Máquinas para Preparo do Solo

Transcription

PREPARO DO SOLO
Prof. Dr. CARLOS EDUARDO
ANGELI FURLANI
Laboratório de Máquinas e
Mecanização Agrícola (LAMMA)
Departamento de Engenharia Rural
Unesp – Jaboticabal - SP
Prof. Dr. Carlos Eduardo Angeli Furlani
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TEMPO DE UTILIZAÇÃO DE TRATORES NA ESPANHA (% )
(MARQUEZ, 2004)
1 – Preparo do solo
2 – Colheita
3 – Reboque
4 – Distr. Adubo
5 – Translados
6 – Semeadura/plantação
7 – Defensivos
8 – Trabalho interno inst.
9 – Acion. Máq. Estacionárias
10 – Outros
11 – trabalhos florestais
40
30
20
10
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2
3
4
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5
41-70
6
7
71-100
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CV
10
11
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Afeganistão
Síria e Iraque
Turquia
Índia
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30% de cobertura do solo
60% de redução de perdas de solo por erosão
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17
Efeito dos sistemas de preparo
No solo
Na planta
Na máquina
Efeito do preparo no solo
Agregados
- após preparo
- estrutura metálica
300 mm
18
Agregados
- retirada do solo das laterais
- caixa de papelão
300 mm
Agregados
- lacrar a caixa de papelão
- caixa (cuidados): quebrar torrões
19
Agregados
- Caixas para o laboratório
- Estufa:
- 105o C
- 24 horas
- Eliminar água existente no solo
- conferir resistência mecânica
- posterior peneiramento
Agregados
- Após estufa
- Peneiramento
20
Agregados
- Separação por classe de tamanho
Agregados
- Peneiras (mm)
101,60
76,20
50,80
25,40
19,05
12,70
6,35
3,36
1,68
21
Agregados
- Classes (mm)
> 101,60
101,60 a 76,20
76,20 a 50,80
50,80 a 25,40
25,40 a 19,05
19,05 a 12,70
12,70 a 6,35
6,35 a 3,36
3,36 a 1,68
<1,68
Agregados
- % de agregados retidos por classe de tamanho (Wi%)
Wi % =
Wi x 100
n
Wi
i =1
Wi = peso retido em cada classe de tamanho;
22
Agregados
-Diâmetro médio geométrico (DMG)
(GUPTA & LARSON, 1982)
n
DMG ( mm) = anti log
i =1
Wi. log di
n
Wi
i =1
Wi = peso retido em cada classe de tamanho;
di = tamanho médio da classe;
n = número de frações
Agregados
- Importância
- diâmetro e seriamente afetado pelo preparo
- influencia sobre os espaços porosos
- resistência contra a erosão
- DMG – expressa grau de desagregação do solo
- > DMG - > % torrões grandes
23
Agregados
- Grau
desagregação
do
solo
para
ótimo
desenvolvimento das plantas, depende:
- tamanho das sementes
- tipo de cultura
- condições do solo
- disponibilidade de água
- Ex: Milho (DMG = 6 mm na zona de semeadura)
Perfil mobilizado
- Caracterizar perfil inicial/final do preparo do solo
- Perfilômetro
24
Perfilômetro
50 mm
Piquete
}
10 mm
Perfis estudados
- Perfil da superfície natural do solo
25
Perfis estudados
- Perfil de fundo de sulco
Perfis estudados
- Perfil de elevação
26
Perfil mobilizado
- área mobilizada
am =
( pi − pn).5
Am – área mobilizada do solo
Pi - valor do perfil interno em cada ponto do perfilômetro
Pn – valor do perfil natural do solo em cada ponto do perfilômetro
Perfil mobilizado
- área de elevação
ae =
( pn − pf ).5
Ae – área de elevação
Pn – valor do perfil natural do solo em cada ponto do perfilômetro
Pf - valor do perfil final do solo em cada ponto do perfilômetro
27
Perfil mobilizado
- empolamento
e=
área de elevação
.100
área mobilizada
Perfil mobilizado
- profundidade
- largura
28
)
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1
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7
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3
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0 ,-8-/
Índice de rugosidade (200 pontos)
- caracterização da superfície do solo
y=
.h
y – estimativa da rugosidade
x – erro padrão entre os logs das alturas
H – altura (elevação) média
29
20 pontos (50 em 50 mm
10 posições (100 em 100 mm)
1
2
3
1 2
3 4 5 6
7
9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
8
4
5
6
7
8
9
10
1- 1 AD
6
2- 1 AD+1GL
3- 1 AD+2GL
5- 1 GP+1GL
6- 1 GP+2GL
7- 1 ER 112rpm
8- 1 ER 172rpm
