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1Agricultura de Precisão na Aplicação de Defensivos Agrícolas » Programa Agricultura de Precisão Agricultura de Precisão na Aplicação de Defensivos Agrícolas » Módulo 3: Sensores utilizados na aplicação de defensivos agrícolas em tempo real Ficha técnica 2015. Serviço Nacional de Aprendizagem Rural de Goiás - SENAR/AR-GO INFORMAÇÕES E CONTATO Serviço Nacional de Aprendizagem Rural de Goiás - SENAR/AR-GO Rua 87, nº 662, Ed. Faeg, 1º Andar: Setor Sul, Goiânia/GO, CEP: 74.093-300 (62) 3412-2700 / 3412-2701 E-mail: senar@senargo.org.br http://www.senargo.org.br/ http://ead.senargo.org.br/ PROGRAMA AGRICULTURA DE PRECISÃO PRESIDENTE DO CONSELHO ADMINISTRATIVO José Mário Schreiner TITULARES DO CONSELHO ADMINISTRATIVO Daniel Klüppel Carrara, Alair Luiz dos Santos, Osvaldo Moreira Guimarães e Tiago Freitas de Mendonça. SUPLENTES DO CONSELHO ADMINISTRATIVO Bartolomeu Braz Pereira, Silvano José da Silva, Eleandro Borges da Silva, Bruno Heuser Higino da Costa e Tiago de Castro Raynaud de Faria. SUPERINTENDENTE Eurípedes Bassamurfo da Costa GESTORA Rosilene Jaber Alves COORDENAÇÃO Fernando Couto de Araújo IEA - INSTITUTO DE ESTUDOS AVANÇADOS S/S Conteudistas: Renato Adriane Alves Ruas e Juliana Lourenço Nunes Guimarães TRATAMENTO DE LINGUAGEM E REVISÃO IEA: Instituto de Estudos Avançados S/S DIAGRAMAÇÃO E PROJETO GRÁFICO IEA: Instituto de Estudos Avançados S/S 3Agricultura de Precisão na Aplicação de Defensivos Agrícolas » Módulo 3 » Sensores utilizados na aplicação de defensivos agrícolas em tempo real Fonte Shutterstock Você já ouviu falar em radiação? Essa tecnologia utilizada em exames de saúde é também res- ponsável pelo sensoriamento remoto, e tem diversas aplicações para a distribuição de defen- sivos. Uma delas é a detecção de alvos como pragas, doenças e plantas daninhas visando à aplicação a taxa variável em tempo real. Mas como isso acontece? Essa detecção se dá por meio da interação verificada entre a radiação emitida pelo objeto de estudo, e sensores capazes de captar as ondas eletromagnéticas dessa radiação. O princípio básico dessa técnica é que todo corpo com temperatura acima de zero grau emite certa radiação em um comprimento de onda e frequência que são específicos para aquele corpo. Pois bem, neste módulo veremos como tudo isso funciona e de que maneira esta técnica contri- bui para o sucesso da operação. Atenção! Sempre que finalizar a leitura do conteúdo de um módulo, você deve retornar ao Am- biente de Estudos para realizar a atividade de aprendizagem. 4Agricultura de Precisão na Aplicação de Defensivos Agrícolas » Siga em frente e faça bom proveito! Aula 1 Sensoriamento na aplicação de defensivos agrícolas Com o uso da tecnologia da radiação, torna-se possível identificar e diferenciar os objetos em estudo, conhecendo suas características espectrais. Uma das vantagens dessa tecnologia está no ganho de tempo obtido entre a detecção do problema, e as tomadas de decisão relativas ao volume de calda e à dose mais adequada a ser utilizada no tratamento. Portanto, seus objetivos específicos para essa aula são: • reconhecer as técnicas utilizadas para aplicação de defensivos em tempo real; e • executar procedimentos de aplicação de defensivos agrícolas em tempo real. Tópico 1 Uso e aplicação das técnicas de sensoriamento O uso do sensoriamento remoto na Agricultura de Precisão proporciona algumas vantagens, se comparado com as técnicas de mapeamento georreferenciado, pelo fato de permitir a obtenção de grande quantidade de informações, algumas invisíveis a olho nu, em pequeno espaço de tem- po, podendo também retomar a coleta de dados com maior frequência. Para a aplicação de defensivos agrícolas, existe um grande potencial de uso dessa técnica, uma vez que se trata de uma operação que visa atingir alvos específicos e por vezes, de difícil visua- lização. Além disso, é uma operação que requer cuidados especiais pelo fato de que, quando realizada de forma indevida, pode gerar elevado impacto ambiental. As técnicas de sensoriamento remoto podem auxiliar tanto na redução das doses de defensivos aplicados, como também na otimização da aplicação, de modo a realizá-la apenas sobre os alvos. espectrais Capacidade de absorver, transmitir e refletir a radia- ção de acordo com as características químicas, físicas e morfológicas de cada objeto/ser. 5Agricultura de Precisão na Aplicação de Defensivos Agrícolas » Todos os corpos são constantemente atingidos por algum tipo de radiação e, estando a uma temperatura acima de zero grau, emitem radiação eletromagnética como resultado das ativi- dades atômicas das moléculas que os compõem. Cada corpo tem um comportamento especí- fico, e é isso que permite identificar e diferenciá-los de acordo com o tipo de onda eletromag- nética detectada, uma vez que a reflectância é diferente para cada tipo de objeto ou fenômeno estudado. O que são ondas eletromagné- ticas? As ondas eletromagnéticas diferem uma das outras pela forma como são produzidas, e também de acordo com o seu comprimento e com a fre- quência gerada por elas, que vai desde as ondas de rádio, que são as menores, até aquelas de maior frequência, que são as ondas gama. Essa faixa de frequência constitui o chamado espectro eletromagnético, que é a distribuição das radiações eletromagnéticas conhecidas em função do comprimento de onda. O espectro eletromagnético foi dividido em três regiões, com denominações específicas de acor- do com as fontes e tipos de processos envolvidos na geração da radiação: • ultravioleta (UV); • visível (VIS); • infravermelho (IR). Em geral, os comprimentos de ondas são medidos em unidade como nanômetro (1nm = 0.000000001 m) e em Gigahertz (1 Ghz = 1.000.000.000 de ciclos por segundo) ou Megahertz (1 MHz = 1.000.000 de ciclos por segundo). reflectância Relação entre o fluxo de radiação que incide numa superfície e o fluxo de radiação que é refletido. 6Agricultura de Precisão na Aplicação de Defensivos Agrícolas » Fonte: <http://labcisco.blogspot.com.br/2013/03/o-espectro-eletromagnetico-na-natureza.html>. Mas o que essas ondas têm em comum com o sensoriamento remoto? As ondas eletromagnéticas localizadas na faixa do chamado “espectro visível” (que vai do comprimento de onda de aproximadamente 350 a 700 nm) permitem, por exemplo, que o olho humano possa perceber a diferença entre as cores (cada cor possui um comprimento de onda). Os demais comprimentos de ondas podem ser “visualizados” apenas com a ajuda de dispositivos adequados para a sua detecção. Com o intuito de desenvolver estes equipamentos, as pesquisas científicas avançaram muito nos últimos anos, beneficiando também a agricultura de precisão através dos sensores criados. 7Agricultura de Precisão na Aplicação de Defensivos Agrícolas » Atualmente, esse entendimento é fundamental para a compreensão das técnicas de sensoria- mento remoto utilizadas nas aplicações de defensivos, que, por definição, consiste na utilização de dispositivos ou sensores capazes de obter informações sobre um corpo sem, contudo, manter contato físico com ele. Os sensores são capazes de detectar a reflectância das superfícies no campo para cada tipo de radiação que compõe o espectro eletromagnético, de forma a permitir um posterior processa- mento e interpretação dos registros por um especialista. Assim, é possível tomar uma decisão mais acertada sobre a operação. Acompanhe o exemplo a seguir e veja como funciona a aplica- ção prática de toda teoria mencionada. 1. Ao observar o comportamento espectral da superfície de uma folha, por exemplo, podemos dizer que a sua aparência verde está relacionada com a sua maior reflectância nessa frequên- cia de onda (banda G) que é produzida pela clorofila. 2. A elevadareflectância na banda infravermelha (IR) está relacionada com os aspectos fisio- lógicos da folha, e varia com o conteúdo de água na estrutura celular superficial, sendo um importante indicador de sua natureza, estágio de desenvolvimento, sanidade etc. 3. Além disso, essa superfície possui valores diferentes de reflectância para cada comprimento de onda, desde o azul até o infravermelho próximo. Fonte: <http://www.inpe.br/unidades/cep/atividadescep/educasere/apostila.htm>. 