Portal InstitucionalUFPEL

As empresas privadas, cooperativas e startups que trabalham com projeto e aplicação de produtos para fins agropecuários, necessitam muitas vezes de assessoria técnica para a elaboração e/ou adequação de seus produtos e processos conforme normas ou necessidades do público alvo. O presente projeto tem o intuito de colaborar para a melhoria e adequação dos produtos e processos destas empresas. Uma das primeiras ações, diz respeito a aplicação dos fertilizantes que 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.
Geralmente são utilizados fertilizantes granulados ou farelado. A determinação das características granulométricas dos fertilizantes é realizada com a utilização de uma sequência de peneiras de diâmetros conhecidos. A porcentagem de material retido em cada peneira é o que definirá a sua classificação granulométrica conforme estabelece a Instrução normativa Nº 46, de 2016, do Ministério da Agricultura Pecuária e Abastecimento (BRASIL, 2016). A granulometria interfere na fluidez e consequentemente no escoamento do material, e pode influenciar a eficiência da aplicação. Quanto menor forem os grânulos, maior a densidade e facilidade de escoamento, indicado maior fluxo mássico (BECKER et al., 2021).
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 apresenta diferentes modelos (SPAGNOLO et al., 2018).
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 estão: tipo de fertilizante utilizado, irregularidade e declividade do terreno transversal e longitudinal do terreno.
Em relação aos fertilizantes suas propriedades químicas e físicas (granulometria) influenciam na dosagem e pode ocasionar obstruções no dosador e tubo condutor durante o processo de aplicação principalmente em ambiente de campo, onde podem ocorrer variações de temperatura e umidade relativa, bem como, ocorrem excesso de vibração durante a aplicação. Todos estes fatores influenciam o processo de projeto de novos produtos. Para que os novos produtos apresentem confiabilidade é necessária a validação dos mesmos em ambiente de laboratório e de campo, afim de simular condições reais de aplicação dos mesmos. Isso vale para produtos mecânicos como é o caso dos mecanismos das semeadoras-adubadoras, como para produtos químicos, como os fertilizantes.

