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UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO

CAMPUS UNIVERSITÁRIO DE SINOP

INSTITUTO DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS E AMBIENTAIS

ENGENHARIA AGRÍCOLA E AMBIENTAL

PROPRIEDADES FÍSICAS DE GRÃOS DE SOJA

EM DIFERENTES SAFRAS

JENNIFER DE SOUZA ONETTA

SINOP

MATO GROSSO – BRASIL

2018

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JENNIFER DE SOUZA ONETTA

PROPRIEDADES FÍSICAS DE GRÃOS DE SOJA

EM DIFERENTES SAFRAS

Orientadora: Profa Dra Solenir Ruffato

Trabalho de curso apresentado à Universidade Federal de Mato Grosso - UFMT - Campus Universitário de Sinop, como parte das exigências para obtenção de Título de Engenheiro Agrícola e Ambiental.

SINOP

2018

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DEDICATÓRIA

Primeiramente a Deus que com sua infinita

bondade me proporcionou a realização de

mais um sonho e, a minha mãe que com todo

amor sempre me apoiou, incentivou e

acreditou em minha capacidade de conquista.

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AGRADECIMENTOS

Agradeço a Deus acima de todas as coisas, por ser meu porto seguro não só

nesta etapa de minha vida, e que por Seu amor e misericórdia, sempre me permitiu ir

muito além daquilo que eu poderia imaginar. “Em todas as coisas somos mais que

vencedores, por meio daquele que nos amou” (Romanos 8:37).

A meu doce e fiel, amigo e companheiro Espírito Santo, por estar comigo a

cada momento, sendo meu consolo nos momentos difíceis e vibrando comigo a cada

nova conquista.

A minha mãe Roseli Floriano de Souza, espero um dia ser pelo menos metade

de quem és. Você é exemplo de mãe, mulher e profissional, obrigada por todo amor,

compreensão, incentivo, paciência e dedicação. Você foi, é e sempre será essencial

em minha vida. Que Deus me permita retribuir tudo o que fez por mim.

A minha irmã Maria Caroline de Souza Onetta, que sempre foi parte essencial

em minha vida. Somos pessoas completamente diferentes, mas que se completam.

Obrigada por sempre acreditar em mim, até mesmo quando eu duvidei que pudesse,

por compreender minha ausência durante esses anos e, por sua dedicação a sempre

me auxiliar em tudo aquilo que estava dentro do seu possível.

A meu pai Levi Onetta, que mesmo distante sempre esteve na torcida, me

incentivando por palavras e se mostrando crédulo em minha capacidade.

A minha professora e orientadora Solenir Ruffato, que aceitou me orientar e o

fez tão bem, com carinho, responsabilidade, paciência, dedicação, objetividade e

clareza. Você foi essencial em minha graduação e me fez ter a certeza de que

podemos fazer a diferença na vida daqueles que nos cercam, dando sempre o nosso

melhor, é exemplo de ser humano e profissional e, sempre será meu espelho.

A minha grande amiga Thallita de Sousa Ferreira, que mesmo distante se fez

presente, me incentivando, auxiliando e apoiando durante toda a graduação. Obrigada

por me fazer acreditar que tudo seria possível e por sempre ter uma palavra amiga a

me conceder, obrigada por nunca medir esforços para me ajudar dentro do seu

possível.

As minhas amigas e companheiras de turma Karinna Pinheiro de Oliveira e

Kimberlly Carlot. Vocês foram essenciais em minha vida durante esses últimos anos,

tornando a caminhada menos árdua e mais alegre, além de serem grandes parceiras

tanto dentro, quanto fora de sala. Espero que mesmo que futuramente nossos

caminhos se divirjam, levemos umas às outras na lembrança e reconheçamos que em

algum lugar sempre teremos uma amiga que nos ama, torce e terá sempre uma

palavra de apoio.

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Aos meus amigos e também companheiros de turma Guilherme Toledo

Vettorazzi, Gustavo Vígolo, Lucas dos Santos Corrêa e Talisson Sáteles Matos, pois

aprendi diversas coisas com vocês, principalmente que ninguém é igual a ninguém,

que o respeito tem de prevalecer sempre e que são nossas diferenças que tornam

tudo mais divertido e as completando, a conclusão de qualquer projeto sempre será

melhor. Vocês foram cruciais e realmente fizeram a diferença nessa jornada, são

grandes amigos, aos quais levarei para sempre em memória e em meu coração.

A turma 2014/1, cada um a seu modo foi essencial durante todo esse caminho.

O meu muito obrigado a todos, sem exceção, até mesmo aqueles que pelos mais

diversos motivos não puderam chegar até aqui. Com toda certeza fizemos a diferença

e marcamos história, cada um em sua área e com suas mais diversas habilidades.

Torço sinceramente pelo sucesso e realização de cada um, os levarei comigo

eternamente.

As, professoras Adriana Garcia do Amaral e Roselene Maria Schneider, por

toda confiança e dedicação empregadas a mim desde o princípio da graduação.

Obrigada por todo ensino tanto dentro, quanto fora de sala. Parabéns pelas grandes

profissionais que são e por tentarem sempre fazer a diferença na vida de cada aluno

que passa por vocês.

A todos os professores, em especial aos que lecionam as disciplinas

específicas de Engenharia Agrícola e Ambiental, por todo conhecimento a mim

repassado, por toda paciência e dedicação, o curso só tem formado bons profissionais

porque vocês têm mostrado excelência no que fazem e estão sempre em busca de

alavancar o nível de ensino que nos é proporcionado.

A todos que direta ou indiretamente contribuíram para realização desta

conquista.

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SUMÁRIO

RESUMO .................................................................................................................... 10

1. INTRODUÇÃO..........................................................................................................12

2.REVISÃO DE LITERATURA ................................................................................... 14

2.1 Cultura da soja .................................................................................................. 14

2.2 Estrutura e composição dos grãos de soja ........................................................ 16

2.3 Propriedades físicas de grãos ............................................................................ 17

3. MATERIAL E MÉTODOS ....................................................................................... 20

4. RESULTADOS E DISCUSSÃO .............................................................................. 23

4.1Dados climáticos nos anos safras 2015/16, 2016/17 e 2017/18 ......................... 23

4.2 Propriedades físicas de grãos de soja em diferentes safras e níveis de umidades

................................................................................................................................ 28

5. CONCLUSÕES ...................................................................................................... 38

6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ....................................................................... 39

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Com a força que Cristo me dá posso enfrentar qualquer situação.

Filipenses 4:13

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RESUMO

As propriedades físicas de grãos, pela grande influência que exercem sobre as operações pós-colheita, configuram em importante tema de estudo e atualizações, principalmente pelas mudanças constantes nos valores destas propriedades, em virtude de melhorias genéticas ou tecnologias de produção empregadas. Desta forma, objetivou-se com esse estudo avaliar propriedades físicas de grãos de diferentes cultivares de soja, produzidas em três anos safras. As propriedades analisadas foram: massa de mil grãos, massa específica aparente, massa específica unitária, porosidade e tamanho e forma dos grãos. As propriedades físicas de grãos apresentaram variação ao longo dos anos, sendo influenciadas principalmente pelas condições climáticas a que as cultivares foram submetidas a cada safra, porém com tendências de aumentos. Verificou-se variabilidade significativa entre materiais, o que pode dificultar a padronização de equipamentos e processos de pós-colheita. Os valores de massa específica aparente e massa específica unitária, variaram de 623,54 a 728,26 kg m-3 e de 1111,87 a 1705,47 kg m-3, respectivamente. A massa de 1.000 grãos variou entre 77,34 a 144,69 g, com média geral de 131,54 g. A dispersão entre valores do diâmetro geométrico do grão foi de 1,75 mm e do volume do grão foi de 19,03 mm3. Palavras-chave: cultivares, Glycinemax(L.), qualidade.

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ABSTRACT

The physical properties of grains, by their great influence on post-harvest operations

constitute an important subject of study and updates, mainly due to the constant

changes in the values of these properties. These changes are due to genetic

improvements or production technologies employed. In this way, the objective of this

study was to evaluate the physical properties of grains of different soybean cultivars,

produced in three years harvests. The properties analyzed were: one thousand grain

mass, bulk density, real density, porosity and grain size and shape. The physical

properties of grains presented variation over the years, being influenced mainly by the

climatic conditions to which the cultivars were submitted to each crop, but with

tendencies of increases. There was a significant variability between materials, which

may hinder the standardization of equipment and post-harvest processes. The values

bulk density and real density ranged from 623,54 to 728,26 kg m-3 and 1,111.87 to

1,705.47 kg m-3, respectively. The mass of 1,000 grains ranged from 77,34 to 144,69 g,

with a general average of 131,54 g. The dispersion between values of the grain

geometric diameter was 1,75 mm and the grain volume was 19,03 mm3.