8Agricultura de Precisão na Aplicação de Defensivos Agrícolas » Em alguns intervalos do espectro, é possível detectar pequenas alterações no comportamento das plantas, e decidir favoravelmente pelo tratamento mesmo antes de estas alterações estarem visíveis a olho nu. Para tanto, é necessário o uso de sensores de alta sensibilidade e de especialistas para analisar de forma criteriosa as informações obtidas. Essas informações são processadas por softwares específicos para a criação de índices indicado- res de ataques de pragas que causam desfolha ou raspam a superfície foliar, alterando a forma e a capacidade de refletir a radiação. Outras aplicações importantes Todo o processo visto pode ser utilizado para: • detecção de colônias de fungos e bactérias que atacam as folhas; essas informações, apresentadas na forma de imagens, gráficos ou mesmo de banco de dados após o processamento, definem o mo- mento mais adequado para iniciar o controle químico; • diferenciar solo de vegetação e realizar a aplicação apenas sobre o alvo de interesse; e • apresentar amostragem do ataque de pragas, doenças e plantas da- ninhas, e estabelecer níveis de dano econômico para o manejo inte- grado. Saiba Mais Você pode visualizar um exemplo de sensor utilizado para captar informações da lavoura e gerar dados para aplicações tempo real. Trata-se do modelo Cropspec. Poderá inclusive, assistir a um vídeo dessa aplicação. <http://www.agrosystem.com.br/produto/cropspec> 9Agricultura de Precisão na Aplicação de Defensivos Agrícolas » Tópico 2 Níveis de coleta Para operacionalizar a técnica de sensoriamento remoto na detecção de alvos para a aplicação de defensivos a taxa variável, é necessário o uso de sensores específicos para captação das informações. Isso pode ser feito com o uso de câmeras fotográficas e de vídeo, imageadores e radares. Ressalta-se também que os sensores podem ser utilizados em diversas partes dos pulverizadores, uma vez que se trata de um equipamento com diversos mecanismos passíveis de serem acionados a distância, os quais serão descritos em maiores detalhes na aula seguinte. Em geral, as formas de coleta das informações podem ser feitas em três níveis: terrestre, subor- bital e orbital. Nível terrestre No nível terrestre, a coleta das informações é feita por meio de sensores adaptados em plataforma em contato com o solo. É a forma mais utili- zada nos pulverizadores atuais e como exemplo, pode-se citar o uso de radares para detecção de velocidade de trabalho ou detecção de alvos para controle em tempo real. Nível suborbital O nível suborbital utiliza a captação de imagens feita por balões ou ae- ronaves tripuláveis ou não. Atualmente, uma forma de coleta de dados suborbitais muito utilizada é por meio dos drones, que são pequenas ae- ronaves não tripuladas, controladas por monitores terrestres, que são capazes de obter imagens de grandes extensões territoriais em curto espaço de tempo. Nesse caso, é possível avaliar o ataque de pragas e formular uma estratégia de controle. Nível orbital No nível orbital, a coleta de informações é feita por imagens capturadas por satélites que orbitam a Terra. Essas imagens possuem um custo de aquisição e são captadas apenas quando o satélite se desloca pela área de interesse. Nesse caso, o interessado entra em contato com a empresa responsável pelo satélite e adquire as imagens. Dentre alguns dos saté- lites utilizados para esse fim, podemos citar o Landsat, o Spot, o Iknos e o QuickBird. 10Agricultura de Precisão na Aplicação de Defensivos Agrícolas » Fonte: <http://www.agrimensordofuturo.com/post.cfm?post=O%20que%20%C3%A9%20VANT%3F&id=33>. Recapitulando Nesta aula, você pôde verificar como o sensoriamento remoto pode ser utilizado na aplicação de defensivos para detecção de alvos específicos, pelo fato de permitirem a obtenção de informa- ções dos objetos sem estar em contato direto com eles. Para tanto, este mecanismo se baseia no princípio de que todos os corpos emitem radiação específica, o que permite a sua identificação e diferenciação dos demais objetos. Essa característica é denominada assinatura espectral, e tem diversas aplicações na Agricultura de Precisão. Os sensores detectam a radiação emitida e a transforma em sinal elétrico para a geração de imagens, gráficos ou mesmo planilhas de dados que possam ser interpretados por especialistas para estudo do fenômeno de interesse. O sensoriamento também pode ser utilizado para acionamento de diversas partes do pulverizador. 