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PROTEÇÃO DE PLANTAS: Tecnologia de aplicação dos agroquímicos e equipamentos 1 PROTEÇÃO DE PLANTAS: Tecnologia de aplicação dos agroquímicos e equipamentos 2 Universidade Federal de Viçosa Luiz Cláudio Costa - Reitor Nilda de Fátima Ferreira Soares - Vice-Reitora CEAD - Coodenadoria de Educação Aberta e a Distância Frederico Vieira Passos - Diretor MATUO, T.; PIO, L. C.; RAMOS, H. H.; FERREIRA, L. R. Proteção de Plantas - Tecnologia de aplicação dos agroquímicos e equipamentos. Viçosa, 2010. Esta apostila é parte integrante do curso Proteção de Plantas, ministrado pela Universidade Federal de Viçosa. Layout: José Timóteo Júnior Edição de imagens e capa: José Timóteo Júnior Editoração Eletrônica: Hamilton Henrique Teixeira Reis, José Timóteo Júnior, Lívia Alcântara, Marcelo dos Santos Teixeira, Rômulo Siqueira Santos. Revisão Final: João Batista Mota CEAD - Prédio CEE, Avenida PH Rolfs s/n Campus Universitário, 36570-000, Viçosa/MG Telefone: (31) 3899 2858 | Fax: (31) 3899 3352 PROTEÇÃO DE PLANTAS: Tecnologia de aplicação dos agroquímicos e equipamentos 3 Sumário Capítulo 1 - Tecnologia de aplicação dos agroquímicos e equipamentos 1. Tecnologia de aplicação dos agroquímicos e equipamentos ......................................... 05 1.1. Introdução .................................................................................................................. 05 2. Alvo Biológico e Eficiência ............................................................................................ 06 2.1. O alvo biológico ......................................................................................................... 06 2.2. Eficiência na aplicação de agroquímicos ................................................................. 07 3. Formulação de agroquímicos ........................................................................................ 08 3.1. Pó-seco (P) ............................................................................................................... 08 3.2. Grânulos (Gr) ............................................................................................................ 08 3.3. Pó-molhável (PM) ..................................................................................................... 08 3.4. Pó solúvel (PS) ......................................................................................................... 09 3.5. Concentrado emulsionável (CE) ............................................................................... 09 3.6. Solução aquosa concentrada (SAqC) ...................................................................... 09 3.7. Suspensão concentrada (SC) .................................................................................. 10 3.8. Ultrabaixo volume (UBV) .......................................................................................... 10 3.9. Grânulos dispersíveis em água (GRDA) .................................................................. 11 3.10. Outras formulações ................................................................................................ 11 4. Métodos de aplicação de agroquímicos ....................................................................... 11 4.1 Aplicação via sólida ................................................................................................... 11 4.1.1. Aplicação de grânulos ................................................................................. 11 4.2. Aplicação via líquida ................................................................................................. 12 4.2.1. Diluentes para aplicação via líquida ........................................................... 13 4.2.2. Volume de aplicação ................................................................................... 15 4.2.3. Cobertura .................................................................................................... 16 4.2.4. Gotas .......................................................................................................... 19 4.2.4.1. Parâmetros para o estudo das gotas ............................................ 19 4.2.4.2. Amostragem e observação de gotas ............................................ 20 5. Literatura consultada ...................................................................................................... 24 6. Glossário ........................................................................................................................... 26 Capítulo 2 - Equipamentos e técnicas de aplicação 1. Introdução ........................................................................................................................ 