 100 µm (gotas propensas a deriva). Este efeito é exatamente o oposto ao observado quando a calda contém um adjuvante à base de nonilfenol, agente surfatante muito utilizado em adjuvantes produzidos no Brasil. Ressalta-se, entretanto, que o comportamento retratado na Figura 6 é característico de pontas comuns (sem indução de ar). Para as pontas com indução de ar o comportamento do espectro na presença de adjuvantes tende ser diferente, merecendo atenção especial quando do uso desta tecnologia. A Figura 7 mostra exemplo de interação entre os componentes da formulação do defensivo aplicado e os adjuvantes utilizados em mistura de calda, interferindo na formação do espectro de gotas. Neste caso, observa-se que o defensivo isolado produziu um espectro de gotas mais propenso a deriva (menor DMV e maior percentual de gotas abaixo de 100 micrometros), enquanto que sua mistura com adjuvantes alterou o espectro gerado, reduzindo significativamente o risco de deriva (maior DMV e menor índice de gotas menores do que 100 micrometros). Figura 6. Diâmetro mediano volumétrico (µm) e percentual de gotas menores do que 100 µm (gotas propensas a deriva) no espectro gerado por uma ponta de jato plano 8003 na pressão de 2 bar, aplicando caldas contendo redutor de deriva (fosfaditilcoline), óleo mineral e surfatante à base de nonil fenol (Antuniassi et a., 2009).

11 11 Figura 7. Diâmetro mediano volumétrico (µm) e percentual de gotas menores do que 100 µm (gotas propensas a deriva) de uma ponta de jato plano XR 8003 a 2 bar aplicando caldas contendo um herbicida e os seguintes adjuvantes: OM = adjuvante contendo óleo mineral, LES = adjuvante contendo lauril éter sulfato sódico, FAP = adjuvante contendo fosfaditilcoline e ácido propiônico (Antuniassi et al., 2009). A interação entre os componentes da calda e as pontas de pulverização pode alterar de maneira significativa o risco de deriva das aplicações. A Figura 8 mostra o potencial de deriva determinado a partir de ensaios de túnel de vento realizados na FCA/UNESP. Observa-se que para a ponta convencional (DG 8003, com pré-orifício) o adjuvante contendo surfatante ofereceu o maior índice de deriva, enquanto na ponta com indução de ar (AI 8003) o comportamento foi inverso, com o adjuvante contando surfatante oferecendo a menor deriva. É importante observar nesta Figura, portanto, que a substituição de qualquer adjuvante por um surfatante contendo nonilfenol para a ponta convencional aumentou a deriva, ocorrendo o oposto para a ponta com indução de ar. Comportamentos desse tipo, obtidos de pontas com indução de ar, devem ser creditados em parte ao processo de geração de gotas contendo inclusões de ar (bolhas), o qual apresenta características distintas do processo de formação de gotas convencionais (pontas sem indução de ar). Neste sentido, a Figura 9 mostra a quantidade de ar incluído nas gotas oriundas de pontas de diferentes tipos, indicando que a variação do adjuvante conjugada a diferentes tipos de ponta podem gerar resultados significativamente diferentes no que se refere à quantidade de ar incluso nas gotas. Ressalta-se, portanto, que este comportamento apresenta potencial de interferência na formação do espectro de gotas, assim como no processo de deriva. Figura 8. Potencial de deriva determinado em túnel de vento considerando a interação entre diferentes adjuvantes e as pontas AI 8003 (indução de ar) e DG 8003 (convencional, com préorifício), pulverizando a 4 bar. Fonte: Chechetto (2011).

12 12 Figura 9. Percentual de ar incluído nas gotas considerando a presença de diferentes adjuvantes (OV - óleo vegetal, OM - óleo mineral e NF - surfatante contendo nonilfenol) para as pontas Teejet DG (pré-orifício, convencional), Hypro GA (indução de ar) e Hypro ULD (indução de ar). Fonte: Mota (2011). Tabela 5 mostra um índice de deriva calculado a partir dos ensaios de túnel de vento realizados na FCA/UNESP. É possível observar que os adjuvantes interferiram de maneira significativa neste risco, assim como o tipo de ponta utilizado. Neste caso, o melhor índice de redução de risco de deriva foi obtido da interação do uso de pontas com indução de ar e adjuvante surfatante contendo nonilfenol. Desta maneira, a junção das tecnologias de pontas (indução de ar) e de adjuvantes (surfatante) configura uma Técnica de Redução de Deriva (TRD) de grande eficiência, tornando sua recomendação adequada para aplicações de dessecantes sistêmicos como os produtos a base de glifosate e 2,4 D, por exemplo. Tabela 5. Índice de redução de risco de deriva em função da interação entre os tipos de ponta e os adjuvantes utilizados: XR = ponta de jato plano de faixa ampliada, AI = ponta de jato plano com indução de ar, NF = adjuvante contendo nonilfenol, OV = adjuvante contendo óleo vegetal e OM = adjuvante contendo óleo mineral (Carvalho et al., 2011). Tratamento Redução da deriva (%) XR NF (Padrão) 0,0 XR OV -38,3 XR OM -64,7 AI NF -79,6 AI OV -66,5 AI OM -61,7 MISTURAS DE TANQUE A busca pela otimização da capacidade operacional dos pulverizadores tem incentivado a aplicação de caldas cada vez mais complexas, notadamente devido ao uso de misturas contendo inúmeros produtos fitossanitários, adjuvantes e adubos foliares. Apesar de esta prática ser

