UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA JÚLIO DE MESQUITA FILHO FACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICAS CAMPUS DE BOTUCATU

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1 UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA JÚLIO DE MESQUITA FILHO FACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICAS CAMPUS DE BOTUCATU AVALIAÇÃO DE MECANISMOS DOSADORES DE FERTILIZANTES SÓLIDOS TIPO HELICOIDAIS EM DIFERENTES ÂNGULOS DE NIVELAMENTO LONGITUDINAL E TRANSVERSAL ÉTORE FRANCISCO REYNALDO Tese apresentada à Faculdade de Ciências Agronômicas da UNESP - Campus de Botucatu, para obtenção do título de Doutor em Agronomia (Energia na Agricultura). BOTUCATU-SP Agosto

2 UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA JÚLIO DE MESQUITA FILHO FACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICAS CAMPUS DE BOTUCATU AVALIAÇÃO DE MECANISMOS DOSADORES DE FERTILIZANTES SÓLIDOS TIPO HELICOIDAIS EM DIFERENTES NÍVEIS DE NIVELAMENTO LONGITUDINAL E TRANSVERSAL ÉTORE FRANCISCO REYNALDO Orientador: Prof. Dr. Carlos Antonio Gamero Tese apresentada à Faculdade de Ciências Agronômicas da UNESP - Campus de Botucatu, para obtenção do título de Doutor em Agronomia (Energia na Agricultura). BOTUCATU-SP Agosto

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4 UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA JÚLIO DE MESQUITA FILHO FACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICAS CAMPUS DE BOTUCATU CERTIFICADO DE APROVAÇÃO TÍTULO: AVALIAÇÃO DE MECANISMOS DOSADORES DE FERTILIZANTES SÓLIDOS TIPO HELICOIDAIS EM DIFERENTES NÍVEIS DE NIVELAMENTO LONGITUDINAL E TRANSVERSAL ALUNO: ÉTORE FRANCISCO REYNALDO ORIENTADOR: PROF. DR. CARLOS ANTONIO GAMERO Aprovado Pela Comissão Examinadora Data de Realização: 30 de agosto de 2013.

5 II À minha família, por sempre me amparar nas dificuldades, me apoiando incondicionalmente nas minhas decisões. DEDICO A EDUCAÇÃO ajuda o povo a lutar através de suas ações, juntos de mãos dadas somos ao mesmo tempo pais e filhos dos nossos sonhos de nossas realizações. A vida ensinou-nos que não consiste em olharmos um para o outro, mas em olharmos juntos na mesma direção, nossos ideais não são em vão, lembrando sempre que a palavra ensina, mas o exemplo arrasta. Lucilene A. Viélli Reynaldo.

6 III AGRADECIMENTOS À Universidade Estadual Paulista Julío de Mesquita Filho, Faculdade de Ciências Agronômicas, por meio do Programa de Pós-Graduação em Energia na Agricultura, pela oportunidade de aprendizado e realização do doutorado. Ao professor e orientador Dr. Carlos Antonio Gamero, pela orientação e confiança neste projeto Doutorado. À Fundação ABC pelo apoio e parceria na execução da primeira fase do ensaio deste trabalho. À Fundação Agrária de Pesquisa Agropecuária - FAPA pela parceria na execução da última fase do ensaio. Aos amigos em especial, que me ajudaram na realização deste projeto: Fabrício Pinheiro Povh (Gabirú), Wagner de Paula Gusmão dos Anjos, Luiz Rodrigo Grigoletto e Dionathan de Quadros. Aos Professores Hilton Thadeu Zarete de Couto e Paulo Roberto Arbex Silva pelo enorme apoio e dicas buscando o processo de melhoria contínua na elaboração deste projeto. Aos demais professores do departamento de Engenharia Rural, Agricultura e Irrigação e Drenagem, aos quais convivi ao longo destes anos. A toda equipe do Departamento de Engenharia Rural - FCA/UNESP pelo apoio ao longo do curso. E a minha esposa Lucilene, pela enorme contribuição ao longo da deste trabalho. A meus irmãos que sempre me apoiaram na busca do meu ideal.

7 IV SUMÁRIO Página SUMÁRIO... IV LISTA DE TABELAS... VI LISTA DE FIGURAS... VII 1. RESUMO SUMMARY INTRODUÇÃO REVISÃO BIBLIOGRÁFICA Semeadoras Mecanismos dosadores de fertilizantes Sistema helicoidal Adubação química Fatores que influenciam a qualidade de dosagem dos fertilizantes MATERIAL E MÉTODOS Caracterizações das propriedades físicas do fertilizante Granulometria - diâmetro médio dos grânulos Densidade do fertilizante Densidade específica do fertilizante Teor de água no fertilizante Umidade relativa do ar Ângulo de repouso Ângulo de inclinação dos mecanismos dosadores Mecanismos dosadores de fertilizantes Taxa de dosagem dos mecanismos (g/s) Tempo de coleta... 26

8 V 5.6 Números de repetições Simulador Protótipo Confecção dos protótipos Análise estatística RESULTADOS E DISCUSSÃO Caracterização do fertilizante Análise dos mecanismos dosadores fertilizantes tipo helicoidais Avaliação de dosagens em inclinação longitudinal Avaliação de dosagens em inclinação transversal Classificação geral dos mecanismos dosadores Análise estatística CONCLUSÕES REFERÊNCIAS... 72

9 VI LISTA DE TABELAS Tabela Página Tabela 1. Modelos de mecanismos dosadores de fertilizantes avaliados Tabela 2. Principais dosagens de fertilizantes de culturas de grãos na região dos Campos Gerais - PR Tabela 3. Dados de teor de água e densidades dos fertilizantes utilizados no ensaio dos mecanismos Tabela 4. Dados climáticos coletados no período de realização dos ensaios Tabela 5. Ângulo de repouso do fertilizante Tabela 6. Granulometria do fertilizante utilizado Tabela 7. Estatística descritiva dos mecanismos dosadores de fertilizantes avaliados - Quantidade de fertilizante Tabela 8. Diferenças observadas nas diferentes inclinações transversais Tabela 9. Percentual de variação na dosagem dos mecanismos dosadores helicoidais em função dos ângulos de inclinação Tabela 10. Análise de interações significativas entre os tratamentos ao nível de 5% de probabilidade pelo teste t Tabela 11. Desdobramento as interações estatísticas identificadas entre as fontes de variações

10 VII LISTA DE FIGURAS Figura Página Figura 1. Sistema helicoidal "rosca sem fim" (fonte: Plasagro) Figura 2. Exemplo de diferentes passos de helicóides dosadores, (a) 3 / 4 ", (b) 1" e (c) 2" de passo Fonte: Fertisystem Figura 3. Exemplo de acamamento de plantas devido ao erro de dosagem de mecanismo dosadores helicoidais de fertilizantes Figura 4. Mecanismo utilizado para determinação do ângulo de repouso do fertilizante Figura 5. (a) Inclinometro magnético e (b) fixação do inclinometros magnético no mecanismo Figura 6. Bancada de testes para avaliação de mecanismos dosadores de fertilizantes, (a) e (b) vista lateral e (c) vista frontal do simulador Figura 7. Espiral utilizada de base para o desenho de helicóide dosador (a) e (b) diâmetro do helicóide Figura 8. Esquema de inserção do eixo do helicóide: (a) projeção do eixo e (b) encaixe interno do eixo do helicóide Figura 9. Diferenças de comprimento dos mecanismos dosadores helicoidais de fertilizantes disponíveis no mercado Figura 10. Esquema de segmentação do helicóide dosador Figura 11. Protótipos de dosador helicoidal de fertilizante: (a) helicoidal de 1" e (b) helicoidal de 2" Figura 12. Protótipos de dosador helicoidal de fertilizante segmentado, (a) helicoidal de 1" e (b) helicoidal de 2" Figura 13. Granulometria dos produtos retidos nas peneiras: (a) P5, (b) P9 e (c) P

11 VIII Figura 14. Análise de regressão dos mecanismos dosadores de fertilizantes (a) e (b) FNG 1, 1" - taxas 1 e 2; (c) e (d) FAP 1, 1" - taxas 1 e 2; (e) e (f) FNG 2, 2" - taxas 1 e 2 e (g) e (h) FAP 2, 2" - taxas 1 e 2 em função de diferentes inclinações longitudinais Figura 15. Análise de regressão dos mecanismos dosadores de fertilizantes (a) e (b) JD 1, 1" - taxas 1 e 2 e (c) e (d) JD 2, 2" - taxas 1 e 2 em função de diferentes inclinações longitudinais Figura 16. Análise de regressão dos mecanismos dosadores de fertilizantes (a) e (b) SEM56 1.3/4, 1. 3 / 4 - taxas 1 e 2; (c) e (d) SEMAN 1.3/4, 1. 3 / 4 - taxas 1 e 2; (e) e (f) SEM25 1, 1" - taxas 1 e 2 e (g) e (h) SEMAN 1, 1" - taxas 1 e 2 em função de diferentes inclinações longitudinais Figura 17. Análise de regressão dos mecanismos dosadores de fertilizantes (a) e (b) SEM36 2, 2" - taxas 1 e 2 e (c) e (d) SEMAN 2, 2" - taxas 1 e 2 em função de diferentes inclinações longitudinais Figura 18. Análise de regressão dos mecanismos dosadores de fertilizantes: (a) e (b) PLAN 3/4, ¾" - taxa 1 e 2 ; (c) e (d) PLAN 1, 1" - taxa 1 e 2 e (e) e (f) PLAN 2, 2" - taxa 1 e 2 em função de diferentes inclinações longitudinais Figura 19. Análise de regressão dos mecanismos dosadores de fertilizantes (a) e (b) PLASDAP 1, 1" - taxas 1 e 2 e (c) e (d) PLASA 1, 1" - taxas 1 e 2 em função de diferentes inclinações longitudinais Figura 20. Análise de regressão dos mecanismos dosadores de fertilizantes (a) e (b) PLASDAP 2, 2" - taxas 1 e 2 e (c) e (d) PLASA 2, 2" - taxas 1 e 2 em função de diferentes inclinações longitudinais Figura 21. Análise de regressão dos mecanismos dosadores de fertilizantes (a) e (b) PROT 1, 1" - taxas 1 e 2; (c) e (d) PROTSEG, 1" - taxas 1 e 2; (e) e (f) PROT 2, 2" - taxas 1 e 2 e (g) e (h) PROTSEG 2, 2" - taxas 1 e 2 em função de diferentes inclinações longitudinais

12 IX Figura 22. Análise de regressão dos mecanismos dosadores de fertilizantes (a) e (b) FNG 1, 1" - taxas 1 e 2 e (c) e (d) FAP 1, 1" - taxas 1 e 2em função de diferentes inclinações transversais Figura 23. Análise de regressão dos mecanismos dosadores de fertilizantes (a) e (b) FNG 2, 2" - taxas 1 e 2 e (c) e (d) FAP 2, 2" - taxas 1 e 2 em função de diferentes inclinações transversais Figura 24. Análise de regressão dos mecanismos dosadores de fertilizantes (a) e (b) JD 1, 1" - taxas 1 e 2 e (c) e (d) JD 2, 2" - taxas 1 e 2 em função de diferentes inclinações transversais Figura 25. Análise de regressão dos mecanismos dosadores de fertilizantes (a) e (b) SEM56 1.3/4, 1.¾ - taxas 1 e 2; (c) e (d) SEMAN 1.3/4, 1.¾ - taxas 1 e 2; (e) e (f) SEM25 1, 1" - taxas 1 e 2 e (g) e (h) SEMAN 1, 1" - taxas 1 e 2 em função de diferentes inclinações transversais Figura 26. Análise de regressão dos mecanismos dosadores de fertilizantes (a) e (b) SEM36 2, 2" - taxas 1 e 2 e (c) e (d) SEMAN 2, 2" - taxas 1 e 2 em função de diferentes inclinações transversais Figura 27. Análise de regressão dos mecanismos dosadores de fertilizantes: (a) e (b) PLAN 3/4, 3 / 4 " - taxa 1 e 2; (c) e (d) PLAN 1, 1" - taxa 1 e 2 e (e) e (f) PLAN 2, 2" - taxa 1 e 2 em função de diferentes inclinações transversais Figura 28. Análise de regressão dos mecanismos dosadores de fertilizantes (a) e (b) PLASDAP 1, 1" - taxas 1 e 2; (c) e (d) PLASA 1, 1" - taxas 1 e 2 em função de diferentes inclinações transversais Figura 29. Análise de regressão dos mecanismos dosadores de fertilizantes (a) e (b) PLASDAP 2, 2" - taxas 1 e 2 e (c) e (d) PLASA 2, 2" - taxas 1 e 2 em função de diferentes inclinações transversais Figura 30. Análise de regressão dos mecanismos dosadores de fertilizantes (a) e (b) PROT 1, 1" - taxas 1 e 2 e (c) e (d) PROTSEG 2, 1" - taxas 1 e 2 em função de diferentes inclinações transversais

13 X Figura 31. Análise de regressão dos mecanismos dosadores de fertilizantes (a) e (b) PROT 2, 2" - taxas 1 e 2 e (c) e (d) PROTSEG 2, 2" - taxas 1 e 2 em função de diferentes inclinações transversais Figura 32. Coeficiente de variação obtido para os mecanismos dosadores de fertilizantes: verde - classe 1 (CV < 10%); amarelo - classe 2 (CV > 10 e < 20%) ; laranja classe 3 (CV > 20%) e vermelho classe 4 (CV > 30%)

14 1 1. RESUMO Para que se obtenha produtividade satisfatória das culturas é necessário levar em conta alguns princípios básicos da fertilidade dos solos. Neste cenário em que os insumos são tão fundamentais para a produção agrícola, e considerando a relevante participação dos mesmos no custo de produção, a dosagem de fertilizantes pelos mecanismos dosadores das semeadoras deve ser realizada de modo uniforme e eficiente. O objetivo deste trabalho foi avaliar o desempenho de mecanismos dosadores de fertilizante sólidos, tipo helicoidal rosca sem fim, disponíveis no mercado, submetidos a simulações em diferentes níveis de inclinação longitudinal e transversal (-15, -5, 0, +5 e +15 ), identificando os modelos com melhor desempenho na dosagem, os efeitos das taxas de dosagem versus as inclinações longitudinais e transversais e propor um protótipo de helicóide dosador de fertilizante. O ensaio foi realizado na Fundação ABC em Castro-PR e na Fundação Agrária de Pesquisa Agropecuária - FAPA, em Guarapuava-PR. Os ensaios demonstraram que há grande diferença de dosagem entre os mecanismos dosadores de fertilizantes comercializados e avaliados no ensaio em inclinações longitudinais. A diferença entre as doses foram mais expressivas nos ângulos de inclinação de +5 e +15. Há também variações nas dosagens quando os mecanismos são submetidos a trabalhos em inclinações transversais ao sentido de rotação da rosca, sendo estes menores. O protótipo dosador helicoidal de fertilizante proposto obteve bom desempenho quando submetidos a

15 2 trabalho em inclinações longitudinais, sendo uma alternativa em relação a alguns modelos disponíveis no mercado. Uma solução para diminuir os erros de dosagens, dos mecanismos dosadores de fertilizantes é a operação de semeadura em nível, em que os mesmos serão expostos a menores níveis de inclinações.