9- 1 ESC+Rolo+1GL
10- 1 ESC+Rolo
11- 1 SUB+Rolo
12- 1 ESC+1GL
índice de rugosidade (mm)
4- 1 GP
5
4
3
2
1
0
1
2
3
4
5
6
7
Tratamentos
8
9
10
11
12
T
T- testemunha
30
Densidade do solo
D=
Massa
Volume
densidade do solo aumenta com o perfil
> pressão
solos minerais: 1,1 a 1,8 g cm-3
solos orgânicos: 0,6 a 0,8 g cm-3
Densidade do solo
31
Resistência do solo à penetração
32
>F
Profundidade
Resistência Mecânica do Solo à Penetração
Antes do preparo
MPa
Profundidade (cm)
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
3,50
0
10
20
30
40
50
60
Escarificador
Arado de aivecas
Arado de discos
Enxada-Rotativa
Grade
33
:86 6;, 7; :,; 6; )7). <&). ;
4;
=
54
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4
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4
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4
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46
B
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0
0
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0
0
=
Porcentagem de cobertura do solo
100 marcas
Parcela
sim
não
Laflen et al. (1981)
34
Porcentagem de cobertura do solo
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CC
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2
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2
3
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Massa seca sobre o solo
50 cm
35
Temperatura do solo
34
32
Temperatura oC
30
28
26
24
22
20
7
8
Direto
9
10
11
12
13
14
15
Hora do dia
Escarificador
Convencional
16
17
Ambiente
Temperatura do solo
T e m p e ra tu r a o C
40,0
30,0
32,4
31,3
29,2
27,7
22,9
23,3
23,3
20,0
0,0
5,9
4,8
10,0
Direto
Escarificador
Máxima
Mínima
8,0
Convencional
21,8
10,6
Ambiente
Amplitude
36
Temperatura do solo
Espécie
Milho
Arroz
Trigo
Aveia
Cevada
Fumo
Soja
Temperatura Temperatura Temperatura
mínima
ótima
máxima
10-12
10-12
3-5
3-5
3-5
10-12
8-10
30-32
30-35
15-28
19-27
19-24
22-24
28-30
40-44
40-42
40-43
30-40
30-40
28-30
35-40
Efeito do preparo nas plantas
Profundidade de semeadura
37
Número médio de dias para emergência
Número médio de dias para emergência
M =
{(N1G1) + (N 2G 2) + .... + (NnGn )}
(G1 + G 2 + ....Gn )
M – no médio de dias p/ emergência
N1 – no de dias entre semeadura e 1a contagem
G1 – no de plantas emergidas na 1a contagem
N2 - no de dias entre semeadura e 2a contagem
G2 – no de plantas emergidas entre 1a e 2a contagem
Nn - no de dias entre semeadura e última contagem
Gn - no de plantas emergidas entre penúltima eúltima contagem
38
- População inicial e final
- Porcentagem de sobrevivência
Ps =
população final
x100
população inicial
39
- Altura das plantas
- Massa vegetal verde e seca
- Produtividade de grãos
- Cobertura do solo pela cultura
- Infestação por plantas daninhas
- Falhas
--outros
Efeito do preparo nas máquinas
Força de tração na barra
Célula de carga
40
Célula de carga
Resistência ao rolamento
Cambão
41
Exigência de FT
Cambão
Força de tração específica
Por linha de semeadura
Por área mobilizada
42
Torque – torciômetro
Rotação na TDP
Árvore da tomada
de potência
Potência na barra de tração
Fi
P = .V .0,0098096
t
P – potência na barra (kW)
Fi – força de tração integrada (kgf)
t – tempo de percurso na parcela (s)
0,0098096 – constante para a unidade kW
43
Potência na TDP
Ti Ri
P = . .0,00010466
t t
P – potência na TDP (kW)
Ti – torque integrado na TDP (Nm)
Ri – rotação integrada na TDP (rpm)
t – tempo de percurso na parcela (s)
0,00010466 – constante para a unidade kW
Potência específica
Por linha de semeadura
44
Velocidade de deslocamento
d
V =
t
Foto radar
V – velocidade de deslocamento (m s-1)
d – distância percorrida na parcela (m)
t – tempo para percorrer d (s)
Capacidade de campo efetiva
CCe = Lt .V .0,36
Cce – capacidade de campo efetiva (ha h-1)
Lt – largura de trabalho do equipamento (m)
V – velocidade de deslocamento (m s-1)
0,36 – fator de conversão de unidades
45
Consumo de combustível
- horário (L h-1)
- operacional (L ha-1)
- específico (g kWh-1)
Resultados de pesquisa
46
Força de tração média exigida na barra de tração pela semeadora (N).