29 2. Equipamentos e técnicas para aplicação via sólida .................................................... 29 2.1. Aplicadores de Pós ................................................................................................... 29 2.2. Aplicadores de Granulados ...................................................................................... 29 2.2.1. Regulagem de granuladoras ...................................................................... 30 3. Equipamentos de aplicação via líquida ........................................................................ 31 3.1. Tipo e classificação dos pulverizadores ................................................................... 31 3.2. Componentes básicos dos pulverizadores hidráulicos ............................................. 31 3.3. Pontas de Pulverização ............................................................................................ 40 3.3.1. Classificação e tipos de pontas de pulverização ........................................ 40 3.3.2. Pontas hidráulicas de pulverização ............................................................ 44 3.3.2.1. Estudo da vazão das pontas ......................................................... 45 3.3.2.2. Estudo da distribuição das gotas .................................................. 46 3.3.2.3. Tamanho de gotas ........................................................................ 49 3.3.2.4. Nomenclatura ................................................................................ 50 3.3.2.5. Material e durabilidade .................................................................. 51 PROTEÇÃO DE PLANTAS: Tecnologia de aplicação dos agroquímicos e equipamentos 4 3.3.2.6. Alguns exemplos de pontas encontradas no mercado e suas características ............................................................................... 52 4. Regulagem e Calibração dos equipamentos ................................................................ 52 4.1. Reconhecendo o equipamento ................................................................................. 52 4.2. Regulando a aplicação ............................................................................................. 53 4.3. Preparando a calda .................................................................................................. 55 4.4. Exercício de Exemplo ............................................................................................... 56 5. Literatura Consultada ..................................................................................................... 62 Capítulo 3 - Pulverizadores assistidos a ar 1. Introdução ........................................................................................................................ 64 2. Conformação ................................................................................................................... 64 3. Calibração ........................................................................................................................ 67 3.1. Procedimentos pré-calibração .................................................................................. 67 3.2. Métodos de calibração .............................................................................................69 3.2.1. Método das tentativas ................................................................................. 69 3.2.2. Método Matemático .................................................................................... 70 4. Considerações finais ...................................................................................................... 71 5. Literatura Consultada ..................................................................................................... 73 PROTEÇÃO DE PLANTAS: Tecnologia de aplicação dos agroquímicos e equipamentos 5 1 PROTEÇÃO DE PLANTAS Tecnologia de aplicação dos agroquímicos e equipamentos Profº. Tomomassa Matuo (UNESP/FCAVJ - SP) Profº. Luis César Pio (Herbicat - SP) Profº. Hamilton H. Ramos (IAC/Jundiaí - SP) Profº. Lino R. Ferreira (UFV) 1.1 Introdução Tecnologia consiste na aplicação dos conhecimentos científicos a um determinado processo produtivo. Portanto, entende-se por tecnologia de aplicação de agroquímicos o emprego de todos os conhecimentos científicos que proporcionem a correta colocação do produto biologi- camente ativo no alvo, em quantidade necessária, de forma econômi- ca, com mínimo de contaminação de outras áreas. A aplicação de agroquímicos, tal como se pratica hoje, não difere essen- cialmente daquela praticada há 100 anos e se caracteriza por um conside- rável