16 3 EVALUATION OF METERING DEVICE OF HELICAL TYPE FOR SOLID FERTILIZER IN DIFFERENT ANGLES OF LONGITUDINAL AND TRANSVERSAL LEVELING. Botucatu, f. Tese (Doutorado em Agronomia/Energia na Agricultura) - Faculdade de Ciências Agronômicas, Universidade Estadual Paulista. Author: ÉTORE FRANCISCO REYNALDO Advisor: PROF. DR. CARLOS ANTONIO GAMERO 2. SUMMARY In order to obtain satisfactory crop productivity is necessary to consider some basic principles of soil fertility. In this scenario where the inputs are so fundamental to agricultural production, and considering their significant participation in production cost, the fertilizer dosage by metering mechanisms of seeding must be uniformly and efficiently done. The objective of this work was to evaluate the performance of solid fertilizer metering system of helical type "worm", available in market, undergo it to simulations at different levels of longitudinal and transverse inclination (-15, -5, 0, +5 and +15 ), identifying the best performing models in the dosage, the effects of dosage rates versus the transverse and longitudinal gradients and proposing a prototype helicoid metering fertilizer. The test was conducted at the ABC Foundation in Castro-PR and Agrária Foundation for Agricultural Research - FAPA in Guarapuava-PR. The tests showed that there is a large difference between the fertilizer dosage devices marketed and evaluated in the test with longitudinal gradients. The difference between doses was more important in the inclination angles of +5 and +15. There are also variations in dosages when the mechanisms are submitted to work in transverse inclination to the rotational direction of the thread, those are lower. The prototype of helical fertilizer metering proposed showed excellent performance when subjected to work in longitudinal gradients, being an alternative as related to some models available in market. One solution to reduce errors in dosages of fertilizer metering system is sowing operation at level, where they will be exposed to lower levels of inclinations. Keywords: Fertilizer metering device, fertilizer, agricultural machinery, prototype

17 4 3. INTRODUÇÃO Para que se obtenha produtividade satisfatória das culturas é necessário levar em conta alguns princípios básicos da fertilidade dos solos, pois os nutrientes químicos são constantementes exportados em diferentes formas e outros perdidos, havendo a necessidade de constante reposição. Ao se observar a importância do nutriente no solo para o desenvolvimento da cultura, pode-se verificar que os fertilizantes agrícolas são aplicados para aumentar a quantidade disponível para as plantas (principalmente nitrogênio, fósforo e potássio) e, assim, aumentar a produtividade da cultura. Com o avanço tecnológico do agronegócio brasileiro, verifica-se a elevação no consumo de fertilizantes minerais, devido às maiores taxas de aplicação por hectare e a abertura e/ou utilização de pastagens degradadas para semeadura. Neste cenário, em que os insumos são fundamentais para a produção agrícola nacional, e considerando a relevante participação dos mesmos no custo de produção, a dosagem de fertilizantes pelos mecanismos dosadores das semeadoras adubadoras deve ser realizada de modo uniforme e constante durante toda a operação de semeadura, garantindo, assim, resultados satisfatórios na forma de produção. Atualmente, no mercado existem mecanismos dosadores com diferentes características, sendo, os mais comuns àqueles denominados rosca sem fim,

18 5 sendo compostos por um eixo com rosca helicoidal em sua periferia, inserido no interior de uma carcaça na parte inferior, e quando acionados por um conjunto de pinhões realizam o movimento de rotação, dosando o produto volumetricamente. O ajuste da dosagem de fertilizante, nesses mecanismos de rosca sem fim, é realizado pela escolha de roscas com passos distintos e, para uma mesma rosca, em função do aumento ou redução na rotação dos eixos, que se dá através da utilização de diferentes engrenagens. Os mecanismos dosadores são posicionados na parte inferior dos reservatórios de fertilizantes e podem ser posicionados de maneiras distintas. Existem modelos, que utilizam roscas posicionadas transversalmente ao sentido de deslocamento da semeadora e, os modernos, no sentido longitudinal. O desempenho do sistema dosador de fertilizante depende de uma série de características do equipamento (exp. Características construtivas, materiais, passo da rosca, fertilizantes utilizados, dentre outros) e do tipo de operação em que o mecanismo será alocado (semeadura, cobertura e etc.). Estes fatores são fundamentais, pois ao conhecer os parâmetros que afetam a taxa de aplicação, podem-se adotar procedimentos para minimizar tais efeitos e, com isso, se obter um equipamento mais adequado à operação proposta. Algumas pesquisas indicam grande variação entre as unidades dosadoras para uma mesma semeadora e, também, ao longo da linha de semeadura para uma mesma unidade, quando esta, opera em condições distintas de topografia. Muitas áreas cultivadas no Brasil caracterizam-se pelo relevo ondulado, prejudicando a utilização desses dosadores, necessitando, assim, de um sistema de dosagem mais preciso, sendo que ainda são poucos os estudos das possíveis inclinações longitudinais e transversais do mecanismo dosador e sua variação na dosagem. Torna-se necessário, conhecer o desempenho de tais mecanismos, em condições de laboratório, em situações pré-estabelecidas, com a utilização de simuladores, visando à identificação comportamental, a fim de se obter melhores resultados quando utilizados em operações de semeadura no campo, evitando, assim, o desperdício de energia no sistema. O objetivo deste trabalho foi avaliar o desempenho de mecanismos dosadores de fertilizante sólidos, tipo helicoidal rosca sem fim, disponíveis no mercado, em diferentes passos, submetidos a trabalho em diferentes ângulos de nivelamento (inclinação) longitudinal e transversal (-15, -5, 0, +5 e +15 ) em relação à rotação do eixo e

19 6 propor um protótipo de helicóide dosador de fertilizante que se adapte em qualquer mecanismo disponível no mercado.

20 7 4. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA A busca por maiores eficiências é uma constante em todos os setores da economia globalizada, para se manter a competitividade. Na agricultura, não poderia ser diferente. A cada dia os produtores rurais se aproximam mais de verdadeiros empresários, utilizando-se das mais novas técnicas de produção disponíveis no mercado, melhorando sua produtividade, reduzindo custos e possibilitando aumento da lucratividade. Além disso, a busca pela conservação dos recursos naturais impõe à atividade agrícola, novos desafios e técnicas de produção, com maior controle dos resultados obtidos no campo, em relação ao que se praticava antes (REYNALDO, 2009). Uma prova da utilização de novas tecnologias, para a produção agrícola, são os recordes em produtividades que a agricultura brasileira vem alcançando nesses últimos anos. O Levantamento Sistemático da Produção Agrícola (LSPA) de abril de 2013, projeta uma safra de 185 milhões de toneladas em A previsão de safra será 14,2% superior à de 2012, quando foi de 161,9 milhões de toneladas (IBGE, 2013). Em destaque está à produção brasileira de soja para o ano safra 2012/2013 com produção estimada de 78 milhões de toneladas (MAPA, 2013).

21 8 4.1 Semeadoras A semeadura foi uma das primeiras operações agrícolas a serem mecanizadas, após a invenção e desenvolvimento de inúmeros utensílios manuais que, ainda hoje, são utilizados em pequenas áreas de cultivos (MIALHE, 2012). A norma 004 da ABNT (1989), define as semeadoras como máquina agrícola que é responsável pela semeadura de sementes com distribuição predeterminada. Semeadoras-adubadoras realizam operações de semeadura e adubação associadas e possuem distribuição independente e pré-estabelecidas. De acordo com Machado et al. (1996), as máquinas para semeadura e adubação podem ser classificadas ainda segundo diversas características, entre elas, o tipo de engate à fonte de potência (de arrasto ou montada) e o tipo de distribuição de sementes (à lanço, em linha de precisão e em linha de fluxo contínuo). Uma semeadora-adubadora de precisão é composta por chassi ou barra porta-ferramenta, sistema de engate e acoplamento ao trator, sistema de transporte, reservatórios para sementes e fertilizante, sistema de acionamento e transmissão, sistemas de dosagem e distribuição de sementes e fertilizante, unidades de semeadura, marcadores de linha e estribos. As unidades de semeadura são constituídas por unidade de corte da vegetação, abridores de sulco para fertilizante, abridores de sulco para sementes, sistema de controle de profundidade de sulcos para sementes, sistema de aterramento do sulco e sistema de compactação do solo sobre as sementes (SIQUEIRA, 2008). A adubadora de fileira, também conhecida como adubação de semeadura, é característica de culturas anuais. Dessa forma, a unidade adubadora é associada à unidade semeadora, tanto no caso de semeadoras para sementes miúdas (trigo, aveia, cevada, centeio e forragens em geral) como no caso de semeadoras para sementes graúdas (milho, soja, feijão, algodão, girassol e outras) (LOPES e GUILHERME, 2000 e BALASTREIRE, 2005). Segundo Umezu (2003), os mecanismos dosadores para a aplicação de fertilizante nas culturas de grãos, têm a função de colocar em uma mesma operação o fertilizante e a semente no solo. Para isso, este equipamento conta com dois processos distintos: o primeiro é a operação referente à colocação do fertilizante que consiste na abertura do sulco no solo, na dosagem e deposição do fertilizante e sua cobertura com uma camada de solo e, posteriormente, como definido por Kepner et al. (1982), da operação de

22 9 semeadura que consiste em abrir o sulco de semeadura, dosar as sementes, depositá-las no sulco, cobri-las e compactar o solo sob as mesmas. De uma forma geral, para obter desempenho satisfatório na operação de semeadura, a máquina semeadora-adubadora deve: ajustar-se a operação em diferentes espaçamentos entre linhas e densidades de semeadura; possuir mecanismos dosadores de sementes e de adubo eficientes e de fácil regulagem; proporcionar baixo percentual de danos às sementes; depositar a semente e o adubo nos sulcos de plantio, uniformemente, em profundidade constante e com pouca remoção de terra; ter boa capacidade de penetração no solo, mesmo no sistema de plantio direto; semear e adubar de forma adequada na presença de restos culturais; e possuir autonomia e capacidade de trabalho satisfatório (EMBRAPA, 2009). Segundo Brandt (2010), o dosador de fertilizante é um componente acoplado à semeadora que afeta consideravelmente seu desempenho. Geralmente são acessórios comprados de terceiros e, acoplados a máquinas semeadoras. Casão Junior et al. (2013), cita a existência de várias opções de dosadores de fertilizante disponível no mercado brasileiro. 4.2 Mecanismos dosadores de fertilizantes Os mecanismos dosadores de fertilizantes podem ser do tipo de rotores dentados, disco horizontal rotativo, rotor vertical impulsor, correias ou correntes, cilindros acanalados ou helicoidais (BALASTREIRE, 2005). Em levantamento realizado por Francetto et al. (2012), obteve-se um total de 18 marcas de mecanismos dosadores de fertilizantes, que englobam 558 modelos analisados. Os resultados demonstram os mais utilizados atualmente, sendo: os mecanismos dosadores helicoidais, representando 94,44%, disco horizontal giratório 2,87%, cilindro acanalado com 2,15% e rotor dentado permanecendo em 0,54%.

23 Sistema helicoidal O mecanismo dosador do tipo helicoidal (Figura 1), também denominado de rosca sem fim, é composto por um eixo com um helicóide colocado sob o depósito de fertilizante. A quantidade de produto depositada no solo varia conforme é alterada a velocidade angular do eixo de acionamento do dosador. Ainda, pode ser realizada uma pré-regulagem do sistema de transmissão que é, normalmente, realizado por meio de engrenagens ou sistemas de corrente (BALASTREIRE e COELHO, 1992). Figura 1. Sistema helicoidal "rosca sem fim" (fonte: Plasagro). Nos mecanismos dosadores do tipo helicoidais, via de regra, a vazão do produto é determinada pela velocidade angular do mecanismo. Quanto maior a velocidade de deslocamento da máquina, maior a rotação dos mecanismos dosadores, e vice-versa, a fim de manter constante a dosagem requerida por metro linear. Umas das alternativas de regulagens da dosagem de fertilizante é a mudança de relação de transmissão, com a troca de engrenagens e a troca de rosca com diferentes passos (sem fins de ¾ ; 1 ; 1 ½,1 ¾ e 2 - Figura 2). Com os menores passos, ocorrem menores oscilações na dosagem de fertilizante quando a semeadora é submetida a inclinações longitudinais (SIQUEIRA, 2008).

24 11 Figura 2. Exemplo de diferentes passos de helicóides dosadores, (a) 3 / 4 ", (b) 1" e (c) 2" de passo Fonte: Fertisystem. O sistema dosador do tipo helicoidal, geralmente, é instalado na parte inferior do depósito de adubo da semeadora e conduz ou impulsiona o adubo até o orifício de saída. Segundo Casão Junior e Siqueira (2006), saindo do dosador, o fertilizante cai em mangueiras, que podem ser tipo tubo telescópico ou sanfonadas de borracha. A escolha do tipo de mangueira depende do comprimento, inclinação e obstruções estruturais. Geralmente a distância é superior a 0,50 m e inclinada, e os tubos de descarga devem permitir que o adubo flua com uniformidade pelo interior do mesmo até o sulco de semeadura. São conectados ao tubo final de descarga, vinculado a hastes sulcadoras ou discos abridores do sulco. Os dosadores devem ser robustos e com capacidade de desestruturar os empedramentos de fertilizantes. Os dosadores do tipo roscas sem fim são conhecidos por quebrarem com facilidade as pelotas de adubo. No entanto, liberam o fertilizante em pulsos, havendo certa desuniformidade ao longo da linha (SIQUEIRA, 2008). Ainda de acordo com os autores, os equipamentos de dosagem não têm um grau de precisão apurado, bem como os fertilizantes tem variações de granulação e densidade e, levando-se em conta, ainda serem os fertilizantes hidrófilos, estes fatores acaba por limitar a atuação precisa dos dispositivos dosadores. Em trabalhos realizados por Oliveira et al. (2000) e Mahl (2002), a distribuição de fertilizantes foi utilizada como um indicador de desempenho de semeadoras. A precisão na dosagem de fertilizante é um dos parâmetros mais importantes da avaliação do desempenho de semeadoras-adubadoras. O desempenho, do sistema dosador de fertilizante, depende de uma série de características do equipamento, e do tipo de operação que o mecanismo será alocado. Estes fatores são fundamentais, pois ao conhecer os parâmetros que afetam a taxa

25 12 de aplicação pode-se adotar procedimentos para minimizar tais efeitos e, com isso, se obter um equipamento mais adequado à operação proposta (SIQUEIRA, 2008). Muitas áreas cultivadas com culturas de grãos no Brasil caracterizam-se pelo relevo ondulado (IAPAR, 2000) e, dependendo da forma a que se faz a semeadura, podem causar variações no nivelamento da semeadora-adubadora e, consequentemente, influir na dosagem dos mecanismos dosadores de fertilizantes (FERREIRA et al. 2007). Ainda de acordo com o autor, estudando a variação de dosagem de quatro mecanismos dosadores do tipo helicoidal, quando submetidos em operação com diferentes ângulos de inclinação longitudinal, os resultados demonstram que as inclinações proporcionaram variações significativas na dosagem de fertilizante. Isso prejudica a utilização desses dosadores em um sistema de dosagem mais preciso. Ainda são poucos os estudos das possíveis inclinações do mecanismo dosador e sua variação na dosagem. De acordo com Perche Filho et al. (2012) fertilização é uma das operações de fundamental importância durante o ciclo da cultura, e possíveis falhas podem trazer perdas significativas. Do ponto de visto técnico, os erros na dosagem de fertilizantes, podem causar os seguintes problemas: subdosagem resulta em deficiências de elementos químicos e superdosagem, resultando em fitotoxicidade, e ambas resultam em redução de produtividades. Outro exemplo de problemas ligados a superdosagem de fertilizantes é o acamamento das plantas (Figura 3). No exemplo, têm-se a cultura de cevada BRS Elis na região de Guarapuava PR, nota-se, na imagem, que há passadas paralelas e intermitentes, onde as plantas estão parcial ou totalmente acamadas. Isto é devido a alto potencial de crescimento da cultura à altas taxas de adubações nitrogenadas. Entretanto, a planta não possui estrutura capaz de suportar e acaba por acamar, causando prejuízos econômicos consideráveis 1. Segundo Molin e Mazzotti (2000), de nada adianta a correta seleção de insumos e fertilizantes, nem estimativas precisas de dosagens, se a operação de distribuição do produto na área não for uniforme. A consequência será o comprometimento no rendimento das colheitas e os desperdícios de fertilizantes, que se tornam pouco eficientes. 1 Nota do Autor

