PALAVRAS-CHAVE: tecnologia de aplicação, agrotóxicos, pulverizadores.

COEFICIENTE DE ASSIMETRIA DE PERSON COMO PARÂMETRO DE AVALIAÇÃO DA UNIFORMIDADE DE DISTRIBUIÇÃO DE LÍQUIDO DAS PONTAS DE PULVERIZAÇÃO HIDRÁULICOS DE JATO PLANO Edney Leandro da Vitória 1, Mauri Martins Teixeira 2, Renato Adriane Alves Ruas 3 1. Professor Ajunto, Departamento de Ciências Agrárias e Biológicas da Universidade Federal do Espírito Santo, Campus São Mateus-ES (edney.vitoria@ceunes.ufes.br) 2. Professor Associado, Departamento de Engenharia Agrícola da Universidade Federal de Viçosa (DEA/UFV), Viçosa-MG 3. Professor Adjunto, Departamento de Agronomia da Universidade Federal de Viçosa, Campus Rio Parnaíba-MG Data de recebimento: 07/10/2011 - Data de aprovação: 14/11/2011 RESUMO Um dos fatores mais importantes a serem consideradas para seleção de pontas de pulverização é o padrão de deposição volumétrica. Portanto, por esta razão as pontas são os componentes mais importantes dos pulverizadores hidráulicos para aplicação de agrotóxicos. Este trabalho teve como objetivo avaliar o desempenho operacional de bicos de pulverização hidráulicos de jato plano, na uniformidade de distribuição volumétrica, levando em consideração o coeficiente de assimetria de Pearson, quando submetidos as diferentes pressões. Em ambiente controlado, avaliou-se a uniformidade de distribuição do líquido a 50 cm de altura da barra portabicos, nas faixas de pressão de 150 a 400 kpa. A uniformidade de distribuição volumétrica superficial dos bicos avaliados foi influenciada pela vazão nominal, pela pressão do líquido e pelo coeficiente de assimetria. Os bicos de jato plano apresentaram boa uniformidade de distribuição, sendo que o coeficiente de assimetria pode ser um bom parâmetro para definir esta uniformidade. PALAVRAS-CHAVE: tecnologia de aplicação, agrotóxicos, pulverizadores. COEFFICIENT OF PERSON ASYMMETRY AS PARAMETER FOR UNIFORMITY OF DISTRIBUTION OF LIQUID FOR HYDRAULICAL PEAKS OF SPRAYING OF SPURT PLAN SPURT HYDROMECHANICAL ENGINEERS PLAN ABSTRACT One of the parameters most important for election of spraying tips is the standard of volumetric deposition, therefore the tips are the components most important of the hydraulical sprays for application. This work had as objective to evaluate the operational performance of hydraulical peaks of spraying of plain spurt in the uniformity of volumetric distribution relating to the coefficient of asymmetry of Pearson, submitted the different pressures. In controlled environment, it was evaluated uniformity of distribution of the liquid the 50 cm of height of the bar doorpeaks, in the bands of pressure of 150 the 400 kpa. The uniformity of superficial volumetric distribution of the evaluated peaks was influenced by the nominal outflow, the pressure of the liquid and the coefficient of asymmetry. The peaks of plain spurt had presented good uniformity of distribution, being that the asymmetry coefficient can be a good parameter to define this uniformity. ENCICLOPÉDIA BIOSFERA, Centro Científico Conhecer - Goiânia, vol.7, N.13; 2011 Pág. 222

KEYWORDS: technology of application, chemicals for plant, sprays INTRODUÇÃO A maioria das aplicações de agrotóxicos é feita usando a pulverização, ou seja, pela geração e emissão de partículas líquidas. A divisão do líquido em pequenas gotas ocorre geralmente nas pontas de pulverização. Estes podem ser considerados os componentes mais importantes dos pulverizadores hidráulicos, pois, determinam as características do jato emitido. Segundo SIDAHMED (1998), os bicos têm como funções: fragmentar o líquido em pequenas gotas, distribuir as gotas sobre o alvo e controlar a saída