11Agricultura de Precisão na Aplicação de Defensivos Agrícolas » Aula 2 Tipos de sensores utilizados nas aplicações de defensivos agrícolas Pode-se dizer que a aplicação de defensivos é bem-sucedida quando o controle é realizado de modo eficiente: ou seja, quando se utiliza a dose certa, no momento certo. Assim, torna-se muito importante o uso de recursos eletrônicos para o controle da pulverização visando monitorar os fatores operacionais e ambientais durante as aplicações. Os primeiros dispositivos tinham a capacidade de gerenciar apenas o volume de calda, por meio da alteração na pressão, de acordo com a velocidade de trabalho. Atualmente, os sensores de- sempenham funções bastante específicas na aplicação de defensivos. Hoje, existem diversos tipos de sensores capazes de executar tarefas muito específicas nos pul- verizadores em geral. Dentre os mais utilizados, destacam-se os sensores para medição de velo- cidade, vazão e altura da barra. Portanto, o objetivo específico dessa aula é que você seja capaz de reconhecer os principais tipos de sensores utilizados nas aplicações de defensivos. Tópico 1 Sensores para medição da velocidade A velocidade de trabalho durante a pulverização é muito importante para a manutenção do vo- lume de calda a ser aplicado. Entretanto, é comum ocorrer a patinagem dos rodados motrizes e, consequentemente, a redução da velocidade. Isso pode acontecer devido à umidade, ao preparo intensivo do solo, à cobertura vegetal ou ao tipo e condição dos rodados, que causam a perda de contato do solo com o rodado. Quando a velocidade reduz, ocorre o aumento do volume de calda aplicado por hectare nos pulverizadores convencionais, pelo fato de as pontas continuarem pulverizando com a mesma vazão. 12Agricultura de Precisão na Aplicação de Defensivos Agrícolas » Desta forma, a possibilidade de realizar a medição instantânea da veloci- dade torna a pulverização mais eficiente, pois essa informação é enviada para o comando de regulagem de pressão que, em caso de redução da ve- locidade, reduz a pressão de pulverização e consequentemente diminui a vazão das pontas, mantendo o volume de calda constante de acordo com a variação da velocidade. Os sensores de velocidade também desempenham importante papel na elaboração dos mapas de aplicação, uma vez que eles registram a distância percorrida. Considerando-se a largura da barra de pulverização, determina-se a área pulverizada por unidade de tempo ou Capacidade Operacional da pulverização. Esse dado é muito importante para o gerenciamento das máquinas agrícolas em geral na propriedade. Basicamente, os pulverizadores utilizam três tipos de sensores para medir velocidade: sensor de pulsos, tecnologia de GNSS e radares. Conheça cada um deles a seguir. Sensor de pulso Fonte:Baio e Antuniassi, 2011. Os sensores de pulsos são constituídos por magnetos instalados diretamente nos rodados e registram a ve- locidade por meio do pulso gerado quando o magneto passa próximo ao sensor. Dessa forma, quanto maior for o número de magnetos instalados na roda, maior será a quantidade de pulsos gerada, consequentemen- te, maior será a acurácia da medição da velocidade. Recomenda-se que sejam instalados sensores nas duas rodas do mesmo eixo para fins de compensação da diferença de velocidade quando o pulverizador rea- lizar uma curva, momento em que a roda mais externa tende a se deslocar a uma maior velocidade pelo fato de ter que percorrer maior distância. Eles também podem ser afetados pela patinagem dos rodados. Nesse caso, o rodado gira sem proporcionar deslocamento pela perda de atrito com o solo, ainda assim, o sensor registrará pulsos “entendendo” erro- neamente que o pulverizador está se deslocando. 13Agricultura de Precisão na Aplicação de Defensivos Agrícolas » Tecnologia GNSS Fonte: Garmin <www.garmin.com>. A medição da velocidade empregando tecnologia de GNSS se baseia nos mesmos princípios de determi- nação de posicionamento, ou seja, o receptor mede o tempo em que o sinal percorre a distância entre o satélite e a antena do pulverizador. Com esse dado, calcula-se a distância entre o pulverizador e cada sa- télite, finalmente, com a distância e o tempo em cada posição, calcula-se a velocidade de trabalho do pulve- rizador. Radar Doppler Fonte: Baio e Antuniassi, 2011. Os radares tipo Doppler ficam posicionados em di- reção ao solo e emitem ondas eletromagnéticas de forma contínua e constante, semelhantes às ondas de rádio, em direção ao solo. Elas são refletidas e nova- mente interceptadas pelos sensores do radar em uma frequência maior, se comparada com as frequências emitidas. A diferença entre a frequência emitida e a re- fletida é convertida em sinais elétricos e decodificada no radar como um valor de velocidade. Quanto maior a diferença, maior será a velocidade do pulverizador. Confira o esquema a seguir e conheça mais a respeito do radar de efeito Doppler. Fonte: Adaptada de <http://www.pulverizar. com.br/gps.htm>. 1) Receptor GPS. 2) Antena do GPS. 3) Computador de Bordo. 