26 13 Figura 3. Exemplo de acamamento de plantas devido ao erro de dosagem de mecanismo dosadores helicoidais de fertilizantes. Segundo Altmann et al. (2010), os principais fatores que influenciam o funcionamento dos mecanismos dosadores de fertilizantes são: inclinação de trabalho, velocidade de acionamento e o tipo de fertilizante. Torna-se necessário conhecer o desempenho de tais mecanismos em condições de laboratório, com condições préestabelecidas, visando à identificação comportamental, a fim de se obter melhores resultados, quando utilizados em operações de semeadura no campo (MIALHE, 1996). 4.3 Adubação química Para que, se obtenha produtividade satisfatória das culturas, é necessário, levar em conta alguns princípios básicos da fertilidade dos solos e, entre eles, a lei do mínimo, onde a adequada fertilidade do solo e eficiente produção vegetal dependem da oferta equilibrada de todos os nutrientes. De acordo com Liebig (1840), a lei do mínimo, prega que a limitação de desenvolvimento de uma cultura ocorre devido à deficiência de qualquer nutriente que a planta necessite para seu crescimento, não

27 14 importando se os outros nutrientes superam a demanda da planta. Com isso, pode-se observar que a produção da cultura é limitada pelo nutriente menos disponível. Outro principio básico é a lei dos incrementos decrescentes, onde a resposta produtiva das plantas é cada vez menor aos aumentos sucessivos das doses de fertilizantes (RAIJ, 1991). De acordo com Lopes (1998), a fertilidade do solo é parte de um sistema dinâmico. Os nutrientes são constantemente exportados na forma de produtos vegetais, animais e outros se perdem por lixiviação e erosão. Ao se observar, a importância do nutriente no solo para o desenvolvimento da cultura, pode-se verificar que os fertilizantes agrícolas são aplicados no solo, para aumentar a quantidade disponível dos mesmos para as plantas (principalmente nitrogênio, fósforo e potássio) e, assim, aumentar a produtividade. Esta prática recebe o nome de fertilização química artificial. Os fertilizantes são materiais que fornecem um ou mais nutrientes necessários para proporcionar o crescimento e desenvolvimento das plantas. Os fertilizantes mais utilizados são os químicos ou fertilizantes minerais, estercos e resíduos de plantas (SILVA e LOPES, 2011). Porém, esta prática adiciona ou repõe os nutrientes ao solo de acordo com as necessidades da cultura a ser instalada (SCHOENBERGER JUNIOR, 2001). A uniformidade de distribuição e sua deposição adequada se tornam cada vez mais importantes, no sentido de se obter uma máxima resposta do cultivo a um custo mínimo, já que o custo do fertilizante representa, no Brasil, uma grande parcela do custo total da produção (GARCIA, 2007). De acordo com Villar et al. (2004), o custo de fertilizante pode chegar a mais de 41% do custo total de produção de milho e 10% de arroz. De acordo com Lopes (2000), a adubação com fertilizantes minerais se torna, cada vez mais, uma prática indispensável na agricultura moderna. Isso porque, é a forma mais rápida e eficiente e de menor custo operacional para melhorar as características químicas do solo, principalmente, no que se refere ao aumento de disponibilidade de nutrientes para as plantas cultivadas. O sucesso de uma boa adubação é a combinação de alguns parâmetros importantes, dos quais se podem destacar: características físico-químicas do solo; tipos de nutrientes que devem constar da recomendação, bem como suas respectivas quantidades; qualidade do produto; época de aplicação e; eficiência da distribuição.

28 15 Muitas vezes, os aspectos ligados à tecnologia de aplicação de insumos são negligenciados pelos produtores e, até mesmo, por técnicos do setor agropecuário, que somente despertam para a questão, quando se deparam no campo, com os problemas que podem surgir decorrente da falta de cuidado com a interação produto x implemento (VITTI e LUZ, 2002). Uma distribuição de fertilizante uniforme conforme recomendação e forma de aplicação seguem uma estreita relação com a qualidade dos equipamentos aplicadores, (SOGAARDE e KIERKEGAARD, 1994). As máquinas agrícolas são responsáveis pela diferença na produtividade das áreas agrícolas cultiváveis, quando eficientes em sua aplicação, em termos de dosagens, área aplicada e tempo, podem acarretar lucro satisfatório para o produtor rural (FLORES, 2008). Em especial, naquelas em que é fator preponderante, o desempenho de máquinas, tem crescido e despertado o interesse dos usuários. Trata-se de manter os padrões operacionais dentro de limites pré-estabelecidos, definidos como desejável qualitativamente e quantitativamente para a tarefa agrícola (COELHO, 1996). 4.4 Fatores que influenciam a qualidade de dosagem dos fertilizantes A qualidade dos fertilizantes é influenciada por características físicas (densidade, tamanho, forma, coesão, ângulo de repouso, consistência e fluidez das partículas), químicas (forma química e teor de nutrientes) e físico-químicas (solubilidade, higroscopicidade, índice salino e empedramento), (SILVA, 1995). De acordo com Silva e Lopes (2011), a densidade é a característica dos fertilizantes que relaciona massa e volume do produto. O conhecimento da densidade é importante no dimensionamento de áreas de armazenamento e de embalagens e de acordo com Padilha (2005) é necessário para calibrar alimentadores volumétricos. A densidade específica pode ser definida como sendo o resultado da divisão do peso de um único grânulo por aquele de um volume de água (a 40 0 C). A densidade específica não é uma propriedade medida frequentemente, mas tem sido de especial interesse, para estudos das características de segregação de partículas e também no desenvolvimento de processos de granulação. Para certo produto, as variações na densidade específica aparente dos grânulos, podem resultar de variações na dureza, na

29 16 capacidade de reter umidade e nas propriedades ligadas ao armazenamento (PADILHA, 2005). A granulometria de fertilizantes sólidos é determinada pelo tamanho e pela forma de suas partículas, sendo expressa quantitativamente por meio de resultados de análise granulométrica. Esta análise consiste, basicamente, em fazer uma massa conhecida de produto, passar por uma série de peneiras com tamanho de abertura de malha decrescente. Pesando-se a massa retida em cada peneira, se expressa cada fração em termos percentuais (RODELLA e ALCARDE, 2013). Fluidez é a capacidade de livre escoamento pelos sistemas mecânicos de aplicação e se relaciona com a eficiência de distribuição dos fertilizantes. A tendência de escoamento dos fertilizantes é avaliada pelo parâmetro ângulo de repouso; quanto menor este, maior a fluidez (SILVA e LOPES, 2011). De acordo com Silva e Lopes (2011), higroscopicidade se refere à capacidade do fertilizante absorver água da atmosfera. Segundo Padilha (2005), pode ser definida ainda, como sendo a umidade da atmosfera acima da qual o fertilizante absorverá espontaneamente a umidade e, abaixo da qual não absorverá. Todos os sais solúveis, inclusive os sais fertilizantes, tem uma umidade crítica relativa característica. Sob o ponto de vista químico, a umidade crítica de um sal é a umidade do ar a partir da qual, a pressão parcial de vapor forma uma solução saturada do sal em qualquer temperatura. O alto teor de umidade nos materiais granulados é indesejável, porque aumentam as forças de coesão entre as partículas, e entre estas, e as superfícies em contato (MASSOUDI, 2001). O armazenamento de fertilizantes sólidos granulados por um longo período, em condições de alta umidade é inconveniente, podendo resultar na compactação do produto, reduzindo a porosidade e aumentando a resistência do fluxo (CAMACHO- TAMAYO et al. 2009). Estas características são afetadas pelo manuseio, armazenamento e condições de campo e, especialmente, pelo teor de umidade do produto e umidade relativa do ar, uma vez que os adubos sólidos são higroscópicos, aumentando em 8% o seu próprio peso por absorção de umidade em um prazo de 48 horas (ALLAIRE e PARENT, 2004; FAO, 1994). A mistura de dois fertilizantes apresenta maior higroscopicidade que a dos componentes envolvidos, o que dificulta a elaboração de misturas. Uma mistura de uréia e

30 17 cloreto de potássio, por exemplo, apresenta umidade relativa crítica de 60,3% (RODELLA e ALCARDE, 2013). Segundo Casão Junior et al. (2013), a grande higroscopicidade dos fertilizantes, faz com que absorvam facilmente água do ar, e com o tempo empelotem, podendo obstruir os dosadores ou até danificá-los. Há ainda o seu efeito corrosivo. De acordo com Silva e Lopes (2011), uma das principais maneiras de reduzir o problema da higroscopicidade em fertilizantes é a granulação. Uma alternativa é o recobrimento dos grânulos com materiais como caulim, enxofre, parafina, polímeros, formaldeído e fosfatos naturais, dentre outros.

31 18 5. MATERIAL E MÉTODOS O presente trabalho foi realizado em duas fases, a primeira fase do ensaio (ensaio/avaliação dos mecanismos dosadores de fertilizantes comerciais) foi realizada no laboratório de Mecanização Agrícola e Agricultura de Precisão (MAAP) da Fundação ABC, nas dependências do Campo Demonstrativo Experimental - CDE em Castro-PR, localizado a 145 km da Capital Curitiba-PR, situada entre as coordenadas geográficas: Latitude e Longitude , com altitude média de 1024 metros. A segunda fase do ensaio (ensaio/avaliação do protótipo de mecanismos dosador de fertilizante) foi realizada na sede da Fundação Agrária de Pesquisa Agropecuária - FAPA, município de Guarapuava-PR, localizado a 280 km da capital do Estado, situada entre as coordenadas geográficas: Latitude ' 52.69" e Longitude ' 19.47", altitude média de 1113 metros. 5.1 Caracterizações das propriedades físicas do fertilizante A metodologia empregada para a caracterização do fertilizante utilizado, nos ensaios dos mecanismos dosadores de fertilizantes, seguiu a Instrução

32 19 Normativa do Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (MAPA, 1988) e NBR5776/80. Para a primeira fase dos ensaios dos mecanismos dosadores, foram adquiridas duas toneladas (2.000 kg) de fertilizantes da formulação , cuja composição declarada é: 04% de Nitrogênio total, 14% de óxido de fósforo (P 2 O 5 ) solúvel em água e ácido cítrico e 08% de óxido de potássio solúvel (K 2 O) da empresa Macrofértil Ltda. Na segunda fase adquiriu-se 0.2 toneladas (200 kg) do mesmo fertilizante e empresa. Antes de se iniciar o ensaio, tanto para a fase 1 quanto para a fase 2, todo o fertilizante utilizado foi homogeneizado sobre uma película plástica, por cerca de 20 minutos, a fim, de se obter um produto homogêneo e de boa qualidade para os ensaios. Os fertilizantes foram divididos em duas partes iguais (primeira e segunda fases), ou seja, no caso da fase 1, uma tonelada para o ensaio com os mecanismos com bitola menores e uma tonelada para os mecanismos de maior bitola de passe das roscas. Para a fase 2, foram utilizados 100 kg para cada bitola Granulometria - diâmetro médio dos grânulos A fim de se determinar a granulometria e diâmetro médio dos grânulos, foi coletada uma amostra de 1 kg de fertilizante, retirada após a homogeneização e antes que o mesmo passasse pelos mecanismos dosadores. Após a coleta da amostra, a mesma foi encaminhada para o laboratório de solos da Fundação ABC para análise granulométrica. As amostras foram fracionadas em partes, a fim de se obter 100 gramas de produto. Após o fracionamento, o fertilizante, foi colocado em um agitador automático, com movimentos de vai e vem, de forma a proporcionar o completo deslocamento do material. Foram utilizadas as peneiras com malhas de 4 mm (ABNT n 5), 2 mm (ABNT n 10) e 0,5 mm (ABNT n 35), e fundo das peneiras, acopladas. O período de agitação das amostras foi de 10 minutos. Após o processo de agitação as quantidades retidas em cada peneira foram pesadas e os valores convertidos em porcentagens, para as devidas comparações entre as peneiras.

33 Densidade do fertilizante A densidade do fertilizante foi obtida utilizando-se uma proveta graduada de ml e com escala de 10 ml. A densidade do fertilizante foi obtida por meio da pesagem de 250 ml de fertilizante e utilizando-se da Equação 1, sendo o valor obtido pela média de quatro repetições. Em que: D A é a densidade do fertilizante (g cm -3 ); m f é a massa medida de fertilizante (g); v é o volume ocupado pelo fertilizante (ml) Densidade específica do fertilizante A densidade específica é a relação entre a massa do fertilizante em um determinado volume, sendo descontado o volume ocupado pelos vazios. Para a obtenção da densidade especifica, foi efetuada a pesagem de fertilizante em um determinado volume e, posteriormente, este volume foi preenchido com tolueno, para nova pesagem. Como é conhecida, a massa específica do tolueno pode definir o volume de líquido utilizado, com isso se define o volume de vazios a ser descontado para se obter a densidade especifica. Para o cálculo da densidade especifica foi utilizada a Equação 2. { [ ( ) ]} Em que: DR é a densidade especifica do fertilizante (g cm -3 ); mf é a massa medida de fertilizante (g); mt é a massa medida de fertilizante e de tolueno (g);

34 21 v é o volume ocupado de fertilizante (ml). Dt é a densidade do tolueno (g ml -1 ) Teor de água no fertilizante O teor de água no fertilizante refere-se à capacidade do mesmo em absorver água da atmosfera e tem implicação direta sobre a sua qualidade. O teor de água nos fertilizantes foi determinado segundo Alcarde et al. (1992), onde se retirou 3 amostras dos produtos de cada fase. As mesmas foram colocadas em recipientes de vidro, com diâmetros de 6 cm e 1 cm de altura cada. Estas amostras foram trituradas em um pilão até se tornarem pó, pesadas e em seguida colocadas em estufa a 50 ºC por um período de 24 h. Após esse período, as amostras foram retiradas da estufa e pesadas. O teor de água presente no fertilizante utilizado foi determinado com a utilização da Equação 3. [ ] Em que: T é teor de água no fertilizante (%); mu peso da massa úmida do fertilizante (g); ms peso da massa seca do fertilizante (g); Umidade relativa do ar O Campo Demonstrativo Experimental - CDE/Castro-PR e a sede da Fundação Agrária de Pesquisa Agropecuária - FAPA contam com estações meteorológicas autônomas, possibilitando assim a coleta dos dados referentes ao clima (umidade) no período de realização dos ensaios (Fase 1 e Fase 2).

35 Ângulo de repouso O ângulo de repouso, do fertilizante, foi determinado pela medição da inclinação formada pela superfície de deposição natural do produto. Para se obter o ângulo de repouso do material foi utilizada uma estrutura de madeira, na forma de um quadro (tipo aquário ) composto por duas placas transparentes (vidros) dispostas paralelamente nas laterais da estrutura, acoplando-se um funil na extremidade superior esquerda, por onde se adicionou o material com velocidade constante formando um amontoado suficiente para definir o ângulo de repouso. Na Figura 4, têm-se a representação esquemática da estrutura utilizada para a determinação do ângulo de repouso dos fertilizantes e imagem do momento de medição do ângulo. Figura 4. Mecanismo utilizado para determinação do ângulo de repouso do fertilizante. O método de determinação do ângulo de repouso consiste na utilização de equações trigonométricas. Para facilitar as medições, foram fixadas escalas métricas no eixo x (base inferior) e y (lateral esquerda) da estrutura para a obtenção dos valores dos catetos oposto e adjacentes. O ângulo de repouso foi obtido utilizando a Equação 4. O ângulo de repouso foi determinado pela média de quatro repetições.

