apostila mecanização - distribuição fertilizantes

7/31/2019 Apostila Mecanizao - Distribuio Fertilizantes

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Novas perspectivas na utilizao de distribuidores de adubo: inovaoe avaliao

Joo Manuel Serrano*; Jos Oliveira Pea*; Jorge Mendes**; Hugo Serrazina** Universidade de vora, ICAM; ** Centro de Formao Profissional de vora;

Universidade de vora, Dep de Engenharia Rural, Ncleo da Mitra, 7002-554-VORA Codex

[email protected]

A aplicao de fertilizantes pode considerar-se como um dos principais impulsionadores do conceito de

Agricultura de Preciso, em termos econmicos e, principalmente, ambientais. Por maiores

desenvolvimentos que possam ocorrer quer nas tecnologias quer nos sistemas de apoio deciso, so as

mquinas de aplicao de sementes, fertilizantes e produtos fitossanitrios que em ltima instncia os

concretiza, que fecha um ciclo. O conceito geral de racionalidade de gesto que se exige no se

compadece com o fraco rigor que na maioria das vezes se encontra associado, por exemplo, com adistribuio de adubo. A impreciso reflecte-se na prtica na falta de correspondncia entre as

densidades de adubo pretendida e aplicada numa determinada parcela. O desenvolvimento ocorrido na

tecnologia acarreta, naturalmente, maior responsabilizao tanto dos fabricantes do equipamento como

dos agricultores, competindo-lhes quer a avaliao dos seus equipamentos quer o acompanhamento

prtico dos mesmos.

Este trabalho de divulgao insere-se no mbito de um projecto de Desenvolvimento Experimental e

Demonstrao (DE&D) financiado pelo programa AGRO (AGRO-390) e intitulado "Demonstrao detecnologias de aplicao diferenciada de fertilizantes e de sementes no melhoramento de pastagens no

Alentejo".

A inovao em distribuidores de adubo

As mquinas agrcolas sofreram uma evoluo muito marcada nos ltimos anos,resultante em grande medida da incorporao de sensores e unidades de clculoelectrnicos. Os modernos distribuidores centrfugos de adubo apresentam clulas decarga (sensores de fora) na base do depsito do adubo (tremonha), as quais medem amassa deste presente em cada instante na tremonha e informam uma unidade electrnicade gesto (figura 1). Esta tem tambm possibilidade de receber as informaes davelocidade de trabalho, fornecida por um sensor magntico de proximidade ou por umradar montado no tractor, e da largura efectiva de trabalho, introduzida na consolapelo operador. Para alm de informar, a unidade electrnica efectua a regulaoautomtica da densidade de adubao aplicada, uma vez que permite a programao dadensidade de adubao pretendida e se encontra ligado a um sistema elctrico ouelectro-hidrulico de comando da abertura das placas de dosagem do adubo (figura 2).Estes distribuidores (figura 3), tm assim capacidade para se auto regularem perantevariaes na velocidade de deslocamento do tractor, as quais aconteceminevitavelmente e que, de outra forma, produziriam erros importantes de aplicao.

Actualmente, a sofisticao atingida permite j a ligao a interfaces (figura 4) e asistemas de localizao da mquina no terreno, normalmente o sistema DGPS(Differential Global Positioning System), permitindo a gesto diferenciada da aplicaoem funo das caractersticas da parcela e com base numa programao prvia assenteem conhecimentos agronmicos.

Do anteriormente exposto pode perceber-se que a interveno do operador tem lugar

apenas a dois nveis: na programao da densidade a aplicar e na indicao da larguraefectiva de trabalho. Em relao primeira, inmeras equipas em todo o mundo
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procuram desenvolver ferramentas de apoio tomada de deciso, assentes emalgoritmos mais ou menos complexos ou em informao da variabilidade, quer dasculturas quer do solo, obtida com base em processos mais ou menos expeditos. No querespeita segunda, a prtica mostra que so frequentes os erros cometidos, naturalmentecom implicaes econmicas e ambientais.

Principais erros cometidos na utilizao de distribuidores de adubo

As inovaes tecnolgicas tm como primeiro objectivo melhorar o desempenho dasmquinas. Este objectivo implica um natural acrscimo de custo de aquisio, o que no compatvel com a utilizao emprica das mquinas.