Key words: cultivars, Glycinemax (L.), quality.

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1. INTRODUÇÃO

A soja (Glycinemax (L.) Merrill) é um produto que possui grande importância

econômica mundial. Isso se deve tanto ao fato do valor do grão para consumo, quanto

por suas diversas possibilidades de utilização, por conta dos elevados teores de óleo e

proteína e, também, à boa valorização comercial de seus subprodutos (RIBEIRO et al.,

2005; EMBRAPA, 2012).

O Brasil é o segundo maior produtor mundial de soja e, de acordo com dados

da CONAB (2018), na safra 2017/2018 foram produzidas cerca de 118,04 milhões de

toneladas em uma área aproximada de 35 milhões de hectares. O principal estado

produtor no país é o Mato Grosso, com produção em torno de 35,1 milhões de

toneladas em uma área de 9,51 milhões de hectares.

O crescimento tecnológico empregado na produção de sementes, e o manejo

correto dos insumos, são os principais fatores que possibilitam a elevação da

produção de soja, reduzindo os riscos e minimizando os custos (TERASAWA, 2008).

Os programas de melhoramento genético têm como objetivo principal a

obtenção de cultivares que possuem características desejáveis e boa adaptação as

variações ambientais. Além disso buscam, desenvolver novos genótipos que

apresentem maior produtividade, resistência às principais doenças que podem

acometer a espécie, sejam estáveis e que se adaptem as condições edafoclimáticas e

aos variados sistemas de cultivo utilizados no país (PEREIRA et al., 2009).

Existem dois tipos de materiais de soja cultivados no Brasil, as convencionais,

que são livres das taxas tecnológicas de Organismos Modificados Geneticamente

(EMBRAPA, 2011) e as transgênicas que pertencem ao grupo de soja que foram

modificadas geneticamente (LEITÃO, 2009). Dentre as cultivares de sojas

transgênicas as principais tecnologias atualmente são: Roundup Ready (RR),

resistentes ao glifosato; INTACTA RR2 PRO™, que apresenta tolerância ao glifosato e

as principais lagartas que acometem a soja; Liberty Link (LL), resistente ao herbicida

glufosinato de amônia.

O avanço tecnológico é importante e necessário, principalmente em virtude da

necessidade de aumentar a produção de alimentos. A tecnologia genética empregada

nas cultivares de soja permite produzir maior quantidade por unidade de área e melhor

qualidade, mas por outro lado, pode proporcionar alterações das propriedades físicas

dos grãos, o que gera a necessidade de estudos frequentes, visto a importância

destas nas operações realizadas na pós-colheita.

O conhecimento das propriedades físicas dos produtos agrícolas é de extrema

importância e, conforme Ribeiro et al. (2005), não se restringe apenas à engenharia,

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sendo as informações de grande utilidade em outros ramos da ciência ou tecnologia

relacionadas com o comportamento físico e processamento de frutos e vegetais. As

propriedades físicas de grãos e sementes são essenciais no dimensionamento e

cálculo de capacidade estática de estruturas de armazenamento e no desenvolvimento

e aperfeiçoamento de equipamentos utilizados no transporte, na limpeza e na

separação, estando, ainda, relacionada à avaliação de qualidade por intermédio do

processo de classificação (BOTELHO et al., 2016). Corrêa et al. (2002) ressaltam que

conhecer as propriedades físicas de produtos granulares é de suma importância em

estudos de transferência de calor e massa e movimentação de ar.

A determinação das propriedades físicas de forma correta é de extrema

importância na otimização dos processos industriais, aerodinâmica, projeto e

dimensionamento de equipamentos utilizados nas operações de colheita e pós-

colheita (RESENDE et al., 2008). Essas propriedades vêm passando por alterações,

que se devem ao fato do melhoramento genético das características dos grãos

agrícolas ou mesmo pelas tecnologias de produção empregadas (COSTA et al., 2015).

Por isso, a atualização dos dados por análises de qualidade física é necessário, visto

que os valores que são utilizados como referência foram estabelecidos há algum

tempo, e as características dos grãos demonstram variações ao longo dos anos,

podendo ocasionar prejuízos a produtores e armazenadores.

Desta forma, em função da grande importância da cultura da soja no

agronegócio brasileiro e da relevância dos processos pós-colheita, objetivou-se com

este estudo avaliar propriedades físicas de cultivares de soja, produzidas em

diferentes safras.

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2. REVISÃO DE LITERATURA

2.1 Cultura da soja

A soja é uma planta leguminosa, de origem asiática e que possui altos teores

de óleos e proteínas em sua composição. É uma das culturas de maior importância

para a economia mundial, com uma produção que cresce expressivamente a cada ano

em termos de área plantada e produtividade (COSTA NETO; ROSSI, 2000;

MUNDSTOCK; THOMAS, 2005; EMBRAPA, 2011).

De acordo com dados da CONAB (2018), a soja é a principal cultura destinada

à produção de grãos cultivada no Brasil, sendo que na safra 2017/2018 o país

produziu cerca de 118,04 milhões de toneladas. O maior estado produtor é estado de

Mato Grosso cuja produção foi de 35,1 milhões de toneladas.

O melhoramento genético da soja foi o principal responsável pelo sucesso da

cultivar no Brasil (ARANTES et al., 2005). Os programas de melhoramento visam à

resistência genética às principais doenças e pragas e a tolerância aos fatores

limitantes edafoclimáticos, que são garantias de estabilidade de produção e de retorno

econômico, podendo ser ofertadas com o uso de semente de cultivares melhoradas

(MORCELI, 2009).

O número de cultivares modificadas vem aumentando a cada ano, com

cultivares novas e mais produtivas, resistentes a patógeno e com grande adaptação e

consolidação em novas áreas de plantio (EMBRAPA, 2006). À soja geneticamente

modificada dá se o nome de transgênica, que são materiais geneticamente

modificados, uma vez que lhe foram inseridos genes de outros seres vivos que não

são de sua espécie. A soja Roundup Ready (RR), por exemplo, patenteada pela

multinacional Monsanto, recebeu genes de uma bactéria possibilitando-lhe maior

resistência ao glifosato e permitindo um melhor controle de plantas daninhas na

lavoura (LEITÃO, 2009). Outro exemplo é a cultivar com tecnologia INTACTA RR2

PRO™, que possui genes que codificam a expressão da proteína Cry1Ac de

Bacillusthuringiensis, conferindo a ela tolerância ao glifosato para manejo de plantas

daninhas que competem com a cultura, e também apresenta um controle contra as

principais lagartas (BEDIN et al., 2015). Outro exemplo é a soja transgênica Liberty

Link (LL) que é tolerante ao herbicida glufosinato de amônia, produto recomendado

para eliminar plantas que já criaram resistência a outros produtos, como o glifosato

(SUPERAGRO, 2017). A soja convencional, entretanto, tem se mantido atraente ao

produtor, pois é um produto livre da taxa tecnológica dos Organismos Modificados

Geneticamente (OGM´s), com produtividade competitiva e possibilidade de bonificação

especial (EMBRAPA, 2011). Além da busca por cultivares resistentes a herbicidas e

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insetos e com potencial adaptativo, os sojicultores têm buscado no mercado de

sementes cultivares cada vez mais precoces, a fim de ter melhor aproveitamento do

uso do solo e do período chuvoso para início do cultivo na entressafra (ESPÍNDOLA,

2013).

O ciclo das cultivares de soja, juntamente com as épocas de semeadura,

podem determinar grandes diferenças na qualidade de sementes e grãos produzidos

(OLIVEIRA, 2010). Quanto menor for o ciclo da soja, mais drástica é a redução de seu

porte, isso se deve as datas extemporâneas de semeadura, que neste caso reflete na

produtividade. Por conta disso os genótipos de menores ciclos podem mostrar mais

estabilidade da produtividade ao longo das épocas de semeadura (RANGEL;

TEIXEIRA, 2001).

O ciclo da soja pode variar desde 75 até 200 dias, entretanto, no Brasil as

principais cultivares comercializadas atualmente apresentam ciclos de 90 a 150 dias

(LAMANNA, 2014). As cultivares de soja são classificadas em cinco grupos de

maturação, denominadas: precoce, semiprecoce, médio, semitardio e tardio. Os dias

em cada um dos grupos variam entre os estados brasileiros (SEDIYAMA, 2009).