36 23 Em que: é ângulo de repouso ( ); cateto oposto (cm); cateto adjacente (cm); 5.2 Ângulo de inclinação dos mecanismos dosadores Os ângulos de inclinação aos quais foram submetidos nos ensaios os mecanismos dosadores helicoidais de fertilizantes foram: -15, -5, 0, 5 e 15 graus no eixo longitudinal e -15, -5, 0, 5 e 15 no transversal. Os ângulos selecionados representam o relevo encontrado na região dos Campos Gerais-PR (15 corresponde à inclinação de 26%), onde estão situadas as Fundações ABC e FAPA, e estes tipos de mecanismos dosadores vêm sendo largamente empregados. Para facilitar a aferição do simulador no momento dos ensaios, foram fixados 2 inclinometros magnéticos analógicos da marca comercial Magnetic Base 2 (Figura 5a), um no eixo longitudinal e outro no eixo transversal do simulador (Figura 5b). Figura 5. (a) Inclinometro magnético e (b) fixação do inclinometros magnético no mecanismo. 2 A citação de marcas comerciais não indicam, necessariamente, recomendações do autor.

37 Mecanismos dosadores de fertilizantes Os mecanismos dosadores helicoidais de fertilizantes avaliados no ensaio são apresentados na Tabela 1. Foram selecionados e avaliados os modelos dos principais fabricantes nacionais, utilizados na maioria das máquinas semeadorasadubadoras disponíveis no mercado. Tabela 1. Modelos de mecanismos dosadores de fertilizantes avaliados. Fabricante Modelo Passo ( ) Identificação Auto-lub AP NG 1 FNG 1 Fertsystem Auto-lub AP 1 FAP 1 Auto-lub AP NG 2 FNG 2 Auto-lub AP 2 FAP 2 John Deere Prometer 1 JD 1 Prometer 2 JD ¾ SEM56 1.3/4 Antigo 1.¾ SEMAN 1.3/4 Semeato SEM25 1 Antigo 1 SEMAN SEM36 2 Antigo 2 SEMAN ¾ PLAN 3/4 Planterra PLAN PLAN 2 DAP PLASDAP 1 Plasagro Antigo 1 PLASA 1 DAP PLASDAP 2 Antigo 2 PLASA 2 Protótipo 1 Teste 1 PROT 1 Protótipo 1 - Segmentado Teste 1 PROTSEG 1 Protótipo 2 Teste 2 PROT 2 Protótipo 2 - Segmentado Teste 2 PROTSEG 2

38 Taxa de dosagem dos mecanismos (g/s) As taxas (g s -1 ) de dosagens de fertilizantes, utilizadas nos ensaios, foram definidas com base nos valores médios, das taxas de aplicação mais usuais, nas semeaduras das culturas de trigo, milho e soja (Tabela 2). As taxas de dosagem foram definidas em função dos espaçamentos entre linhas, velocidades de deslocamento e recomendações oficiais de aplicação de fertilizantes. Tabela 2. Principais dosagens de fertilizantes de culturas de grãos na região dos Campos Gerais - PR. Cultura Espaçamento (cm) Velocidade (km/h) Trigo 17 8 a 10 Milho 80 4,5 a 6,5 Milho em espaçamento reduzido 45 4,5 a 6,5 Fertilizantes utilizados ou DAP ou ou Dosagem (kg/ha) Dosagem (g/m) Taxa (g/s) 100 a 250 1,7 a 4,3 3,8 a 11,9 140 a 11,2 a 32,0 14,0 a 57,8 140 a 6,3 a 18,0 7,8 a 32,5 Soja 45 5,0 a 7, a 350 9,0 a 15,8 12,5 a 30,7 Fonte: EMBRAPA, (2006); (2011); FONTOURA et al. (2008); RAJI, (1997). Buscando-se extrair o máximo de informações comportamentais dos mecanismos dosadores e, subsidiados pela Tabela 2, as taxas (g/s) de dosagem de fertilizante utilizada nas avaliações dos mecanismos dosadores com passo de rosca de ¾, 1, 1.¾ pol., foram de 10 e 30 g/s e, para os mecanismos com passo de rosca de 2 pol., foram de 30 e 50 g/s. Vale ressaltar, que os valores adotados no ensaio estão dentro da faixa de trabalho (dosagem) recomendada pelos fabricantes de cada mecanismo. Para facilitar a interpretação dos resultados obtidos com a avaliação dos mecanismos dosadores de fertilizantes nos diferentes ângulos de inclinação e taxas de aplicação, utilizou-se o fator de 0,67 aos dados, obtendo-se os valores em de fertilizante.

39 Tempo de coleta Cada repetição foi composta por um período de coleta de 30 segundos. O tempo de coleta foi cronometrado com a utilização de um cronômetro da marca Casio modelo HS-3. Após a coleta (em Beckers), o material foi pesado em uma balança de precisão da marca Plenna com escala de 1g, e os valores transcritos em planilha eletrônica para posteriores cálculos e análises. 5.6 Números de repetições O número de repetições está diretamente relacionado à precisão dos resultados de um experimento. Buscando-se uma maior precisão dos dados obtidos, optouse por utilizar um número de 4 repetições por tratamento. 5.7 Simulador Para a avaliação dos mecanismos dosadores helicoidais de fertilizantes, foi utilizada uma bancada de testes constituída de uma estrutura metálica de sustentação, de um sistema de acionamento eletromecânico para acionamento dos dosadores com controle de velocidade, através da utilização de inversor de frequência. Na Figura 6 têm-se o simulador utilizado no ensaio dos mecanismos dosadores de fertilizantes. O simulador dispõe de dispositivo de angulações, tendo por objetivo, simular as condições práticas do processo de semeadura em campo com seus declives e aclives a favor e contra o sentido de rotação da rosca, ou seja, com inclinações (ângulos) transversal e longitudinal. O simulador utilizado é constituído de uma moega (Figura 6), com capacidade de 15 kg em média de fertilizante, podendo, ter mais ou menos, dependendo da densidade do fertilizante utilizado.

40 27 O ângulo de repouso da caixa de depósito de fertilizantes possui inclinação de 15º semelhante ao encontrado nas semeadoras. Durante a realização do ensaio, manteve-se a moega sempre no nível máximo, ou seja, manteve-se cheia de fertilizante a moega. Os mecanismos foram acionados por um motor elétrico da marca WEG, controlado por um inversor de frequência digital da marca WEG, modelo CFW 08, utilizado para regular o RPM do motor, a fim de se simular as diferentes rotações (taxa de dosagem de descarga ), substituindo a troca de engrenagens, a fim de se variar as velocidades de rotações dos mecanismos dosadores das semeadoras-adubadoras. O simulador foi fixado em uma bancada de ferro com quatro rodas, e travas rosqueáveis, facilitando o transporte e o nivelamento do conjunto no momento das avaliações. Figura 6. Bancada de testes para avaliação de mecanismos dosadores de fertilizantes, (a) e (b) vista lateral e (c) vista frontal do simulador. 5.8 Protótipo Protótipos, em linhas gerais, podem ser entendidos como modelos funcionais construídos a partir de especificações preliminares para simular a aparência e a funcionalidade de algo a ser desenvolvido, ainda que de forma incompleta, utilizados em

41 28 fase de estudo exploratória, como maneira de elucidar questões do projeto da interface e viabilidade. O desenvolvimento do protótipo de helicóide dosador baseou-se principalmente na forma helicoidal e o tipo de eixo do helicóide (sólido), visando à redução dos erros de dosagem comuns a estes equipamentos. Com auxílio de software de desenho assistido por computador, CAD 3D (Solidworks DS SolidWorks Brasil), iniciou-se o processo com a criação de espiral do formato do helicóide (Figura 7a), criou-se uma espiral de base para o helicóide com passo de rosca de 1, diâmetro de 54 mm (Figura 7b) e comprimento total 204 mm. (a) (b) Figura 7. Espiral utilizada de base para o desenho de helicóide dosador (a) e (b) diâmetro do helicóide. Após o desenho da espiral, foi a vez da elaboração e desenho do eixo (sólido), localizado no centro do helicóide, com 199 mm de comprimento (Figura 8a). Foi desenhada uma abertura de formato retangular de 19,050 mm (Figura 8b), com a finalidade de possibilitar o acoplamento do helicóide a fonte motora de potência do mecanismo dosador de fertilizante. Ao fim têm-se o modelo de helicóide.

42 29 (a) (b) Figura 8. Esquema de inserção do eixo do helicóide: (a) projeção do eixo e (b) encaixe interno do eixo do helicóide. No mercado há inúmeros modelos de helicóides com os mais variados comprimentos (Figura 9). Com o intuito de projetar um modelo que se adapte a qualquer mecanismo disponível no mercado, segmentou o helicóide em segmentos de 40 mm de comprimento (Figura 10). Com isso, cria-se a possibilidade da utilização em qualquer mecanismo dosador de fertilizante do mercado. Figura 9. Diferenças de comprimento dos mecanismos dosadores helicoidais de fertilizantes disponíveis no mercado.

43 30 Figura 10. Esquema de segmentação do helicóide dosador. No Anexo 1, têm-se detalhado o projeto do dosador helicoidal de 1 (protótipo) utilizado no ensaio. Ao final do processo, e a fim de se obter mecanismos para avaliação na bancada de teste, projetou-se 4 protótipos, sendo 2 com passo de 1 e dois modelos com passo de 2 : (a) Protótipo 1 (PROT 1): helicoidal com passo de 1 (Figura 11a); (b) Protótipo 2 (PROTSEG 1): helicoidal com passo de rosca de 1 segmentado (Figura 12a); (c) Protótipo 3 (PROT 2): helicoidal com passo de rosca de 2 (Figura 11b) e; (d) Protótipo 4 (PROTSEG 2): helicoidal com passo de rosca de 2 segmentado (Figura 12b). Vale frisar que, a confecção dos mecanismos de passo de 2, seguiram o modelo e os passos apresentados para o protótipo de 1, sendo a única diferença, o passo da rosca que neste caso foi de 2, nas demais medidas são exatamente iguais.

44 Confecção dos protótipos O primeiro passo foi selecionar o material em que o protótipo de helicoidal seria construído. Optou-se por utilizar o nylon (produzido a partir da Poliamida 6). Devido às suas propriedades, o nylon, permite as mais variadas aplicações em peças e elementos de máquinas e com baixo custo, resistência, não onerando, assim, o projeto. Após a seleção do material, adquiriu-se 4 unidades de nylon de 50 mm de diâmetro e 250 mm de comprimento. As máquinas utilizadas para a confecção do projeto de helicoidais foram: torno mecânico, plaina e fresa. O processo, de fabricação dos modelos de helicóides (protótipos), iniciou-se com a usinagem das peças, a fim de se retirar possíveis imperfeições. A peça passou por um processo de gabaritagem com o intuito de obter o alinhamento da mesma no torno (unidade de usinagem). Após o alinhamento, da peça a ser usinada no torno, selecionou-se o passo a ser utilizado, no caso para os protótipos PROT 1 e PROTSEG 1 de 1 e PROT 2 e PROTSEG 2 passo de 2. Antes de se iniciar a usinagem da peça, procedeu-se a fiação da ferramenta, a fim de se obter perfeito corte na peça de nylon. Após, iniciou-se a usinagem do material de dentro para fora, dando forma ao helicóide. Então, se confeccionou o helicóide com o passo longitudinal à direita conforme a inclinação da rosca no projeto. Após a confecção do helicóide, foi utilizada uma broca de 19 mm para abrir o furo no centro da peça, depois utilizando ferramenta com ângulo de 90, projetou-se a formação do quadrado interno, formando assim, o eixo do helicoidal com espessura de 19,050 mm e 204 mm de comprimento. Na Figura 11 é apresentado o modelo de protótipo de dosador helicoidal de fertilizantes PROT 1 (1 ) e PROT 2 (2 ). Nos helicoidais PROTSEG 1 e PROTSEG 2, após o término do processo, as mesmas foram segmentadas em partes iguais de 40 mm de comprimento. Na Figura 12 são apresentados os protótipos PROTSEG 1 e PROTSEG 2, respectivamente 1 e 2 polegadas.

45 32 (a) (b) Figura 11. Protótipos de dosador helicoidal de fertilizante: (a) helicoidal de 1" e (b) helicoidal de 2". (a) (b) Figura 12. Protótipos de dosador helicoidal de fertilizante segmentado, (a) helicoidal de 1" e (b) helicoidal de 2".

46 Análise estatística O delineamento do ensaio dos mecanismos dosadores de fertilizantes foi inteiramente casualizados em esquema fatorial 2x13x23, sendo eles: duas taxas (g/s); treze combinações de ângulos de inclinação longitudinal x transversal e 23 (19 mecanismos comerciais e mais 4 protótipos) mecanismos dosadores. A análise estatística foi realizada utilizando o programa SAS (2013). Primeiramente, foi realizada a análise de Box Cox e foi identificada a necessidade de transformação dos dados (variável grama), causado pela heterogeneidade da variância. A análise estatística identificou-se a necessidade de multiplicação dos dados pela constante de 0,75. Após a multiplicação dos dados pela constante, realizou-se uma nova análise estatística de Box Cox para verificar se a transformação dos dados ocorreu de forma correta, resultando em homogeneidade de variância. Os resultados obtidos foram submetidos à estatística descritiva, sendo que os modelos foram comparados pelo teste F e as médias e as análises de regressões comparadas pelo teste t, ambos ao nível mínimo de 5 % de significância.

47 34 6. RESULTADOS E DISCUSSÃO Para facilitar a compreensão dos resultados obtidos na avaliação dos mecanismos dosadores de fertilizantes, os resultados, serão apresentados em 3 partes, onde: a 1ª refere-se a caracterização física dos fertilizantes utilizados; a 2ª referente à avaliação dos mecanismos dosadores de fertilizantes em função das diferentes inclinações longitudinais e transversais e na 3ª e última parte, a análise estatística dos dados do ensaio. 6.1 Caracterização do fertilizante Na Tabela 3, são apresentados os teores de água e as densidades dos fertilizantes utilizados nos ensaios (fase 1 e fase 2). Os teores de água determinados para os fertilizantes variaram de 4,09 e 4,04% para as fases 1 e 2, respectivamente, e não se diferenciaram estatisticamente ao nível de 5% de probabilidade. A densidade, do fertilizante utilizado, foi de 0,801 g cm -3 para as fases 1 e 2 respectivamente. A densidade específica foi de 1,12 e 1,12 g cm -3. Ambas as densidades não diferenciaram pelo teste t a 5% de probabilidade. A diferença, entre a densidade e densidade específica, foi de 28,67%. Vasconcelos et al. (2011), realizando avaliações da densidade específica em dois formulados obtiveram valores de densidade de 1,57 e 1,64 g cm -3, valores estes acima do determinado para os fertilizantes utilizados no

48 35 ensaio. Segundo o autor, os fertilizantes granulados apresentam uma menor densidade que os fertilizantes mais refinados, ou seja, para um mesmo volume verificam-se diferentes massas de fertilizantes. Tabela 3. Dados de teor de água e densidades dos fertilizantes utilizados no ensaio dos mecanismos. Fertilizante Fase Teor de água (%) Densidade (g cm -3 ) Dens. especifica (g cm -3 ) 0,84 1,11 1 4,09 0,77 1,12 0,78 1, Média 0,80 A 1,12 A 0,79 1,12 2 4,06 0,82 1,11 0,77 1,12 Média 0,80 A 1,12 A Média Geral 4,075 0,80 1,12 *Médias seguidas de mesma letra não diferem ao nível de 5% de probabilidade. São apresentados, na Tabela 4, os dados climáticos coletados ao longo da realização dos ensaios dos mecanismos dosadores de fertilizantes. Na primeira fase do ensaio, por ser realizado no final da estação de inverno, as temperaturas foram menores, variando de 8 a 15,9 C. Na segunda fase, em plena transição de estação primavera/verão, as temperaturas oscilaram entre 20,7 a 21,8 C. Tabela 4. Dados climáticos coletados no período de realização dos ensaios. Fase Dia Temperatura ( C) Média 1 2 Umidade relativa do ar (%) Média 10/08/ , /08/ , /08/ ,9 84,2 13/08/ ,8 85,0 14/08/2010 8,0 87,5 Média 11,56 91,34 22/11/ ,8 70,5 23/11/ ,7 78,9 Média 21,25 74,7