do líquido por unidade de área. Atualmente, existe no mercado uma diversidade de bicos hidráulicos de pulverização, para fragmentação do líquido em gotas, com diferentes características técnicas operacionais. O uso da tecnologia de aplicação de agrotóxicos visa colocar a quantidade certa de ingrediente ativo no alvo, com a máxima eficiência e da maneira mais econômica possível, minimizando o impacto ambiental (MATTHEWS, 2002). A ponta de pulverização é o principal componente da aplicação hidráulica. É importante definir a sua característica técnica uma vez que esta influencia de maneira direta a qualidade da deposição da calda (MILLER & ELIS, 2000). O sucesso na aplicação de agrotóxico só é possível, quando se dispõe de pontas de pulverização que propiciem distribuição transversal uniforme e espectro de gotas semelhante e de tamanho adequado (CUNHA, 2003). A uniformidade de distribuição volumétrica da calda, ao longo da barra de pulverização, é dada pelo espaçamento entre pontas, altura da barra, ângulo de abertura das pontas e pressão de trabalho, sendo avaliada pelo coeficiente de variação da resultante da sobreposição de distribuição do conjunto de pontas colocados na barra (BAUER & RAETANO, 2004). A recomendação de uniformidade de distribuição do líquido em condições de laboratório, utilizada em países da comunidade européia estabelece que o coeficiente de variação seja menor que 7%. Distribuição desuniforme, abaixo do volume mínimo exigido, produz controle insuficiente, e quantidades acima causam perdas financeiras, toxidez nas culturas e danos ao ambiente (CORDEIRO, 2001). OBJETIVOS Este trabalho teve como objetivo avaliar o desempenho operacional de bicos de pulverização hidráulicos de jato plano na uniformidade de distribuição volumétrica levando-se em conta coeficiente de assimetria de Pearson, submetidos a diferentes pressões. METODOLOGIA Os ensaios foram realizados no Laboratório de Mecanização Agrícola do Departamento de Engenharia Agrícola da Universidade Federal de Viçosa. Foram avaliados três pontas de pulverização hidráulica (Quadro 1), todos de jato plano em leque, fabricados em plástico de alta resistência. Esses bicos são recomendados para trabalhar em pressões entre 150 e 400 kpa, com altura mínima da barra de 50 cm, em relação ao alvo. ENCICLOPÉDIA BIOSFERA, Centro Científico Conhecer - Goiânia, vol.7, N.13; 2011 Pág. 223

QUADRO 1 Especificação dos bicos avaliados Bico Ângulo de pulverização* Vazão nominal (L.min -1 )* AXI-110-015 110º (300 kpa)** 0,50 (300 kpa) AXI-110-02 110º (300 kpa) 0,70 (300 kpa) AXI-110-03 110º (300 kpa) 1,00(300 kpa) * Indicado pelo fabricante. ** O número entre parênteses indica a pressão de operação. Para avaliação da uniformidade de distribuição volumétrica dos bicos, empregaram-se as pressões de 150, 300 e 400 kpa. Os seguintes parâmetros foram avaliados: vazão, coeficiente de assimetria, perfil de distribuição individual e coeficiente de variação da distribuição volumétrica superficial conjunta dos bicos. Os ensaios de distribuição volumétrica, cujo objetivo foi determinar o perfil de distribuição de cada bico e o coeficiente de variação da distribuição conjunta dos bicos, foram realizados utilizando os bicos individualmente ou com cinco bicos espaçados 50 cm. Estes foram montados em uma barra porta bicos sobre uma bancada de ensaios padronizada, de acordo com a norma ISO 5682/1 (ISO, 1986). As dimensões da bancada de ensaios são 2,0 m de comprimento por 1,0 m de largura, com canaletas em forma de V com 0,05 m de profundidade e largura. Os bicos foram ensaiados em um pulverizador estacionário, com vazão máxima de 20 L min -1. Este pulverizador é