4) Sistema de integração da eletrônica de bordo. 5)Reservatório de água limpa. 6) Siste- ma de injeção direta de agroquímicos. 7) Sensor de velocidade (Radar). 14Agricultura de Precisão na Aplicação de Defensivos Agrícolas » Tópico 2 Sensores para medição da vazão Os sensores utilizados para medição da vazão são denominados de fluxômetros e desempe- nham importante papel na qualidade da aplicação, uma vez que são as partes responsáveis por monitorar o volume pulverizado. Por meio dessa informação, o operador realiza os ajustes necessários na pressão e/ou a troca de pontas, a fim de obter o volume de calda desejado. Atual- mente, os pulverizadores trabalham com três tipos de fluxômetros: turbina, eletromagnético e pressostato. Fluxômetro tipo turbina Os sensores tipo turbina medem o fluxo do líquido pelo número de giros que a hélice do sensor execu- ta quando é impactada pela passagem do líquido. A quantidade de giros é transformada em pulsos por segundo, e na sequência é convertida em unidade de vazão. Para seu funcionamento correto, é necessária calibração prévia. Fluxômetro eletromagnético Os sensores eletromagnéticos possuem funcionamen- to similar, ou seja, também emitem pulsos, porém não possuem partes móveis, o que lhes garante maior vida útil. Pressostato Os pressostatos são sensores de pressão que tam- pouco possuem partes móveis. Eles medem a pressão instantânea na tubulação e enviam a informação para o controlador que calcula a vazão. Os pressostatos e os sensores eletromagnéticos não são afetados pelas características físicas da calda. Fonte: Baio e Antuniassi, 2011. 15Agricultura de Precisão na Aplicação de Defensivos Agrícolas » Tópico 3 Sensores para controle de altura da barra A altura da barra de pulverização em relação aos alvos é um fator primordial para a qualidade da distribuição dos defensivos. Ela é determinada de acordo com o tipo de ponta selecionada, e não deve sofrer variações durante a aplicação. Alturas acima do ideal podem aumentar as perdas por deriva, pelo fato de a gota ter que percorrer maior distância antes de atingir o alvo. Os sensores de ultrassom (ou ultrassônicos) detectam a presença de obstá- culos e calculam a distância em que eles se encontram. O seu princípio de funcionamento baseia-se na emissão de ondas sonoras de alta frequência, e na medição do tempo que o eco produzido leva para voltar até o receptor, quando esta onda se choca com um objeto e reflete o som (eles operam em frequência acima das frequências audíveis). Quando as barras se encontram mui- to próximas dos alvos, a aplicação é prejudicada, podendo alguns locais ficarem sem aplicação do defensivo e outros com excesso de produto. Para equalizar esses problemas, po- dem-se instalar sensores nas barras de pulverização que emitem ondas de ultrassom para detectar varia- ções do relevo.Fonte: <http://ag.topconpositioning.com/pt-br/ag-pro- ducts/additional-products-australia-only/norac>. 16Agricultura de Precisão na Aplicação de Defensivos Agrícolas » Fonte: <http://www.geoagri.com.br/produtos.aspx?idSub- Categoria=8c17b0c5-8c11-47fc-b173-bd820a8d2e5c>. Outros sensores que podem ser utilizados nos pulverizadores tratam da detecção de alvos es- pecíficos nas plantas, como folhas atacadas ou manchas resultantes da presença de colônias de fungos ou bactérias espalhadas pelas plantas. O sensor identifica o alvo e a sua localização, possibilitando realizar a abertura das pontas exatamente sobre ele. Essa tecnologia ainda é incipiente e requer maiores estudos e aprimoramentos para ser mais utilizada pelos produtores em geral. Entretanto, tem um bom potencial de uso devido ao conceito de aplicação localizada nela implicado. Recapitulando Nesta aula, vimos que os pulverizadores equipados com tecnologia para aplicação a taxa va- riável possuem diversos tipos de sensores. Dentre os mais comuns, destacam-se aqueles que medem velocidade, vazão e altura da barra. Os principais sensores que medem velocidade são os sensores de pulsos, radares e GNSS. Os fluxômetros mais utilizados são os tipos turbina, magnético e pressostato. Já os sensores que medem a altura da barra se baseiam no princípio do ultrassom. As informações captadas são enviadas a um controlador que aciona os atuadores a fim de ajustar a altura da barra, adequan- do-a às variações do terreno, e mantendo constante a altura entre as pontas e o alvo. Os sensores utilizados atualmente são projetados para ajustar as alturas quando o pulverizador se desloca por terraços e variações naturais do terreno. Eles podem apresentar mau funcionamento para a de- tecção de pequenas variações, ou quando a superfície do solo estiver coberta com ve- getação de forma desuniforme. 