49 36 A umidade relativa do ar, observada, foi de 84,2 a 100% e 70,5 a 78,9%, respectivamente para as fases 1 e 2. Segundo Alcarde et al. (1992), fertilizantes úmidos ou os que tendem absorver a água do ar, são problemáticos, pois apresentam uma série de inconvenientes: dificuldade de manuseio e de "escoamento" (fluidez), tendência ao empedramento, diminuição no teor de nutrientes, dentre outros. Contudo, mesmo a umidade relativa do ar estando entre 70,5 e 100%, o fertilizante utilizado no ensaio não apresentou mudanças em seu estado. De acordo com os dados observados na Tabela 3, o teor de água dos fertilizantes estava em torno dos 4%. Este percentual baixo se deve principalmente a compra do fertilizante próximo ao momento da realização do ensaio, proximidade da indústria e acondicionamento correto dos fertilizantes no deposito. Na Tabela 5, têm-se os valores do ângulo de repouso do fertilizante utilizado nas fases do ensaio dos mecanismos dosadores de fertilizantes. Tabela 5. Ângulo de repouso do fertilizante. Fase Repetição Ângulo de Repouso ( ) Média ( ) 1 33, , ,03 A 3 32, , , , ,01 A 3 32, ,68 *Médias seguidas de mesma letra não diferem ao nível de 5% de probabilidade. Os valores determinados em cada repetição apresentaram baixa variação, ficando entre 32,80 a 33,41 e média de 33,03 para a fase 1 e de 32,55 a 33,84 e média de 33,01 para a fase 2, não se diferenciando ao nível de 5% de probabilidade. Segundo trabalho realizado por Cardoso et al. (2011), avaliando o ângulo de repouso de quatro produtos (calcário, NPK, organo mineral e pó de pedra), o fertilizante NPK apresentou ângulo de repouso de 30,4, valor este, próximo aos valores determinados para os fertilizantes utilizados no ensaio. Porém, estes valores, diferem dos valores encontrados por Villibor (2008), onde o mesmo determinou o ângulo de 38,39º para a mistura de grânulos de NPK. É importante o conhecimento do ângulo de repouso do material para o estudo do dimensionamento de dosadores de fertilizantes sólidos, principalmente

50 37 relacionados ao fluxo, pois, quanto maior o ângulo de repouso, maior a chance de entupir o sistema de dosagem (CARDOSO et al. 2011). Na Tabela 6, são apresentados os resultados referentes à granulometria dos fertilizantes utilizados no ensaio dos mecanismos dosadores de fertilizantes, fases 1 e 2. Em conformidade com a instrução normativa do MAPA, (1988) e ABNT NBR5776/80 a quantidade de produto passante da peneira P5 (4 mm) tem que ser no mínimo de 90%, para a peneira P10 (2 mm) é de 70% e para a peneira P35 (0,5 mm) de no mínimo de 90% de produto retido. De acordo com os valores apresentados na Tabela 6 a porcentagem de produto passante na peneira P5 foram de 98,37% e 98,41% para as fases 1 e 2 respectivamente, estando em conformidade. Tabela 6. Granulometria do fertilizante utilizado. P5 (4 mm) P10 (2 mm) P35 (0,5 mm) Fase Repetição Passante Retido Passante Retido Passante Retido % 1 97,96 2,04 20,10 79,90 0,01 99, ,74 2,26 21,95 78,05 0,05 99, ,87 1,13 24,39 75,61 0,47 99, ,92 1,08 23,20 76,80 3,15 96,85 Média 98,37 A 1,63 A 22,41 A 77,59 A 0,92 A 99,08 A 1 97,89 2,11 23,90 76,10 0,17 99, ,98 1,02 23,36 76,64 3,04 96, ,10 1,90 21,37 78,63 2,05 97, ,65 1,35 24,10 75,90 0,80 99,20 Média 98,41 A 1,60 A 23,18 A 76,82 A 1,52 A 98,49 A Média Geral ,61 22,80 77,20 1,18 98,82 O mesmo vale para as peneiras P10 e P35, ambas obtiveram valores dentro do que rege a normativa. Para a peneira P10 foram de 77,59% e 76,82% para as fases 1 e 2. Na peneira P35 o percentual de produto retido foi de 99,08 e 98,49% para as fases 1 e 2 respectivamente. Segundo IPNI 2010, estes valores estão em conformidade com as normas técnicas da ABNT. Não foi observado diferenças estatisticamente significativas entre os fertilizantes utilizados nas fases 1 e 2 ao nível de significância de 5% de probabilidade.

51 38 (a) P5, (b) P10 e (c) P35, respectivamente. Na Figura 13, têm-se a imagem do produto retido para as peneiras Figura 13. Granulometria dos produtos retidos nas peneiras: (a) P5, (b) P10 e (c) P35. Segundo Alcarde et al. (1998), a influência do tamanho das partículas nas características dos fertilizantes sólidos fundamenta-se no fato de que a subdivisão de um material aumenta sua superfície de exposição por unidade de massa. Como consequência, todos os fenômenos que dependem do contato, como velocidade de dissolução, absorção de umidade atmosférica ou higroscopicidade e outros, são intensificados ou reduzidos em função do tamanho. A granulometria e densidade alteram a quantidade de fertilizante dosado, já que este dispositivo opera baseando seu princípio de funcionamento no deslocamento volumétrico em lugar do deslocamento mássico (BRANDT, 2010). 6.2 Análise dos mecanismos dosadores fertilizantes tipo helicoidais Avaliação de dosagens em inclinação longitudinal Na Tabela 7, é apresentada a estatística descritiva básica dos mecanismos dosadores de fertilizantes. Como pode ser visto, há uma grande variação entre os modelos avaliados de mecanismos dosadores de fertilizantes. Dividindo e/ou classificando os mecanismos em duas classes, uma de mecanismos com de até 1. 3 / 4 (FNG

52 39 1, FAP 1, JD 1, SEM56 3/4, SEMAN 3/4, SEM25 1, SEMAN 1, PLAN 3/4, PLAN 1, PLASDAP 1, PLASA 1, PROT 1 e PROTSEG 1) de passo e uma segunda classe de 2 (FNG 2, FAP 2, JD 2, SEM36 2, SEMAN 2, PLAN 2, PLASDAP 2, PLASA 2, PROT 2 e PROTSEG 2) de passo de rosca. Na classe 1, as variações nas dosagens dos mecanismos dosadores foram de 58,7 até 228,0 e de 114,4 a 479,2 para as taxas 1 e 2 respectivamente. Tendência semelhante variação foi observado para a classe 2, com mecanismos de 2 de passo. Os valores variaram de 98,3 a 426,7 e de 181,9 a 557,7 para as taxas 1 e 2 respectivamente. Os mecanismos que apresentaram as menores variações entre o máximo e mínimo (diferenças) foram: classe 1 mecanismos de 1 PLASDAP 1 e PROT 1 com diferença de 58,7 e 59,6 e coeficiente de variação de 8,9 e 8,2% respectivamente para a taxa 1 e, para taxa 2, foram o mecanismo PROT 1 e PLASA 1 com diferença de 114,4 e 115,4 e, coeficiente de variação de 5,7 e 6,5% respectivamente. É evidente a grande variação dos valores de dosagens de produtos, comprovando a observação feita por Siqueira (2008), em que os equipamentos de dosagem não têm um grau de precisão apurado. Na classe 2, ou seja, mecanismos de 2 as menores diferenças foram observadas para os mecanismos JD 2 e PLASDAP 2, com 98,3 e 118,4 para a taxa 1, com CV de 4,8 e 6,7%. Na taxa 2, os melhores mecanismos foram: JD 2 e PROT 2 com diferenças de 181,9 e 197,2 com CV de 5,4 e 6,6% respectivamente. Segundo Portella et al. (1998), o coeficiente de variação indica o percentual de irregularidade de uma determinada variável observada e, analisando os dados de variação no erro de dosagem, pode-se afirmar que para os mecanismos de 2 de passo o modelo JD 2 apresentou os menores percentuais de variação, consequentemente, menor variação nas dosagens de fertilizantes. Na Figura 14, têm-se a análise de regressão para os mecanismos dosadores fertilizantes do tipo helicoidais: FNG 1, FAP 1, FNG 2 e FAP 2 nas taxas 1 e 2 em função das diferentes inclinações longitudinais. Os gráficos de regressão foram agrupados por fabricantes, pois, assim, pode-se comparar principalmente a questão de modelos antigos e novos e se houve melhora da precisão de dosagem de produto ou não. Todos os mecanismos dosadores de fertilizantes foram influenciados pelos ângulos de inclinação a que foram submetidos no ensaio.

53 40 A mesma tendência de erro de dosagem foi observado para os mecanismos JD 1 e JD 2, taxa 1 e 2, em função de diferentes inclinações longitudinais, apresentados na Figura 15. As inclinações de 15 correspondem a uma inclinação do terreno rampa de aproximadamente de 26%, comumente encontrada em várias regiões do Brasil. Em trabalho realizado por Siqueira e Casão Junior (2002), foi observado variação nas dosagens de fertilizantes nas diferentes linhas de semeadura de uma semeadora-adubadora de precisão, onde a dose variou de 80 até 210. Partindo do pressuposto que os mecanismos avaliados apresentaram comportamento semelhante ao encontrado pelos autores, pois as semeadoras são constituídas de n número de linhas e, em cada linha, se tem um mecanismo dosador de fertilizante, este fato se torna preocupante. Pois há variação de dosagem de acordo com a inclinação e este erro varia diferentemente em cada linha, acarretando, resultado negativo no sentido de qualidade de dosagem de fertilizantes e seus danos subsequentes. Utilizando o gráfico de regressão do mecanismo JD 1, exposto na Figura 15a, como exemplo, se observa a existência de três doses definidas. Uma dosagem no plano (0 de inclinação longitudinal o fertilizante não apresenta resistência mecânica em relação a gravidade) 204, outra quando a semeadora esta semeando no sentido de descida 160,2 (-15 de inclinação longitudinal - a rosca gira para empurrar o fertilizante para cima, maior resistência mecânica) e, por último, quando a semeadora estaria semeando no sentido de subida da rampa, têm-se a dose de 251,5 (+15 de inclinação longitudinal - a rosca gira para empurrar o fertilizante para baixo, mais fluidez). Dados semelhantes foram encontrados por Ferreira et al. (2010), onde se avaliou 5 inclinações longitudinais -10º; -5º; 0º; 5º; 10º, os resultados demonstraram que todas as inclinações proporcionaram variação significativa na dosagem, em função da inclinação longitudinal de todos os dosadores estudados na ocasião. Igualmente, observados nos gráficos de regressão da Figura16 e apresentado pelos demais mecanismos avaliados.

54 41 Tabela 7. Estatística descritiva dos mecanismos dosadores de fertilizantes avaliados - Quantidade de fertilizante. Taxa 1 Taxa 2 Mecanismos Média Máximo Mínimo Diferença C.V. Média Máximo Mínimo Diferença C.V. (%) (%) FNG 1 213,1 267,3 172,1 95,2 15,6 613,6 733,6 508,1 225,5 11,4 FAP 1 204,3 251,5 160,2 91,4 14,2 592,1 704,0 488,1 215,9 12,2 FNG 2 624,7 727,8 529,5 198,4 10,6 1020,3 1185,7 890,7 294,9 10,4 FAP 2 606,6 708,2 522,2 185,9 10,6 1002,2 1148,0 871,0 276,9 9,4 JD 1 200,7 242,4 157,3 85,1 13,2 615,9 697,2 501,4 195,8 10,7 JD 2 618,3 668,1 569,9 98,3 4,8 1004,8 1098,0 916,1 181,9 5,4 SEM56 3/4 195,7 286,4 121,1 165,2 29,9 609,0 838,6 399,8 438,8 24,8 SEMAN 3/4 207,7 274,6 162,5 112,1 19,4 608,9 733,2 496,3 236,9 12,8 SEM ,4 315,5 113,6 201,9 35,7 630,3 872,9 412,7 460,2 25,3 SEMAN 1 207,8 281,8 159,0 122,8 21,3 621,7 796,7 514,5 282,2 16,5 SEM ,6 890,2 465,4 424,8 23,3 1025,2 1351,4 808,4 542,9 18,6 SEMAN 2 642,5 898,5 471,8 426,7 22,5 1029,5 1357,6 799,9 557,7 18,4 PLAN 3/4 213,0 340,9 112,9 228,0 37,2 643,4 909,4 430,2 479,2 26,1 PLAN 1 269,0 361,7 212,7 149,1 17,1 599,9 760,5 479,0 281,5 15,0 PLAN 2 610,8 723,0 509,3 213,7 12,0 1033,6 1219,6 866,7 353,0 11,3 PLASDAP 1 205,8 235,4 176,7 58,7 8,9 598,8 668,1 536,2 131,9 6,9 PLASA 1 202,2 234,2 172,5 61,7 10,5 605,0 659,7 544,3 115,4 6,5 PLASDAP 2 619,5 677,0 558,6 118,4 6,7 1012,0 1118,0 916,1 201,9 6,6 PLASA 2 615,9 737,3 529,5 207,8 11,8 1022,6 1167,8 886,8 281,0 9,0 PROT 1 223,8 260,1 200,6 59,6 8,2 635,7 703,3 588,9 114,4 5,7 PROTSEG 1 235,4 271,4 202,7 68,6 8,5 682,2 756,5 610,2 146,2 6,5 PROT 2 620,4 688,5 554,0 134,4 6,7 1003,4 1103,0 905,9 197,2 5,9 PROTSEG 2 619,4 716,7 535,7 181,0 8,2 1040,9 1184,1 914,4 269,7 7,4 41

55 42 (a) FNG 1 - Taxa 1 (b) FNG 1 - Taxa 2 y = x R² = ** (c) FAP 1 - Taxa 1 (d) FAP 1 - Taxa y = x R² = ** 0 (e) FNG 2 - Taxa 1 (f) FNG 2 - Taxa 2 y = x R² = 0.963** y = 6.626x R² = ** y = x R² = ** y = x R² = ** (g) FAP 2 - Taxa 1 (h) FAP 2 - Taxa 2 y = x R² = ** y = x R² = ** (**) Significativo ao nível de 1% de probabilidade Figura 14. Análise de regressão dos mecanismos dosadores de fertilizantes (a) e (b) FNG 1, 1" - taxas 1 e 2; (c) e (d) FAP 1, 1" - taxas 1 e 2; (e) e (f) FNG 2, 2" - taxas 1 e 2 e (g) e (h) FAP 2, 2" - taxas 1 e 2 em função de diferentes inclinações longitudinais

56 43 (a) JD 1 - Taxa 1 (b) JD 1 - Taxa y = x R² = ** y = x R² = ** (c) JD 2 - Taxa 1 (d) JD 2 - Taxa 2 y = x R² = ** y = x R² = ** (**) Significativo ao nível de 1% de probabilidade Figura 15. Análise de regressão dos mecanismos dosadores de fertilizantes (a) e (b) JD 1, 1" - taxas 1 e 2 e (c) e (d) JD 2, 2" - taxas 1 e 2 em função de diferentes inclinações longitudinais. Na Figura 16, têm-se as análise de regressões dos mecanismos dosadores de fertilizantes, SEM56 1.3/4, SEMAN 1.3/4, SEM25 1, e SEMAN 1 nas taxas 1 e 2, em função de diferentes inclinações longitudinais, onde pode-se verificar que alguns mecanismos demonstram erros consideráveis de dosagem. Analisando o gráfico de regressão do dosador helicoidal SEM25 1 (e e f) na Figura 16, observa-se que há um aumento no erro de dosagem de produto entre as taxas 1 e 2. Na taxa 1, a diferença de dosagem foi de 201,0 e, na taxa 2, mais que dobrou o valor, sendo de 460,2. Este tipo de mecanismo não possui comporta de regularização da vazão, o que acaba por contribuir para o aumento na diferença de dosagem. De acordo com Perche Filho et al. (2012), fertilização é uma das operações de fundamental importância durante o ciclo da cultura e, possíveis falhas podem trazer perdas significativas de produtividade e, no caso do mecanismo SEM25 1, com certeza haverá tais problemas, pois, o mesmo apresentou grande variação na dosagem quando submetido a diferentes ângulos de inclinações.