desperdício de energia e de produto químico (HIMEL, 1974; RAINEY, 1974; GRAHAM-BRYCE, 1975; MATTHEWS, 1983). No entanto, o cres- cente aumento do custo de produtos químicos, da mão de obra e da ener- gia e a preocupação cada vez maior em relação à poluição ambiental têm realçado a necessidade de uma tecnologia mais acurada na colocação do produto químico no local correto, bem como, de procedimentos e equipamentos adequados à maior proteção ao trabalho. Tratando-se da aplicação de todos os conhecimentos existentes, a ma- téria é multidisciplinar por excelência. No presente curso procurar-se-á apresentar essa complexa matéria, de forma simplificada e prática, tarefa nem sempre possível de ser executada a contento do mundo, sendo que esta população está a cada dia mais exi- gente, tendo, de fato, o direito de ter alimentação abundante e saudável. Hoje, a sustentabilidade da produção agrícola e a adequação ambiental são rotineiras. Tecnologia de aplicação dos agroquímicos e equipamentos PROTEÇÃO DE PLANTAS: Tecnologia de aplicação dos agroquímicos e equipamentos 6 A fixação pouco exata do alvo leva, invariavelmente, a perdas de grandes proporções, pois o produto é também aplicado sobre partes que não têm relação direta com o controle. Por exemplo, em média, 30% do produto aplicado visando às folhas atingem o solo por ocasião da aplicação (HIMEL, 1974). 2. Alvo Biológico e Eficiência 2.1. O alvo biológico O agroquímico deve exercer a sua ação sobre um determinado organismo que se deseja controlar. Portanto, o alvo a ser atingido é esse organismo, seja ele uma planta daninha, um inseto, um fungo, etc. Qualquer quantidade do produto químico (ou agente de outra natureza) que não atinja o alvo, não terá qualquer eficácia e representará uma forma de perda. É, portanto, de fundamental importância que se fixe com exatidão o alvo quando se aplica um agroquímico. No caso de um herbicida de pós- emergência, o alvo será a planta daninha que se pretende eliminar. No caso de inseticida, o alvo será o inseto (praga) que se deseja destruir. Entretanto, para fins práticos, a definição do alvo é muito mais abrangente. Exemplificando o que foi dito, imaginem a aplicação de um acaricida para o controle do ácaro branco do algodoeiro, que se encontra nas folhas jovens, isto é, nos “ponteiros” da planta. O alvo a ser atingido poderá ser eleito entre os seguintes: a) o ácaro branco; b) as folhas do “ponteiro” da planta; c) a planta do algodoeiro; d) o algodoal. Percebe-se que, com os atuais conhecimentos e instrumentos disponíveis, não é possível atingir somente os ácaros e, portanto, a fixação do alvo deve ser mais “frouxa” e recairá sobre os outros itens. Fixando-se o alvo como sendo as folhas do ponteiro da planta, a definição do alvo estará mais exata do que se fixar a escolha sobre o algodoal como um todo. No atual estágio de conhecimento é procedimento corrente se fixar o alvo como sendo o algodoal e as indicações da dosagem são dadas em forma de quilogramas do agroquímico por hectare da cultura. O alvo (também conhecido com o alvo químico, ou seja, onde o produto deve ser depositado para obter o máximo efeito), é uma entidade eleita para ser atingida, direta ou indiretamente, pelo processo de aplicação. Diretamente, quando se coloca o produto em contato com o alvo no momento da aplicação e, indiretamente quando se atinge o alvo posteriormente, pelo processo de redistribuição. Essa redistribuição poderá se dar por meio da translocação sistêmica ou pelo deslocamento superficial do depósito inicial do produto. Atenção PROTEÇÃO DE PLANTAS: Tecnologia de aplicação dos agroquímicos e equipamentos 7 2.2. Eficiência na aplicação de agroquímicos Suponha, como exemplo, que a dose letal de um determinado inseticida para uma lagarta seja de 0,03 mg. Suponha que em um hectare exista uma população de 1 milhão dessas lagartas. Seriam necessários, então, somente 30 mg do inseticida por hectare para matar todas as lagartas, se fosse possível colocar todo o inseticida sem perda, isto é, com a eficiência de 100% na aplicação. Em condições práticas, mais de 3000 vezes essa quantidade é colocada na cultura (BROWN, 1951). A eficiência da aplicação é a relação entre a dose teoricamente requerida para o controle e a dose efetivamente empregada, geralmente expressa em porcentagem. onde: E = Eficiência da aplicação (%); dt = dose teórica requerida; dr = dose real empregada Quando o alvo é de grandes dimensões e quando a coleta do produto químico é favorável, essa eficiência pode ser relativamente alta. Por exemplo, GRAHAM-BRYCE (1977) determinou eficiência de 30% no controle de gramíneas com o herbicida Paraquat. COMBELLACK (1979) relata a eficiência de 