A metodologia a ser aplicada dependerá do produto/processo a ser trabalhado e quais as condições, em laboratório ou à campo. A seguir está descrita a metodologia para ensaio de dosadores de fertilizantes em laboratório e à campo. Os dados poderão ser utilizados tanto para o fabricante do dosador de fertilizantes como para o fabricante de fertilizante. Cabe ressaltar que metodologia pode ser adaptada para cada produto se necessário.
Ensaios em laboratório:
Os testes serão conduzidos no laboratório no Centro de Engenharias da Universidade Federal de Pelotas (CEng-UFPel), com o uso de uma bancada. Esta bancada possui uma estrutura metálica de sustentação, um motor elétrico com um conversor de frequência para a variação de velocidade. Os testes serão realizados segundo a metodologia proposta pela norma ISO 5690/2 (1984). Cada teste terá duração de 45 segundos, sendo que nos 15 primeiros segundos não serão realizadas coletas de fertilizante para que ocorra a estabilização do fluxo de massa. Os dosadores de fertilizantes serão submetidos a três ângulos de inclinação longitudinal: -15° (terreno com declive), 0° (terreno no nível) e +15° (terreno com aclive). Será utilizado no experimento um dosador, três inclinações longitudinais e duas velocidades de acionamento do eixo do dosador de fertilizantes com três repetições, sendo coletadas amostras em 4 diferentes momentos em relação a capacidade do recipiente armazenador de fertilizantes. Primeira coleta a 95% da capacidade total, segunda coleta com 50% da capacidade, terceira coleta com 5% da capacidade e quarta coleta quando a caixa armazenadora estiver vazia, restando fertilizante somente dentro do dosador. Desta forma, a quarta amostra não terá duração de 30 segundos, pois será respeitado o tempo necessário para o esvaziamento do dosador. Portanto, serão necessárias 72 coletas. Após a coleta o fertilizante será pesado e armazenado em sacos plásticos para posterior análise por parte da empresa fabricante em relação as suas características físicas e químicas. Estima-se que será necessário em torno de 100 kg de fertilizante para a realização dos testes.
Ensaios à campo:
Os ensaios serão realizados no Centro Agropecuário da Palma localizado às margens da BR 116, mais precisamente no Km 537, Capão do Leão com as coordenadas geográficas 31° 48’ 10” S; 52° 29’ 59” W, altitude média de 30 m, distante 14 km da sede da Faculdade de Agronomia Eliseu Maciel (FAEM). A área experimental destinada para medição da qualidade do fertilizante será de 15,2 ha a qual contém cobertura vegetal de pastagem nativa.
Será utilizado um trator da marca New Holland® modelo TS 6020 com potência de 82 kW (110 cv) e uma semeadora-adubadora Semeato® modelo PH3. A semeadora-adubadora composta por 3 linhas, equipada com três dosadores de fertilizante tipo helicoidal de passo 1”.
Os testes serão fundamentados na metodologia proposta pela norma ISO 5690/2 (1984). Cada coleta terá duração de 30 segundos, sendo realizada com auxílio de um saco plástico que será conectado ao bocal de saída do dosador de fertilizantes, para tanto será necessário a remoção do tubo condutor. Serão coletadas simultaneamente amostras nas 3 linhas da semeadora-adubadora. A quantificação da massa será realizada com auxílio de uma balança digital com precisão 0,1g. A semeadora-adubadora será regulada para aplicar uma taxa média de 250 kg/ha. Portanto, cada amostra será composta por 3 amostragens simples coletadas a partir de canos diferentes.
Pretende-se no presente experimento avaliar também a influência da velocidade dos helicoides na dosagem. Para tanto, serão utilizadas duas velocidades de semeadura 4 km/h e 8 km/h, com isso serão 2 tratamentos e cinco repetições, ou seja, 10 parcelas. Em cada parcela serão realizadas 4 amostras em diferentes estágios de preenchimento da caixa armazenadora de fertilizantes. Ao total serão 40 amostras e 120 coletas, uma vez que, serão coletadas amostras nas 3 linhas da semeadora-adubadora.
Considerando que a cada parcela será necessário o reabastecimento da caixa armazenadora de fertilizantes da semeadora-adubadora, a qual tem capacidade de 250 kg, e será utilizada a capacidade total (caixa cheia) a cada parcela, a empresa terá que disponibilizar 2.500 kg de fertilizante.
Ao final de cada parcela será realizada a limpeza da caixa armazenadora de fertilizantes (depósito) e dos dosadores de fertilizantes, com auxílio de pincel, a fim de que não de que não haja interferência de possíveis resíduos nas amostragens subsequentes.
Cada parcela será caracterizada por quatro amostras de fertilizantes em diferentes níveis de volume da caixa de abastecimento, sendo a primeira amostra quando a caixa armazenadora estiver preenchida com 95% de fertilizante; a segunda amostra estando preenchida com 50%; a terceira amostra 5% preenchida e a quarta amostra quando a caixa armazenadora estiver vazia, restando fertilizante somente dentro do dosador. Desta forma, a quarta amostra não terá duração de 30 segundos, pois será respeitado o tempo necessário para o esvaziamento do dosador.
Antes do preenchimento da caixa de abastecimento, serão demarcadas na caixa de adubo as alturas que representam 95%, 50% e 5% do preenchimento completo. A caixa será abastecida na sua máxima capacidade (100 %). Quando o nível coincidir com cada marca descrita, serão coletadas as amostras representativas desta. As coletas foram realizadas na área em que o conjunto trator semeadora-adubadora estiverem no instante que for atingida a marca do nível correspondente à cada coleta.
Considerando a dosagem estabelecida de 250 kg/ha e espaçamento entre linhas de 0,45 m, operando o conjunto trator semeadora-adubado na velocidade de 4 km/h (1,11 m/s), será coletado, aproximadamente, 375 g em 30 segundos de coleta, enquanto no tratamento com a velocidade de 8 km/h (2,22 m/s), a coleta será de aproximadamente 750 g. Cabe ressaltar que taxa de aplicação de fertilizantes sofrerá variação de volume, devido à topografia e rotação do motor do trator no momento da coleta. Após a coleta as amostras de fertilizante serão enviadas a empresa fabricante para análise física e química.

Com a análise do dados coletados, os resultados obtidos serão avaliados através de reunião da equipe de extensão com os fabricantes dos produtos. Avaliando-se a viabilidade e confiabilidade para que o produto chegue ao produtor ou se o produto necessita de evolução e novas avaliações para atender as necessidades do produtor antes de ser comercializado. No caso de produtos já comercializados ou processos já implantados a equipe de extensão apontará possíveis melhorias para produto atenda as necessidades dos produtores de forma eficaz.