57 44 (a) SEM56 1.3/4 - Taxa 1 (b) SEM56 1.3/4 - Taxa y = x R² = ** 200 y = 13.97x R² = ** (c) SEMAN 1.3/4 - Taxa 1 (d) SEMAN 1.3/4 - Taxa y = x R² = ** 200 (e) SEM Taxa 1 (f) SEM Taxa y = x R² = ** 0 (g) SEMAN 1 - Taxa 1 (h) SEMAN 1 - Taxa 2 y = x R² = ** y = 14.68x R² = ** y = x R² = ** 0 y = x R² = ** (**) Significativo ao nível de 1% de probabilidade Figura 16. Análise de regressão dos mecanismos dosadores de fertilizantes (a) e (b) SEM56 1.3/4, 1. 3 / 4 - taxas 1 e 2; (c) e (d) SEMAN 1.3/4, 1. 3 / 4 - taxas 1 e 2; (e) e (f) SEM25 1, 1" - taxas 1 e 2 e (g) e (h) SEMAN 1, 1" - taxas 1 e 2 em função de diferentes inclinações longitudinais.

58 45 Na Figura 17, têm-se as análises de regressões dos mecanismos dosadores de fertilizantes SEM36 2 e SEMAN 2 em função de diferentes inclinações longitudinais. Os mecanismos SEM36 2 e SEMAN 2, taxas 1 e 2, apresentaram comportamento semelhante aos demais, contudo, foi o primeiro que demonstrou uma semelhança razoável entre os modelos antigo (SEMAN 2) e o novo (SEM36 2). (a) SEM Taxa 1 (b) SEM Taxa 2 y = x R² = ** (c) SEMAN 2 - Taxa 1 (d) SEMAN 2 - Taxa 2 y = x R² = ** y = x R² = ** (**) Significativo ao nível de 1% de probabilidade Figura 17. Análise de regressão dos mecanismos dosadores de fertilizantes (a) e (b) SEM36 2, 2" - taxas 1 e 2 e (c) e (d) SEMAN 2, 2" - taxas 1 e 2 em função de diferentes inclinações longitudinais y = x R² = ** Vale frisar, que alguns modelos demonstraram retrocesso na eficiência da precisão de dosagem de produto (fertilizante). No caso do mecanismo SEMAN 2, a diferença entre o modelo antigo (SEMAN 2) e novo (SEM36 2), foi de 426,7 e 424,8 respectivamente (Figura 17c). Em trabalho realizado por Ferreira et al. (2010) comparando 4 mecanismos dosadores helicoidais, os maiores percentuais de variação, ocorreram no passo de 25,4 mm (2 ) para os quatro dosadores, quando considerados estes qualitativamente em combinações de passo e mecanismo de liberação do fertilizante. Segundo Bica e Souza (2009), a vazão mássica dos dosadores de

59 46 fertilizantes do tipo rotor helicoidal, varia com a alteração da velocidade de rotação e, com o passo de rosca do helicóide. Contudo, o que se pode afirmar, é que a maior variação do volume é causada pelas inclinações longitudinais, apresentando em alguns casos erros inadmissíveis do ponto de vista de engenharia e fertilidade. Em trabalho realizado por Bedin et al. (2010), avaliando as variações na distribuição de Cloreto de Potássio (60% de potássio) com dois modelos de dosadores, em cinco inclinações longitudinais, (-10, -5, 0, 5 e 10 ) e em duas velocidades, 60 e 90 rotações por minuto, os resultados demonstraram que as maiores inclinações longitudinais (-10º e 10º) provocaram as maiores alterações na vazão mássica dos dosadores, que diferiram significativamente em relação às inclinações menores (-5º e 5º), que por sua vez, tiveram diferenças significativas da posição em que os dosadores estavam nivelados, dados estes, que ratificam os dados apresentados das avaliações dos mecanismos dosadores. Na Figura 18, têm-se as análises de regressão dos mecanismos dosadores de fertilizantes PLAN 3/4, PLAN 1 e PLAN 2 nas taxas 1 e 2, em função de diferentes inclinações longitudinais. Verifica-se que o mecanismo helicoidal PLAN ¾ apresentou a maior diferença em entre as taxas. A diferença observada foi de 228,0 e CV de 37,8% para a taxa 1 e de 479,2 e CV de 26,1% para a taxa 2. Este mecanismo é tido no mercado como mecanismo genérico, sendo o mais barato atualmente. Em contrapartida, o mesmo não possui confiabilidade de dosagem. Observa-se a falta de itens, que poderiam contribuir para um melhor desempenho do equipamento, tais como: barreira para estabilização do fluxo do fertilizante, helicoidal com maior profundidade e, menor folga entre o helicóide e o corpo do mecanismo e, etc.. Diferente do observado por Siqueira (2008), onde o autor cita que com os menores passos ocorrem menores oscilações na dosagem de fertilizante quando a semeadora é submetida a inclinações longitudinais. Os resultados comprovam as observações de Altmann et al. (2010), o qual cita que os principais fatores que influenciam o funcionamento dos mecanismos dosadores de fertilizantes são: inclinação de trabalho, velocidade de acionamento e o tipo de fertilizante. Pois, quanto maior as inclinações, maiores serão os erros de dosagens de fertilizantes e, quanto maior a taxa de dosagem, maior será o erro também.

60 47 (a) PLAN 3/4 - Taxa 1 (b) PLAN 3/4 - Taxa y = x R² = ** y = x R² = ** (c) PLAN 1 - Taxa 1 (d) PLAN 1 - Taxa y = x R² = ** 0 (e) PLAN 2 - Taxa 1 (f) PLAN 2 - Taxa 2 y = x R² = ** y = x R² = ** (**) Significativo ao nível de 1% de probabilidade Figura 18. Análise de regressão dos mecanismos dosadores de fertilizantes: (a) e (b) PLAN 3/4, ¾" - taxa 1 e 2 ; (c) e (d) PLAN 1, 1" - taxa 1 e 2 e (e) e (f) PLAN 2, 2" - taxa 1 e 2 em função de diferentes inclinações longitudinais y = x R² = ** Na Figura 19, são apresentadas as análises de regressão dos mecanismos dosadores de fertilizantes PLASDAP 1 e PLASA 1, nas taxas 1 e 2, em função de diferentes inclinações longitudinais, os quais apresentaram até o momento os melhores desempenhos. Como pode ser observado na Figura 19, principalmente o mecanismo PLASDAP 1 (a), apresentou uma curva linear significativa, ao nível de 1% de probabilidade e, com R 2 de 95%. Além de apresentar baixa diferença das doses entre os ângulos de -15 e +15 de apenas 58,7 para a taxa 1 e de 131,9 para a taxa 2.

61 48 (a) PLASDAP 1 - Taxa 1 (b) PLASDAP 1 - Taxa y = x R² = ** 0 y = x R² = ** (c) PLASA 1 - Taxa 1 (d) PLASA 1 - Taxa y = x R² = * 0 y = x R² = * (**) Significativo ao nível de 1% de probabilidade Figura 19. Análise de regressão dos mecanismos dosadores de fertilizantes (a) e (b) PLASDAP 1, 1" - taxas 1 e 2 e (c) e (d) PLASA 1, 1" - taxas 1 e 2 em função de diferentes inclinações longitudinais. Na Figura 20, são apresentadas as análises de regressão dos mecanismos dosadores de fertilizantes PLASDAP 2 e PLASA 2, nas taxas 1 e 2, em função de diferentes inclinações longitudinais, assim como os mecanismos PLASDAP 1 e PLASA 1 (mesmo fabricante) apresentaram os melhores desempenhos. Vale frisar, que os mecanismos PLASDAP 2 e PLASA 2 possuem passo de rosca de 2. Após a avaliação, o mecanismo PLASDAP 1 obteve o melhor resultado entre os modelos de mecanismos dosadores de fertilizantes do mercado nas diferentes inclinações longitudinais, no quesito de amplitude da curva de regressão. Apresentando a menor diferença de dosagem de fertilizantes, quando submetidos a inclinações, sendo o erro de 58,7, obtendo CV de 8,9%. O principal fator que contribuiu para estes resultados foi o fato dos modelos desta empresa, trabalharem com rosca sólida, além, de possuir comporta de regularização de fluxo, o que contribui para a menor variação dos erros de dosagem. Dos mecanismos apresentados até o momento, apenas o JD 2 e PLASDAP 1 obteve desempenho regular, apresentando as menores variações.

62 49 (a) PLASDAP 2 - Taxa 1 (b) PLASDAP 2 - Taxa 2 y = x R² = 0.905** (c) PLASA 2 - Taxa 1 (d) PLASA 2 - Taxa 2 y = x R² = ** y = x R² = ** y = x R² = ** (**) Significativo ao nível de 1% de probabilidade Figura 20. Análise de regressão dos mecanismos dosadores de fertilizantes (a) e (b) PLASDAP 2, 2" - taxas 1 e 2 e (c) e (d) PLASA 2, 2" - taxas 1 e 2 em função de diferentes inclinações longitudinais. Um problema, identificado nos mecanismos comerciais, diz respeito aos espaços (folgas) entre a rosca e o corpo dos mecanismos e, também, os espaços no centro da rosca helicóide vazado, onde acaba por escorrer o fertilizante produto, quando as semeadoras estão em sentido de aclive no terreno (+15 ) (Anexo 2). Na Figura 21, são apresentadas as regressões dos dosadores helicoidais de fertilizantes para os mecanismos: PROT 1, PROTSEG 1, PROT 2 e PROTSEG 2, nas taxas 1 e 2, em função de diferentes inclinações longitudinais. Como pode ser observado no gráfico, os resultados dos protótipos foram satisfatórios, obtendo bons resultados, quando comparados aos demais mecanismos. Como exemplo, tem-se o erro médio na dosagem utilizando o protótipo de helicoidal de 1 (PROT 1) foi de 59,6 e 114,4 para as taxas 1 e 2. Outro fato, que chama a atenção, é que a inclinação da curva de regressão diminuiu consideravelmente em relação aos demais helicoidais (mecanismos) testados e apresentando uma menor variação de dosagem nos ângulos de -5 e +5º, quando comparado aos demais mecanismos avaliados.

63 ) (a) PROT 1 - Taxa 1 (b) PROT 1 - Taxa 2 y = x R² = ** (c) PROTSEG 1 - Taxa 1 (d) PROTSEG 1 - Taxa 2 y = x R² = 0.56** 0 (e) PROT 2 - Taxa 1 (f) PROT 2 - Taxa 2 y = x R² = ** y = x R² = ** y = x R² = ** y = 4.455x R² = 0.656** (g) PROTSEG 2- Taxa 1 (h) PROTSEG 2 - Taxa 2 y = x R² = ** y = x R² = ** (**) Significativo ao nível de 1% de probabilidade Figura 21. Análise de regressão dos mecanismos dosadores de fertilizantes (a) e (b) PROT 1, 1" - taxas 1 e 2; (c) e (d) PROTSEG, 1" - taxas 1 e 2; (e) e (f) PROT 2, 2" - taxas 1 e 2 e (g) e (h) PROTSEG 2, 2" - taxas 1 e 2 em função de diferentes inclinações longitudinais.

64 Avaliação de dosagens em inclinação transversal Na Tabela 8, têm-se as diferenças em de fertilizantes dosados nos diferentes ângulos de inclinações transversais. As menores diferenças de dosagem foram observadas nos mecanismos FAP 2, com respectivos 3,93 e 3,03, taxas 1 e 2, respectivamente, e média de entre as taxas 1 e 2 de 3,5. E o mecanismo que apresentou o maior erro médio de dosagem foi o PROTSEG 2, com média de 56,4 kg ha -1. Tabela 8. Diferenças observadas nas diferentes inclinações transversais. Mecanismos Diferença ( ) Taxa 1 Taxa 2 FNG 1 4,09 21,82 FAP 1 4,09 22,83 FNG 2 6,90 39,26 FAP 2 3,93 3,03 JD 1 8,02 17,61 JD 2 15,98 39,03 SEM56 1.3/4 1,12 6,67 SEMAN 1.3/4 6,95 4,04 SEM25 1 6,45 13,12 SEMAN 1 2,24 9,31 SEM36 2 2,92 9,03 SEMAN 2 16,66 25,01 PLAN 3/4 21,65 36,29 PLAN 1 22,55 29,28 PLAN 2 7,29 12,56 PLASDAP 1 9,03 23,61 PLASA 1 3,25 11,67 PLASDAP 2 1,57 10,09 PLASA 2 0,22 21,93 PROT 1 3,87 9,98 PROTSEG 1 13,52 23,89 PROT 2 23,33 3,48 PROTSEG 2 42,29 70,55 Analisando, as diferenças de dosagem nas taxas 1 e 2, têm-se o menor erro observado pelo mecanismo PLASA 2 com 0,22. As características construtivas (eixo sólido, folgas mínimas entre o eixo e o corpo do mecanismo), conferem os bons resultados apresentados, não somente nos ângulos transversais, como nos

65 52 longitudinais, como já mencionado anteriormente. Porém, este tipo de mecanismo apresenta maior dificuldade no sistema de autolimpeza, podendo, apresentar entupimentos do sistema, quando utilizados fertilizantes úmidos. Na Figura 22, têm-se as análises de regressão para os mecanismos dosadores de fertilizantes FNG 1, FAP 1, taxas 1 e 2, em função das diferentes inclinações transversais. Observa-se que os mecanismos FNG 1 e FAP 1, apresentaram grande semelhança nas dosagens, principalmente na taxa 1, ambos apresentaram valores próximos, com 4,09 de erro médio. Já na taxa 2 o erro observado foi de 21,82 e 22,83. (a) FNG 1 - Taxa 1 (b) FNG 1 - Taxa y = x x R² = * 0 y = x x R² = * (c) FAP 1 - Taxa 1 (d) FAP 1 - Taxa y = x x R² = * y = x x R² = * (**) Significativo ao nível de 1% de probabilidade Figura 22. Análise de regressão dos mecanismos dosadores de fertilizantes (a) e (b) FNG 1, 1" - taxas 1 e 2 e (c) e (d) FAP 1, 1" - taxas 1 e 2em função de diferentes inclinações transversais. Embora, os dados sejam considerados estatisticamente significativos para os erros de dosagem transversais, as diferenças (erros) entre as doses são menores (Tabela 8), que os erros nas avaliações realizadas com inclinações longitudinais.