13 13 questionável em alguns casos, devido ao desconhecimento dos técnicos quanto à compatibilidade dos produtos misturados e a ausência de legislação sobre o tema, é cada vez mais frequente o uso destas misturas. Um agravante para este processo é a concomitante redução do volume de calda, o que torna a mistura de vários produtos em uma reduzida quantidade de água um desafio técnico bastante complexo. Segundo Stopyra (2011), é comum a recomendação de que as misturas complexas sejam validadas antes de sua efetivação nos tanques dos pulverizadores através do que convencionou chamar de teste da garrafa. Apesar de não haver norma técnica ou procedimento padronizado para este teste, o mesmo é frequentemente descrito em nível de campo como uma mistura prévia dos produtos na exata proporção esperada no tanque. Neste sentido, o operador deve proceder a mistura dos produtos em uma escala reduzida, simulando a sequencia de mistura e as proporções dos produtos e da água exatamente como ocorreria no tanque do pulverizador. Segundo Cavenaghi (2011), esta mistura pode ser feita em garrafas plásticas de refrigerante (garrafas PET), dosando-se os produtos e componentes da calda com provetas e seringas (Figura 10). Com o uso destes elementos é possível reproduzir exatamente o que aconteceria no tanque do pulverizador, facilitando a visualização prévia de problemas de incompatibilidade dos produtos (Figura 11). Figura 10. Garrafa, seringas, proveta e produtos utilizados para validar caldas antes da pulverização (Fonte: Cavenaghi, 2011). Figura 11. Exemplos de caldas obtidas com o uso da técnica do teste da garrafa (Fonte: Stopyra, 2011).

14 14 A seguir é apresentada uma recomendação de sequencia de mistura de produtos no tanque do pulverizador ou no misturador de calda, visando facilitar a observação do processo de incompatibilidade dos produtos (sequencia adaptada de Stopyra, 2011): a) Colocar água no tanque ou misturador; b) Ligar agitação; c) Colocar adjuvantes surfatantes e emulsionantes; d) Colocar substâncias altamente solúveis em água; e) Colocar PM e grânulos solúveis; f) Colocar líquidos concentrados; g) Colocar adubos, micronutrientes e outros adjuvantes; h) Colocar produtos de base oleosa. Outro ponto importante na operacionalização de misturas complexas de tanque é o conhecimento prévio das modalidades de misturas que tradicionalmente oferecem alto risco de incompatibilidade. Segundo Stopyra (2011), devem ser evitadas misturas de produtos que contenham enxofre com formulações de base oleosa, assim como a mistura do herbicida 2,4-D com produtos que contenham cobre. Ainda, é senso comum de que a água a ser usada na elaboração da calda deva estar adequadamente condicionada, não apresentando problemas relacionados à presença de cátions e argila, os quais podem inativar alguns defensivos. Por fim, é importante ressaltar que as misturas mais complexas devem ser evitadas quando da utilização de volumes de calda muito baixos, visto que esta combinação leva a utilização de uma grande quantidade volumétrica de produtos no tanque, que se adicionados a uma pequena quantidade de água apresentam grande probabilidade de incompatibilidade, levando aos processos de separação de fases, decantação, floculação, etc. Um fator importante para facilitar a aplicação de caldas com misturas mais complexas de produtos é a eficiente agitação da calda no tanque do pulverizador. A estabilidade de caldas que contenham muitos produtos e/ou grande quantidade de óleos emulsionados é proporcional à intensidade de agitação obtida em cada tanque. Os tanques dos pulverizadores de maior porte apresentam com frequência a junção dos conceitos de agitação hidráulica e mecânica, enquanto os equipamentos de menor porte utilizam-se unicamente dos sistemas de agitação hidráulica. A agitação hidráulica funciona partir do fluxo de líquido que retorna para o tanque após o controlador de pressão do sistema, sendo uma função da quantidade de retorno que a bomba proporciona durante a pulverização. Em geral a vazão de retorno deve ser equivalente a no mínimo 30% da vazão nominal da bomba, visando a manutenção de um padrão mínimo de agitação hidráulica. Nos casos em que a agitação hidráulica normal não se mostra suficiente, existe a possibilidade de instalação de bicos agitadores (Figura 12), os quais melhoram a circulação do líquido dentro do tanque, aumentando a eficiência do sistema. Opcionalmente, há casos em que um circuito hidráulico complementar pode ser instalado no tanque do pulverizador visando melhorar a agitação resultante. Neste caso, é frequente o uso de bombas acionadas por motores elétricos, os quais são alimentados pela bateria do pulverizador (ou trator). Ainda, para casos mais extremos, é possível instalar um agitador mecânico suplementar, usualmente acionado por bomba e motor hidráulico (Figura 13).

