Tráfego controlado de máquinas agrícolas com piloto automático

  • Página 17 |
  • Jan 2020 |
  • Gilvan Moisés Bertollo, UTFPR; José Fernando Schlosser, Rovian Bertinatto, UFSM

Para que o setor agrícola desenvolva suas atividades, visando suprir a demanda imposta a ele, seja para a exportação ou consumo interno dos produtos agrícolas, é necessária a utilização de máquinas e equipamentos que executem a maior parte das atividades, sempre buscando a maior eficiência do sistema de produção.

A mecanização agrícola evoluiu juntamente com as demais áreas do setor agropecuário e, consigo, trouxe maior agilidade e eficiência nas operações. Contudo, para que haja o movimento das máquinas e para que as mesmas realizem suas funções é necessário o contato do pneu com o solo, que traz consequências para as plantas e ao desempenho das máquinas.

O solo é a base importante para o desenvolvimento da sociedade urbana e rural. No setor agrícola, dentre inúmeras funções e importâncias, representa a principal fonte dos recursos hídricos e minerais para o desenvolvimento das plantas. Desta forma, todas as práticas agrícolas destinadas a manter sua conservação, aliadas ao uso sustentável, merecem total atenção.

A compactação é um dos principais fatores que levam os produtores à adoção do tráfego controlado
A compactação é um dos principais fatores que levam os produtores à adoção do tráfego controlado.

O FENÔMENO DA COMPACTAÇÃO

Uma situação de solo ideal para o desenvolvimento das plantas seria aquela em que não houvesse restrições físicas, químicas e biológicas para o desenvolvimento radicular das plantas. Nos últimos anos houve muito progresso no estudo dessas relações, que geraram grandes avanços e contribuíram para o desenvolvimento do setor agropecuário. Contudo, estudos e pesquisas relacionados ao desempenho de máquinas e equipamentos sobre interferência do adensamento do solo, provocado por tráfego de máquinas no desenvolvimento das plantas, ainda não se exauriram.

Como resultado da passagem das máquinas sobre o solo ocorre a compactação do mesmo, processo em que suas partículas são espacialmente rearranjadas, aumentando sua densidade (massa em relação ao volume). Esse fenômeno tem sido apontado como uma das principais causas da degradação física de solos agrícolas, estando diretamente relacionado com a qualidade dos solos, e ocorre quando a pressão aplicada ultrapassa a capacidade de suporte de carga que o solo oferece.

A intensidade da compactação causada por máquinas agrícolas depende de fatores relacionados com a pressão exercida pelos mecanismos de deslocamento e tração e também do tipo e da massa das máquinas, das características de rodados e pneus, da carga incidente sobre os rodados, da pressão interna aplicada aos pneus, da velocidade de deslocamento, do tipo de cobertura vegetal, da densidade inicial do solo, do conteúdo de água no solo, da textura do solo, entre outros.

A compactação também é uma característica que interfere no desempenho das máquinas e implementos agrícolas, incrementando requerimentos de tração e consumo de combustível, como é o caso da semeadora, por exemplo, quando trabalha em solo compactado. Essa alta resistência imposta aos mecanismos sulcadores, que ocorre principalmente em solos argilosos, associada à sua grande retenção de umidade, tem obrigado a adaptação e melhoria das máquinas.

A TÉCNICA DO TRÁFEGO CONTROLADO

É praticamente impossível eliminar o efeito do tráfego de máquinas nos sistemas de produção de culturas agrícolas. A movimentação de máquinas no campo para realizar as operações é necessária. No entanto, manejos diferenciados podem ser utilizados para diminuir o efeito da passagem das máquinas, como a redução da quantidade de tráfego, proporcionada pela organização prévia do deslocamento das máquinas.

O tráfego controlado é conceituado como um sistema de produção agrícola em que a zona de cultivo e as faixas de tráfego são permanentemente definidas. O sistema consiste em determinar previamente os locais das linhas de tráfego das máquinas agrícolas na menor área possível, denominadas de linhas permanentes, ou seja, criar caminhos predefinidos para o deslocamento das máquinas agrícolas na lavoura.

O tráfego controlado se iniciou no Brasil na cana-de-açúcar, devido ao sistema semiperene de cultivo, com a permanência da cultura na mesma área durante vários anos. Também foram motivos o elevado valor econômico e a utilização de equipamentos grandes e pesados que, se deslocados de maneira generalizada sobre a cultura, implicariam elevados danos ao seu desenvolvimento. A adesão desta tecnologia para esta cultura cresceu de forma significativa, porque trouxe outros benefícios além do melhor desenvolvimento da planta, como o melhor aproveitamento de área, máquinas e insumos.

