Os fertilizantes são os insumos agrícolas mais relevantes na economia nacional e sua aplicação correta é essencial para a produtividade das culturas. No Brasil, a maioria dos fertilizantes utilizados são sólidos e a qualidade do fertilizante, relacionada a uniformidade e granulometria, interfere diretamente na sua distribuição.
A granulometria de fertilizantes sólidos é determinada pelo tamanho e pela forma de suas partículas. Uma característica importante dos fertilizantes sólidos relacionada com o tamanho das partículas é a uniformidade. A mistura de fertilizantes pode ser desuniforme, ou seja, pode conter diferentes tamanhos de partículas, o que gera o fenômeno da segregação. A segregação é a separação das partículas presentes na mistura por ordem de tamanho e provoca a distribuição irregular dos fertilizantes no solo, pois dificulta a regulagem das adubadoras. Com relação à forma, os fertilizantes sólidos possuem formatos distintos e consequentemente fluidez diversas, ou seja, possuem capacidades diferentes de escoamento pelos sistemas mecânicos de aplicação das máquinas, impactando também na distribuição dos fertilizantes.
Dentro desse contexto, Dalacort & Stevan (2018) afirmam que os mecanismos dosadores das adubadoras são os responsáveis pela distribuição regular de fertilizantes granulados, entretanto, o bom funcionamento desses mecanismos está sujeito às perturbações de fatores externos, como a inclinação do terreno, velocidade de aplicação e a condição do fertilizante granulado utilizado. A uniformidade de distribuição de fertilizantes e sua deposição adequada impactam em uma melhor produtividade das culturas e na diminuição de custos para o produtor, pois o custo do fertilizante representa uma grande parcela do custo total da produção (Garcia, 2007).
O experimento foi realizado no Laboratório de Adequação de Tratores Agrícolas (Lata), localizado no Departamento de Solos e Engenharia Agrícola da Universidade Federal do Paraná (DSEA/UFPR) em Curitiba (PR). Na realização do experimento foi utilizada uma bancada experimental, desenvolvida pelo referido laboratório, que possui uma caixa de acionamento elétrico, conjunto de transmissão e articulação, reservatórios, mecanismos dosadores e um sistema de coleta de dados em tempo real. O acionamento elétrico da bancada experimental ocorre por meio de um inversor de frequência, permitindo o ajuste preciso da rotação do motorredutor que, por meio de uma transmissão de polia e corrente, aciona os mecanismos dosadores de fertilizante.
Para a realização do experimento foram selecionadas duas formulações de fertilizantes granulados N-P2O5-K2O: 04-14-08 (FG1) e 04-30-10 (FG2). A velocidade operacional foi determinada de acordo com a necessidade de distribuição de fertilizante de 300 kg.ha-1, sendo considerado um espaçamento de 0,5 metros em uma área de 10.000 m2, resultando em uma quantidade de 15 gramas de adubo por metro. Portanto, para a condução do experimento na bancada foi realizada a simulação da velocidade operacional com base na conversão do valor real para Hertz (Hz), sendo 7 km.h-1 para 35,61 Hz. Além do ajuste eletrônico da velocidade, a estrutura da bancada possibilitou as articulações longitudinais e transversais.
Os reservatórios de fertilizantes granulados, localizados na extremidade superior da bancada, foram conectados aos dois mecanismos dosadores, sendo: o dosador helicoidal simples com passo de 1”, e o dosador helicoidal duplo, que operou com passo de ½’’. O mecanismo dosador helicoidal simples é formado por um helicoide fixado em um eixo rotativo, sendo a velocidade de rotação do eixo que controla a quantidade de fertilizante depositada no solo. Já o dosador do tipo helicoidal duplo é formado por dois helicoides, que giram em sentidos opostos.
Entre as alternativas para regular a dosagem de fertilizantes dos dosadores citados estão a alteração da engrenagem que rotaciona o eixo ou a substituição da rosca helicoidal com a distância entre voltas chamadas de “passos” diferentes. Segundo Siqueira (2008), quando a máquina semeadora-adubadora é submetida a inclinações longitudinais, as roscas helicoidais com menores passos reduzem a oscilação na dosagem de fertilizantes.