15 15 (a) (b) Figura 12. Bicos para agitação hidráulica nos tanques dos pulverizadores: (a) para tanque até 1300 L e (b) para tanques acima de 1300 L (Fonte: Teejet). Figura 13. Conjunto de agitação mecânica com acionamento por motor hidráulico (Fontes: Antuniassi e Jacto). SISTEMAS DE APLICAÇÃO TERRESTRE O avanço no desenvolvimento da tecnologia de aplicação permite a opção de uso das aplicações terrestres em baixo volume com desempenho similar ao das aplicações convencionais, desde que realizadas dentro dos critérios de respeito aos limites climáticos. As diversas famílias de pontas hidráulicas oferecem opções variadas dentro das classes de tamanho de gotas, desde aquelas direcionadas ao controle do risco de deriva (indução de ar e pré-orifício) até aos modelos cujo objetivo é maximizar a cobertura dos alvos (jato plano duplo ou cone). Ainda, os acessórios que permitem a aplicação simultânea com mais de uma ponta em cada posição na barra (Figura 14) oferecem a flexibilidade necessária para a adequação do tamanho de gotas às necessidades de cada momento da aplicação, aliada a angulação das pontas para obtenção de melhor distribuição da calda. Os pulverizadores de barras podem ser também equipados com sistemas eletrostáticos (Figura 15), atomizadores rotativos ou mesmo assistência de ar (Figura 16), aumentando ainda mais a disponibilidade de opções para a melhor adequação da técnica de aplicação com os requisitos de cada tipo de trabalho.

16 16 Figura 14. Sistema de capa dupla (foto: Paulo Coutinho). Figura 15. Pulverizador de barras dotado de sistema eletrostático de pulverização (Foto: Ulisses Antuniassi). Figura 16. Barra com assistência de ar (foto: Ulisses Antuniassi).

17 17 A escolha de um sistema de aplicação deve ser pautada na avaliação das características de cada alvo e nos parâmetros de desempenho esperado de cada tecnologia. Como exemplos, a aplicação de herbicidas pós-emergentes de grande ação sistêmica (como o glifosate) pode ser realizada com pontas de indução de ar ou pré-orifício, buscando-se reduzir ao máximo o risco de deriva, enquanto os jatos planos duplos podem ser utilizados para as aplicações de gotas finas no caso de defensivos que necessitem de maior cobertura dos alvos. A tecnologia de aplicação eletrostática é uma das opções para a viabilização de baixos volumes, principalmente quando os alvos se encontram nas partes intermediárias ou superiores da massa de folhas das plantas. No caso das barras com assistência de ar, seu uso possibilita um potencial de redução do risco de deriva e melhoria da deposição e cobertura das folhas. Ainda, quando a cultura encontra-se com grande enfolhamento, a assistência de ar pode ajudar na capacidade de penetração da pulverização e na redistribuição das gotas por entre as folhas das plantas. A aplicação com pulverizadores de barras em baixo volume também foi beneficiada com o desenvolvimento dos atomizadores rotativos para equipamentos terrestres. Nestes sistemas é possível obter um espectro mais adequado (menor variação no tamanho das gotas geradas) do que com as pontas hidráulicas convencionais, melhorando ainda mais o desempenho quando da utilização de volumes reduzidos. As pontas de pulverização têm papel fundamental no desempenho dos pulverizadores de barras. Usualmente as gotas mais finas apresentam maior potencial de cobrir as folhas nas partes baixas das plantas, notadamente em comparação às gotas mais grossas (Figura 17). Este fato evidencia a necessidade de se utilizar gotas menores quando há necessidade de maximizar a cobertura dos alvos. Por outro lado, apesar das gotas mais finas cobrirem melhor os alvos, elas nem sempre são responsáveis pelas melhores condições de depósito de produto (quantidade de ativo sobre as folhas). Este fato acontece devido ao maior potencial de deriva das gotas mais finas, comparadas às gotas médias ou grossas, entre outros fatores. Por esta razão, quando a aplicação precisa fornecer a máxima cobertura das folhas, como num tratamento com fungicida numa aplicação preventiva, a preferência deve ser dada para as gotas mais finas. No caso de produtos de maior ação sistêmica (alguns dessecantes, por exemplo), pode haver vantagem no uso de gotas médias ou grossas, visto que as mesmas vão aumentar a deposição (quantidade) de ativo, notadamente pelo menor índice de deriva observado. Figura 17. Porcentagem de cobertura das folhas de soja nos terços das plantas, de acordo o tipo de ponta utilizado. Fonte: Antuniassi et al. (2004a e 2004b). Um fator de grande interesse no planejamento das aplicações terrestres é o potencial de danos mecânicos devido ao amassamento causado pelo tráfego dos pulverizadores sobre a cultura. Muitas informações desencontradas sobre o tema podem ser encontradas, notadamente