Os fatores climáticos e ambientais como, luminosidade, umidade relativa e

temperatura têm grande influência no desenvolvimento das plantas de soja (FIORESE,

2013). Dentre essas variáveis, as altas temperaturas e umidades relativas durante a

safra constituem um desafio na produção e armazenamento de soja no Brasil,

especialmente na região central do país (SILVA, 2008).

A soja se adapta melhor à temperatura entre 20 e 30 °C, sendo que a

temperatura ideal para seu crescimento e desenvolvimento está em torno de 30 °C.

Seu crescimento vegetativo é pequeno ou nulo a temperaturas inferiores ou iguais a

10 °C. Temperaturas superiores a 40 °C possuem efeito adverso na taxa de

crescimento, provocam distúrbios na floração e reduzem à capacidade de retenção de

vagens, problemas que se acentuam com a ocorrência de déficits hídricos

(EMBRAPA, 2011).

Grande parte da massa da soja é composta por água, sendo que a mesma

atua em praticamente todos os processos fisiológicos e bioquímicos. Essa substância

é importante principalmente em dois períodos de desenvolvimento da soja: a fase de

germinação/emergência e floração/enchimento de grãos (FARIAS; NEPOMUCENO;

NEUMAIER, 2007). Na floração, a planta atinge sua maior necessidade de água, cerca

de 7 a 8mm/dia e, para obtenção do máximo rendimento, a necessidade total de água

na cultura da soja, varia entre 450 a 800 mm/ciclo, dependendo das condições

climáticas, do manejo da cultura e da duração do ciclo (EMBRAPA, 2011).

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As consequências devido ao excesso de precipitação são inúmeras e podem

afetar diversas fases da cultura, podendo ocorrer uma limitação de entrada e saída de

gases como O2 e CO2 em solos com excesso de água ou afetar negativamente o

desenvolvimento, expansão da raiz e a fixação biológica de nitrogênio. No decorrer de

todo ciclo da cultura o excesso de dias chuvosos prejudica a demanda evaporativa de

água pela atmosfera, ocorrendo a redução na absorção de água e nutrientes do solo

mediante fluxo de massa. Desta forma, menor quantidade de nutrientes é

disponibilizado para a planta afetando seu crescimento, desenvolvimento e produção

final (NEUMAIER, 2017).

2.2 Estrutura e composição dos grãos de soja

A soja é a principal cultura oleaginosa produzida no mundo e tem lugar de

destaque como fonte de proteína para seres humanos e animais (CORADI et al.,

2015). A maioria dos grãos de soja possui coloração amarela e seu formato varia de

esférico a oval (LIU, 2004).

Os grãos de soja constituem-se de embrião, endosperma e cobertura protetora,

que é originada do tegumento externo, marcado por um hilo, e sem pericarpo. O

tegumento dos grãos de soja é formado por epiderme, hipoderme e camada interna de

parênquima (AGROLINK, 2017).

Do ponto de vista nutricional, o grão de soja é um alimento com componentes

essenciais a alimentação humana, constituindo-se em excelente fonte de proteína

(VALLE et al., 2012). O grão constitui-se, basicamente por 8% de casca, 90% de

cotilédones e 2% de hipocótilo. Quanto à composição química, aproximadamente 60%

da massa seca do grão é constituída de óleo e proteína, (geralmente 20% de óleo e

40% de proteína), além de 35% de carboidratos e, 5% de fibras (POYSA et al., 2006).

A qualidade da proteína de soja é bem semelhante à de animais e sua baixa

digestibilidade quando crua se deve a presença de fatores antinutricionais, que podem

ser resolvidos com seu processamento (MORAIS; SILVA, 2000). Os teores de óleo e

proteína dos grãos de soja são governados geneticamente, porém fortemente

influenciados por fatores como localização geográfica, condições ambientais e época

de plantio, principalmente, durante o período de enchimento dos grãos (BARBOSA et

al., 2011; POYSA et al., 2006).

A soja é uma dicotiledônea, sendo sua estrutura formada pelo conjunto de

raízes e parte aérea e seu desenvolvimento se divide em dois períodos: estádio

vegetativo (V) e o estádio reprodutivo (R) (MUNDSTOCK; THOMAS, 2005).

O estádio vegetativo (V) tem início desde a semeadura até o florescimento

(MUNDSTOCK; THOMAS, 2005). A mesma recebe subdivisões que são

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representadas numericamente por V1, V2, V3, até Vn, exceto os dois primeiros

estádios que são denominados VE (emergência) e VC (estádio de cotilédone); o último

estádio denomina-se Vn, sendo que “n” representa o número do último nó vegetativo

formado por um cultivar específico (RITCHIE et al., 1997).

Compreende-se como fase reprodutiva o florescimento, desenvolvimento dos

legumes, enchimento de grãos e maturação (MUNDSTOCK; THOMAS, 2005). É

representada pela letra R e apresenta oito subdivisões, sendo estas divididas em

quatro partes: R1 e R2 referentes ao florescimento; R3 e R4 onde tem-se o

desenvolvimento da vagem; R5 e R6 o desenvolvimento da semente e, R7 e R8 a

maturação da planta (FARIAS et al., 2007).

No estádio R5 tem-se o início do enchimento do grão, que encontra-se com,

aproximadamente, 3 mm de comprimento na vagem em um dos 4 últimos nós do

caule, com folha completamente desenvolvida. Em R6 o grão de soja encontra-se

cheio, há grãos verdes preenchendo as cavidades da vagem de um dos 4 últimos nós

do caule, com folha completamente desenvolvida. O R7 é tido como o início da

maturação, onde observa-se uma vagem normal no caule com coloração de madura e

em R8 tem-se maturação plena, com 95% de vagens com coloração madura (FARIAS

et al., 2007).

2.3 Propriedades físicas de grãos

Pode-se definir propriedades físicas de grãos como características que são

relevantes para se otimizar processos industriais, desenvolvimento de novos projetos

e regulagem, construção e operação equipamentos que são importantes nas

operações de pós-colheita e no processamento de produtos agrícolas (RIBEIRO et al.,

2005; BORÉM, 2008). O estudo das propriedades físicas de produtos agrícolas, bem

como dos fatores que as influenciam é importante também no que diz respeito à

avaliação e tomada decisões para a condução das operações de colheita e pós-

colheita de grãos (RESENDE et al., 2005).

Além disso, conhecer as propriedades físicas e os fatores que as influenciam é

imprescindível para o entendimento dos fenômenos físicos relacionados à

transferência de calor e massa, que ocorrem nas operações de secagem e aeração

(BOTELHO et al., 2016). Dentre as variáveis mais importantes envolvidas no estudo

de transferência de calor e massa e movimentação de ar em uma massa de grãos,

pode-se citar: volume, porosidade e massa específica (GONELLI et al., 2011).

Segundo Silva et al. (2006) o volume, a porosidade e a massa específica,

juntamente com o teor de água são alguns dos principais parâmetros usados para

estudar as condições adequadas de armazenamento e secagem para os produtos

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agrícolas, o que por consequência possibilita a mensuração até o momento da

comercialização, das perdas de qualidades ocorridas nos diversos processos.

Uma das características físicas que mais apresenta variação durante a

secagem é o volume do grão, que resulta na redução de tamanho ou alteração na sua

forma geométrica (ARAÚJO et al., 2014). A variação de volume do grão exerce

influência sobre outras propriedades físicas da massa de grãos, como por exemplo, a

porosidade.

A porosidade de um produto agrícola pode ser definida como os espaços

vazios e aleatórios formados pelo agrupamento deste produto em um volume de grãos

(MATA; DUARTE, 2002).

Ribeiro et al. (2005) verificaram que a porosidade da massa de grãos de soja

diminuiu linearmente de aproximadamente 45 para 41%, com redução do teor de água

entre 0,23 a 0,13(decimal b.u). Esses autores verificaram ainda que para umidades

Acima de 0,23(decimal b.u) a porosidade permaneceu praticamente constante.

A massa específica pode ser aparente (granular) ou unitária (real). O que as

difere são os espaços intergranulares, em que massa específica aparente inclui o

volume dos espaços vazios existentes entre um grão e outro, e a massa específica

unitária considera apenas o volume ocupado pela massa de grãos, desconsiderando

os espaços vazios. As informações obtidas por estas propriedades auxiliam no

dimensionamento de silos, cálculo de transportadores, separadores e classificadores

de grãos e sementes. Fatores como teor de água, forma e superfície dos produtos

podem interferir nos valores de massa específica dos materiais vegetais (ARAÚJO et

al., 2014).