Esta prática provoca a redução da necessidade de excessiva mobilização do solo pelos mecanismos sulcadores e, por consequência, as operações de semeadura podem ser executadas a uma menor profundidade. Isto ocorre devido à diminuição de compactação no perfil do solo reduzindo o impedimento da penetração das raízes das plantas. Mesmo com a existência da compactação, especialmente nas linhas de passagem dos pneus das máquinas, estas podem receber manejo diferenciado, através de mecanismos especiais de rompimento da compactação, sendo desnecessária a realização destas práticas na área total.

Quando comparado ao sistema convencional, o tráfego controlado pode reduzir o consumo de energia no campo, devido à baixa força de tração necessária para os equipamentos que fazem a mobilização dos solo, especialmente nos processos de semeadura para a abertura do sulco, que representa um dos maiores consumos de energia encontrados nas operações do sistema de plantio direto. Pode, também, melhorar a eficiência das máquinas, reduzindo o patinamento excessivo das rodas motrizes, proporcionando economia de energia.

O menor consumo de combustível reflete consequentemente na redução do consumo de energia. Também ocorre diminuição da emissão de gases poluentes expelidos pelo motor do trator agrícola, devido à menor exigência de potência, às rotações mais adequadas e ao consumo específico menor para realizar o mesmo trabalho na mesma área agrícola.

IMPLANTAÇÃO DO SISTEMA

Existem diferentes maneiras de implantar o sistema de tráfego controlado nos sistemas de produção agrícola. Com a crescente utilização de tecnologias eletrônicas embarcadas nas máquinas agrícolas, como os sistemas de posicionamento (GPS) com correção de sinal e os dispositivos de direcionamento assistido (piloto automático), se tornou mais fácil utilizar essa ferramenta. Através da inserção das informações no controlador da máquina, a mesma se desloca na área de forma precisa, promovendo ao operador oportunidade de observar melhor a execução de todo o trabalho, e não apenas do trajeto a ser executado quando o mesmo é realizado de forma manual.

É imprescindível, no uso desta tecnologia, que o sentido de deslocamento das máquinas seja aquele em que acompanha o nível da área, por questões ligadas à conservação do solo e da água. Para que isso seja possível, é necessária a utilização de um software que defina as linhas de tráfego, com base em um levantamento planialtimétrico.

Quanto ao desempenho das máquinas agrícolas em áreas com uso do tráfego controlado, verifica-se que elas tornam-se mais eficientes com a passagem do tempo devido ao fato de que as faixas programadas para receberem o contato do pneu já possuem compactação prévia dos deslocamentos anteriores. Ainda, estas faixas são capazes de suportar cargas adicionais com compactação mínima, aumentando, desta forma, a eficiência na tração das máquinas, melhorando sua capacidade de deslocamento, reduzindo o patinamento, diminuindo a resistência ao rolamento e gerando economia de combustível.

No Brasil, a técnica do tráfego controlado ainda é pouco utilizada
No Brasil, a técnica do tráfego controlado ainda é pouco utilizada.

BENEFÍCIOS DO TRÁFEGO CONTROLADO

Dentre os benefícios do tráfego controlado de máquinas, a qualidade da operação de semeadura é uma das que merecem destaque. Se uma semeadura bem realizada é aquela em que ocorre uniformidade na distribuição horizontal (longitudinal e transversal) e vertical das sementes, uma boa semeadora é a que proporciona essa perfeita distribuição, além de promover condições ideais para o desenvolvimento da planta, como ausência de compactação, melhoria do contato da semente com o solo e cobertura do sulco, aliadas ao menor revolvimento possível do solo. Para que esses benefícios sejam conseguidos, as semeadoras necessitam possuir, na composição de suas linhas, os sulcadores do tipo haste, para que seja possível a descompactação inicial do solo onde serão depositados o fertilizante e a semente.

A utilização de sulcadores do tipo haste geram considerável aumento da força de tração necessária para que a máquina possa operar, quando comparado a outras opções como o disco duplo. Essa maior necessidade de esforço gera, como consequência, maior consumo de energia, que provém do aumento da exigência de potência do trator agrícola que, por sua vez, consome maior combustível para responder a essa demanda.

No entanto, com o uso do tráfego controlado de máquinas, a compactação gerada pela movimentação das mesmas se restringe a pequenas áreas, ou seja, apenas nos locais predefinidos para a movimentação das máquinas. Essa porcentagem de área compactada representa menos de 20% da área. Isso possibilita que as semeadoras possam ser equipadas com sulcadores do tipo disco duplo substituindo as hastes sulcadoras. Essa simples substituição pode trazer ganhos em menor demanda de potência para tracionar a semeadora e, por consequência, menor consumo de combustível e emissão de gases poluentes.