66 53 Na Figura 23, têm-se as análises de regressão para os mecanismos dosadores de fertilizantes FNG 2, FAP 2, taxas 1 e 2 em função das diferentes inclinações transversais. Os mecanismos apresentaram maior dispersão dos dados quando comparados com os mecanismos da Figura 22. A diferença entre os mecanismos FNG 2 e FAP 2, em relação aos mecanismos FNG 1 e FAP 1, é justamente o passo de rosca. No primeiro é 2 e no segundo 1. (a) FNG 2 - Taxa 1 (b) FNG 2 - Taxa 2 y = x x R² = * (c) FAP 2 - Taxa 1 (d) FAP 2 - Taxa 2 y = x x R² = ** y = x x R² = * (**) Significativo ao nível de 1% de probabilidade Figura 23. Análise de regressão dos mecanismos dosadores de fertilizantes (a) e (b) FNG 2, 2" - taxas 1 e 2 e (c) e (d) FAP 2, 2" - taxas 1 e 2 em função de diferentes inclinações transversais y = x x R² = * Semelhante os gráficos de regressões da Figura 23, os gráficos da Figura 24 apresentaram comportamentos semelhante de erro nas dosagens de fertilizantes, quando submetidos a trabalho em inclinações transversais. No caso do mecanismo JD 1, os erros foram menores na taxa 1 (Figura 24a) em relação a taxa 2 (Figura 24b). Vale frisar que os mecanismos JD 1 e JD 2 possuem uma comporta lateral ao sentido do eixo dosador, fazendo com que o fertilizante seja liberado após transbordá-la, diminuindo assim o efeito de vazio, provocado pelo fim de cada pulso do espiral do helicóide. Apresentaram também comportamento de dosagem mais próximo entre os mecanismos de 1 (JD 1) e 2 (JD 2).

67 54 Com destaque para o mecanismo JD 2 apresentando correlação de 89%. Outro detalhe é que estes mecanismos apresentam os maiores comprimentos de helicóide, quando comparados aos demais. (a) JD 1 - Taxa 1 (b) JD 1 - Taxa y = x x R² = * y = x x R² = * (c) JD 2 - Taxa 1 (d) JD 2 - Taxa 2 y = x x R² = 0.763* y = x x R² = ** (**) Significativo ao nível de 1% de probabilidade Figura 24. Análise de regressão dos mecanismos dosadores de fertilizantes (a) e (b) JD 1, 1" - taxas 1 e 2 e (c) e (d) JD 2, 2" - taxas 1 e 2 em função de diferentes inclinações transversais. Na Figura 25, são apresentados os gráficos de regressões para os mecanismos SEM56 1.3/4, SEMAN 1.3/4, SEM25 1 e SEMAN 1, taxas 1 e 2, em função de diferentes inclinações transversais. Os mecanismos SEM56 1.3/4 e SEM25 1, na taxa 2, apresentaram as maiores dispersão dos valores. Contudo, na média os erros foram de 3,9 e 9,8. Assim, como os erros ocorridos nas inclinações longitudinais, os mecanismos com menor passo de rosca apresentam os maiores erros nas dosagens nas inclinações transversais. Dentre os fatores que possam estar contribuindo para tal evento, destaca-se a velocidade de rotação dos mecanismos, necessários para mantém a mesma taxa de dosagem. Contudo, dentre os mecanismos de passo menores, há grade variação entre os diferentes modelos avaliados.

68 (a) SEM56 1.3/4 - Taxa 1 (b) SEM56 1.3/4 - Taxa 2 y = x x R² = * (c) SEMAN 1.3/4 - Taxa 1 (d) SEMAN 1.3/4 - Taxa 2 y = x x R² = ** 0 (e) SEM Taxa 1 (f) SEM Taxa y = x x R² = * (g) SEMAN 1 - Taxa 1 (h) SEMAN 1 - Taxa 2 y = x x R² = 0.408* y = x x R² = ** y = x x R² = * y = 0.058x x R² = ns y = x x R² = ns (*) Significativo ao nível de 5% de probabilidade (**) Significativo ao nível de 1% de probabilidade Figura 25. Análise de regressão dos mecanismos dosadores de fertilizantes (a) e (b) SEM56 1.3/4, 1.¾ - taxas 1 e 2; (c) e (d) SEMAN 1.3/4, 1.¾ - taxas 1 e 2; (e) e (f) SEM25 1, 1" - taxas 1 e 2 e (g) e (h) SEMAN 1, 1" - taxas 1 e 2 em função de diferentes inclinações transversais.

69 56 Na Figura 26, são apresentados os gráficos de regressões para os mecanismos SEM36 2 e SEMAN 2, taxas 1 e 2, em função de diferentes inclinações transversais. Foram observados erros mais acentuados, com maior dispersão dos valores, como pode ser observado na Figura 26a e b. Semelhante ao apresentado pelo mecanismo SEM56 1.3/4 e SEM25 1, o mecanismo SEM36 2 apresentou erro de 6 Kg ha -1. E o mecanismo SEMAN 2 apresentou valor de 20,8 Kg ha -1. Vale ressaltar, que ambos os mecanismos possuem passo de 2 e, o mecanismo SEMAN 2 é o modelo atual, ou seja, deveria ser mais preciso que o mecanismo SEM36 2. Porém, o que se observa é o contrário. Dentre os fatores que podem contribuir para o aumento dos erros de dosagem em inclinações transversais, sendo um dos mais importantes é o sentido de rotação da rosca (helicóide), ou seja, se ela é esquerda ou direita, principalmente nos mecanismos que possuem a comporta de saída na lateral do mecanismo, a exemplos do modelos JD 1 e JD 2. Vale ressaltar, que todos os espécimes avaliados possuem sentido de rotação direita. (a) SEM Taxa 1 (b) SEM Taxa 2 y = x x R² = * (c) SEMAN 2 - Taxa 1 (d) SEMAN 2 - Taxa 2 y = x x R² = 0.475* y = x x R² = * (*) Significativo ao nível de 5% de probabilidade (**) Significativo ao nível de 1% de probabilidade Figura 26. Análise de regressão dos mecanismos dosadores de fertilizantes (a) e (b) SEM36 2, 2" - taxas 1 e 2 e (c) e (d) SEMAN 2, 2" - taxas 1 e 2 em função de diferentes inclinações transversais y = x x R² = *

70 57 Na Figura 27, são apresentados os gráficos de regressões para os mecanismos PLAN 3/4, PLAN 1 e PLAN 2, taxas 1 e 2, em função de diferentes inclinações transversais. A menor amplitude de erro de dosagem, em função das inclinações transversais, foi obtido pelo mecanismo PLAN 1 (Figura 27c) na taxa 1. Notase, que o mecanismo PLAN 3/4, com passo de rosca de 3 / 4 " apresentou o maior erro de dosagem quando comparado com os mecanismos PLAN 1 e PLAN 2. Sendo de 29, 25,9 e 9,9 Kg ha -1 respectivamente (a) PLAN 3/4 - Taxa 1 (b) PLAN 3/4 - Taxa 2 y = x x R² = ** 0 y = x x R² = ** (c) PLAN 1 - Taxa 1 (d) PLAN 1 - Taxa y = x x R² = ** (e) PLAN 2 - Taxa 1 (f) PLAN 2 - Taxa 2 y = x x R² = ** y = x x R² = 0.647** y = x x R² = ** (**) Significativo ao nível de 1% de probabilidade Figura 27. Análise de regressão dos mecanismos dosadores de fertilizantes: (a) e (b) PLAN 3/4, 3 / 4 " - taxa 1 e 2; (c) e (d) PLAN 1, 1" - taxa 1 e 2 e (e) e (f) PLAN 2, 2" - taxa 1 e 2 em função de diferentes inclinações transversais.

71 58 Na Figura 28, são apresentados os gráficos de regressões para os mecanismos PLASDAP 1 e PLASA 1, taxas 1 e 2, de passo de rosca de 1 em função de diferentes inclinações transversais. Os mecanismos PLASDAP 1 e PLASA 1, apresentaram menor dispersão dos valores de dosagem de fertilizantes. Os erros observados foram de 16,3 e 7,5 respectivamente. A diferença na taxa 1, foi superior a observada na taxa 2 e, o menor erro, foi observado para o mecanismo no modelo antigo. A diferença entre modelo antigo e novo é a presença de comporta utilizada para a regularização do fluxo de fertilizante e, base de apoio do eixo do helicóide. Isto pode estar comprometendo seu desempenho. De todos os mecanismos avaliados, até o momento, o mecanismo PLASA 1 não apresentou diferenças significativas de dosagem nos diferentes ângulos de inclinação. Ou seja, a dosagem de fertilizante não sofreu nenhuma influência, quando submetidos as inclinações transversais. 200 (a) PLASDAP 1 - Taxa 1 (b) PLASDAP 1 - Taxa y = x x R² = ** y = x x R² = ** (c) PLASA 1 - Taxa 1 (d) PLASA 1 - Taxa 2 y = x x R² = ns 0 (**) Significativo ao nível de 5% de probabilidade ( ns ) Não significativo ao nível de 5% de probabilidade Figura 28. Análise de regressão dos mecanismos dosadores de fertilizantes (a) e (b) PLASDAP 1, 1" - taxas 1 e 2; (c) e (d) PLASA 1, 1" - taxas 1 e 2 em função de diferentes inclinações transversais. y = x x R² = ns

72 59 Esta variação, entre o modelo antigo e o novo, já foi observado anteriormente em outros mecanismos. Este fato demonstra a falta de ensaios, por parte da própria empresa, para se verificar as atualizações nos equipamento e evitar erros que possam prejudicar os usuários. Embora, os erros de dosagem em ângulos transversais são menores, o mesmo ocorre, como os apresentados nas avaliações realizadas nas simulações de inclinações em ângulos longitudinais, em que apresentaram os maiores erros e podem implicar prejuízos ao processo de semeadura. Na Figura 29, são apresentados os gráficos de regressões para os mecanismos PLASDAP 2 e PLASA 2, taxas 1 e 2, em função de diferentes inclinações transversais. Semelhante ao observado na Figura 28, os mecanismos PLASDAP 2 e PLASA 2 apresentaram comportamento semelhante aos modelos com passo de rosca de 1. O modelo PLASDAP 2 (atual) apresentou erro de 5,8 contra 11,1 do modelo PLASA 2 (antigo). Apresentando melhora na precisão de dosagem em relação a versão anterior. (a) PLASDAP 2 - Taxa 1 (b) PLASDAP 2 - Taxa 2 y = 0.003x x R² = ** (c) PLASA 2 - Taxa 1 (d) PLASA 2 - Taxa 2 y = x x R² = 0.5** y = 0.056x x R² = ** y = x x R² = ** (*) Significativo ao nível de 5% de probabilidade (**) Significativo ao nível de 1% de probabilidade Figura 29. Análise de regressão dos mecanismos dosadores de fertilizantes (a) e (b) PLASDAP 2, 2" - taxas 1 e 2 e (c) e (d) PLASA 2, 2" - taxas 1 e 2 em função de diferentes inclinações transversais.

73 60 Na Figura 30, são apresentadas as análises de regressões para os mecanismos PROT 1 e PROTSEG 1, em função de diferentes inclinações transversais. Observam-se menores variações de dispersão dos dados de erros de dosagens, apresentando valores mais próximos entre si para cada ângulo de inclinação avaliado, principalmente quando comparados aos apresentados pelos mecanismos PLANT 3/4, PLANT 1 e PLAN 2, nas taxas 1 e 2, apresentados na Figura 27. Valores estes, próximos aos obtidos pelos mecanismos com bom desempenho. (a) PROT 1 - Taxa 1 (b) PROT 1 - Taxa y = x x R² = ** y = x x R² = ** (c) PROTSEG 1 - Taxa 1 (d) PROTSEG 1 - Taxa y = 0.02x x R² = ** y = x x R² = ** (**) Significativo ao nível de 1% de probabilidade Figura 30. Análise de regressão dos mecanismos dosadores de fertilizantes (a) e (b) PROT 1, 1" - taxas 1 e 2 e (c) e (d) PROTSEG 2, 1" - taxas 1 e 2 em função de diferentes inclinações transversais. Os mecanismos PROT 1 e PROTSEG 1, apresentaram comportamento semelhante na dispersão dos valores de dosagem de fertilizante. Porém, quando analisado os dados em números absolutos, o mecanismo PROTSEG 1 apresenta erros médios de dosagens mais elevados, com valores de 18,7 contra 6,9 respectivamente. O modelo PROTSEG 1 apresenta pequenas folgas nos encaixes entre os segmentos de helicóide (protótipo segmentado), fica evidente, que em se tratando do

74 61 trabalho em ângulos de inclinação longitudinal e transversal, os protótipos de helicoides segmentados, apresentam, maior erro de dosagem quando comparado com o mesmo protótipo de helicóide único. Contudo, tais erros são menores que alguns modelos comerciais avaliados. Na Figura 31, são apresentadas as análises de regressões para os mecanismos PROT 2 e PROTSEG 2, em função de diferentes inclinações transversais. Semelhante ao observado para os mecanismos PROT 1 e PROTSEG 1, os mecanismos PTOR 2 e PROTSEG 2 apresentaram o mesmo comportamento, demonstrando que se segmentar o helicóide, aumenta-se o erro de dosagem de fertilizante. Os erros observados foram de 13,4 e 56,4 respectivamente. (a) PROT 2 - Taxa 1 (b) PROT 2 - Taxa 2 y = x x R² = * y = x x R² = 0.831* (c) PROTSEG 2 - Taxa 1 (d) PROTSEG 2 - Taxa 2 y = 0.023x x R² = ** (*) Significativo ao nível de 5% de probabilidade (**) Significativo ao nível de 1% de probabilidade Figura 31. Análise de regressão dos mecanismos dosadores de fertilizantes (a) e (b) PROT 2, 2" - taxas 1 e 2 e (c) e (d) PROTSEG 2, 2" - taxas 1 e 2 em função de diferentes inclinações transversais y = x x R² = ** Vale ressaltar que, mesmo sendo menores os erros de dosagem dos mecanismos dosadores de fertilizantes, quando submetidos a trabalho em inclinações

75 Coeficiente de Variação (%) 62 transversais, comparando-os aos erros de dosagem em inclinações longitudinais, os mesmos ainda existem e, tais erros, ainda que menores, podem causar problemas em consequência da sub ou super fertilização do solo. 6.3 Classificação geral dos mecanismos dosadores No gráfico da Figura 32 são apresentados os coeficientes de variação, obtidos para os mecanismos dosadores de fertilizantes, do tipo helicoidal, avaliados no ensaio, classificados segundo Gomes (1990), onde ao estudar os coeficientes de variação em ensaios agrícolas, classificou-os como: baixos, quando inferiores a 10%; médios, entre 10 e 20%; altos, quando estão entre 20 e 30%; e muito altos, quando são superiores a 30%. Na primeira classe (CV baixo) têm-se os mecanismos JD 2, PLASDAP 2, PROT 1, PROT 2, PROTSEG 1, PROTSEG2, PLASDAP 1 e FAP Coeficente de Variação Geral 19,9 20,4 15,6 15,7 5,1 6,5 6,9 7,1 7,3 7,7 7,7 9,7 10,1 10,3 10,3 10,5 11,3 11,6 12,9 13,2 30,1 30,8 26,0 Mecanismo Dosadores Figura 32. Coeficiente de variação obtido para os mecanismos dosadores de fertilizantes: verde - classe 1 (CV < 10%); amarelo - classe 2 (CV > 10 e < 20%) ; laranja classe 3 (CV > 20%) e vermelho classe 4 (CV > 30%). O menor coeficiente de variação foi obtido pelo mecanismo JD 2, com CV médio de 5,1%, seguido dos mecanismos PLASDAP 2 e PROT 1 com CV de 6,5

76 63 e 6,9% respectivamente. De acordo Portella et al. (1998), o coeficiente de variação indica o percentual de irregularidade de uma determinada variável observada. Sendo assim, quanto menor o seu valor, melhor é o desempenho do mecanismo. Dentre os fatores, possíveis para explicar a menor variação de dosagem, e consequentemente menor coeficiente de variação do mecanismo JD 2, uma delas é a posição de saída do fertilizante. No caso do mecanismo JD 2, a comporta se localiza transversalmente (lateralmente) ao eixo do mecanismo dosador e, ha presença de um tubo de pvc rígido no centro do mecanismo (como se fosse um eixo sólido), contribui para a diminuição do espaços vazios, evitando assim, o escorrimento de fertilizantes quando operado em ângulos de inclinação positivas (simulando a semeadura em ascendendo a rampa). Já o mecanismo PLASDAP 2, apresenta orifício de saída posicionada de forma longitudinal ao eixo do mecanismo, Porem, seu helicóide é sólido, contribuindo para um menor erro de dosagem, principalmente nos ângulos de inclinação longitudinal. Observa-se, com exceção dos mecanismos PROT 1, PROTSEG 1 e PLASDAP 1, em ordem de classificação de CV (Figura 31), os mecanismos com passo de rosca de 2 apresentam menor variação das dosagens, quando comparadas aos mecanismos de 1. Outro fato observado é a presença dos protótipos na primeira classe, com valores inferiores de coeficiente de variação da ordem de 7,7%, demonstrando desempenho excelente, quando analisado o protótipo como um todo. Outra vantagem do uso do protótipo é seu custo de fabricação, em grande quantidade (acima de 10 peças), seu valor é de, aproximadamente, R$ 50,0, se tornando uma opção economicamente viável e com qualidade e, precisão, quando comparado aos demais, com preços variando de R$ 40 a 96,0 por unidade, dependendo do modelo. Os mecanismos classificados na classe 4 (CV muito alto) foram: SEM56 1.3/4, e PLAN 3/4, com coeficiente de variação na ordem de 30,1 e 30,8% respectivamente. Ambos os mecanismos possuem passo de rosca de ¾, o fator que contribuiu para o aumento do CV, foi a questão que mecanismos com passo de roscas menores, apresentam maior rotação quando comparados aos mecanismos de passo de rosca com maior, exemplo 1 ou 2, assim, a questão de fluxo de alimentação pode estar sendo influenciada, originando os erros de dosagens. Visto que, com alta rotação do helicóide, a mesma não é preenchida por completo pelo fluxo de fertilizante.