No que respeita utilizao de distribuidores de adubo, a divergncia entre a densidadede aplicao de fertilizante pretendida e a densidade efectiva tem normalmente uma dasseguintes origens:

1) Fraca qualidade do adubo (granulometria heterognea)

A maioria dos fabricantes de distribuidores fornece com o equipamento ummedidor das fraces granulomtricas do adubo (figura 5). O resultado desta avaliao fundamental para estabelecer as regulaes na mquina (especialmente do ponto dequeda do adubo nos discos) de acordo com o manual da mesma e com vista a obter adensidade de aplicao pretendida.

2) Deficiente calibrao de dbito do distribuidorO distribuidor no se encontra bem calibrado para dosear o caudal pretendido. A

equao seguinte relaciona a densidade de adubo distribuda (D, em kg/ha), com ocaudal (q, em kg/minuto), com a largura de trabalho (l, em m) e com a velocidade dedeslocamento (v, em km/h).

D=q*600/(l*v)

3) Desigual regulao entre discosO distribuidor de dois discos no se encontra correctamente regulado para fazer

uma distribuio igual para ambos os lados. partida um distribuidor com dois discos,regulados de igual forma de fbrica, no apresenta diferenas no caudal entre discos.Todavia, podem ocorrer diferenas importantes de caudal entre discos, o que s poderser detectado em ensaios com a utilizao simultnea de dois recipientes de calibrao.A Universidade de vora, para este efeito desenvolveu um depsito, dividido em doiscompartimentos, que permite a recolha simultnea de adubo de ambos os discos (figura

6). As causas inerentes divergncia de caudal entre discos podero ter a ver com adeficiente regulao da horizontalidade do distribuidor ou com deficiente regulao dosactuadores responsveis pela abertura/fecho das placas de dosagem do adubo, levando desigual abertura das placas de um e outro disco.

4) No realizao de ensaios prvios em condies reais

Ensaios de avaliao da distribuio longitudinalA transio longitudinal entre diferentes densidades de aplicao assume

particular importncia na implementao da gesto intra-parcelar. Se a avaliao de umaparcela do terreno conduz a variabilidade que justifica uma aplicao de fertilizante

heterognea, fundamental que o distribuidor, em andamento, tenha mecanismoscapazes de proporcionar uma resposta rpida e adequada a cada zona especfica do


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terreno. A instruo dada, nos sistemas actuais, a partir de informao geo-referenciada lida em cartes de registo (figura 7) programados previamente com base noconhecimento das caractersticas do solo. O software associado a esta gesto permitenormalmente definir, de forma mais suave ou mais brusca, a transio entre diferentesdensidades de aplicao. A figura 8 ilustra a realizao de ensaios de avaliao da zona

de transio entre diferentes densidades de aplicao, utilizando recipientes de recolhade adubo (figura 9) colocados longitudinalmente passagem do conjunto tractor-distribuidor.

Ensaios de avaliao da distribuio transversal

Para que a aplicao de fertilizantes corresponda ao rigor inerente ao conceito deAgricultura de Preciso, necessrio que todos os factores sejam devidamentecontrolados. Um desses factores prende-se com a distncia entre passagens do conjuntotractor-distribuidor, a qual deve corresponder EFECTIVA LARGURA DETRABALHO DO DISTRIBUIDOR (figura 10). Na utilizao destes equipamentos, o

agricultor habitualmente toma uma das seguintes decises:a) Segue a indicao da largura de trabalho fornecida pelo manual do

fabricante; esta, por mais completa que possa ser, no exaustiva atendendo grande variedade de adubos existentes e respectivas caractersticas(granulometria, teor de humidade, etc.) e ao elevado nmero de regulaesespecficas; por outro lado, so indicaes obtidas em condies de ensaiocontroladas, que fazem com que a adaptao a condies reais se tornesusceptvel de erros importantes;

b) Realiza passagens operativas com o conjunto tractor-distribuidor e verificano solo a largura total de distribuio, adaptando para largura efectiva detrabalho o valor de 60 a 70% da largura total de distribuio (DGHEA,1989); todavia, este apenas um valor indicativo, s admissvel quando nofor possvel a determinao com preciso.