Para comparar a vazão dos fertilizantes granulados nos dois mecanismos dosadores foi realizada a distribuição dos fertilizantes na bancada experimental. A mensuração da distribuição dos fertilizantes ocorreu a partir de um sistema de aquisição de dados (SAD), sob arquitetura da plataforma Arduino, conectado a três balanças do tipo célula de carga, que coletou os dados de taxa mássica (TM) dos fertilizantes FG1 e FG2 em tempo real. Cada balança foi construída com duas tábuas de madeira no tamanho de 250 x 250 mm, com espessura de 10 mm, para permitir pressão na deposição do fertilizante. Entre as tábuas foi instalada uma célula de carga de alumínio anodizado da marca IWM do tipo SPL (Single Point) com capacidade máxima de 5 quilogramas, sensibilidade de 2 mV/V e plataforma de 130 x 25 mm e sobre essa balança foi colocado um recipiente coletor de plástico de massa conhecida.
A TM dos fertilizantes granulados refere-se ao volume ou peso do produto por unidade de área. Sua medição é útil quando se pretende adotar a Agricultura de Precisão, em que o fertilizante passa a ser aplicado a taxas variáveis em função da demanda individual de cada área, ao contrário da aplicação constante, que é baseada na demanda média das áreas da propriedade.
O sistema de aquisição de dados coletou dados de distribuição durante um período de 420 segundos, na velocidade 7 km.h-1, para cada um dos dois dosadores, helicoidal simples e helicoidal duplo, com 7 repetições, para cada fertilizante granulado (FG1 e FG2). Foram descartados os 30 segundos iniciais e os 30 segundos finais, para estabilização da vazão dos fertilizantes, resultando em um tempo efetivo de coleta de 360 segundos. A coleta de dados foi interrompida antes que o conteúdo de fertilizante presente no reservatório atingisse o terço final.
Os dados de TM coletados foram submetidos à análise descritiva, composta dos cálculos de medidas de tendência central (média aritmética, mediana e moda), de dispersão (amplitude, desvio-padrão e coeficiente de variação), assimetria, curtose, e teste de Jarque-Bera para caracterizar a normalidade dos dados (Torman et al., 2012).
Na Tabela 1 são apresentados os dados da estatística descritiva da taxa mássica (TM) dos fertilizantes FG1 e FG2, na velocidade de 7,0 km.h-1, para os mecanismos dosadores helicoidal simples e helicoidal duplo.
Com relação ao dosador helicoidal simples, foi observado que os dados coletados de TM seguiram uma distribuição assimétrica positiva (cauda maior à direita na curva) para os dois fertilizantes FG1 e FG2 sendo 0,13 e 1,41, respectivamente. Essa assimetria foi constatada pelos valores da média, mediana e moda da taxa mássica (CHICOTA & LIER, 2004) e o resultado significa que os valores são divergentes.
Quanto ao dosador helicoidal duplo, os dados de TM do fertilizante FG1 apresentaram assimetria positiva fraca. No fertilizante FG2 a assimetria foi negativa, indicando valores aproximados para média, mediana e moda.
Os dois mecanismos dosadores foram avaliados pelos diferentes comportamentos da taxa mássica. Na velocidade de 7,0 km h-1 o modelo helicoidal simples apresentou superioridade ao helicoidal duplo. O segundo dosador exibiu pior distribuição em alta velocidade, ou seja, sua precisão se torna baixa. Essa baixa precisão é devido ao fato de haver uma maior frequência de deposição acima da média para ambos os fertilizantes (FG1 e FG2), ou seja, uma superdosagem na distribuição dos fertilizantes, que acarreta problemas como a desuniformidade da lavoura, salinização e perdas de insumos, levando a prejuízos econômicos. Isso pode ser explicado pelo fato de o mecanismo dosador helicoidal duplo possuir duas roscas helicoidais no seu funcionamento e, com o giro do eixo mais rápido, ambas carregam uma grande quantidade de adubo, sendo mais adequadas para baixas velocidades.
*Por Gabriel Ganancini Zimmermann, da UFPR
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