18 18 quando se busca informações na internet. Entretanto, nos últimos anos alguns trabalhos científicos foram publicados discutindo o tema, tanto no Brasil como no exterior. Os pesquisadores observaram que os danos mecânicos são variáveis de acordo com o tipo de equipamento, podendo ser bastante reduzidos em condições de tráfego controlado (passar com o pulverizador sempre no mesmo rastro). A utilização de pulverizadores autopropelidos com pneus estreitos e barras de grande dimensão (situação comum no centro-oeste brasileiro) também é fundamental para a redução das perdas. A Tabela 6 apresenta um sumário dos resultados destas pesquisas. Alguns dos autores citados na Tabela 6 argumentam que se a aplicação é realizada em sistema de tráfego controlado, com todas as aplicações sendo realizadas precisamente no mesmo rastro, as perdas são minimizadas, independente do sentido de deslocamento das faixas (longitudinal ou transversal às linhas de plantio). Com efeito, para que se possa trabalhar nestas condições, é importante o uso de tecnologia avançada para a demarcação das faixas e controle do deslocamento dos pulverizadores, como os sistemas de GPS com barra de luzes e piloto automático. Tabela 6. Percentual de perdas de produtividade da soja descritos na literatura devido aos danos mecânicos (amassamento das plantas) causados por pulverizadores em condições de tráfego controlado, considerando o tipo de rodado utilizado. Autor País Tipo de rodado Barra do pulverizador (m) Perdas Abi Saab et al. (2007) Brasil Normal (largo) 18 6,3 Abi Saab et al. (2007) Brasil Estreito 18 0,9 Abi Saab et al. (2007) Brasil Normal (largo) 24 4,7 Abi Saab et al. (2007) Brasil Estreito 24 0,7 Camargo et al. (2008) Brasil Estreito 27 1,0 Conley et al. (2007) EUA Estreito 27 1,1 Hanna et al. (2007) EUA Estreito 36 0,8 SISTEMAS DE APLICAÇÃO AÉREA O sistema de pulverização de uma aeronave (Figura 18) é bastante simples se comparado ao de um pulverizador terrestre. Como exemplo, o Ipanema possui os seguintes componentes: hopper (tanque de insumos), bomba, válvula de 3 vias (by pass), válvula de abastecimento rápido, manômetro, filtro e barras de aplicação. O fundo do hopper é composto de uma comporta para alijamento da carga, visando aliviar o peso da aeronave em caso de uma situação de emergência. A bomba responsável pelo fluxo de calda pode ser acionada por um sistema hidráulico, a partir do motor da aeronave, ou por pode ser de acionamento eólico. As barras de aplicação possuem acoplamentos do tipo engate rápido, visando facilitar a substituição em caso de mudança da tecnologia utilizada em uma determinada aplicação.

19 19 Figura 18. Sistema de pulverização da aeronave agrícola Ipanema: (a) hopper (reservatório para insumos), (b) barra de aplicação, (c) válvula de abastecimento rápido, (d) bomba de acionamento eólico, (e) comporta para alijamento da calda, (f) válvula de 3 vias (Fotos: Ulisses Antuniassi). Os dispositivos mais utilizados para a geração de gotas em aplicações aéreas são os atomizadores rotativos e as pontas hidráulicas. Os atomizadores utilizam a energia centrífuga proveniente da alta rotação, que por sua vez é gerada pelo fluxo do ar em vôo (em alguns casos pode ultrapassar os rpm). Existem dois tipos mais utilizados no Brasil: os atomizadores de tela e os de discos (Figura 19). A vazão de líquido nos atomizadores é ajustada por um sistema de orifícios variáveis e pela pressão da calda no sistema hidráulico de pulverização. Alguns atomizadores mais simples utilizam uma conexão hidráulica com restritores de vazão formados por anéis perfurados (equivalentes às pontas da série D da TeeJet), enquanto outros utilizam um sistema de ajuste rotativo denominado VRU - Unidade de Restrição Variável, do inglês variable restrictor unit. A intensidade de fragmentação das gotas depende da rotação do atomizador, a qual é definida tanto pelo ângulo de ataque das pás das hélices como pela própria velocidade de voo da aeronave. Assim como na maioria das pontas hidráulicas, a combinação correta do tamanho de gotas e vazão pode ser obtida através de consulta a tabelas fornecidas pelos fabricantes, de acordo com as características operacionais da aplicação. Figura 19. Atomizadores rotativos: (a) atomizador rotativo de tela Micronair, (b) unidade de restrição variável (VRU), (c) barra com atomizadores rotativos de disco Stol (Fotos: Ulisses Antuniassi).

20 20 As pontas hidráulicas (usualmente de jato plano, cone cheio ou vazio) podem ser montadas em suportes providos de dispositivos antigotejadores, semelhantes aos de barras convencionais para aplicação terrestres. Em alguns casos as barras ou os suportes podem ser angulados para frente com relação à linha de deslocamento da aeronave. Neste caso, o ângulo zero ocorre quando a ponta está virada totalmente para trás, enquanto o ângulo 90 o representa a ponta angulada para baixo (Figura 20). Este ângulo serve para aumentar ou diminuir a fragmentação das gotas (quanto maior esta angulação menor será o tamanho de gotas geradas, e vice-versa). Outra opção são as pontas de jato plano com defletor de ângulo ajustável e unidade de restrição variável (conhecidas como pontas do tipo CP ). Este sistema possibilita grande flexibilidade de ajuste da vazão e tamanho de gotas sem que haja necessidade de troca das pontas, tornando mais rápido o processo de ajuste da tecnologia de aplicação (Figura 21). As barras de aplicação podem oferecer inúmeras configurações quanto ao número e a posição das pontas hidráulicas ou atomizadores fixados em cada lado da aeronave. Estas configurações são variáveis em função do comportamento dinâmico do ar em volta da aeronave durante as aplicações, que é influenciado pela velocidade de voo e pelos os vórtices causados pela hélice e pela ponta das asas. Por esta razão, as montagens de barra mais populares não se apresentam de maneira simétrica. Muitas vezes, podem existir diferenças no número e/ou posição das pontas entre as barras esquerda, central e direita. Como exemplo, uma das configurações mais recomendadas para a aeronave Ipanema possui 16 pontas no lado esquerdo, 6 no centro e 20 do lado direito. No caso de atomizadores rotativos, é comum a utilização de oito a dez unidades (4 ou 5 de cada lado), com espaçamentos diferenciados. Figura 20. Barra com pontas de jato cônico angulados em 90 o (Foto: Tiago V. Camargo).