Importncia da determinao da largura efectiva de trabalho

A determinao da largura efectiva de trabalho tem uma grande importncia uma vezque pode resultar na aplicao heterognea do adubo ao longo da largura de trabalho,produzindo zonas de sobre dosagem em alternncia com zonas de sub dosagem. Paraalm do aspecto econmico, de desperdcio de fertilizante, podem despoletar-sesituaes de risco de poluio ambiental, especialmente associadas com a utilizao

incorrecta dos adubos azotados. Este aspecto agravado nos distribuidores centrfugosde adubo de disco duplo, os quais permitem em muitos casos larguras de distribuio daordem dos 40 a 50m. Qualquer erro de sobreposio nestas condies muito ampliado.Justifica-se, por isso, que o agricultor seja rigoroso nesta determinao, em face dascircunstncias de trabalho pretendidas (fundamentalmente, tipo e quantidade de adubo aaplicar e regulao do ponto de queda do adubo nos discos distribuidores).

Instituies acreditadas em todo o mundo (Diviso de Mecanizao do IHERA emPortugal; Cemagref em Frana; DLG na Alemanha; ASAE nos EUA,...) realizam testesem bancos de ensaio, em condies standard, regulamentadas por normas internacionais(por exemplo, ASAE S341.3 FEB99 ou NF EN 13739-2). Os prprios fabricantes de

distribuidores realizam testes, cujos resultados reproduzem nos manuais destesequipamentos como forma de orientao dos operadores. Estas instituies reconhecem,


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contudo, que a aplicao de adubo em condies reais de trabalho no reflectenormalmente os resultados obtidos em condies controladas. Aspectos como aintensidade e direco do vento, o declive do terreno, a humidade atmosfrica, avelocidade de trabalho, as caractersticas especficas de determinado adubo e outrascondicionam o comportamento do distribuidor e interferem no perfil transversal de

distribuio de adubo.

A regularidade da distribuio deve traduzir num fornecimento constante da quantidadepretendida em todos os pontos da largura de trabalho do distribuidor, supostamentehomognea em termos de fertilidade. No sentido longitudinal (de avano do tractor), avariao da quantidade fornecida s depende da variao do regime do motor e davelocidade de avano do tractor. Nos distribuidores em que o dbito proporcional aoavano, a variao longitudinal praticamente nula. Pelo contrrio, no sentidotransversal, a variao da quantidade distribuda pode ser muito mais importante,estando dependente da repartio transversal e da sobreposio nas passagens de ida evolta (Cemagref, 1997).

A projeco do adubo aplicado por um distribuidor centrfugo depende de um conjuntomuito diverso de factores, que vo desde o nmero de discos, o tipo de rotao, aregulao do ponto de queda do adubo no disco distribuidor, as caractersticas do adubo,etc., tendo como resultado diferentes curvas de aplicao. habitual que maioresquantidades de adubo sejam distribudas na zona central, mais prximas do distribuidor,do que nas extremidades. Para obter uma distribuio uniforme em toda a largura detrabalho necessrio fornecer na volta (passagem seguinte) a densidade complementar,sobrepondo parcialmente a passagem de ida, numa largura varivel. A apreciao daregularidade indispensvel para determinar a sobreposio ptima. A medio daregularidade transversal pode ser realizada numa parcela, recolhendo o adubodistribudo em recipientes colocados sobre uma linha perpendicular ao eixo de avano(figura 11). A pesagem do contedo de cada recipiente permite traar um diagrama como perfil transversal de distribuio (figura 12). O tratamento informatizado destainformao, por exemplo, atravs de uma simples folha de clculo do Excel, com asimulao de diferentes larguras de trabalho e de sobreposio permitir oestabelecimento da largura efectiva de trabalho, a qual dever garantir a aplicao dadensidade pretendida com o menor coeficiente de variao transversal possvel. Naprtica, a boa distribuio de adubo sobre o terreno depende da boa simetria direita-esquerda e do adequado paralelismo das passagens. Sobreposio correcta aquela queconduz a uma distncia entre passagens igual largura efectiva de trabalho, traduzindo-

se por uma curva de sobreposio praticamente linear. Sobreposio excessiva aquelaem que a distncia de passagem inferior largura efectiva de trabalho, tendo comoresultado sobre dosagem nas zonas de sobreposio. Sobreposio insuficiente aquelaem que a distncia de passagem superior largura efectiva de trabalho, resultando emsub dosagem nas zonas de sobreposio.