Outra propriedade física utilizada para caracterização do grão é a massa de mil

grãos. Essa propriedade descreve a massa de um determinado número de sementes,

que dependerá da quantidade de massa seca desses grãos, na constituição físico-

química, na diferença entre espécies, no tamanho e na forma (DOMINGUES et al.,

2005).

O tamanho e a forma são características específicas de cada produto, ambos

são definidos geneticamente, entretanto podem sofrer influência do ambiente durante

e após o período de sua formação e influenciam as demais propriedades físicas do

produto. Esses parâmetros são importantes, por exemplo, para o dimensionamento do

tamanho e da forma dos furos das peneiras em equipamentos destinados à separação

e classificação (SILVA, 2008).

As propriedades físicas como área superficial, área projetada, volume,

circularidade e esfericidade dos produtos agrícolas, são necessárias para o

dimensionamento de máquinas e equipamentos destinados a realizar o processo de

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descasque. Estas, ainda podem ser utilizadas para determinar o limite inferior do

tamanho dos transportadores, como esteira, elevador de caneca e transportador

helicoidal (SIRISOMBOON et al., 2007).

Silva (2008) descreve que o tamanho dos grãos é determinado por meio das

medições das dimensões características principais do mesmo. Enquanto que a forma

é determinada pela comparação com uma forma geométrica conhecida como a

esférica, cilíndrica, oval, cônica, entre outras.

Para se especificar teoricamente a irregularidade dos formatos dos grãos é

necessário conhecer as dimensões características principais, sendo elas a maior, a

menor e a dimensão característica intermediária (ANDRADE et al., 2014). A

esfericidade é uma propriedade que descreve o quanto o formato de determinado

produto se aproxima ao de uma esfera de mesmo volume. E a circularidade é uma

propriedade que descreve o quanto uma dada projeção de um sólido qualquer sobre

uma de suas dimensões características principais se aproxima da forma de um círculo.

Devido ao aumento da exigência do consumidor por alimentos com qualidade,

tem-se buscado produzir grãos com características físicas e químicas cada vez mais

homogêneas, e isto tem sido assunto importante no âmbito do agronegócio.

Atualmente já é possível a obtenção de maior valor comercial para o produto no

momento da comercialização, pois ao invés da venda para o mercado de commodities,

este pode ser vendido para mercados especiais, ou até mesmo para consumo interno

na produção animal (RUFFATO et al., 2017).

Assim, estudar fatores que causam variações das propriedades físicas, como

em processos de secagem, por exemplo, é importante para se obter bom rendimento e

melhor preço do produto (BENEVIDES et al., 2014).

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3 MATERIAL E MÉTODOS

O trabalho foi realizado no laboratório de Pós-colheita da Universidade Federal

de Mato Grosso, Campus Universitário de Sinop (MT).

As amostras avaliadas neste trabalho quanto às suas características físicas

foram de cultivares de soja produzidas na região Médio-Norte do estado de Mato

Grosso, em diferentes anos agrícolas (2015/16, 2016/17 e 2017/18). Na safra de

2015/16 e 2016/17 foram avaliadas dez cultivares e na safra 2017/18 quarenta e uma

(41) cultivares.

As cultivares avaliadas no estudo, assim como as respectivas tecnologias e

ciclos, constam na Tabela 1.

Tabela 1. Descrição das cultivares produzidas em diferentes anos safra, avaliadas no estudo

Inicialmente as amostras de grãos passaram por um processo de limpeza

manual para retirada de impurezas e matérias estranha. Em seguida foram

acondicionadas em embalagens de polietileno e mantidas refrigeradas até a realização

das análises.

A umidade inicial dos grãos foi determinada pelo método gravimétrico, a 105 ºC

por 24 h, em três repetições, conforme metodologia descrita em Brasil (2009). Para

padronização da umidade das amostras a 14%b.u. (padrão comercial) os grãos foram

submetidos à secagem a 40 ºC em estufa com circulação forçada de ar. O fim da

secagem foi determinado por meio do acompanhamento da perda de massa de água.

As avaliações físicas dos grãos de soja realizadas foram as seguintes:

Ano Safra

Cultivares/tecnologia Ciclo Período de

Cultivo (geral)

2015/16

CD 2850 IPRO; CD 2750 IPRO; M 8372 IPRO; M 8672 IPRO

Precoce

25/10/2015 a 28/02/2016

TMG 2187 IPRO Médio

NS 7901 RR; P 98Y70 RR Semiprecoce

P 98Y30 RR; SYN 13610 IPRO; SYN 13650 IPRO Superprecoce

2016/17

CD 2750 IPRO; CD 2737 RR; TMG 1180; M 8372 IPRO RR;

Precoce 07/11/2016 a 23/02/2017 CD 2817 IPRO; CD 2820 IPRO; CD 2857 RR Semiprecoce

TEC 7022 IPRO; BRS 7380 RR P 98Y70 RR Superprecoce

2017/18

DS 8318 IPRO; BRS 7980 Convencional; DS 7816 IPRO; DS 5G8015 IPRO; DS 8341 IPRO; IMA 80118 RR; NS

7447 IPRO; TMG 1180 RR; DM 75i76 RSF IPRO; NS 7338 IPRO; TMG 4182 Convencional

Precoce

07/11/2017 a 05/03/2018

AN 89109Convencional Médio

RK 8115 IPRO; TMG 2185 IPRO; TMG 2181 IPRO; ST 797 IPRO; CD 2820 IPRO; TMG 2182 IPRO; LG 60177

IPRO;IMA 84114 RR; RK 8318 IPRO; SYN 1885 IPRO; SYN 1687 IPRO; CZ 251 RR; CD 2851 IPRO

Semiprecoce

AN 73017 RR; AN 79020 Convencional; BRS 6980 Convencional; NT 1479 Convencional; ESTRA IPRO; SYN 15644 IPRO; AN 136Convencional; CD 2737 IPRO; TMG

2173 IPRO; ULTRA IPRO; CD 8743 IPRO; NS 7209 IPRO; CD 27817 IPRO; NT 14796 PROT Convencional; SEMPR

1ª IPRO; CZ ADAMA IPRO

Superprecoce

21

a) Massa de mil grãos: determinada de acordo com metodologia descrita nas Regras

para Análise de Sementes (BRASIL, 2009), sendo 8 repetições de 100 grãos

coletados e pesados em balança semi-analítica (0,01 g). Este procedimento foi

realizado em 3 repetições por amostra. A massa de mil grãos foi calculada pela

equação:

MMS= (Mt

8) 10

Em que:

MMS: Massa de mil grãos (g); e

Mt: Massa dos 800 grãos (g).

b) Massa Específica Aparente (kg m-3): quantificada a massa de um determinado

volume de grãos, utilizando um cilindro de capacidade de 1 L, com amostras limpas e

homogeneizadas, sendo avaliadas 3 repetições por amostra. A altura de queda dos

grãos foi controlada a 20 cm, permitindo acomodação uniforme do produto no cilindro.

O cilindro foi enchido até transbordar, sendo o excesso retirado com uma régua, após

isso a amostra era pesada em balança semi-analítica (0,01 g).

c) Tamanho e forma do grão: Para determinar o tamanho e a forma foram coletados

ao acaso 20 grãos por amostra e realizada a medição com um paquímetro digital (0,01

cm), das três dimensões características do grão. Em seguida, os grãos foram pesados

individualmente em balança com resolução de 0,001 g. Com as dimensões e a massa

do grão foram obtidas propriedades características de tamanho e forma dos grãos,

porosidade e a massa específica unitária, pela relação da massa e volume do grão

(considerando que o grão de soja se aproxima da forma geométrica da esfera). Estas

variáveis foram obtidas por meio das equações apresentadas na Tabela 2.

Tabela 2. Equações utilizadas no cálculo de propriedades de tamanho e forma do grão, porosidade e massa específica unitária, conforme proposto por Moshenin (1986).

Eq. Propriedade Equação Descrição

I Esfericidade Es = [

(A x B x C)1

3

A] x 100

Es – esfericidade, % A, B e C: maior, intermediária e menor dimensão característica do grão, mm.

II Circularidade Cc = B

A x 100 Cc – circularidade, %

III Diâmetro Geométrico Dg = (A x B x C)

1

3 Dg: Diâmetro geométrico, mm.

IV Volume do Grão Vg = π x A x B x C

6 Vg: volume dos grãos, mm3;

22

V Massa Específica Unitária

𝜌𝑢 = (𝑚

𝑣𝑔)

ρu – Massa específica real ou unitária

(kg m−3); m – Massa do grão (peso unitário) (kg);

v – Volume unitário do grão (m3).

VI Porosidade ε=(

ρap

ρu)x100

: porosidade, %. ρu: massa específica unitária, kg m-3.