21 21 Figura 21. Barra com pontas de jato plano ajustável Bicostol (Foto: Ulisses Antuniassi). Além de atomizadores ou barras com pontas hidráulicas, encontra-se disponível um sistema de aplicação eletrostática (Spectrum) para acoplamento no lugar das barras convencionais da aeronave. Este sistema trabalha com pontas de jato cônico vazio e gotas muito finas, as quais são carregadas eletricamente logo após a geração do jato de pulverização. O princípio de funcionamento é o mesmo dos sistemas eletrostáticos terrestres, onde as gotas carregadas são atraídas para as plantas, reduzindo o risco de deriva (Figura 22). Figura 22. Aeronave equipada com sistema eletrostático Spectrum (Foto: Ulisses Antuniassi).

22 22 A determinação da faixa de deposição e a calibração das aeronaves deve ser realizada de acordo com a norma ASAE S386.2 (ASABE, 2004), a qual apresenta os parâmetros básicos para a coleta e processamento dos dados para estes procedimentos. Na determinação da faixa de deposição os coletores devem ser dispostos espaçados de 1 metro e alinhados na direção predominante do vento. A aeronave deve passar pelo centro e transversalmente ao alinhamento dos coletores, voando na altura programada, com no mínimo três repetições. Os dados coletados devem ser processados em planilha eletrônica visando obter simulações de sobreposição para determinar a faixa de trabalho com o menor coeficiente de variação (CV) dos dados. Para a aeronave Ipanema é comum a utilização de larguras de faixa entre 10 e 20 m para a aplicação de líquidos, dependendo da configuração das barras, da altura de voo e da velocidade de aplicação. A calibração da vazão pode ser realizada de diferentes maneiras, sendo a mais popular a determinação direta do consumo de calda. Para tanto, a aeronave deve ser abastecida com um volume conhecido de líquido para realizar uma aplicação com tempo determinado (por exemplo, 1 minuto de aplicação na pressão recomendada). Após o retorno da aeronave o volume gasto deve ser calculado através do reabastecimento até o volume inicial antes do voo, visando o cálculo da vazão em L/min. A aplicação aérea é uma atividade que demanda investimentos importantes no gerenciamento. Mesmo que a escolha da tecnologia de aplicação seja correta, outros fatores são importantes, de maneira isolada ou em suas interações: altura de voo, faixa de trabalho, posição do vento e condições climáticas (umidade, temperatura e intensidade do vento). Usualmente, as aplicações em volumes maiores são realizadas em voos de menor altura com faixas mais estreitas, enquanto as aplicações de volumes menores utilizam voos de maior altura, com faixas maiores. A posição do vento é um dos fatores mais importantes para garantir bom recobrimento das faixas. A aeronave deve ser preferencialmente posicionada de forma perpendicular ao vento predominante, facilitando alargamento natural das faixas. Caso contrário pode ocorrer o estreitamento involuntário das mesmas, com consequente erro por falta de sobreposição (falha de controle). Outro fator importante no gerenciamento da aplicação aérea é o cuidadoso acompanhamento dos relatórios do sistema de navegação das aeronaves (GPS), visando observar eventuais falhas nas faixas aplicadas. Finalmente, a temperatura e a umidade relativa devem estar adequadas no momento da aplicação, visando reduzir o risco de perdas e deriva. Na aplicação aérea com baixo volume e adição de óleo, especial cuidado deve ser tomado para evitar os trabalhos em horários de alta temperatura e ausência de vento, visando evitar as correntes ascendentes que dificultam o depósito das gotas na cultura e aumentam consideravelmente os riscos de falha de controle e deriva. A gestão da disponibilidade é um dos fatores mais importantes para o sucesso da aplicação aérea. Na maioria das vezes, a aplicação ocorre como serviço terceirizado, sendo recomendada a análise detalhada de sua disponibilidade visando a contratação das aplicações com antecedência. Este procedimento pode garantir o ajuste correto do momento da aplicação. Para tanto, é fundamental o cálculo operacional do sistema terrestre disponível, visando definir o número de dias necessários para fechar a área. Este procedimento ajuda a diminuir o risco da contratação emergencial, notadamente no caso de grande probabilidade da ocorrência de chuvas. INOVAÇÕES E TENDÊNCIAS EM TECNOLOGIA DE APLICAÇÃO Aplicação eletrostática com assistência de ar A pulverização eletrostática é definida pelo carregamento das gotas com cargas elétricas, gerando um campo de atração das gotas pelos alvos. Esta técnica é utilizada para melhorar a eficiência de deposição de partículas finas em aplicações de defensivos agrícolas. Usando este princípio, gotas finas ou muito finas podem conter força elétrica suficiente para controlar seu