17Agricultura de Precisão na Aplicação de Defensivos Agrícolas » Aula 3 Uso do sensoriamento nas aplicações de defensivos agrícolas Conforme você estudou nas aulas anteriores, o princípio de funcionamento do sensoriamento remoto possibilitou o uso de diversas técnicas na aplicação de defensivos. Desta forma, muitos fabricantes se motivaram para desenvolver sensores específicos para serem utilizados nos pulverizadores. Isso contribuiu para que os pulverizadores pudessem distribuir os produtos de forma cada vez mais localizada, melhorando a eficiência da aplicação. Dentre os pulverizadores mais utilizados, e que se beneficiaram dessa tecnologia, destacam-se os hidráulicos. Tornou-se possível, atualmente, adaptar sensores em diversas partes desses pul- verizadores,que podem contribuir com melhorias em seu funcionamento. Nesse sentido, ao final desta aula espera-se que você seja capaz de: • reconhecer os equipamentos de aplicação de defensivos monitorados por sensores; e • executar procedimentos necessários ao uso dos sensores remotos nas aplicações de defen- sivos agrícolas. Tópico 1 Eficiência e aplicação de defensivos A aplicação de defensivos é considerada uma das operações mais ineficientes praticadas pelo ser humano. Isso se deve ao fato de se tratar de uma operação acometida por diversos tipos de perdas e porque normalmente se empregam elevadas doses de agrotóxicos para que os contro- les sejam obtidos. Como visto nas aulas anteriores, nas últimas décadas os pulverizadores sofreram diversos apri- moramentos, o que possibilitou melhorias na distribuição dos defensivos, que passaram a ser aplicados diretamente sobre os alvos. Dentre os pulverizadores mais utilizados, destacam-se os pulverizadores hidráulicos, cujo princípio de funcionamento se baseia na pressurização da calda por uma bomba, impelindo-a a se deslocar por um orifício de diâ- metro reduzido. 18Agricultura de Precisão na Aplicação de Defensivos Agrícolas » Para ajustes no volume de calda nos pulverizadores hidráulicos, têm-se três alternativas: varia- ção da velocidade de trabalho, troca das pontas e alteração na pressão de trabalho. Conheça cada uma delas nos tópicos seguintes. Tópico 2 Variação da velocidade de trabalho A alteração na velocidade de trabalho é uma alternativa viável apenas quando se deseja reduzir o volume aplicado. Nesse caso, a indicação é aumentar a velocidade, o que contribuiria para o aumento da Capacidade de Campo da operação, ou seja, a operação seria realizada em menor tempo. Reduções na velocidade retardariam o término da operação, podendo, in- clusive comprometer a eficácia do tratamento. Assim, a variação dos vo- lumes de calda é realizada de modo mais adequado pela troca das pon- tas, pela variação da pressão de trabalho, ou pelo ajuste das duas coisas ao mesmo tempo. Depois de serem testados e validados nas aplicações de corretivos e fertilizantes a taxas va- riáveis, diversos controladores e sensores foram adaptados com sucesso nos pulverizadores, permitindo a variação do volume de aplicação. Após passar pelo orifício da ponta, o jato forma um filme líquido que se fragmenta em pequenas gotas à medida que o atrito com o ar atua sobre ele. As gotas são res- ponsáveis pelo transporte e distribuição do princípio ativo sobre o alvo, além de possuírem importante papel na definição do volume de calda a ser aplicado. Fonte: <http://www.cumsa.com.uy/site/novedades/>. 19Agricultura de Precisão na Aplicação de Defensivos Agrícolas » Ainda assim, deve-se destacar que as alterações na pressão devem ser mo- nitoradas com atenção, uma vez que para dobrar a vazão, deve-se aumen- tar a pressão quatro vezes, o que resultaria em considerável redução no ta- manho das gotas, e consequentemente em aumento das perdas por deriva. Tópico 3 Troca das pontas Com relação à troca das pontas, atualmente, ela pode ser feita de forma automática na seguinte situação: se o pulverizador for dotado de um corpo de bico múltiplo automatizado, que permita a colocação de até cinco pontas hidráulicas, para que elas possam ser acionadas quando neces- sário. Nesse caso, é possível fazer o chamado “corte bico a bico”, ou seja, pode-se fechar apenas uma ponta específica e manter a vazão desejada nas outras pontas. Fonte: <http://www.dubex.com/selector/selector_dophouders.htm>. Tópico 4 Alteração na concentração do insumo Para alterar a dose do defensivo mantendo o mesmo volume de calda, o pulverizador deve possuir reservatórios diferentes para armazenar a água (ou outro diluente) e o defensivo. Uma das vantagens desse sistema é a economia de água na pulverização, pois, nesse caso, altera-se apenas a concentração do produto a ser aplicado. 