30% no controle de plantas de folhas largas com o herbicida 2,4 D, ao passo que, com o mesmo herbicida a eficiência no controle de plântulas (seedlings) caiu para 0,5 a 2%. No caso de alvos diminutos a eficiência cai bastante. No controle de afídeos, GRAHAM-BRYCE (1975) calculou uma eficiência de 0,02% enquanto que RAINEY (1974) é de opinião que, em controle de insetos em condições de lavoura, a eficiência média da aplicação esteja por volta de 0,000001%. Diante de tão baixa eficiência, HIMEL (1974) chegou a declarar que a aplicação de agroquímicos é, provavelmente, o processo mais ineficiente que o homem já praticou até hoje. A ilustração dessa baixa eficiência foi dramatizada por SPILLMAN (1982) com a seguinte comparação: imagine- se um soldado munido de uma metralhadora que dispara 4 tiros por segundo; se esse soldado atirasse com a mesma eficiência do combate a insetos, deveria atirar ininterruptamente durante 29 dias (isto seria mais do que um mês inteiro de fevereiro) para ter certeza de que pelo menos um tiro acertaria o inimigo! A melhoria nessa eficiência deverá ser alcançada através da evolução no processo de aplicação, nos seus variados aspectos. O melhor adestramento do homem que opera o equipamento aplicador é, sem dúvida, um dos pontos importantes nessa evolução. No entanto, paralelamente, deve-se desenvolver uma série de outros aspectos, notadamente novos equipamentos capazes de cumprirem essa tarefa com maior eficiência. Neste aspecto é importante salientar que os investimentos efetuados até hoje na melhoria de equipamentos estão muito aquém das necessidades. Apesar de tudo, muitos avanços foram registrados: adoção de controladores eletrônicos; uso do sistema GPS (global positioning system); sistema de injeção direta - algunsexemplos recentes. Entretanto, para que todos esses recentes avanços se tornem realidade no nosso meio, muito esforço deve ser despendido, em todas as áreas desta matéria multidisciplinar. E = dt dr x100 PROTEÇÃO DE PLANTAS: Tecnologia de aplicação dos agroquímicos e equipamentos 8 3. Formulação de agroquímicos Não é possível discorrer sobre a tecnologia de aplicação sem fazer menção às formulações, pois a primeira é totalmente dependente da segunda. Formular um agroquímico consiste em preparar os componentes ativos na concentração adequada, adicionando substâncias coadju- vantes, tendo em vista que o produto final deve ser dispersado em determinadas condições técnicas de aplicação, para poder cumprir eficazmente a sua finalidade biológica, mantendo essas condições durante o armazenamento e transporte (COSTA et al, 1974). O produto resultante do ato de formular denomina-se formulação ou preparado co- mercial. 3.1. Pó-seco (P) Formulação de pronto uso, para aplicação via sólida. Embora tenha sido importante no passado, seu uso decaiu a partir do início da década de 70 e, atualmente, está completamente em desuso. 3.2. Grânulos (Gr) Formulação de pronto uso, para aplicação via sólida. Na sua elaboração, partículas sólidas são impregnadas pelo ingrediente ativo. Essas partículas são relativamente grandes e podem ser de materiais os mais diversos: silicatos, argila granulada, gesso, resíduos vegetais triturados e homogenizados (sabugos, bagaço), plástico, etc. A granulometria é baseada em peneiras, a saber: 8/22 mesh (2 - 0,7 mm) 22/44 mesh (0,7 - 0,35 mm) 15/30 mesh (1,5 - 0,5 mm) 30/60 mesh (0,5 - 0,2 mm) Existem, no entanto, grânulos gigantes, como as iscas formicidas, e microgrânulos, como os microencapsulados. Ao contrário do pó-seco, todas as partículas do grânulo veiculam o ingrediente ativo. A concentração de grânulo também não ultrapassa os 10%, sendo comuns as formulações a 2,5% e a 5%. Dentre as formulações granuladas predominam os inseticidas sistêmicos, sendo mais raros os fungicidas e os herbicidas. 3.3. Pó-molhável (PM) É uma formulação sólida para ser diluída em água e posterior aplicação via líquida. Na sua composição entra o veículo sólido (mineral de argila) que absorve o ingrediente ativo na sua superfície; sobre o veículo são adicionados os adjuvantes (agentes molhantes, dispersantes, antiespumantes, estabilizantes, etc.) que possibilitam o rápido molhamento e propiciam a formação de uma dispersão razoavelmente estável. O pó molhável, quando diluído em água, forma uma mistura homogênea de sólido no meio aquoso (suspensão). A suspensão não é tão estável e necessita de agitação contínua para que a calda se mantenha homogênea. Por outro lado, o atrito de partículas sólidas nas passagens estreitas do pulverizador (válvulas, bicos) provoca desgastes acentuados do PROTEÇÃO DE PLANTAS: Tecnologia de aplicação dos agroquímicos e equipamentos 9 equipamento, mormente quando