23 23 movimento, inclusive contra a gravidade, proporcionando maior capacidade de depósito nas folhas. Um dos sistemas mais utilizados para a aplicação eletrostática é o método de eletrificação indireta. Neste sistema o líquido é mantido aterrado, sem tensão, enquanto as gotas adquirem a carga positiva na presença do campo eletrostático formado entre o eletrodo de indução (situado próximo da saída do jato de pulverização) e o spray de gotas pulverizadas. Em teoria, estas gotas com cargas elétricas positivas são prontamente atraídas pelas folhas das plantas, devido ao aterramento elétrico proporcionado pelas raízes. Do ponto de vista prático, entretanto, a grande deficiência no funcionamento desses sistemas é a dificuldade das gotas carregadas eletricamente em penetrar no interior do dossel das culturas de maior enfolhamento. Neste caso, na prática, as gotas acabam atraídas e depositadas apenas nas folhas externas do dossel, limitando a penetração. A aplicação de defensivos com barras dotadas de assistência de ar pode apresentar inúmeras vantagens, mas o desempenho do sistema varia de acordo com o tipo de vegetação e com a arquitetura das plantas. De maneira geral, a deposição tende a ser melhor com o uso de gotas mais finas e nas aplicações em condições climáticas menos favoráveis. Ainda, o resultado tende a ser significativamente melhor apenas quando há um nível mínimo adequado de enfolhamento das plantas. Em virtude dessas dificuldades e restrições, os resultados das aplicações com barras dotadas de assistência de ar acabam por se tornar inconsistentes. O uso conjunto da tecnologia de assistência de ar e da carga eletrostática (Figura 23) pode melhorar a deposição das gotas nas folhas, visto que uma tecnologia acaba por ajudar a compensar ou corrigir as inconsistências da outra. Do ponto de vista prático, a assistência de ar ajuda na penetração da nuvem de gotas carregadas eletricamente para dentro do dossel, solucionando a dificuldade de penetração das gotas do sistema eletrostático. De maneira análoga, o sistema eletrostático ajuda a melhorar a deposição das gotas nas aplicações com assistência de ar, fazendo com que as duas tecnologias possam atuar de modo sinérgico na melhoria da qualidade da aplicação. O sistema proposto (Figura 24) utiliza um bocal de saída de ar direcionado para cada bico de pulverização, no qual está instalada uma ponta que produz gotas finas. Na saída do jato desta ponta está posicionado um anel eletrostático, o qual proporciona o carregamento das gotas. Figura 23. Pulverizador de barras dotado de sistema eletrostático com assistência de ar para pulverização (Foto: Ulisses Antuniassi).

24 24 Figura 24. Pulverizador de barras dotado de sistema eletrostático com assistência de ar para pulverização: (A) bocal de saída de ar direcionado para cada bico de pulverização (B), onde está posicionado um anel eletrostático (C) (Foto: Ulisses Antuniassi). Ensaios realizados (Tabela 7) mostraram que o sistema conjunto de aplicação eletrostática com assistência de ar reduziu significativamente o potencial de deriva da aplicação (Tabela 8). A análise da deposição de calda nas folhas do terço inferior das plantas mostrou que a utilização conjunta da assistência de ar e da aplicação eletrostática melhorou a deposição dos fungicidas. Na Figura 25 é possível observar que os níveis de depósitos foram superiores quando do uso das duas tecnologias em conjunto, com diferenças significativas com relação ao convencional. No caso da aplicação apenas com a assistência de ar a média de depósitos foi superior, mas sem diferença significativa com relação ao convencional. Nos terços médio e superior a tendência foi a mesma. TABELA 7. Descrição dos tratamentos no ensaio do sistema de aplicação eletrostática com assistência de ar (Fonte: Antuniassi et al., 2010). Tratamento Tecnologia Volume (L/ha) Gotas (ASAE S752) Conv Uniport* convencional 50 Finas TA Uniport TuboAr* (0 volts) 50 Finas TA 3000V Uniport TuboAr (3000 volts) 50 Finas TA 5000V Uniport TuboAr (5000 volts) 50 Finas * Denominações comerciais da empresa Máquinas Agrícolas Jacto S/A. TABELA 8. Comportamento da deriva no ensaio do sistema de aplicação eletrostática com assistência de ar (Fonte: Antuniassi et al., 2010). Tratamentos Deriva total (%) Variação da deriva (%) Conv 42,5 - TA 35,6-16,2 TA 3000V 12,6-70,2 TA 5000V 22,0-48,2