composto por uma bomba de pistão, acionada por um motor elétrico de 220 V e 2,2 kw de potência. Durante um tempo mínimo de 60 segundos, coletou-se o volume do líquido recolhido nas provetas alinhadas com as canaletas, ao longo da faixa de deposição dos bicos. Os volumes de cada proveta foram transformados em percentagem do volume total pulverizado, buscando-se eliminar o fator tempo dos dados analisados. Trabalhou-se com altura da barra de 0,50 m, em relação à bancada. O perfil de distribuição de cada bico, testado, individualmente, foi determinado usando gráficos plotados com dados de posição e volume acumulado. A homogeneidade de distribuição transversal do líquido pulverizado pelo conjunto de cinco bicos montados na barra foi avaliada, com base no coeficiente de variação da distribuição volumétrica do líquido. Quanto maior o coeficiente de variação, maior a variação da distribuição e menor a uniformidade de aplicação (DEBOUCHE et al., 2000). Todos os ensaios foram realizados em ambiente protegido. As condições ambientais foram: temperatura do ar inferior a 26 C, umidade relativa do ar superior a 70% e ausência de ventos. Os manômetros utilizados, com capacidade nominal de 2.059,4 kpa (21 kgf cm -2 ) e resolução de 98,1 kpa (1 kgf cm -2 ) foram, previamente, calibrados utilizando de uma estrutura de reação dotada de massas-padrão, para obter a relação entre a pressão indicada e a pressão real. Para a calibração, os manômetros foram acoplados a um sistema composto por bomba hidráulica (PH-80, Enerpac), adaptador para manômetro, mangueira hidráulica e cilindro hidráulico de pistão vazado (RCH-120, Enerpac). Esse sistema foi montado sobre uma estrutura de reação que tinha acoplada, a um engate rotulado, uma haste metálica para a colocação de massas em incrementos de aproximadamente 10 kg. Foram realizados três carregamentos até, aproximadamente, 205 kg com o intuito de verificar a repetitividade das leituras. ENCICLOPÉDIA BIOSFERA, Centro Científico Conhecer - Goiânia, vol.7, N.13; 2011 Pág. 224

Para a análise estatística dos dados de vazão em função da pressão de serviço para cada bico, utilizou-se um delineamento inteiramente casualizado, com cinco repetições. Para cada bico, a análise do coeficiente de variação da uniformidade de distribuição foi feita, utilizando-se um delineamento inteiramente casualizado, em esquema fatorial 3 x 3 (três pressões e três pontas diferentes), com cinco repetições. O teste de Lilliefors foi calculado, este teste é uma adaptação do teste de Kolmogorof-Smirnoff, usado para verificação de normalidade de um conjunto de dados, neste caso específico, os dados de vazão. Utilizou-se ainda o teste de Tukey, a 5% de significância, para comparação das médias dos tratamentos. O estudo de simetria e grau de achatamento da distribuição de vazão das pontas, foram feitos após a confirmação da normalidade dos dados usando o coeficiente de assimetria de Pearson, de acordo com a seguinte equação: 3 ( x Md ) As = s Em que: As = Coeficiente de Assimetria de Pearson, adimensional x = Média dos valores de vazão por bico, L.min -1 Md = Mediana dos valores de vazão por bico, L.min -1 s = desvio padrão dos valores de vazão por bico, L.min -1 Adotou-se o teste F, a 5% de probabilidade. As análises estatísticas foram realizadas, empregando-se o programa estatístico SAEG, versão 8.0. RESULTADOS E DISCUSSÃO O Tabela 1 apresenta o resultado do teste de Lilliefors que foi usado para verificar a normalidade dos dados de volumes coletados na bancada de ensaio. TABELA 1 Resultado do teste de verificação de normalidade dos volumes coletados Bico Valor calculado de Valor de significância (p<0,05) Lilliefors