o veículo da formulação apresenta alto grau de dureza. Apesar das suas limitações, o pó molhável é uma formulação mais barata que outras equivalentes (concentrado emulsionável, suspensão concentrada, etc.). É uma formulação largamente utilizada para fungicidas (grande maioria), herbicidas e inseticidas. Outra particularidade importante no uso do pó molhável é que a dosagem deste é dada em peso por área (Ex: kg/ha); como há dificuldade em se dosar peso no campo, é frequente que a sua quantidade seja medida em volume (utilizando “canecas”), o que resulta em erros de aplicação. Outra característica desta formulação é que, durante a diluição, ocorre a necessidade de se preparar, em recipientes à parte, uma pré-mistura, colocando-se a dose do produto e um pouco de água, fazendo-se uma pasta fluida que será finalmente adicionada ao tanque do pulverizador. Devido a esses inconvenientes, atualmente se vê uma nítida tendência para substituição desta formulação pela formulação de suspensão concentrada (inicialmente denominadas de flowable) ou nas formulações de grânulos dispersíveis em água. 3.4. Pó solúvel (PS) Formulação sólida destinada à diluição em água e posterior aplicação via líquida. É pouco comum, pois o ingrediente ativo deve ser solúvel em água. O resultado da diluição de um pó solúvel na água é uma solução verdadeira, o que é interessante na aplicação, pois, uma vez dissolvida, a calda resultante sempre se mantém homogênea, sem a necessidade de agitação constante. A solução é translúcida, podendo ser colorida ou não. 3.5. Concentrado emulsionável (CE) É uma formulação líquida destinada à diluição em água. Para a sua elaboração, o ingrediente ativo é primeiramente dissolvido em um solvente apropriado, resultando uma solução concentrada. Como essa solução é imiscível em água, são adicionados adjuvantes (agentes emulsionantes, estabilizadores, corretivos, etc.) para possibilitar a mistura com a água. O resultado da diluição do concentrado emulsionável na água é uma mistura homogênea onde glóbulos líquidos da formulação ficam dispersos na fase aquosa (emulsão), constituindo uma calda de aspecto leitoso. A estabilidade da emulsão é muito melhor que a da suspensão e, portanto, a necessidade de agitação não é tão crítica. É uma formulação bastante comum para inseticidas e encontradas também em alguns herbicidas. Sendo líquido é de fácil dosagem, pois se medem volumes ao invés de peso. Não tendo partículas sólidas, a calda não provoca desgaste nem obstrução das passagens estreitas do pulverizador. Entretanto, adjuvantes empregados na formulação a tornam mais cara que o pó molhável. 3.6. Solução aquosa concentrada (SAqC) É uma formulação líquida para ser diluída em água. Na sua elaboração, o ingrediente ativo solúvel, geralmente na forma de sal, é dissolvido em água, até próximo do limite de saturação. PROTEÇÃO DE PLANTAS: Tecnologia de aplicação dos agroquímicos e equipamentos 10 3.7. Suspensão concentrada (SC) É uma formulação líquida para ser diluída em água. Esta formulação, que já foi conhecida como flowable, surgiu para contornar as dificuldades apresentadas pelo pó molhável, que são: a dificuldade de se medir a dose, a necessidade de se preparar uma pasta à parte antes da diluição final, desgaste e entupimento de bicos pulverizadores, além do perigo de inalação do pó durante a preparação de calda. De fato, essas dificuldades foram superadas e a suspensão concentrada pode ser diretamente despejada no tanque do pulverizador, com o agitador ligado. Na sua elaboração, geralmente o ponto de partida é o próprio pó molhável, que é suspendido em pequena porção de água e nele se adicionam os adjuvantes para manter essa suspensão estável. No entanto, a suspensão nem sempre é estável no armazenamento, pois durante o repouso as partículas sólidas se sedimentam e após certo tempo formam uma camada de separação e não mais se ressuspendem. Porém, com o aperfeiçoamento da arte de formular, muitos produtos já superaram essa fase. É formulação que se está popularizando entre herbicidas e fungicidas. 