77 64 Na Tabela 9, são apresentadas as variações em percentuais dos erros de dosagens dos mecanismos, em relação aos ângulos de inclinações positivas e negativas. Na média as menores variações percentuais foram observadas nos mecanismos JD 2 e PLASDAP 2 com 8,5 e 9,8%. Apresentando conexão com os dados de coeficiente de variação apresentados na Figura 33, onde ambos os mecanismos, apresentaram os melhores coeficiente de variação. Tabela 9. Percentual de variação na dosagem dos mecanismos dosadores helicoidais em função dos ângulos de inclinação. Mecanismos Ângulo Negativo Ângulo Positivo Média JD 2 8,3 8,7 8,5 PLASDAP 2 9,7 9,9 9,8 PROT 2 10,2 10,5 10,4 PROT 1 8,9 13,4 11,1 PLASA 1 12,4 12,4 12,4 PLASDAP 1 12, ,7 PROTSEG 1 12,2 13,1 12,7 PROTSEG 2 12,8 14,7 13,8 FAP 2 13,5 15,6 14,6 FNG 2 14,0 16,4 15,2 PLASA 2 13,7 17,0 15,3 PLAN 2 16,4 18,2 17,3 JD 1 20,1 17,0 18,6 FAP 1 19,6 21,0 20,3 FNG 1 18,2 22,5 20,4 SEMAN 1.3/4 20,1 26,3 23,2 PLAN 1 20,5 30,6 25,6 SEMAN 1 20,4 31,9 26,1 SEM ,0 35,8 29,9 SEMAN 2 24,4 35,9 30,2 SEM56 1.3/4 36,2 42,0 39,1 SEM ,3 49,6 44,0 PLAN ¾ 40,1 50,7 45,4 (%) Os mecanismos que apresentaram as maiores variações percentuais de variação de dosagem foram: SEM / 4 (39,1%), SEM25 1 (44%) e PLAN 3/4

78 65 (45,4%). Analisando a Tabela 8, nota-se, que as inclinações com ângulos positivos apresentaram tendência de incremento dos erros, com exceção do mecanismo JD 1, apresentando comportamento inverso, ou seja, nos ângulos negativos, os erros de dosagem foram maiores, que os erros apresentados quando submetido a trabalho em ângulos positivos, e no caso do mecanismo PLASA 1, que se manteve estável, o erro em ambos os ângulos. 6.4 Análise estatística Como pode ser observado, houve inúmeras interações significativas a 1% de probabilidade pelo teste t. Ainda, de acordo com a Tabela 10, as interações mecanismo x repetição não apresentaram diferenças estatísticas significativas. Tabela 10. Análise de interações significativas entre os tratamentos ao nível de 5% de probabilidade pelo teste t. Fonte GL Tipo III SS Quad. Médio Valor F Pr > F Mecanismos dosadores , , <,0001** Mecanismos*repetição ,24 7,40 0,25 1,000 ns Inclinação longitudinal , , ,3 <,0001** Inclinação transversal 4,84 200,21 6,82 <,0001** Taxa de dosagem , , <,0001** Mecanismos x longitudinal , ,60 60,31 <,0001** Mecanismos x transversal ,59 126,34 4,31 <,0001** Mecanismos x Taxa , ,84 73,89 <,0001** Longitudinal x transversal ,47 290,61 9,91 <,0001** Longitudinal x Taxa , ,60 137,21 <,0001** Transversal x Taxa 4 72,39 18,09 0,62 0,6506 ns Mecanismos x longitudinal x transversal ,04 160,17 5,46 <,0001** Mecanismos x transversal x Taxa ,18 28,57 0,97 0,5496 ns Longitudinal x transversal x Taxa 4 135,61 33,90 1,16 0,3287 ns Mecanismos x longitudinal x transversal x Taxa ,09 72,82 2,48 <,0001** ( ns ) Não significativo (**) Significativo ao nível de 1% de probabilidade

79 66 Na Tabela 11, é apresentada a análise de variância para os mecanismos dosadores de fertilizantes (helicóide) avaliados e suas interações. Fato de destaque é a observação de significância para os tratamentos envolvendo inclinações transversais. Pressupunha-se, com a montagem dos mecanismos dosadores de fertilizantes, no sentido longitudinal ao deslocamento das semeadoras (semeadoras atuais), este efeito de erro, seria evitado, contudo, os erros apresentados anteriormente, foram considerados significativos. Observou-se que, mesmo sendo menor, o erro na dosagem de fertilizantes causado pela inclinação transversal existe (Tabela 8). As interações entre mecanismos x ângulos longitudinais são facilmente compreendidas, quando se analisam os gráficos de regressões dos mecanismos apresentados anteriormente. Estes efeitos, também foram comprovados por trabalho de Ferreira et al. (2010), onde se avaliou 4 mecanismos dosadores, submetidos a inclinações positivas ao sentido de deslocamento, os quais, ocasionaram maiores variações percentuais na quantidade de fertilizante distribuído, para cada dosador avaliado. Com exceção dos mecanismos SEMAN 1 e PLASA 1, os demais foram considerados estatisticamente significativos para as inclinações transversais. No caso do mecanismo SEMAN 1, o mesmo apresentou valores expressivos (amplitude) nos erros de dosagem de fertilizante, em todos os ângulos de inclinações transversais, não sendo possível identificar diferenças, ou mesmo tendências, sendo este tipo de erro randômico. Para o mecanismo PLASA 1, o fator que contribuiu para a não significância, foi a baixa variação a que o mecanismo apresentou dos erros de dosagem (Figura 19c e d), apresentando, comportamento de baixa dispersão dos dados de peso, observado nos gráficos de regressões. As taxas de dosagens utilizadas foram consideradas altamente significativas (Pr > F; 0,0001). Mesmo com os expressivos erros de dosagens de fertilizantes, principalmente nos ângulos de inclinações longitudinais. Apenas três mecanismos não apresentaram interações entre as inclinações longitudinais e transversais, sendo eles: SEMAN 1, PLASA 1 e PROT 2. Os mecanismos SEMAN 1 e PLASA 1 possuem passo de rosca de 1 enquanto o mecanismo PROT 2 possui passo de rosca de 2.

80 67 Tabela 11. Desdobramento as interações estatísticas identificadas entre as fontes de variações. Inclinações Taxa de Interações Mecanismos Longitudinal Transversal Dosagem Long. x Tran. Long. x Taxa Tran. x Taxa Long. x Tran. x Taxa Pr > F; FNG 1 <,0001 <,0001 <,0001 <,0001 <,0001 <,0001 <,0001 FAP 1 <,0001 <,0001 <,0001 <,0001 <,0001 <,0001 0,3094 FNG 2 <,0001 <,0001 <,0001 <,0001 <,0001 <,0001 <,0001 FAP 2 <,0001 <,0001 <,0001 0,0016 <,0001 <,0001 <,0001 JD 1 <,0001 <,0001 <,0001 <,0001 <,0001 <,0001 <,0001 JD 2 <,0001 <,0001 <,0001 0,0004 <,0001 <,0001 0,0004 SEM56 1.3/4 <,0001 0,0114 <,0001 0,0066 <,0001 0,1878 0,0183 SEMAN 1.3/4 <,0001 <,0001 <,0001 0,0008 <,0001 <,0001 0,0003 SEM25 1 <,0001 0,0503 <,0001 0,0016 0,4301 0,9808 0,9805 SEMAN 1 <,0001 0,3041 <,0001 0,0849 0,4703 0,9998 0,9886 SEM36 2 <,0001 <,0001 <,0001 <,0001 <,0001 0,0002 0,0468 SEMAN 2 <,0001 <,0001 <,0001 <,0001 <,0001 0,0074 <,0001 PLAN 3/4 <,0001 <,0001 <,0001 <,0001 <,0001 <,0001 <,0001 PLAN 1 <,0001 <,0001 <,0001 <,0001 <,0001 <,0001 <,0001 PLAN 2 <,0001 <,0001 <,0001 <,0001 <,0001 0,1196 0,0044 PLASDAP 1 <,0001 <,0001 <,0001 <,0001 <,0001 <,0001 <,0001 PLASA 1 <,0001 0,4234 <,0001 0,2935 0,4866 0,5712 0,1866 PLASDAP 2 <,0001 <,0001 <,0001 <,0001 <,0001 <,0001 <,0001 PLASA 2 <,0001 <,0001 <,0001 <,0001 <,0001 <,0001 0,0013 PROT 1 <,0001 <,0001 <,0001 <,0001 <,0001 0,4255 0,0085 PROTSEG 1 <,0001 <,0001 <,0001 <,0001 <,0001 <,0001 <,0001 PROT 2 <,0001 0,0352 <,0001 0,1757 0,4466 0,3109 0,1426 PROTSEG 2 <,0001 <,0001 <,0001 0,2764 <,0001 <,0001 0,0005 Não significativo Significativo ao nível de 5% de probabilidade Significativo ao nível de 1% de probabilidade 67

81 68 Contudo, o mecanismo PROT 2 apresentou a menor percentagem de erro de dosagem com apenas 10,4%. Enquanto, os mecanismos SEMAN 1 e PLASA 1 apresentaram valores médios de variação nas dosagens de 26,1 e 12,4% (Tabela 9). Vale ressaltar, como comentado anteriormente, os mecanismos com passo menor, apresentaram maiores variações de dosagem de produto, quando comparados, com os mecanismos com passo de rosca maiores 2. De acordo com os dados da Tabela 11, apenas dois mecanismos não apresentaram influencia das inclinações transversais sobre as taxas de dosagem. Novamente, o mecanismo PROT 2 apresentou o melhor comportamento, com 10,4% de variação de dosagem. Enquanto, os mecanismos PLASA 1, SEMAN 1 e SEM25 1 apresentaram percentual de erro na dosagem na ordem de 12,4; 26,1 e 44%. O fator que contribuiu para o alto percentual de erros, nas doses de produto, foi à má qualidade apresentada, por este mecanismo quanto ao acabamento. Este espécime, apresenta muita folga entre o helicóide e o mecanismo (Anexo 2), impossibilitando até mesmo uma calibração perfeita no simulador. Por outro lado, em casos de fertilizantes de má qualidade, com presença de fertilizante empedrado, este tipo de mecanismo, acaba por quebrar com maior facilidade os mesmos e, facilita a auto limpeza do helicóide pelo atrito do mesmo com o corpo do mecanismo dosador. Ainda, observando os dados das interações entre as inclinações transversais e a taxas de dosagem (Tabela 11), apenas 30,4% dos mecanismos não apresentaram interações significativas. No grupo têm-se os mecanismos SEM56 1.3/4, SEM25 1, SEMAN 1, PLAN 2, PLASA 1, PROT 1 e PROT 2. Deste grupo, apenas dois mecanismos apresentaram passo de rosca de 2, sendo eles: PLAN 2 e PROT 2. Outro detalhe, diz respeito ao tipo de rosca do helicóide dosador. Com exceção dos mecanismos PLASA 1, PROT 1 e PROT 2, que possuem rosca com eixo do tipo sólido, os demais, apresentam roscas do tipo vazado, ou seja, o helicóide é constituído apenas de um espiral de aço carbono. As interações triplas são difíceis de serem explicadas, contudo, como observado na Tabela 11, apenas 21,7% dos mecanismos não apresentaram interações significativas entre as inclinações longitudinais x transversais nas diferentes taxas de dosagem. Nota-se, que dentre estes grupos, os mecanismos SEM25 1, SEMAN 1, PLASA 1 e PROT 2 apresentaram baixo nível de interações. Pode se afirmar, que tais mecanismos

82 69 apresentam comportamento diferenciado dos demais. E novamente, o mecanismo PROT 2 de 2 de rosca, apresentou a menor percentagem de variação, com 10,4%. Os demais mecanismos foram influenciados pelas interações entre inclinações longitudinais, transversais e taxa. Esta interação ocorre em campo, pois durante a operação de semeadura, as máquinas são submetidas a várias interações e, tais mecanismos sendo susceptíveis a esta interações resultam em variações de dosagem. Uma solução para mitigar e/ou reduzir os erros de dosagem, visto que todos os mecanismos dosadores de fertilizantes sofrem interferências, quando submetidos a trabalhos em solo inclinado, seria a prática de plantio em nível. Largamente utilizada, na época do plantio convencional e hoje esquecida. Por realizar o plantio seguindo o nível do terreno, o impacto seria menor, visto que, os mecanismos não seriam expostos a grandes inclinações de trabalho.

83 70 7. CONCLUSÕES Todos os mecanismos dosadores de fertilizante apresentaram erros na dosagem de fertilizante, quando submetido a simulações de trabalhos em inclinações longitudinais. Os maiores erros de dosagem foram obtidos em ângulos de inclinação positivos, +5 e +15 em relação ao eixo de rotação do mecanismo dosador. As inclinações transversais apresentam menores erros de dosagem, quando submetidos a trabalho em inclinações transversais, contudo, foram estatisticamente significativas. A proposta de protótipo de helicóide dosador de fertilizante obteve bom desempenho, quando submetidos a trabalhos em inclinações longitudinais. O mecanismo PROT 2 apresentou a menor percentagem de erro de dosagem com apenas 10,4%. Os mecanismos dosadores com passo de 2 polegadas, apresentaram os menores erros de dosagem de fertilizantes. Os mecanismos com os menores passos de rosca apresentaram as maiores variações de dosagem, quando submetida às inclinações longitudinais e transversais.

84 71 Os mecanismos dosadores, que apresentaram os menores coeficientes de variações foram JD 2, seguido dos mecanismos PLASDAP 2 e PROT 1. Uma solução, para diminuir os erros de dosagens dos mecanismos dosadores de fertilizantes é, a operação de semeadura em nível, em que os mesmos serão expostos a menores níveis de inclinações e consequentemente a menores erros.

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93 80 Anexo 1. Detalhamento dos protótipos de dosador helicoidal de fertilizantes sólidos. 80

94 Anexo 2. Detalhamento de folgas, presentes em alguns mecanismos dosadores de fertilizantes, disponíveis no mercado. (A) folgas nas bordas e cento do helicóide, e (B) Uso de pvc para minimizar as folgas. 81