ρap: massa específica aparente, kg m-3;

A análise estatística das propriedades físicas de cada ano safra foi realizada

por meio de análise de variância pelo teste F (p<0,05) pelo software SISVAR

(FERREIRA, 2000).

Os dados médios das propriedades físicas de grãos das cultivares de soja

entre safras, por se tratarem de diferentes materiais, foram analisados por meio de

estatística descritiva, permitindo estabelecer a relação entre as propriedades físicas da

soja produzida em diferentes anos.

As condições climáticas de temperatura, umidade relativa e precipitação foram

obtidas para safra 2015/16 na estação meteorológica da Embrapa Sinop, que se

encontra localizada na latitude -11º e longitude -55º, em uma altitude média de 371 m.

Para as safras 2016/17 e 2017/18, obteve-se os dados pelo Instituto Nacional de

Meteorologia (INMET), estação meteorológica Gleba Celeste, que se localiza na

latitude -12,2º e longitude -55,6º, em uma altitude média de 415 m.

A utilização de estações distintas deu-se pelo fato da inexistência de dados de

condições climáticas no INMET para a região em questão na safra 2015/16. Além dos

dados de umidade relativa das safras 2016/17 e 2017/18 na estação meteorológica da

Embrapa Sinop, não constarem nos dados disponibilizados pela instituição.

23

4 RESULTADOS E DISCUSSÃO

4.1 Dados climáticos nos anos safras 2015/16, 2016/17 e 2017/18

De modo geral, pode-se dizer que as condições ambientais favoráveis à soja

em todo o seu desenvolvimento, são os fatores que mais contribuem para os elevados

níveis de produtividade no Brasil (PIVETTA et al., 2014).

De acordo com dados do Instituto Mato-grossense de Economia e

Agropecuária (IMEA, 2016) a instabilidade de chuvas afetou a safra 2015/16 de soja

no Mato Grosso, que apresentou uma redução de 4% na produção, quando

comparada com a safra anterior. Wruck (2017) no relatório da safra 2015/16 do estado

de Mato Grosso, descreve que ocorreram situações de baixa disponibilidade hídrica

entre 1° de outubro e 30 de outubro, seguidas de índices razoáveis entre 31 de

outubro e 29 de novembro e finalmente, seguidas de baixos índices entre 30 de

novembro e 24 de dezembro. A precipitação pluvial em janeiro foi satisfatória,

entretanto baixos índices de precipitação foram observados em fevereiro.

Figura 1. Dados de precipitação diária e acumulada durante o ciclo da soja produzida na região Médio-Norte de Mato Grosso, no ano safra 2015/16. Sinop – MT. Fonte: Estação meteorológica da Embrapa Agrossilvipastoril, Latitude: -11º e Longitude: -55º, adaptado pelo autor.

Observa-se que a houve disponibilidade adequada de água para a cultura da

soja na safra 2015/16. Entretanto nos estádios vegetativos, que ocorreram entre a 2ª

quinzena de novembro até a 1ª quinzena de dezembro, houve estiagem na região

onde foi produzida a soja, apresentando uma precipitação acumulada de 112,74 mm e

uma média diária de 3,60 mm. O que pode ter exercido influência sobre o

desenvolvimento das plantas. No mês de janeiro teve-se um acúmulo de 520 mm e

uma média diária de 13,4 mm, o que é considerado ideal no início do período

reprodutivo.

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

0

20

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25

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29

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30

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06

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10

/mar

VE -VC V1 - V12 R1-R4 R5-R8

Pre

cip

itação

Acu

mu

lad

a (

mm

)

Pre

cip

itação

p m

éd

ia

Precipitação Diária Precipitação Acumulada

24

Da Figura 1 observa-se ainda que durante o período reprodutivo, em especial

no período final de formação e enchimento de grãos, que ocorreu no mês de fevereiro

para as cultivares precoce e super-precoce, tem-se um período crítico de estresse

hídrico, o que de acordo com Farias et al. (2007) é mais prejudicial do que durante a

floração. De acordo com o autor, expressivos déficits hídricos, durante a floração e,

principalmente, no enchimento de grãos, são capazes de ocasionar alterações

fisiológicas na planta, como o fechamento estomático e o enrolamento de folhas,

aumentando a queda prematura de flores e ocasionando o abortamento de vagens e

“chochamento” de grãos.”, Além disso as folhas secas podem diminuir a taxa de

acúmulo de matéria seca nos grãos (g/planta/dia) e apressar a maturação, fazendo

com que os grãos produzidos durante um período de seca e/ou veranico sejam

menores.

Desta forma é possível inferir que o efeito da ocorrência do déficit hídrico sobre

o rendimento da cultura depende da intensidade e duração, da cultura, da variedade,

do estádio de desenvolvimento da planta e da interação com outros fatores

determinantes do rendimento.

Os dados de precipitação diária e acumulada para safra 2016/17 estão

representados na Figura 2.

O cultivo da soja em período de 1ª safra coincide com o período chuvoso na

região deste estudo. A exigência hídrica da cultura é elevada, e ainda, em quantidade

variável em cada estádio.

Figura 2. Dados de precipitação diária e acumulada durante o ciclo da soja produzida na região Médio-Norte de Mato Grosso, no ano safra 2016/17. Sinop – MT. Fonte: INMET, Latitude: -12º e Longitude: -56,5º, adaptado pelo autor.

Pelos dados apresentados na Figura 2, verifica-se que houve um acúmulo de

1.300 mm, ao longo do período de cultivo, embora esteja acima da média citada na

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

0

20

40

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120

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07

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22

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28

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04

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07

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10

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13

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16

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19

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22

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25

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28

/dez

31

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n

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n

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n

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n

30

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n

02

/fe

v

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20

/fe

v

23

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v

VE - VC V1 - V12 R1-R4 R5-R8

Pre

cip

itação

p A

cu

mu

lad

a (

mm

)

Pre

cip

itação

p m

éd

ia (

mm

)

Precipitação Diária Precipitação Acumulada

25

literatura de 450 a 800 mm/ciclo, é o acumulado normalmente registrado na região. É

comum nesta região a concentração de chuvas em um curto período de dia, com

intensa radiação solar antes e após. Deste modo, não é observado com muita

frequência encharcamento dos solos, nem a sucessão de dias nublados (TURRA,

2017).

De acordo com Farias et al. (2000) é esperado uma precipitação de 5,0 mm

dia-1 na fase vegetativa. Da Figura 2 tem-se entre o dia 18 de novembro e 29 de

dezembro de 2016, fase vegetativa da planta (V1-V12), um acúmulo de cerca de 718

mm, com média de 13,56 mm dia-1, sendo este um valor acima do citado na literatura

consultada.

Verifica-se que nos estádios de R1 a R5, fase de floração e enchimento de

grãos, valor médio de precipitação foi de 255,2 mm acumulados em um período de 31

dias, com uma média de 7,06 mm dia-1. Em função disso, pode-se dizer que as plantas

tiveram disponibilidade de água adequada no período.

No período da colheita, na região em que foram obtidas as amostras,

geralmente é observado grandes prejuízos devido ao excesso de chuvas. No intervalo

entre 8 e 20 de fevereiro de 2017, período de colheita dos materiais, observou-se que

ocorreram precipitações em pequenas quantidades, sendo favoráveis à colheita

(Figura 2).

O clima da região Norte de Mato Grosso considerado Equatorial super-úmido

quente, com predominância de pancadas de chuva alternando com períodos de sol

quente, o que não influencia na redução da evapotranspiração da cultura. A boa

disponibilidade de água durante os estádios vegetativos e reprodutivos propiciam

condições favoráveis para o bom desenvolvimento das plantas e formação de grãos

(PEREIRA, 2017). Ocorre que em fevereiro, época de pré-colheita e colheita (05 a 23

de fevereiro) dos materiais, houveram várias precipitações, entretanto em pequenas

quantidades, totalizando em um acumulado de pouco mais de 240 mm, o que pode ter

influenciado negativamente a qualidade dos grãos. Como não houve condições ideais

para redução da umidade para colheita de forma linear, é provável que estas

condições ocasionaram nos grãos sucessivos processo de secagem e reidratação.

Na safra 2017/18 observa-se valor acumulado de precipitação de 1.294,67 mm

ao longo do ciclo da cultura da soja, estando, portanto, 494,67 mm acima do mínimo

recomendado pela literatura (Figura 3), porém de acordo com o que é registrado

normalmente na região, como visto nos dados anteriormente avaliados.

