Nome do Projeto
DISTRIBUIÇÃO DE FERTILIZANTES NA LINHA EM FUNÇÃO DO TIPO DE DOSADOR, ROTAÇÃO DOS HELICOIDES E VELOICIDADE DE DESLOCAMENTO DA SEMEADORA-ADUBADORA
Ênfase
Pesquisa
Data inicial - Data final
01/08/2022 - 01/09/2024
Unidade de Origem
Coordenador Atual
Área CNPq
Engenharias
Resumo
O objetivo deste trabalho é determinar a variação da dosagem de fertilizantes na linha de deposição e, o desempenho dos dosadores em função da velocidade de acionamento de três modelos de dosadores de fertilizantes. Serão utilizados 3 dosadores, 2 rotações dos helicoides e 2 velocidades de deslocamento da semeadora-adubadora, totalizando 12 tratamentos e três repetições, ou seja, 36 parcelas. Cada parcela terá 60 coletas, totalizando 2160 coletas. A variável resposta será o coeficiente de variação (CV). Para tanto, será utilizada uma semeadora-adubadora composta por 3 linhas, sendo utilizada somente a linha central para coleta de dados. A variação da velocidade do eixo de acionamento do dosador será realizada pela variação da relação de transmissão pela troca de engrenagens motora e movida. Na parte inferior do tubo condutor da linha, será colocada uma calha de metal, na qual serão dispostos 60 recipientes coletores de polietileno com dimensões de 0,1x0,1m, um ao lado do outro, não havendo espaço entre eles. Com o deslocamento da semeadora e auxílio de mecanismo para suportar o tubo condutor, a linha central passará sobre a calha com os potes. Posteriormente será mensurada a massa depositada em cada pote coletor. Os valores da massa coletados por pote serão transcritos em planilha eletrônica para posteriores cálculos do coeficiente de variação de dosagem de fertilizante.

Objetivo Geral

Determinar a variação na da dosagem de fertilizantes na linha de deposição e o desempenho dos
dosadores em função da velocidade de semeadura e velocidade de acionamento de três modelos de dosadores de fertilizantes.