AXI-110-015 0,1202 0,1660 AXI-110-02 0,1301 0,1660 AXI-110-03 0,1403 0,1660 A normalidade foi constatada para as três pontas estudadas uma vez que o valor calculado de Lilliefors foi menor que o valor de teste, considerando uma probabilidade de 5%. A vazão, o coeficiente de assimetria de Pearson e Coeficiente de variação do perfil de distribuição do líquido do jato de pulverização dos bicos, operando na faixa de pressão de 150 a 400 kpa, estão apresentados no Tabela 2. Houve aumento da vazão e do coeficiente de assimetria, com o incremento da pressão. Este aumento do coeficiente de assimetria interfere na faixa de deposição do bico e, por conseguinte, na sobreposição e uniformidade de distribuição da pulverização, uma vez que uma distribuição simétrica apresentaria um coeficiente de assimetria igual a zero. Na ponta AXI-110-015, observa-se uma variação da assimetria a esquerda e nas pontas AXI-110-02 e AXI-110-03 assimetria é a direita, que pode ser explicado ENCICLOPÉDIA BIOSFERA, Centro Científico Conhecer - Goiânia, vol.7, N.13; 2011 Pág. 225

por problemas de manufatura das pontas, porém a variação em relação à simetria é muito pequena. Quanto maior o valor do coeficiente de assimetria, mais difícil torna-se a obtenção de uniformidade de aplicação numa ampla faixa de pressão. TABELA 2 - Médias de vazão, coeficiente de assimetria do jato e coeficiente de variação, quando operados sob diferentes pressões. Ponta AXI-110-015 AXI-110-02 AXI-110-03 Pressão (kpa) Vazão (L.min -1 ) Coeficiente de assimetria Coeficiente de Variação (%) 150 0,35 a - 0,37 a 7,8 300 0,54 b - 0,34 a 9,1 400 0,62 c - 0,32 a 6,1 150 0,51 a + 0,16 a 8,2 300 0,74 b + 0,23 a 8,1 400 0,82 c + 0,24 a 7,1 150 0,72 a + 0,18 a 8,8 300 1,00 b + 0,20 a 7,7 400 1,15 c + 0,21 a 8,6 * Médias de vazão e de coeficiente de assimetria, seguidas da mesma letra minúscula, para cada bico nas colunas, não diferem significativamente, entre si, a 5% de probabilidade, pelo teste de Tukey. A assimetria pode ocasionar a baixa uniformidade de aplicação, acarretando sub ou superdoses ao longo da faixa tratada. Os bicos apresentaram uniformidade de distribuição satisfatória em, praticamente, todas as condições de pressão avaliadas. As melhores condições de trabalho ocorreram, quando os bicos operaram em pressões elevadas. As Figuras 1, 2 e 3 apresentam os perfis de distribuição volumétrica de cada bico trabalhando, isoladamente, em diferentes pressões. Os bicos de pulverização proporcionaram um perfil característico, que dependeu da vazão nominal, do coeficiente de assimetria, e da qualidade de fabricação. Este perfil deve ser considerado, ao recomendar a utilização dos bicos de maneira a obter cobertura mais uniforme. 70 60 50 40 Volume (ml) 30 20 150 kpa 300 kpa 400 kpa 10 0 60 55 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 posição (cm) 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 FIGURA 1 - Perfis de distribuição volumétrica do bico hidráulico de jato plano AXI- 110-015, trabalhando isoladamente, sob diferentes pressões. Fonte: Resultados do experimento. ENCICLOPÉDIA BIOSFERA, Centro Científico Conhecer - Goiânia, vol.7, N.13; 2011 Pág. 226