26

Figura 3. Dados de precipitação diária e acumulada durante o ciclo da soja produzida na região Médio-Norte de Mato Grosso, no ano safra 2017/18.Sinop – MT. Fonte: INMET, Latitude: -12ºe Longitude: -56,5º, adaptado pelo autor.

Para a safra 2017/18, a precipitação acumulada nos 10 primeiros dias, que

coincide com o período de germinação e emergência da plântula foi de 140 mm, com a

média de 10,77 mm dia-1. Esta quantidade de água, segundo informações publicadas

pela EMBRAPA (2011), é suficiente para a soja nesta fase.

Para o período vegetativo, também foi observada boa quantidade e boa

distribuição de chuvas. Durante os estádios R1 a R5, compreendido entre 30/12 a

25/01/2018, a precipitação acumulada foi de 266,21 mm, o que representa uma média

de 10,39 mm dia-1. Por sua vez, no período de pré-colheita e colheita dos grãos, que

ocorreu entre os dias 24/02/2018 e 04/03/2018, observou-se precipitação acumulada

de 20,83 mm, com ocorrência de chuvas em 6 dos 10 dias deste período, sendo que

apenas no dia 27/02 o volume de precipitação encontrado foi de 16,26 mm, situação

que pode causar perdas e danos aos grãos.

Ao que se refere à temperatura e umidade relativa (UR), verifica-se valores

médios durante o cultivo da soja nos três anos safras em que os materiais foram

avaliados (Figura 4). As condições de temperatura e umidade relativa em ambos os

anos agrícolas apresentaram um padrão bastante comum da região.

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200

400

600

800

1000

1200

1400

0

20

40

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07

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10

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19

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22

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25

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28

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v

01

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04

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VE - VC V1-V12 R1-R4 R5 - R8

Pre

cip

itação

p A

cu

mu

lad

a (

mm

)

Pre

cip

itação

p m

éd

ia (

mm

)Precipitação Diária Precipitação Acumulada

27

Figura 4. Dados de temperatura média (ºC) e umidade relativa (UR) média (%) do ar durante o ciclo da soja produzida na região Médio-Norte de Mato Grosso, nos anos safra 2015/16, 2016/17 e 2017/18. Sinop – MT. Fonte: INMET, Latitude: -12º e Longitude: -56,5º e Estação meteorológica da Embrapa Agrossilvipastoril, Latitude: -11º e Longitude: -55º, adaptado pelo autor.

Foram observadas temperaturas médias variando entre 20 e 35 oC, 22 e 28 oC

e, 21 a 28 ºC, para os anos safras 2015/16, 2016/17 e 2017/18, respectivamente. Com

as temperaturas máximas e mínimas dentro dos limites determinados para um bom

desempenho da cultura no campo.

De acordo com Wruck (2017) valores elevados de temperatura nos períodos de

desenvolvimento vegetativo, floração e enchimento de grãos, acarretam em baixo

desenvolvimento, abortamento de flores e vagens vazias ou “chochas”, o que

contribuem para uma baixa produção das lavouras. Observa-se da Figura 4, que a

temperatura não foi um fator limitante nas safras analisadas, visto a média ter

permanecido em uma faixa considerada ideal, não atingindo valores que pudessem

ser prejudiciais para o desenvolvimento da cultura.

A umidade relativa (UR) média na safra variou entre 62 e 94%, 63 e 96% e, 65

e 94% para os anos safras 2015/16, 2016/17 e 2017/18, respectivamente, o que é

considerado interessante no aspecto de tratos culturais, principalmente em relação ao

controle de doenças com aplicação de fungicidas, permitindo boa absorção dos

produtos químicos. Por outro lado, altas temperaturas e altos valores, de UR podem

favorecer o aparecimento de doenças com influência sobre a formação dos grãos,

resultando em prejuízos. De acordo com Monteiro (2009) em condições de elevada

28

umidade relativa, em que a duração do período de molhamento foliar é mais

prolongada, há o favorecimento da ocorrência de doenças que afetam o desempenho

da cultura, reduzindo sua quantidade e qualidade.

Durante o cultivo da soja na região Médio-Norte, em ambos as safras

analisadas, a umidade relativa média manteve valores médios comuns para a região,

sendo também relatados por Fonseca (2017), Sales (2017) e Ruffato et al. (2017).

4.2 Propriedades físicas de grãos de soja em diferentes safras e níveis de

umidades

As propriedades físicas foram avaliadas em diferentes anos safras. Buscou-se

verificar o efeito dos materiais (cultivares), sobre as principais características físicas

dos grãos.

As propriedades físicas massa específica aparente e massa específica unitária,

foram submetidas à análise de variância pelo teste F (p<0,05), apresentando diferença

significativa entre as cultivares, (Tabela 3).

Tabela 3. Valores de Fcalculado e coeficiente de variação da análise de variância para massas específicas, porosidade, e massa de mil grãos em função da umidade e cultivar, em diferentes anos agrícolas.

Fontes de Variação

2015/16 2016/17 2017/18

Massa Específica Aparente

Massa Específica

unitária

Massa Específica Aparente

Massa Específica

unitária

Massa Específica Aparente

Massa Específica

unitária

Cultivar 114.171 * 9.555* 14.040* 4.069* 13.412* 3.045*

C.V.(%) 0.34 3,27 1,62 11,15 0,69 12,74 n.s. Não significativo; * significativo a 5% de probabilidade pelo teste F.

Para o estudo foram selecionadas variedades de soja com características

distintas, com o intuito de verificar as propriedades físicas dos grãos em função do

material.

Diferenças entre valores de massa específica aparente podem ocasionar erros

de cálculo no dimensionamento de estruturas e equipamentos, bem como, quantificar

erroneamente a qualidade do grão, visto esta propriedade física ser utilizada também

como parâmetro qualitativo e, em alguns casos, como índice de comercialização.

Variáveis relativas ao tamanho e forma do grão também são consideradas de

grande importância na avaliação qualitativa dos grãos. Da Tabela 4 verifica-se a

variação destas características em função das cultivares avaliadas.

29

Tabela 4. Valores de Fcalculado e coeficiente de variação da análise de variância para as propriedades relativo a forma do grão de soja em função da umidade e cultivar, em diferentes anos agrícolas.

Fontes de Variação

2015/16 2016/17 2017/18

Esfericidade Circularidade Esfericida-

de Circularida-

de Esfericida-

de Circularida-

de

Cultivar 7.410* 8.696* 7.402* 8.820* 11.277* 8.673*

C.V.(%) 4,25 6,31 3,75 5,79 4,14 6,12 n.s. Não significativo; * significativo a 5% de probabilidade pelo teste F.

Foi constatado que as características varietais surtiram efeito significativo sobre

o formato do grão nas safras avaliadas (Tabela 4).

De acordo com Turra (2017) a esfericidade e a circularidade do grão de soja

dão a ideia do quanto o grão de aproxima de uma esfera e de um círculo quando na

posição de repouso, em suma, o quanto o grão de soja é regular em relação a sua

forma.

As características físicas de forma do grão, circularidade e esfericidade, são

importantes em processos de pré-processamento, como limpeza, podendo facilitar na

escolha de peneiras, e no beneficiamento, no caso de sementes. Pode também

exercer influência na susceptibilidade a danos mecânicos, visto que grãos mais

regulares possuem menos arestas (PEREIRA, 2017).

O resumo da análise de variância para tamanho do grão de cultivares de soja,

produzidas em diferentes anos safras em relação ao material, é apresentado na

Tabela 5.

Tabela 5. Valores de Fcalculado e coeficiente de variação da análise de variância para as propriedades de tamanho do grão (área superficial na posição de repouso e diâmetro geométrico) em função da umidade e cultivar, em diferentes anos agrícolas.

Fontes de Variação

2015/16 2016/17 2017/18

Volume do Grão

Diâmetro Geométrico

Volume do Grão

Diâmetro Geométrico

Volume do Grão

Diâmetro Geométrico

Cultivar 23.227* 29.082* 15.346* 13.146* 11.959* 11.449*

C.V.(%) 13,89 4,66 15,99 5,48 16,77 5,74 n.s. Não significativo; * significativo a 5% de probabilidade pelo teste F.

Observa-se da Tabela 5 efeitos significativo das características das cultivares,

sobre o volume e diâmetro geométrico do grão.

O estudo das propriedades físicas e as propriedades de tamanho e forma é de

extrema importância, uma vez que o conhecimento preciso das mesmas é essencial

para a otimização de processos industriais, desenvolvimento de novos projetos e

30

regulagem, construção e operação de equipamentos que são de grande relevância

nas operações unitárias de pós-colheita e no processamento de produtos agrícolas.