Justificativa

Para que as plantas tenham crescimento e desenvolvimento apropriados é necessário que no solo estejam disponíveis nutrientes com qualidade e quantidade suficiente para absorção correta das raízes, possibilitando assim, que as plantas atinjam o máximo potencial produtivo. Caso a análise do solo aponte indisponibilidade de nutrientes deve-se efetuar a suplementação, por meio da aplicação de fertilizantes. A dependência pelas importações de fertilizantes, juntamente com a operação militar envolvendo a Rússia e a Ucrânia têm ocasionado aumento dos custos de aquisição. Além da questão econômica, o planejamento e aplicação da quantidade de fertilizante no local correto é de extrema importância, para que não ocorra sub dosagem, prejudicando o crescimento, desenvolvimento e produtividade, muito menor supra dosagem, a qual representa desperdícios aumentando os custos de produção e os riscos de degradação do meio ambiente (SERRANO et al., 2014).
A aplicação dos fertilizantes pode ser realizada antes ou durante o processo de semeadura. Quando aplicado com auxílio da semeadora-adubadora, a deposição de fertilizante ocorre na linha de semeadura, num sulco com aproximadamente 12 centímetros de profundidade, localizando-se um pouco mais abaixo das sementes, as quais são dosadas na linha de semeadura com profundidade em torno de 3 centímetros.
Para a dosagem de fertilizantes são utilizados dosadores de fluxo contínuo, sendo os do tipo helicoidais os mais utilizados. Conforme (WEIRICH NETO, 2015) 92,2% das semeadoras-adubadoras, são equipadas com dosador do tipo helicoidal. Os dosadores do tipo helicoidal “rosca sem-fim” são compostos por um ou dois helicoides que giram em torno de um eixo de acionamento, e conforme sua rotação, as dimensões e o passo, dosa quantidades variadas de fertilizante. Esse tipo de dosador está presente em pelo menos quatro diferentes modelos (SPAGNOLO et al., 2018).
No primeiro modelo, chamado de dosador de rosca convencional, a rosca ou helicoide entrega o fertilizante por gravidade diretamente ao tubo condutor que está na sua extremidade. No segundo modelo, conhecido como dosador por transbordo longitudinal, no final do helicoide há um anteparo que ocupa metade do corpo do dosador e para que o fertilizante seja dosado necessita transbordar de maneira longitudinal ao helicoide. No terceiro modelo, conhecido como dosador por transbordo lateral, o helicoide ocupa todo o espaço do corpo do dosador e no final, na parte lateral, há o bocal de saída, desta forma o fertilizante, para ser dosado, necessita transbordar lateralmente. No quarto modelo, assim como no primeiro modelo citado, a descarga ocorre por gravidade, porém a dosagem ocorre com auxílio de dois helicoides que funcionam em sentidos de rotação opostos, o bocal de saída está abaixo destas, este é chamado de dosador de rosca dupla (SPAGNOLO et al., 2018).
Para regulagem destes dosadores é necessário variar a rotação e/ou as dimensões do passo do helicoide. Sendo a rotação o principal fator de regulagem de fluxo de fertilizantes pois a vazão nesse tipo de mecanismo dosador é determinada pela velocidade de acionamento (rotação), apresentando correlação linear (BECKER et al., 2021).
Independente das disposições construtivas e tecnologia utilizada, estes dosadores apresentam variações na dosagem, seja na quantidade de fertilizante por hectare ou na quantidade fertilizante dosada por centímetro na linha de aplicação. Entre os principais fatores que ocasionam erros na dosagem durante o processo de semeadura e adubação utilizando-se semeadoras-adubadoras estão: irregularidade do terreno e velocidade da semeadora-adubadora.
De acordo com ROSA et al. (2013), os dosadores de fertilizante do tipo helicoidal, cessam a distribuição de fertilizante de forma cíclica, fato que ocasiona falhas na linha de aplicação. Este problema também chamado de “pulso”, causa desuniformidade na linha de aplicação e na fertilização das culturas (BONOTTO et al., (2013); (ROSA et al., 2017).
Estas falhas na dosagem podem levar ao desperdício de fertilizantes, ocorrendo excesso de fertilizantes em algumas plantas e falta em outras, resultando em baixo desenvolvimento potencial das plantas, diminuindo o rendimento (ROSA et al., 2019).