Preparo do solo
Condição
cobertura
S. direta
Escarificação
Convencional
Média
Rolo faca
7.298
8.838
7.288
7.808 a
Triturador
7.877
9.947
7.475
8.436 a
Herbicida
7.161
9.417
6.945
7.838 a
Pousio
7.485
8.456
6.817
7.992 a
Média
7455 B
9.171 A
7.131 B
C.V. =15,8%
DMS preparos = 1.088
DMS manejos = 1.383
Força de tração específica (N por linha).
Preparo do solo
Condição
cobertura
Rolo faca
S. direta
Escarificação
Convencional
Média
486
589
486
520 a
Triturador
525
663
498
562 a
Herbicida
477
627
463
522 a
Pousio
499
564
454
506 a
Média
497 B
611 A
475 B
C.V. = 15,8%
DMS preparos = 73
DMS manejos = 93
47
Consumo horário de combustível (L h-1).
Preparo do solo
Condição
cobertura
Rolo faca
S. direta
Escarificação
Convencional
Média
12,7
15,4
13,3
13,8 a
Triturador
13,9
15,9
14,5
14,8 a
Herbicida
13,5
15,1
13,4
13,9 a
Pousio
14,5
14,1
13,3
13,9 a
Média
13,7 B
15,1 A
13,6 B
C.V. =9,13%
DMS preparos = 1,12
DMS manejos = 1,43
Velocidade de deslocamento do conjunto trator-semeadora (km h-1).
Preparo do solo
Condição
cobertura
Rolo faca
S. direta
Escarificação
Convencional
Média
5,8
5,4
5,6
5,6 b
Triturador
5,6
5,3
5,6
5,5 b
Herbicida
5,7
5,3
5,7
5,6 b
Pousio
5,8
5,7
5,9
5,8 a
Média
5,7 A
5,4 B
5,7 A
C.V. = 3,0
DMS preparos = 0,14
DMS manejos = 0,19
48
Capacidade de campo efetiva na operação de semeadura (ha h-1).
Preparo do solo
Condição
cobertura
Rolo faca
S. direta
Escarificação
Convencional
Média
1,720
1,650
1,700
1,692 ab
Triturador
1,700
1,600
1,650
1,650 b
Herbicida
1,700
1,600
1,700
1,667 b
Pousio
1,750
1,725
1,750
1,742 a
Média
1,719 A
1,644 B
1,700 A
C.V. = 3,4% DMS preparos = 0,050
DMS manejos = 0,064
Potência (kW) exigida na barra de tração pela semeadora.
Preparo do solo
Condição
cobertura
Rolo faca
S. direta
Média
Escarificação
Convencional
11,8
13,3
11,4
12,2 a
Triturador
12,4
14,6
11,5
12,8 a
Herbicida
11,5
13,9
11,0
12,1 a
Pousio
12,2
13,4
11,2
12,3 a
Média
12,0 B
13,8 A
11,3 B
C.V. = 13,04%
DMS preparos = 1,4
DMS manejos = 1,8
49
Prof. Dr. CARLOS EDUARDO ANGELI FURLANI
LABORATÓRIO DE MÁQUINAS E MECANIZAÇÃO AGRÍCOLA
LAMMA
lamma@fcav.unesp.br
50

Máquinas para Preparo do Solo

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