A massa de mil grãos e porosidade foram influenciadas pela cultivar isto em

todos os anos safra avaliados. Exceção foi observada para a porosidade em 2016/17

(Tabela 6).

Tabela 6. Valores de Fcalculado e coeficiente de variação da análise de variância das propriedades massa de mil grãos e porosidade em função da umidade e cultivar, em diferentes anos agrícolas.

Fontes de Variação

2015/16 2016/17 2017/18

Massa de Mil Grãos

Porosidade Massa de Mil Grãos

Porosidade Massa de Mil Grãos

Porosidade

Cultivar 445.222* 3.773* 16.463* 2.666 n.s. 207.151* 2.954*

C.V.(%) 1,22 2,69 7,78 3,81 1,66 5,22 n.s. Não significativo; * significativo a 5% de probabilidade pelo teste F.

Pelos dados da Tabela 6 verifica-se novamente a influência significativa das

cultivares sobre as propriedades físicas dos grãos. Apenas no ano safra 2016/17 não

ter sido verificado efeito sobre a porosidade, nas outras safras, tanto a porosidade

quanto a massa de mil grãos apresentaram diferenças significativas entre materiais.

A variação da massa específica aparente e da massa específica unitária,

respectivamente, das cultivares de soja para as safras 2015/16; 2016/17 e 2017/18, é

apresentada nas Figuras 5 e 6.

Figura 5. Massa específica aparente de grãos de soja de diferentes cultivares produzidas na região médio-norte de Mato Grosso, nos anos safras 2015/16, 2016/17 e 2017/18.

Verifica-se da Figura 5 que o ano safra 2016/17 não foi propício para a

formação de grãos com valores de massa específica elevados, quando comparado as

outras safras analisadas. Além disso, verifica-se grande dispersão da massa

específica aparente entre os materiais avaliados, diferentemente dos anos 2015/16 e

31

2017/18, onde constata-se menor amplitude. Se observado os anos safras 2015/16

para 2017/18 tem-se uma tendência de aumento dos valores de massa específica

aparente da soja.

A massa específica aparente também é uma propriedade afetada pelas

condições climáticas, foram verificadas condições distintas de precipitação entre as

três safras avaliadas, o que pode ter contribuído para obtenção de valores diferentes

ao longo dos anos.

A safra 2015/16 apresentou baixa precipitação durante os estádios vegetativos,

entretanto nos estádios reprodutivos, que são os que mais exercem influência sobre a

qualidade final dos grãos, observou-se não só bom volume de precipitação, mas

também uma boa distribuição de chuvas durante o período. Além disso, na maturação

dos grãos (R7 - R8), teve-se baixa precipitação, situação desejável nesta etapa. Na

época de colheita observaram-se altas precipitações, podendo exercer influência

sobre a qualidade. Sales (2017) cita em seu estudo que durante o período de pré-

colheita o elevado volume de água, associado à elevada temperatura e umidade

relativa do ar, o que de fato, é característico da região, pode ocasionar perdas de

qualidade do grão por infestação de fungos de campo, afetando principalmente a

qualidade fisiológica dos grãos.

Na safra 2016/17 observou-se os menores valores de massa específica

aparente. Nesta safra houve boa quantidade de precipitação, além disso, observou-se

distribuição aleatória de chuvas nos estágios vegetativos da cultura que perdurou da

semeadura ao florescimento. Nos estádios reprodutivos, principalmente de R1 a R5,

houve má distribuição de chuvas. Como é o período em que se tem o pleno

desenvolvimento dos grãos, principalmente a partir de R5, que é o início da formação

e enchimento, a disponibilidade hídrica passa a ter papel importante sobre a qualidade

final dos grãos. Para o período de maturação e pré-colheita, teve-se boa distribuição e

quantidade elevada de chuvas, o que pode ter afetado diretamente a qualidade final

do produto.

Na safra 2017/18 observou-se melhores condições para formação dos grãos

dentre as três safras analisadas, tanto que os maiores valores para massa específica

aparente foram observados nesta safra. Foi constatado boa distribuição das chuvas

tanto para os estádios vegetativos, quanto para os reprodutivos. No período de

maturação e pré-colheita observaram-se índices pluviométricos bem distribuídos, tidos

como condições ideias para qualidade final dos grãos.

O valor médio de massa específica aparente entre todos os materiais e anos

analisados foi de 691,72 kg m-3, sendo o maior valor observado na safra 2017/18

(728,26 kg m-3). Em estudos realizados na região Médio-Norte de Mato Grosso foram

32

quantificados valores de massa específica aparente. Prado (2016) observou em seu

estudo uma variação de 642 a 708 kgm-3; para Sales (2017) os valores foram próximos

a 680 kgm-3; Pereira (2017) encontrou valor médio de 709,31 kg m-3; e Cecatto (2017)

obteve valores próximos a 720 kg m-3. De acordo com Ruffato et al. (2017) em seu

estudo sobre qualidade pós-colheita da soja produzida no Paraná e no Mato Grosso

na safra 2015/2016, os valores de massa específica aparente podem variar em uma

ampla faixa.

O valor médio de massa específica aparente, mostrou ser inferior ao valor de

referência utilizado que é de 800 kg m-3, conforme descrito por Domingues et al.

(2005).

A massa específica unitária aumentou ao longo dos anos avaliados (Figura 6),

sendo este aumento de 7,05 e 5,69%, do primeiro ano agrícola para o segundo e do

segundo para o terceiro, respectivamente.

Figura 8. Massa específica unitária de grãos de soja de diferentes cultivares produzidas na

região médio-norte de Mato Grosso, nos anos safras 2015/16, 2016/17 e 2017/18.

Verifica-se que houve maior dispersão entre valores de massa específica

unitária nas safras 2016/17 e 2017/18, onde as mesmas apresentaram uma variação

de 256,9 kg m-3 e 477,21 kg m-3 do maior para o menor valor, respectivamente. Na

safra 2015/16, verificou-se menor amplitude entre os valores. A variação observada foi

de 115,02 kg m-3.

Observou-se para massa específica unitária, médias de 1178,84, 1250,00 e

1344,77 kg m-3, para os anos safras 2015/16, 2016/17 e 2017/18, respectivamente.

Os valores encontrados neste trabalho são condizentes com trabalhos

realizados com soja na mesma região. Furtado et al. (2015) avaliaram em seu estudo

a qualidade física de grãos de soja de cultivares de Intacta e obtiveram valores

variando de 1.217,38 a 1.290,73 kg m-3; Ruffato et al. (2008) encontraram um valor

médio de 1.208 kg m-3; e Sales (2017) obteve variação de 1.157,4 a 1.200,18 kg m-3.

33

A porosidade da massa de grãos que é relacionada as massas específicas

aparente e unitária apresentou redução de valores entre os anos safras analisados

(Figura 7), as médias observadas foram 59,46, 53,70 e 52,87% e a faixa de variação

foi entre 55,87 a 61,48%, entre 49,28 a 58,49% e entre 41,98 a 57,65%, para os anos

safras 2015/16, 2016/17 e 2017/18, respectivamente.

Para Araújo et al. (2014) conhecer a porosidade de uma massa de grãos é uma

ferramenta extremamente importante no dimensionamento de silos, contêineres,

caixas, embalagens e unidades transportadoras.

Figura 7. Porosidade de grãos de soja de diferentes cultivares produzidas na região médio-

norte de Mato Grosso, nos anos safras 2015/16, 2016/17 e 2017/18.

Verifica-se uma redução de 9,68% de 2015/16 para 2016/17, e de 1,55% de

2016/17 para 2017/18. Para esta variável encontrou-se uma média geral de 55,36%,

valor superior ao encontrado por Lopes et al. (2015), em estudo sobre determinação

das propriedades físicas de grãos de soja com diferentes proporções de impurezas e

defeitos, que obtiveram valor de porosidade de 44,3%. Neste estudo as amostras

encontravam-se limpas, o que pode ter resultado em maior valor.

Segundo Benevides et al. (2014) os menores valores de porosidade podem

exercer influência em atividades de pós-colheita, afetando principalmente o processo

de aeração dos grãos. Quanto menor a porosidade maior será a resistência a

passagem do ar, o que pode interferir no resfriamento em determinados pontos da

massa de grãos, visto que o ar tenderá a seguir o caminho mais fácil, podendo assim,

ocasionar perda qualitativa da massa de grãos.

A variação na porosidade está diretamente associada, a alterações que

ocorrem no tamanho e forma da massa de grãos.

Ainda com intuito de caracterizar os grãos das cultivares de soja produzida em

diferentes anos agrícolas, determinou-se características relativas ao tamanho e forma

34

dos mesmos. Na Figura 8 tem-se a variação de esfericidade e circularidade em

relação as diferentes safras e materiais.