25 25 FIGURA 25. Deposição do fungicida carbendazin (ng/cm 2 ) nas folhas do terço inferior das plantas da soja no ensaio do sistema de aplicação eletrostática com assistência de ar. Os pontos representam as médias e as linhas indicam o IC95 (Fonte: Antuniassi et al., 2010). A Figura 26 apresenta uma análise dos índices de controle da ferrugem nas folhas do terço inferior das plantas de soja. Observam-se valores crescentes de acordo com a utilização das tecnologias, com melhores resultados quando foram empregadas as duas técnicas de maneira conjunta, apesar das diferenças não serem significativas aos 34 dias após o tratamento (DAT). Na avaliação aos 39 DAT o tratamento com 5000V apresentou controle superior ao convencional, com diferença significativa. Os resultados mostram ainda uma proporcionalidade entre os níveis de controle da ferrugem e os valores dos depósitos de calda nas folhas (Figuras 25 e 26). FIGURA 26. Percentuais de controle da ferrugem nas folhas do terço inferior das plantas de soja aos 39 dias após o tratamento no ensaio do sistema de aplicação eletrostática com assistência de ar (Fonte: Antuniassi et al., 2010). De maneira geral, os resultados desta pesquisa mostraram que a adoção conjunta das técnicas de assistência de ar e de pulverização eletrostática melhorou o desempenho do sistema de aplicação, tanto no que se refere a deposição dos fungicidas nas folhas quanto aos índices de controle da ferrugem da soja. O uso concomitante destas tecnologias mostrou também um grande potencial para redução dos índices de deriva das aplicações com pulverizadores de barras autopropelidos.

26 26 TECNOLOGIA DE APLICAÇÃO PARA FERRUGEM DA SOJA O controle da ferrugem asiática ainda é uma das principais preocupações dos produtores de soja no Brasil. Considerando-se o grau de desenvolvimento vegetativo das plantas no momento das aplicações, muitas vezes com total fechamento e grande área foliar, tornou-se consenso geral que as técnicas de aplicação precisariam oferecer gotas com boa capacidade de penetração e cobertura da massa de folhas, mesmo para a aplicação de fungicidas com características de ação sistêmica. Logo nas primeiras safras após o aparecimento da ferrugem o controle com aplicações preventivas se mostrou mais eficiente. Esta recomendação é hoje considerada como padrão, sendo que a maioria das recomendações técnicas para o controle da ferrugem se baseia no seguinte procedimento: dar preferência para aplicações preventivas a partir da floração (R1), optando por aplicações curativas apenas se a ferrugem aparecer ainda nos estádios vegetativos. Fazendo-se uma análise básica da teoria da tecnologia de aplicação, da forma de ação dos fungicidas e da interação da ferrugem com as plantas de soja torna-se possível observar que é necessária uma adaptação da tecnologia de aplicação com relação ao momento em que se está realizando o controle. As aplicações preventivas ou curativas irão requerer diferentes padrões de tecnologia de aplicação. A Tabela 9 apresenta uma chave de tomada de decisão quanto a tecnologia de aplicação para o controle da ferrugem da soja. Conforme descrito na Tabela 9, o controle preventivo apresenta melhor resultado através de aplicação de gotas finas ou muito finas, notadamente devido à necessidade de maximizar a cobertura dos alvos para proteger toda a área foliar da planta, principalmente nas partes baixas, onde se inicia a infecção da ferrugem. Entretanto, estas aplicações costumam ser mais demoradas devido às restrições climáticas quanto ao uso das gotas mais finas. Portanto, a primeira aplicação (preventiva) para ferrugem deve ser realizada com a máxima cobertura, priorizando o uso de gotas muito finas ou finas. Para as demais aplicações deve-se primeiramente analisar o grau de severidade da ferrugem para a escolha da tecnologia de aplicação. No caso de uma aplicação curativa inicial, ainda com baixos níveis de severidade, a necessidade de se pulverizar em menor tempo é fundamental, principalmente devido à rapidez e agressividade com que a ferrugem se desenvolve em poucos dias. Por esta razão, a aplicação de gotas muito finas se torna inviável devido às restrições ambientais para este tipo de técnica. Desta forma, deve-se dar preferência para as gotas finas. Nas aplicações tardias, onde as folhas do terço inferior das plantas de soja já se encontram totalmente comprometidas pela ferrugem, o raciocínio para a escolha da técnica de aplicação deve ser diferente. Neste caso é importante considerar que as aplicações com gotas médias apresentam uma tendência de priorização do depósito nas folhas dos terços médio e superior. Neste caso, o procedimento se torna mais vantajoso quanto mais tardio for o controle, tratando as folhas que ainda estão com menor severidade da doença, as quais são mais importantes para a manutenção do desenvolvimento das plantas. Do ponto de vista operacional, estas aplicações com gotas médias podem ainda ser beneficiadas com melhores condições quanto ao período disponível para o trabalho a campo, visto que tais gotas acabam sendo menos suscetíveis às restrições climáticas usuais para as gotas mais finas. Neste sentido, a vantagem do produtor reside no maior tempo de aplicação ao longo do dia, aumentando a eficiência operacional de suas máquinas e melhorando o acerto do momento da aplicação. Ainda, o uso de gotas maiores reduz quantitativamente a deriva da aplicação, aumentando a quantidade de ativo que chega às folhas.