Para os equipamentos que j se encontram no agricultor possvel realizar ensaios nocampo, muitas vezes como formas de demonstrao, utilizando recipientes de recolhaem toda a largura de trabalho dos distribuidores ou no, de forma simplificada eindicativa. Estes ensaios no visam comprovar as indicaes dos fabricantes, antespermitem ajustar a largura efectiva de trabalho distncia entre passagens sucessivas,

em funo do tipo de adubo, e comprovar a simetria de distribuio esquerda-direita.Devem ser realizados estes ensaios sempre que mudar a natureza do adubo e a regulao


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do distribuidor. Em alguns pases da Europa existem j pequenas empresas de prestaode servios que se deslocam s exploraes agrcolas a pedido dos agricultores e querealizam testes de avaliao de distribuidores, facultando os resultados e fornecendosugestes que garantem uma correcta utilizao destes equipamentos.

Depois de realizados os diferentes ensaios de calibrao de um distribuidor, os quaistm como objectivo final a obteno da largura efectiva de trabalho, h necessidade degarantir no campo que as passagens sucessivas do conjunto tractor-distribuidor soefectuadas paralelamente umas s outras e afastadas a distncia correcta. A observaoda prtica no campo mostra que este , provavelmente, um dos aspectos ao qual osoperadores do menor importncia. Apesar de nalguns casos serem utilizados, porexemplo, marcadores de espuma ou mesmo sistemas artesanais de sinalizao, comoperadores auxiliares portadores de bandeirolas colocados nos extremos das parcelas, muito frequente o operador realizar as sucessivas passagens sem qualquer referncia,da resultando erros de aplicao que podem assumir propores considerveis.

Na perspectiva de Agricultura de Preciso existem j sistemas comerciais de apoio conduo em linha recta, normalmente atravs de barras luminosas (lightbar, figura13) ou mesmo sistemas de comando automtico da direco.

Como consideraes finais importa agradecer o financiamento proporcionado pelo

programa AGRO a este e outros projectos de demonstrao tecnolgica, os quais

permitem que o trabalho desenvolvido pelas equipas cientficas seja divulgado junto

dos agricultores. Nesta importante funo de divulgao e extenso do conhecimento

queremos tambm reconhecer o esforo que traduz a publicao da Revista de

Mecanizao Agrria, competindo a todos quantos trabalham neste sector a

disponibilidade para contriburem para o enriquecimento da mesma.

BibliografiaASAE Standards (2003)- Procedure for Measuring Distribution Uniformity and Calibrating Granular Broadcast

Spreaders. ASAE S341.3 FEB99, 198-201.CEMAGREF (1997)- Les Materiels de Fertilisation et Traitement des Cultures: Tecnologies de l'agriculture.

Collection Formagri, 51-102.DGHEA (1989)- Distribuidores centrfugos de adubo: Regulaes e Manuteno. Direco Geral de Hidrulica e

Engenharia Agrcola, Boletim Tcnico, Ano 2, N 6, Maio de 1989.


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Figura 1- Ferticontrol sistema de comando do distribuidor centrfugo de adubo "Vicon RS -EDW".


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Figura 2- esquerda, actuador elctrico; direita, abertura das placas de dosagem do adubo.


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Consola de controlo ede programao

Unidade electrnica detratamento de informao

Actuadores elctricosde regulao do dbito

Sensor de velocidade(na roda ou de radar)

Sensores de peso

Figura 3-Princpio de regulao do dbito proporcional velocidade de avano (Cemagref, 1997).


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Figura 4- Sistemas Ferticontrol (em baixo, esquerda), Fieldstar (ao centro) e Datatronic 2 (direita), instalados na cabina do tractor MF 6130.


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Figura 5-Avaliao da granulometria do adubo.


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Figura 6-Depsito de recolha de adubo simultnea de ambos os discos de um distribuidor centrfugo.


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Figura 7-Transferncia do mapa de aplicao de Superfosfato 18% para o terminal de comando via cartode registo.


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Figura 8-Ensaios de distribuio longitudinal do adubo.


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Figura 9- Recipientes de recolha do adubo no campo; pormenor do dispositivo anti-salpico.


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Largura

Figura 10- Passagens sucessivas de ida e volta do conjunto tractor-distribuidor (Cemagref, 1997).


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Figura 11-Ensaios de campo para avaliao da largura efectiva de trabalho de distribuidores de adubo.


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24 20 16 128 4 0 4 8

12 16 20 24

Distncia a o cen tro do dist ribuido r (m )

M

ass

a

recolhida

(g)

Figura 12- Curva transversal de distribuio de adubo.


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Figura 13- Sistema lightbar de apoio conduo em linha recta do conjunto tractor-distribuidor.

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