volume (ml) 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 150 kpa 300 kpa 400 kpa 60 55 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 5 10 15 20 25 30 35 40 posição (cm) 45 50 55 60 F IGURA 2 - Perfis de distribuição volumétrica (volume versus posição) do bico hidráulico de jato plano AXI-110-02, trabalhando isoladamente, sob diferentes pressões. Fonte: Resultados do experimento. 140 120 100 volume (ml) 80 60 40 150 kpa 300 kpa 400 kpa 20 0 60 55 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 d istância (c m) 65 FIGURA 3 - Perfis de distribuição volumétrica (volume versus posição) do bico hidráulico de jato plano AXI-110-03, trabalhando isoladamente, sob diferentes pressões. Fonte: Resultados do experimento. Em geral, os bicos apresentaram perfis de distribuição típica na forma triangular, com pequenas assimetrias e sem grandes depressões na zona central, o que permite, mediante uma correta sobreposição dos jatos de pulverização, boa uniformidade de distribuição conjunta. À medida que se aumentou a pressão do líquido, ocorreu alongamento do perfil do jato, com menor concentração de líquido na parte central. O bico de maior vazão nominal (AXI-110-03) apresentou tendência a menor concentração de líquido na parte central. Este resultado está de acordo com os dados apresentados por MÁRQUEZ (1997), TEIXEIRA (1997). O incremento da pressão para uma mesma altura em relação da bancada aumentou a faixa de deposição e a uniformidade do jato. ENCICLOPÉDIA BIOSFERA, Centro Científico Conhecer - Goiânia, vol.7, N.13; 2011 Pág. 227

CONCLUSÕES A uniformidade de distribuição volumétrica superficial dos bicos avaliados foi influenciada pela vazão nominal e pela pressão do líquido trabalhando a uma mesma altura da bancada de teste O coeficiente de assimetria de Pearson é um bom parâmetro para definir a uniformidade de distribuição volumétrica Quanto mais a pressão mais estável a distribuição em relação ao coeficiente de assimetria; O coeficiente de assimetria tende a estabilizar-se com aumento da pressão do líquido. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS BAUER, F. C.; RAETANO, C. G. Distribuição volumétrica de calda produzida pelas pontas de pulverização XR, TP e TJ sob diferentes condições operacionais. Planta Daninha, v. 22, n. 2, p. 275-284, 2004. CORDEIRO, A. M. C. Como a tecnologia de aplicação de produtos fitossanitários pode contribuir para o controle de pragas, doenças e plantas daninhas. In: ZAMBOLIM, L. Manejo integrado: fitossanidade, cultivo protegido, pivô central e plantio direto. Viçosa-MG: Universidade Federal de Viçosa, 2001. p. 683-721. CUNHA, J. P. A. R. Tecnologia de aplicação do chlorothalonil no controle de doenças do feijoeiro. 2003. 81 f. Tese (Doutorado em Mecanização Agrícola) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, 2003. ISO International Organization for Standardization. Equipment for crop protection - Spraying equipment Part 2: test methods for agricultural sprayers. Geneva: ISO, 1986. 5p. (ISO 5682/2). MÁRQUEZ, L. Tecnología para la aplicación de defensivos agrícolas. In: Congresso Brasileiro de Engenharia Agrícola, 26, 1997, Campina Grande. Anais... CD-Rom. Palestra. MATTHEWS, G. A. The application of chemicals for plant disease control. In: WALLER, J.M.; LENNÉ, J. M.; WALLER, S. J. Plant pathologist's pocketbook. London: CAB, 2002. p. 345-353. MILLER, P. C. H.; ELLIS M. C. B. Efects of formulation on spray nozzle performance for applications from ground-based boom sprayers. Crop Protec., v. 19, p. 609-615, 2000. SIDAHMED, M. M. Analytical comparison of force and energy balance methods for characterizingsprays from hydraulic nozzles. Transactions of the ASAE, v. 41, n. 3, p. 531, 1998. TEIXEIRA, M.M. Influencia del volumen de caldo y de la uniformidad de distribución transversal sobre la eficacia de la pulverización hidráulica. 1997. ENCICLOPÉDIA BIOSFERA, Centro Científico Conhecer - Goiânia, vol.7, N.13; 2011 Pág. 228

310f. Tese (Doutorado em Agronomia) Escuela Técnica Superior de Ingenieros Agrônomos, Universidad Politécnica de Madrid, Madrid. ENCICLOPÉDIA BIOSFERA, Centro Científico Conhecer - Goiânia, vol.7, N.13; 2011 Pág. 229