20Agricultura de Precisão na Aplicação de Defensivos Agrícolas » Para locais de maior infestação, pode-se aplicar uma concentração maior de produto, reduzindo a concentra- ção para locais menos infestados. O pulverizador tam- bém pode ser equipado com mais de um reservatório para os defensivos e, assim, realizar a aplicação de mais de um produto na mesma passada, sem, contudo, mis- turá-los no mesmo tanque de pulverização. Fonte: <http://www.agrogeosul.com.br/index.php/pro- dutolat/controlesecao/pulverizacao/ez-boom-2010>. Fonte: <http://www.agencia.cnptia. embrapa.br/Repositorio/1622_000fkl0f- 2ta02wyiv80sq98yqf7fpgf0.pdf>. 21Agricultura de Precisão na Aplicação de Defensivos Agrícolas » Neste caso, a mistura é realizada apenas no momento da aplicação, quando sensores acionam os injetores dos defensivos na tubulação que leva a calda às pontas do pulverizador. A injeção pode ser feita por bombas peristálticas ou de pistões. Fonte: Adaptada de Tejeet, 2009. Mas qual é a diferença entre as bombas peristálticas e de pistões? Confira a seguir. Bomba peristáltica Fonte: <http://carros.hsw.uol. com.br/calibrador-automatico-de- -pneus1.htm>. As bombas peristálticas operam à baixa pressão e, por isso, deve-se realizar a injeção do defensivo em um ponto antes da bomba principal, proporcionando boa homogeneização do produto na calda, eliminando a necessidade de um disposto adicional no pulverizador para realizar essa função. Entretanto, estas bombas podem apresentar menor tempo de resposta na alte- ração da dose pelo fato de os defensivos serem inje- tados em um ponto distante da ponta de pulverização. 22Agricultura de Precisão na Aplicação de Defensivos Agrícolas » Bombas de pistões Fonte: <http://www.balhidrojato. com.br/T762Shidrojateamento. php>. A injeção feita por bombas de pistões, que trabalham submetidas a maiores pressões, pode ser feita após a bomba principal, reduzindo consideravelmente o tem- po de resposta na alteração das doses aplicadas, pois, nesse caso, a injeção é feita em região próxima às pon- tas de pulverização em elevada pressão. Tópico 5 Tempo de resposta e dosadores O tempo de resposta no acionamento dos dosadores é uma caraterística muito importante nos pulverizadores utilizados para aplicações a taxa variável. Veja sua definição a seguir. Saiba Mais Curioso para saber mais sobre o assunto? Acesse os sites a seguir! Funcionamento de uma bomba peristáltica (bombascentrífugas.com.br): <http://bombascentrifugas.com.br/bombas-peristalticas/>. Funcionamento de uma bomba de pistão (Weir Minerals): <http://pt.weirminerals.com/products__services/piston_diaphragm_pumps/piston_dia- phragm_pumps/geho_tzpm_pump.aspx> ou <http://goo.gl/1BVAyl>. 23Agricultura de Precisão na Aplicação de Defensivos Agrícolas » Tempo entre o intervalo da entrada do comando no monitor central feita pelo operador, e a efetiva alteração da dose ou do volume de calda nas pon- tas de pulverização. O tempo de resposta deve ser o menor possível para permitir melhor distribuição dos defensivos, mesmo operando a velocida- des de trabalho mais altas. Alguns pulverizadores possuem a função que permite ajustar a velocidade da abertura e do fe- chamento da válvula principal do circuito de pressão. A vantagem disso é que se torna possível adequar o tempo de resposta do sistema de pulverização de acordo com as condições da área a ser pulverizada. Quanto maior a velocidade da válvula, menor o tempo de resposta e mais rápida será a alteração no volume aplicado. Entretanto, se as condições do terreno não forem uniformes, por exemplo, se houver presença de terraços, ou a necessidade de realizar manobras de cabeceira com frequência, pode haver instabilidade no sistema de pulverização devido à grande sensibilidade às variações de veloci- dade que poderão ocorrer. Nesse caso, o recomendadoé ajustar um tempo de resposta maior, visando oferecer maior estabilidade ao sistema. Na prática, o que se faz é ajustar um tempo de resposta pequeno