(A) (B) Figura 8. Esfericidade, (A) e, Circularidade (B) de grãos de soja de diferentes cultivares

produzidas na região médio-norte de Mato Grosso, nos anos safras 2015/16, 2016/17 e 2017/18.

Observa-se da Figura 8 que houve redução dos valores de esfericidade e

circularidade entre os anos safras 2015/16 e 2016/17, sendo de 1,87% para

esfericidade, e 1,41%. Do ano safra 2016/17 para 2017/18 as variáveis apresentaram

aumento de 1,33 e 0,33%, para esfericidade e circularidade, respectivamente.

Para Prado (2016) problemas durante o desenvolvimento e formação do grão,

podem afetar o formato do mesmo. A uniformidade dos grãos é importante em

atividades de pós-colheita, pois pode afetar a secagem, armazenagem e

consequentemente qualidade final dos produtos.

Observou-se média geral de 87,04% para esfericidade e 86,47% para

circularidade. Os valores encontrados são bem próximos aos encontrados por Cecatto

(2017) avaliando a armazenagem de soja transgênica e convencional, obteve 89,32%

para esfericidade e, 89,69% para circularidade. Prado (2016) obteve valor médio de

91,16% de esfericidade de e, circularidade de 91,89% de circularidade para grãos de

soja de diferentes cultivares.

Os grãos de soja apresentaram valores acima de 80% de esfericidade e

circularidade para todos os materiais e anos agrícolas avaliados, sendo assim, pode-

se inferir que os grãos se aproximam de uma esfera e são bem regulares. Conforme

citação de Ruffato et al. (2017) grãos que apresentam esfericidade e circularidade

acima de 80% tendem a facilitar as operações de colheita e pós-colheita,

principalmente no que se refere à limpeza dos grãos onde são utilizadas peneiras com

crivos circulares.

35

O diâmetro geométrico dos grãos (Figura 9) em diferentes safras, demonstra

comportamento semelhante entre materiais (cultivares) avaliados.

Figura 9. Diâmetro geométrico do grão, de grãos de soja de diferentes cultivares produzidas na

região médio-norte de Mato Grosso, nos anos safras 2015/16, 2016/17 e 2017/18.

O diâmetro geométrico do grão apresentou média de 6,06, 6,11 e 5,92 mm

para as safras 2015/16, 2016/17 e 2017/18, respectivamente. Os valores variaram

entre 5,08 a 6,40 mm, na safra 2015/16, de 5,67 a 6,83 mm na safra 2016/17 e entre

5,40 a 6,69 mm na safra 2017/18.

A média geral para o diâmetro geométrico do grão foi de 6,03 mm, valor este

superior ao encontrado por Vettorazzi et al. (2015) avaliando a influência de diferentes

formas de aplicação de inóculo nas sementes de soja sobre a produtividade e

propriedades físicas qualitativas do grão, na safra 2014/15, estes observaram valores

para diâmetro geométrico de 5,74 mm. Por outro lado a média encontrada neste

estudo foi menor observada por Pereira (2017) de 6,52 mm.

Outra característica avaliada e relativa ao tamanho do grão, foi o volume. Os

valores são apresentados na Figura 10.

36

Figura 10. Volume do grão, de grãos de soja de diferentes cultivares produzidas na região médio-norte de Mato Grosso, nos anos safras 2015/16, 2016/17 e 2017/18.

É possível observar da Figura 10 que teve tendência de aumento dos valores

de volume do grão entre a primeira e segunda safras analisadas, sendo este aumento

de 2,33%. Porém houve redução da segunda safra para a terceira, sendo esta

redução de 8,42%.

A média geral observada para o volume do grão para os três anos é de 116,40

mm3, com maior valor para o ano de 2016/17 (120,82 mm3). Analisando

separadamente as cultivares, os valores de volume do grão variaram de 167,33 a

69,12 mm3 entre as safras, ou seja, variações importantes e dependentes do material

avaliado.

A dispersão dos valores de volume do grão para safra 2015/16 foi de 68,24

mm3. Nas safras 2016/17 e 2017/18 a variação entre materiais foi de 70,49 mm3 e

78,53mm3, respectivamente, quando considerado o maior e menor valor observado.

Outros trabalhos realizados na mesma região deste estudo demonstram como

o ano safra, bem como materiais avaliados, podem interferir de forma expressiva

sobre esta variável. Pereira (2017) avaliando os sistemas de fungicidas e seus efeitos

sobre a qualidade de grãos de soja, observou valores para volume do grão de 146,72

mm3 na safra 2016/2017. Similar ao observado por Sales (2017) na safra 2015/16, que

encontrou valores entre 133,54 a 152,34 mm3. Os dados obtidos por Ruffato et al.

(2017) na safra 2015/16 foram mais próximos a média geral deste estudo, pois

encontraram valores de volume do grão, em média de 117,60 mm3.

Outra variável física avaliada foi a massa de mil grãos (Figura 11) também em

diferentes safras, demonstrando grande dispersão entre materiais (cultivares)

avaliados.

Figura 11. Massa de 1.000 grãos, de grãos de soja de diferentes cultivares produzidas na

região médio-norte de Mato Grosso, nos anos safras 2015/16, 2016/17 e 2017/18.

37

É possível observar na Figura 11 que a massa de 1.000 grãos apresentou

tendência a redução nas safras avaliadas, ocorrendo decréscimo de 7,06 g entre

2015/16 e 2016/17 e de 28,62 g, entre 2016/17 e 2017/18.

A média geral obtida para a massa de mil grãos foi de 131,54 g, sendo que o

maior valor encontrado foi de 144,69 g, para o ano de 2015/16 e o menor de 77,34 g,

para safra 2017/18. Freitas (2015) encontrou valores semelhantes a média geral para

a soja submetida a diferentes tratamentos com sistemas fungicidas na safra 2013/14,

obtendo variação entre 127 a 143 g. Sales (2017) e Cecatto (2017), também obtiveram

resultados semelhantes em seus estudos, sendo os valores de massa de mil grãos

encontrados de 132 g e 145 g, respectivamente.

Verificou-se grande dispersão de valores para safra 2016/17, apresentando

uma variação de até 95,67 g. Na safra 2015/16 constatou-se uma variação de 76,69 g.

E na safra 2017/18 a variação foi de 76,6 g.

A massa de mil grãos tem extrema importância no que se refere à qualidade de

grãos e sementes, sendo influenciada pelas condições climáticas durante sua

formação e enchimento (FONSECA, 2017). Sendo assim, a variação da massa de mil

grãos ao longo dos anos, pode também ser explicada pelas alterações climáticas

ocorridas entre um ano e outro. Na safra 2015/16, por exemplo, verifica-se uma

situação de déficit hídrico durante o estádio vegetativos da cultura, fator que pode ter

influência no desenvolvimento das plantas.

Na safra 2016/17, como citado anteriormente, foram observados problemas de

distribuição de chuvas durante o período reprodutivo da soja, fato que afeta

diretamente na qualidade dos grãos. Observou-se ainda nesta safra, boa distribuição,

porém com elevada quantidade de chuvas durante a maturação e pré-colheita, o que

pode ocasionar perda de qualidade.

Em relação à safra 2017/18, apesar de ter apresentado os menores valores de

massa de mil grãos a 14 %b.u., foi a que apresentou as melhores condições de

precipitação dentre as três safras estudadas. Observou-se não só precipitação

acumulada ideal durante o período de cultivo, mas também boa distribuição de chuvas

para os estádios vegetativos e reprodutivos, além de boas condições nos períodos de

pré-colheita e colheita.

38

5. CONCLUSÕES

Da análise qualitativa, comparando as principais propriedades físicas de

cultivares de soja, produzidas em diferentes safras, pode-se concluir que:

- As propriedades físicas de grãos apresentaram variação ao longo dos anos, sendo

influenciadas diretamente pelas condições climáticas a que as cultivares são

submetidas a cada safra, porém com tendências de aumentos.

- Houve tendência de redução do valor das propriedades físicas na safra 2016/17,

em decorrência das condições climáticas.

- Todas as propriedades físicas avaliadas apresentaram variação significativa entre

materiais.

- Os valores das massas específicas aparente e unitária variaram de 623,54 a

728,26 kg m-3 e de 1111,87 a 1705,47 kg m-3, respectivamente.

- A dispersão entre valores do diâmetro geométrico do grão foi de 1,75 mm e do

volume do grão foi de 19,03 mm3.

- A massa de 1.000 grãos variou entre 77,34 a 144,69 g, com média geral de 131,54

g.

39

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