Eficiência da pulverização aérea no café com drones

O emprego de aeronaves remotamente pilotadas (RPA), comumente chamadas de drones, para aplicação de defensivos agrícolas tem aumentado muito a nível mundial. Esses equipamentos podem se adaptar a vários terrenos, não requerem plataformas de decolagem específicas e apresentam alta eficiência de trabalho. Além disso, o fluxo de ar descendente, chamado downwash, gerado pelos rotores pode promover a penetração das gotas no interior do dossel, favorecendo a aplicação no interior da cultura e melhorando o efeito do controle de pregas e doenças.

No entanto, é uma tecnologia relativamente nova em muitos países e poucos são os dados de pesquisa disponíveis. Mesmo com o crescente emprego dos RPAs, ainda existem incertezas sobre sua eficiência em relação a uniformidade de deposição da pulverização e a eficiência de aplicação. Fazendo-se necessárias, portanto, mais pesquisas para que se torne possível entender melhor a tecnologia. Por se tratar de uma tecnologia que usa volume de calda reduzido, fluxo de ar, maiores alturas em relação às plantas, dentre outras características, possuem maior complexidade que ainda precisa ser melhor compreendida, principalmente em culturas anuais, como o cafeeiro (Coffea arábica).

Um dos problemas habituais enfrentados pelos cafeicultores é a suscetibilidade da cultura à ação de insetos e microrganismos fitopatogênicos. Dessa forma, é imprescindível que as técnicas de aplicação de defensivos agrícolas sejam empregadas corretamente, de modo que o ingrediente ativo seja depositado nos alvos biológicos no momento mais adequado, na quantidade correta, e com o mínimo de desperdício. As plantas de café impõem uma série de desafios à tecnologia de aplicação, já que apresentam alta densidade foliar, necessidade de penetração da calda no interior do dossel e arranjo de copa irregular. Nesse contexto, torna-se necessário conhecer bem o equipamento de pulverização e a arquitetura da planta, para a obtenção da máxima eficiência.

Dentro da tecnologia de aplicação, as escolhas de pontas de pulverização, volumes de calda e adjuvantes são essenciais para otimizar a chegada de produto no alvo. Quando corretamente selecionados, permitem a geração de gotas de tamanho adequado e a redução de perdas, proporcionando uma boa cobertura do alvo. Desta forma, este trabalho teve como objetivo estudar parâmetros operacionais adequados, dentre eles pontas de pulverização, volumes de calda e adjuvantes, para aplicação de defensivos agrícolas em cafeeiro empregando RPA.

Metodologia

O trabalho foi realizado no Setor de Cafeicultura da Universidade Federal de Uberlândia (Uberlândia, MG). A aeronave remotamente pilotada empregada foi um octocóptero AGRAS MG-1P (DJI, China), com depósito de calda de 10 L, 4 bicos de pulverização e 8 motores. Em todos os tratamentos optou-se por trabalhar com largura de trabalho de 4 m, altura de trabalho de 1,5 m em relação à copa do cafeeiro e velocidade de avance de 10,2 km h-1.

Os estudos de deposição de calda foram feitos em uma área de café cultivar Topázio, com espaçamento entre linhas de 3,8 m, 0,6 m entre plantas, altura média de 2,7 m e projeção da copa com diâmetro de 1,8 m.

As parcelas experimentais foram constituídas de 40 m de comprimento e 16 m de largura, com parcela útil de 30 m de comprimento e 8 m de largura, sendo o restante considerado bordadura. Foi avaliada a deposição de calda, por meio da detecção de um traçador nas folhas do dossel do café, considerando as partes inferior e superior da planta de forma separadas, e também empregando papéis hidrossensíveis.

O experimento constou de 8 tratamentos (Tabela 1) e 4 repetições. Empregou-se um delineamento inteiramente casualizados em esquema fatorial 2x2x2: duas composições de calda (calda com adjuvante espalhante e óleo mineral), duas pontas de pulverização (XR e Airmix) e dois volumes de calda (10 e 20 L ha-1).

Foram empregadas pontas de pulverização de jato plano XR 11001 (Teejet, EUA), com espectro de gotas muito finas a finas dependendo da pressão de trabalho (essas são as pontas que vêm orginalmente de fábrica com o equipamento) e pontas de jato plano com indução de ar Airmix 11001 (Agrotop, Alemanha), com espectro de gotas de finas a grossas, dependendo da pressão.

Para composição das caldas foram empregados os adjuvantes Break Thru® (Evonik, Brasil) - copolímero poliéter-polimetil siloxano 1000 g L-1 (espalhante) e Assist® (BASF, Brasil) - hidrocarbonetos parafínicos, ciclo parafínicos e aromáticos 756 g L-1 (óleo mineral). O primeiro é um surfactante não iônico que pertence à classe química dos trisiloxanos organomodificados, que foi empregado na concentração de 0,1% (v/v). O segundo é um adjuvante a base de óleo mineral (hidrocarbonetos alifáticos), que foi empregado na concentração de 0,5% (v/v).

Durante as aplicações, foram monitoradas as condições de temperatura, umidade relativa do ar e velocidade do vento. A temperatura variou de 27 a 29°C, a umidade relativa de 48% a 51% e a velocidade do vento média de 4,1 a 9,6 km h-1.