Metodologia

Os ensaios serão realizados no campo experimental da Embrapa Clima Temperado, Estação Experimental Terras Baixas em Pelotas, Rio Grande do Sul. Será utilizada uma semeadora-adubadora, marca Semeato, modelo PH3, composta por 3 linhas. A qual será tracionada por um trator Valtra BM 100. Serão utilizados três diferentes modelos de dosadores de fertilizantes. O dosador (D1) composto com um helicoide com passo 25,4mm (1”) e transbordo lateral, que consiste em uma barreira à passagem do fertilizante, que se encontra ao final do helicoide, posicionada paralelamente ao eixo do mesmo. O dosador (D2) com um helicoide com passo 25,4mm (1”) e transbordo transversal, caso em que a barreira se encontra posicionada ao fim do helicoide, perpendicularmente ao eixo do mesmo. E o dosador (D3) com dois helicoides com passo 25,4mm (1”) com duas saídas para descarga por gravidade, na posição inferior de maneira oposta uma da outra, ou seja, nenhuma barreira impede a descarga do fertilizante o qual é liberado ao fim de cada helicoide.
Para coleta do fertilizante dosado será utilizada uma calha de metal com as dimensões de 0,1x 9,6x0,1m, na qual serão dispostos 60 recipientes coletores de polietileno com dimensões de 0,1x0,1m, um ao lado do outro, não havendo espaço entre eles. A calha será posicionada na parte inferior do tubo condutor da linha central da semeadora-adubadora.
Serão utilizadas duas rotações do eixo de acionamento do dosador, as quais serão modificadas pela variação da relação de transmissão pela troca de engrenagens motora e movida (Relação de transmissão 15/23 e 15/28), sendo mensurada com auxílio de um tacômetro.
Serão utilizadas duas velocidades de deslocamento do conjunto trator-semeadora, 3,3km/h e 6,6km/h, utilizando-se a marcha 2L e 4L respectivamente a rotação constante do motor de 2000rpm.
Serão utilizados portanto, 3 dosadores, 2 rotações dos helicoides e 2 velocidades de deslocamento da semeadora-adubadora, totalizando 12 tratamentos e três repetições, ou seja, 36 parcelas. Cada parcela terá 60 coletas, totalizando 2160 coletas. Após a coleta em cada parcela será mensurada a massa depositada em cada pote coletor. Os valores da massa coletada por pote serão transcritos em planilha eletrônica para posteriores cálculos do coeficiente de variação de dosagem de fertilizante. A variável resposta será o coeficiente de variação (CV).
Será quantificado o diâmetro médio dos grânulos de acordo com a ABNT (2003), para tanto serão utilizadas amostras de 100 gramas de fertilizante para obter o fracionamento do fertilizante, será utilizado um agitador automático, com movimentos de vai e vem, de forma a proporcionar o completo deslocamento do material. Serão utilizadas peneiras com malhas de 4 mm (ABNT n° 5), 2 mm (ABNT n° 10) e 0,5 mm (ABNT n° 35), e fundo das peneiras, acopladas. O período de agitação das amostras será de 10 minutos. Após o processo de agitação o material retido em cada peneira será pesado e os valores convertidos em porcentagens, para as devidas comparações entre as peneiras. Para a determinação da densidade do fertilizante será utilizada proveta graduada de 500 ml e com escala de 10 ml. A densidade do fertilizante será obtida por meio da pesagem de 250 ml de fertilizante, sendo o valor obtido pela média de quatro repetições. Será quantificada a umidade do fertilizante por meio da análise de 3 amostras. As mesmas serão colocadas em recipientes de vidro, com diâmetros de 6 cm e 1 cm de altura cada. Estas amostras serão trituradas até se tornarem pó, pesadas e em seguida colocadas em estufa a 50°C por um período de 24 h, conforme recomendações de (Alcarde et al., 1998). Para se obter o ângulo de repouso do material será utilizado um cubo de vidro com 40x40x20cm, acoplando-se um funil em uma das extremidades superior para a adição de fertilizante com velocidade constante proporcionando o acumulo de material para definir o ângulo de repouso.
Serão coletadas 3 amostras de solo de forma aleatória para quantificação da umidade gravimétrica. Estas amostras serão pesadas e levadas a estufa na temperatura de 105°C por 24 horas (NBR 6457/2016). Para a quantificação da cobertura vegetal será determinada quantidade de matéria seca. Para tanto serão coletados 3 amostras aleatórias numa área de 1m². O material será secado na estufa a 65°C por 72 horas. Também serão quantificadas a resistência do solo a penetração, com auxílio de penetrômetro digital Falker. As coletas serão a uma profundidade máxima de 0,20m e com leitura a cada centímetro. Serão realizadas 3 repetições de forma aleatório na área experimental, sendo que cada repetição contará com 4 pontos amostrais para realizar a média que representará uma repetição.

Indicadores, Metas e Resultados

a . Determinar a variação na dosagem de fertilizante depositado na linha e o desempenho dos dosadores em função da velocidade de acionamento, e velocidade de deslocamento da semeadora-adubadora.
b . Gerar informações à respeito do comportamento operacional dos dosadores de fertilizante, que servirão de auxílio para a elaboração do projeto informacional e conceitual para o dimensionamento e confecção de um sistema mecanizado que proporcione maior uniformidade na dosagem de fertilizantes em semeadoras-adubadoras.
c . Contribuição de forma direta, do ponto de vista prático, aos produtores na tomada de decisão em relação à aquisição e utilização dos dosadores de fertilizante tornando o sistema produtivo mais eficiente.
d . Colaborar para o desenvolvimento do estudo em questão, contribuindo aos pesquisadores, professores e estudantes de graduação e de pós-graduação que desenvolvem (ou que pensem em desenvolver) pesquisas nesta linha.

Equipe do Projeto

NomeCH SemanalData inicialData final
ALAN JUNIO DA SILVA BORELA
CHEINER STURBELLE SCHIAVON
DAVID PERES DA ROSA
DIEGO KRUMREICH SCHMECHEL
MARIVAN DA SILVA PINHO9
NIXON DA ROSA WESTENDORFF8
NORIEL DA SILVA SOUZA
ROGER TOSCAN SPAGNOLO9

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