27 27 Tabela 9. Chave de decisão para escolha da tecnologia de aplicação para aplicação de fungicidas visando o controle da ferrugem da soja. 1.Estratégia básica para controle da ferrugem da soja: preferência por aplicações preventivas 2. Escolha da tecnologia para aplicações preventivas: Necessidade Ação recomendada Motivo Aplicação inicial (preventiva) 3. Demais aplicações: Aplicação curativa inicial (baixa severidade nas folhas do terço inferior das plantas) Aplicação curativa tardia (alta severidade nas folhas do terço inferior das plantas) Aplicar com gotas muito finas ou finas Aplicar com gotas finas ou médias Aplicar com gotas médias Aplicações preventivas requerem máxima cobertura e penetração das gotas Oferecer boa cobertura e penetração, evitando gotas muito finas para aumentar o rendimento operacional da aplicação (menor dependência das condições climáticas) Oferecer maior depósito de fungicida nas folhas dos terços médio e superior devido a redução de área foliar do terço inferior; gotas médias possibilitam aumento do rendimento operacional da aplicação (menor dependência das condições climáticas) CALIBRAÇÃO DE PULVERIZADORES Anualmente, cerca de 70% dos pulverizadores inspecionados no Projeto IPP - Inspeção Periódica de Pulverizadores (FCA/UNESP - Botucatu/SP) apresentaram erros significativos na calibração da taxa de aplicação. Este fato é muito importante, pois mostra que não basta que a melhor técnica seja utilizada, mas é necessário que esta técnica seja utilizada de maneira adequada e precisa. Para tanto, é importante que operadores e técnicos sejam treinados para realizar as calibrações de maneira adequada, procurando evitar erros que possam comprometer a viabilidade do controle fitossanitário. Avaliação das pontas de pulverização. O primeiro passo para a calibração de um pulverizador é a avaliação da qualidade das pontas de pulverização. O processo é realizado pela determinação da vazão individual de cada ponta, utilizando o sistema gravimétrico (pesagem da calda visando a estimativa do volume coletado). Para tanto, a coleta do líquido é realizada nas pontas durante um intervalo de 2 min. (ou dois minutos), utilizando mangueiras fixadas aos corpos das pontas e baldes plásticos (Figura 27). A seguir o líquido é pesado em balança com escala mínima de 5 g, calculando a vazão individual de cada ponta através da adoção do valor de densidade igual a 1, ou seja, 1,0 kg = 1,0 L. Este método é mais preciso que a determinação volumétrica feita através de copos de calibração, onde ocorrem grandes erros ligados tanto à precisão do dispositivo quanto a forma de fazer a leitura do volume (nivelamento do copo, deformação do mesmo, erros de escala e erros de visualização dos valores na escala do copo, entre outros.). A pesagem da calda pulverizada em cada ponta (determinação da vazão) deve ser realizada de acordo com o seguinte procedimento:

28 28 a. Instalar a mangueira em cada ponta, de forma que a calda pulverizada seja facilmente coletada nos baldes. Estas mangueiras são compostas por um segmento de câmara de ar de pneu de bicicleta (15 cm) fixado na ponta de um pedaço de mangueira de 40 cm de comprimento (Figura 27a); b. Posicionar um balde na frente de cada mangueira. Estes baldes não precisam ser todos iguais, mas a capacidade mínima deve ser de 5 litros (Figura 27a); c. Montar duas equipes de duas pessoas. Cada equipe deve ter um cronômetro, visando fazer a coleta seqüencial da calda nos baldes. Em cada equipe, uma pessoa maneja o cronômetro e a outra movimenta os baldes; d. Disparar os dois cronômetros ao mesmo tempo. A primeira equipe vai colocando os baldes debaixo das mangueiras a cada 5 seg., sendo o primeiro balde colocado debaixo da primeira mangueira no instante zero (momento de disparo dos cronômetros). Esta equipe segue colocando um balde debaixo de cada mangueira a cada 5 seg., nesta seqüência: o primeiro balde no instante zero, o segundo balde aos 5 seg., o terceiro balde aos 10 seg., o quarto balde aos 15 seg., e assim por diante; e. A segunda equipe fica com o outro cronômetro, aguardando posicionada próximo do primeiro balde. Quando o cronômetro completar 2 min. de contagem, a equipe inicia a retirada dos baldes debaixo de cada mangueira, interrompendo a coleta de vazão: o primeiro é retirado aos 2 min., o segundo aos 2 min. e 5seg., o terceiro aos 2 min. e 10 seg., o quarto aos 2 min. e 15 seg., e assim por diante; f. Após o término da coleta, quando a segunda equipe terminar de retirar o último balde, os mesmos devem ser pesados na sequência de coleta. Deve ser considerada a primeira ponta (ou a ponta número 1) aquela mais à esquerda da barra, olhando por trás do pulverizador; g. Na pesagem, deve ser descontado o peso do balde (tara da balança). Para tanto, é recomendado que a pesagem seja feita sempre num mesmo balde, vertendo o líquido coletado de cada ponta nesse balde de referência (Figura 27b); h. O valor do peso do líquido representa a vazão de calda em 2 min.. Portanto, para determinar a vazão em L/min, os valores dos pesos do líquido de cada balde devem ser divididos por 2; e i. A última etapa é a montagem de um gráfico de distribuição da vazão em cada ponta, ao longo da barra (Figura 28). Este gráfico pode ser relacionado diretamente à vazão (L/min) ou ao volume aplicado (L/ha). Para a transformação de L/min para L/ha deve ser utilizada a Equação 1, juntamente com os dados de espaçamento entre pontas e velocidade de deslocamento: (a) (b) Figura 27. (a) cronometragem para a coleta do líquido num intervalo de 2 min., com as mangueiras instaladas em cada ponta para facilitar a coleta no balde; (b) processo de pesagem na balança.