Para a avaliação da deposição, adicionou-se à calda de aplicação um traçador composto do corante alimentício Azul Brilhante, na dose fixa de 500 g ha-1 para ser detectado por absorbância em espectrofotometria.

Após a pulverização, foram marcadas 10 plantas ao acaso em cada repetição e, em cada planta, foram coletadas uma folha na parte superior e uma folha na parte inferior.

Através de curva de calibração, originada por meio de soluções-padrão do traçador, os dados de absorbância, obtidos no espectrofotômetro, foram transformados em concentração (μg L-1). De posse da concentração inicial da calda e do volume de diluição das amostras, determinou-se a massa de corante retida nas folhas coletadas nas parcelas. O depósito total foi dividido pela área de cada amostra, para obter-se a quantidade em μg de traçador por cm2 de área foliar.

Também foram avaliados a cobertura e o espectro de gotas proporcionado pelos diferentes tratamentos. Para isto foram empregadas etiquetas de papel hidrossensível (76 x 26 mm) (Syngenta, Suíça), posicionadas na parte superior e inferior da cultura. Logo após a aplicação em cada parcela, as etiquetas foram coletadas e levadas ao laboratório, onde foram digitalizadas e analisadas empregando-se o sistema DropScope® (SprayX, Brasil). Foram analisados a cobertura (%), a densidade de gotas (gotas cm-2), o diâmetro da mediana volumétrica (DMV, μm) e a amplitude relativa (AR).

Para efeito de análise estatística, realizou-se um estudo de análise de variância para delineamento inteiramente ao acaso com 4 repetições, seguido do teste F de Snedecor, ao nível de 0,05 de significância.

Resultados

Na Tabela 2, tem-se os resultados da deposição de calda no dossel do cafeeiro. Nas partes superior e inferior, as aplicações com a ponta de indução de ar e com o óleo mineral proporcionaram os maiores valores de deposição. Não houve diferença entre os volumes de calda. Há que se salientar que as soluções foram preparadas sempre na mesma dose de traçador, o que reduz o efeito do volume de calda na avaliação de deposição feita com base em massa por unidade de área.

Na Tabela 3, tem-se os resultados de cobertura e densidade de gotas depositadas em papel hidrossensível. Esse alvo, diferente da avaliação de deposição de traçador nas folhas, é sensível à água e, portanto, tende a destacar as aplicações com maior volume de água. Na parte superior, as maiores coberturas foram obtidas com o óleo mineral e o volume de calda de 20 L ha-1. Não houve diferença entre as duas pontas. Na parte inferior, apenas o maior volume de calda se diferenciou do menor volume. Em relação à densidade de gotas, houve o mesmo comportamento, com destaque para o óleo mineral e 20 L ha-1.

Conforme mencionado, esses resultados devem ser analisados com critério porque naturalmente tendem a destacar tratamentos com maior volume de calda, como o ocorrido no presente trabalho. De qualquer forma, a maior cobertura do alvo tende a proporcionar melhores resultados de eficácia, principalmente trabalhando com defensivos agrícolas de contato. Em relação ao óleo, provavelmente seu efeito anti-deriva deve ter contribuído com a maior chegada de gotas ao alvo, com consequente maior cobertura da parte superior do dossel. O adjuvante Break Thru tem um conhecido efeito espalhante bastante pronunciado que pode levar a uma maior cobertura do alvo. No entanto, o arraste das gotas promovido pelo vento pode ter reduzido a chegada das gotas, diminuindo a densidade de gotas no alvo, bem como a cobertura.

Na Tabela 4, tem-se o DMV e a AR do espectro de gotas. Essa última varável não sofreu impacto dos tratamentos realizados, apresentando média geral de 0,88 e 0,93 nas partes superior e inferior, respectivamente, indicando um espectro de gotas uniforme. A ponta Airmix gerou gotas de maior tamanho em relação à XR. A indução de ar presente nesta ponta, insere ar no interior das gotas, tornando-as maiores e mais resistentes ao efeito da deriva. Há que se destacar que este modelo de ponta Airmix, de acordo com o fabricante, tem a característica de gerar gotas de finas a grossas, dependendo da pressão de trabalho, portanto, diferente da característica da maioria das pontas de indução de ar, que geram gotas de grossas a ultragrossas.

Considerações finais

As pontas de indução de ar Airmix, sob condições de campo, mostraram-se mais adequadas à aplicação com a RPA do que as pontas de jato plano standard XR, ao proporcionarem maior deposição de calda no dossel do cafeeiro.

O emprego do óleo mineral mostrou-se vantajoso ao melhorar a deposição de calda nas folhas do cafeeiro, embora o espalhante tenha maior capacidade de redução de tensão superficial da calda.

O maior volume de calda (20 L ha-1) proporcionou maior densidade de gotas depositadas no alvo, bem como maior cobertura, resultado bastante relevante principalmente quando da utilização de defensivos agrícolas de contato.

A ponta Airmix produziu gotas de maior tamanho em relação às XR, o que se constitui numa importante estratégia para redução de deriva, principalmente em situações de campo onde haja presença de vento.

*Por João Paulo Arantes Rodrigues da Cunha, Cleyton Batista de Alvarenga, Luana de Lima Lopes e Rogério Marcos Sousa Martins Filho, da Universidade Federal de Uberlândia, e Luciano Ferreira da Fonseca, da FMC Agricultural Solutions