Outra vantagem da substituição das hastes por disco duplo é a melhor qualidade do sulco para deposição de sementes. Devido às características do disco em rolar sobre o solo, enquanto a haste promove um cisalhamento do mesmo, a abertura e o fechamento do sulco são melhores onde se utiliza disco duplo. As áreas isentas de tráfegos podem não necessitar do disco de corte liso para cortar a palha porque essa função pode ser realizada pelo próprio disco duplo. Isso também promove redução da demanda de energia e consumo de combustível, sem comprometer a qualidade da semeadura.

CONSIDERAÇÕES FINAIS

Neste sentido, o tráfego controlado de máquinas possui um espaço a ser ocupado no setor agrícola brasileiro. Se analisarmos o fato de a maioria das máquinas comercializadas nacionalmente já estarem equipadas com piloto automático orientado por sistema de satélite com correções de sinal, há a possiblidade da bitola dos pneus das máquinas ser de fácil ajuste e uma gama de opções de modelos e tamanhos de máquinas e implementos agrícolas, bem como de opções de regulagens e ajustes que permitem adaptar a largura de trabalho das colhedoras, semeadoras e pulverizadores para que possam operar nas linhas de tráfego. Assim, o sistema de tráfego controlado pode crescer significativamente no Brasil, trazendo ganhos operacionais, reduzindo o consumo de insumos e custos de produção e, principalmente, aumentando a eficiência no uso das máquinas agrícolas através da utilização dos recursos que elas nos disponibilizam, conciliada ao seu uso racional no campo.

Não cultivo nas linhas de tráfego

Para tratos culturais como a aplicação de defensivos agrícolas (inseticidas, fungicidas e herbicidas) ou adubações (nitrogênio e NPK), as máquinas, seja o pulverizador ou o distribuidor centrífugo, trafegam na maioria das vezes sobre culturas já implantadas. Ao executarem esse tráfego, danificam as plantas e, dependendo do estádio da cultura, causam perda completa por esmagamento. No entanto, essa planta que foi danificada ou eliminada pela máquina, já consumiu recursos, pois teve um custo na aquisição da semente, no tratamento com fungicidas e inseticidas, além de ter ocupado um espaço físico na área para a interceptação da radiação solar, que poderia ter sido utilizada por outra planta, que se não fosse eliminada pelo tráfego da máquina esse investimento em semente, tratamento e espaço, resultaria em produção.

Uma característica muito vista em outros países e que pode ser utilizada no Brasil, é o não cultivo das linhas de tráfego, ou seja, nos locais onde os pneus das máquinas trafegam, as linhas de semeadura são retiradas. Desta forma, a área apresenta locais para cultivo de plantas e locais específicos para o tráfego das máquinas. A quantidade da área destinada ao tráfego das máquinas vai depender das características como a distância entre cada linha de tráfego (largura da plataforma da colhedora, barra do pulverizador, largura útil da semeadora) e também das características dos pneus das máquinas, como a maior largura dentre os vários tipos de pneus que irão trafegar. Essa porcentagem de área trafegada, geralmente é menor que 20%.

Com áreas destinadas apenas para o tráfego de máquinas, ganhos na eficiência das mesmas também são encontrados, como, por exemplo, o menor índice de patinamento das rodas motrizes por trafegarem em locais de solo agrícola firme, a maior velocidade de deslocamento pela redução do patinamento, a maior capacidade de tração pelo menor aprofundamento do pneu no solo, dentre outras vantagens.

Com isso, a eliminação das linhas de tráfego para a movimentação dos pulverizadores e distribuidores centrífugos pode trazer ganhos significativos porque esse gasto com sementes e tratamentos não será necessário, essa economia pode ser de 5% no custo total desses insumos. A área não cultivada pode ser compensada também pelas plantas que estão ao lado das linhas de tráfego, dependendo da cultura implantada. Se utilizarmos a soja como exemplo, verifica-se que as plantas adjacentes às linhas de tráfego conseguem emitir ramificações em sua estrutura e ocupar o espaço físico disponibilizado pela ausência de plantas nas linhas trafegadas e, quando a máquina passar, simples abridores de linhas podem fazer com que essas ramificações sejam afastadas do pneu, impedindo que a mesma seja danificada, pois sua haste principal está fora da linha de tráfego, ou seja, o espaço pelas plantas das linhas de tráfego é ocupado pelas plantas laterais, que podem, inclusive, compensar a produtividade daquelas plantas ausentes nas linhas de tráfego. 


Gilvan Moisés Bertollo, UTFPR; José Fernando Schlosser, Rovian Bertinatto, UFSM


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