e, se for necessário, fazer os ajustes após as primeiras variações observadas no monitor. É comum os controladores que monitoram a aplicação de defensivos apresentarem um mapa de aplicação após a operação. Nele, é possível observar a área pulverizada e o rendimento da operação. Essas informa- ções podem ser transferidas para o escri- tório da fazenda por meio de comunicação serial, USB ou por cartões de memória. Fonte: Maurício de Menezes, John Deere 24Agricultura de Precisão na Aplicação de Defensivos Agrícolas » Atualmente, uma forma de transmissão de dados entre as máquinas e os computadores que tem se popularizado é a telemetria. Trata-se da transmissão sem fio de dados por sinais de rádio ou infravermelho. Por meio da telemetria, as informações podem ser transmitidas em tempo real entre o escritório e o pulverizador, agilizando a tomada de decisão. Recapitulando Nesta aula, você pôde verificar que a aplicação de defensivos agrícolas é uma operação que ainda necessita de muitos aprimoramentos visando ao aumento da eficiência. As técnicas de sensoriamento remoto possibilitam algumas dessas melhorias pelo fato de proporcionarem a distribuição dos produtos pela área de forma mais localizada. Os equipamentos mais utilizados são os pulverizadores hidráulicos, que são dotados de sensores e fazem a alteração dos volumes de calda, mantendo a concentração constante, ou podem manter o volume de calda constante e variar a concentração do produto por meio da injeção do defensivo diretamente na tubulação de pulverização. Com este equipamento, tem-se a opção de aplicar mais de um defensivo em uma única passada sem fazer a mistura no mesmo tanque. Nas próximas páginas, você vai encontrar a atividade de aprendizagem para verificar os conhe- cimentos construídos ao longo deste módulo. Não esqueça que você deve entrar no Ambiente de Estudos para registrar as respostas no sistema, que também vai liberar o próximo módulo de conteúdo! Siga em frente e aproveite bem a atividade! 25Agricultura de Precisão na Aplicação de Defensivos Agrícolas » Atividade de aprendizagem Você chegou ao final do Módulo 3 do Curso Agricultura de Precisão na Aplicação de Defensivos Agrícolas. A seguir, você realizará algumas atividades relacionadas ao conteúdo estudado neste módulo. Lembre-se que as repostas devem ser registradas no Ambiente de Estudos, onde você também terá um feedback, ou seja, uma explicação para cada questão. 1. Considerando as características do sensoriamento remoto utilizado nas aplicações de defen- sivos, assinale a alternativa correta. a) O sensoriamento remoto é a técnica de obter informações quando os sensores estão em contato direto com os objetos de interesse. b) Todo o corpo com temperatura acima de zero grau emite radiação com as mesmas fre- quências e comprimento de onda. c) Os sensores captam radiação apenas dentro da faixa do visível. d) O sensoriamento remoto permite identificar e diferenciar os objetos, podendo ser utiliza- do para distinguir alvos a serem pulverizados de objetos que não são alvos. 2) Considerando os tipos de sensores utilizados nos pulverizadores apresentados nesta aula, assinale a alternativa correta. a) Os sensores de velocidades permitem também a determinação da Capacidade Operacio- nal da pulverização. b) Os sensores utilizados para medir a velocidade, que são de tipo pulso eletromagnético, não são afetados pela patinagem. c) Os sensores utilizados para medir a vazão, que são de tipo eletromagnético, sofrem des- gaste acentuado devido à densidade elevada da calda. d) Os sensores utilizados para medir e ajustar a altura da barra, na maioria das vezes, são de tipo eletromagnético. 26Agricultura de Precisão na Aplicação de Defensivos Agrícolas » 3. Considerando o uso do sensoriamento remoto nas aplicações de defensivos apresentadas nesta aula, assinale a alternativa correta: a) O tempo de resposta dos sensores empregados nos pulverizadores hidráulicos deve ser o mais lento possível para proporcionar boa distribuição dos defensivos. b) Os pulverizadores hidráulicos fragmentam o líquido em gotas pela presença de uma cor- rente de ar. c) A variação do volume de calda aplicado ocorre por causa da alteração da velocidade de trabalho nos sistemas de pulverização automatizada. d) A injeção de defensivos diretamente na tubulação de pulverização permite a variação na concentração da dose aplicada.
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