3.8. Ultrabaixo volume (UBV) É uma formulação líquida de pronto uso para aplicação em pulverização a ultra baixo volume. Na sua elaboração o ingrediente ativo é dissolvido em um solvente que deve possuir as seguintes propriedades (MAAS, 1971): a) volatilidade muito baixa; b) alta capacidade de dissolução do ingrediente ativo; c) baixa viscosidade; d) não fitotóxico; e) compatível com o ingrediente ativo. Como, geralmente, o volume total empregado na aplicação em ultrabaixo volume se situa abaixo de 5 L/ha, frequentemente entre 1 a 2 L/ha, a formulação deve ser concentrada o suficiente para que esse volume contenha a necessária quantidade do ingrediente ativo. Sendo subdividido em gotas muito pequenas (abaixo de 100 mm) durante a aplicação, a questão de volatilidade é bastante crítica, pois se a substância for volátil desapareceráno percurso entre a máquina e o alvo. JOHNSTONE & JOHNSTONE (1977) preconizaram uma técnica para se medir a volatilidade das formulações, que consistem em embeber papel de filtro de 11 cm de diâmetro, com 0,5 ml da formulação e acompanhar a perda de peso. A formulação UBV não deve perder mais de 30% de seu peso nos primeiros 20 minutos, a 30°C. A formulação UBV era bastante popular entre 1965 e 1975, época em que muitos inseticidas foram empregados em pulverização a ultrabaixo volume, tanto por equipamentos terrestres como por meio de aeronaves. Atualmente ainda sobrevivem alguns inseticidas e poucos fungicidas nesta formulação, principalmente para aplicação aérea. Esta formulação, quando diluída em água, forma solução verdadeira. É uma formulação muito pouco comum. (O exemplo mais comum são os glyfosatos nessa formulação). Atenção PROTEÇÃO DE PLANTAS: Tecnologia de aplicação dos agroquímicos e equipamentos 11 3.9. Grânulos dispersíveis em água (GRDA) São formulações granuladas para serem diluídas em água. Essa formulação, em contato com a água, se dissolve prontamente formando solução estável. É formulação de desenvolvimento recente e está se popularizando bastante. Algumas podem ser embaladas em saquinhos solúveis e, assim, podem ser colocadas no tanque do pulverizador sem oferecer risco ao operador. Por outro lado, o pacote (sobre embalagem) fica praticamente livre de contaminação, facilitando o seu descarte. Entretanto, nem todos os ingredientes ativos podem ser embalados em filmes solúveis, pois existem problemas de incompatibilidade entre os compostos. 3.10. Outras formulações Além das formulações citadas existem outras menos comuns, geralmente destinadas a usos específicos, como: comprimido (CP), tablete (TB), pastilha (PA), pasta (PT), fibras plásticas (FP), etc. 4. Métodos de aplicação de agroquímicos Os métodos de aplicação atualmente em uso podem ser basicamente agrupados em aplicações via sólida, via líquida ou via gasosa, em função do estado físico do material a ser aplicado. Dentre esses, a aplicação via líquida, com o emprego de água como diluente, é, de longe, o método predominante. Entretanto, em algumas condições, as dificuldades na obtenção e no transporte de água podem conduzir à adoção de alternativas, tais como a aplicação via líquida sem o uso de água ou aplicação via sólida. A aplicação via gasosa é bastante restrita devido às dificuldades associadas ao processo. 4.1 Aplicação via sólida Uma das principais vantagens da aplicação via sólida é a não utilização da água, o que dispensa diluição pelo usuário. Nessas aplicações as formulações estão prontas para o uso, isto é, já se encontram diluídas em concentração adequada para o campo. Entretanto, o transporte de grandes quantidades de materiais inertes sólidos, que integram a formulação, faz aumentar substancialmente o custo da unidade do ingrediente ativo. Dependendo da granulometria do material, a aplicação de sólidos comporta duas modalidades: aplicação de pó e aplicação de grânulo, sendo que a primeira não é mais praticada entre nós. 4.1.1. Aplicação de grânulos A aplicação de formulações granuladas tem crescido paulatinamente nos últimos anos. Produtos sistêmicos granulados são usados para aplicação no solo para controle de pragas que se alimentam da seiva (insetos e ácaros), larvas de brocas e de lepidópteros, nematóides, etc. Inseticidas de contato são granulados e aplicados no controle de pragas do solo. Herbicidas e fungicidas também são experimentados nessa formulação. Uma das características mais interessantes dos granulados é que, PROTEÇÃO DE PLANTAS: Tecnologia de aplicação dos agroquímicos e equipamentos 12 dependendo da matriz empregada como veículo, pode-se controlar a velocidade de liberação do ingrediente ativo, de tal forma a prolongar a sua ação residual. As partículas são suficientemente pesadas para resistirem à ação do vento durante a aplicação e, estando bem elaborada a formulação, não há formação de pó. Essas características tornam a aplicação um dos processos mais seguros entre as diversas alternativas. Produtos altamente tóxicos podem ser aplicados com relativa segurança. Geralmente, a aplicação de granulados pode ser efetuada com equipamentos bastante simples e isso torna o processo mais facilmente aceito nas regiões pouco desenvolvidas. Uma boa formulação de grânulos deve apresentar as seguintes características: fácil escoamento; não empastar; livre de pó; não se quebrar durante o transporte e armazenamento. FARMERY (1976) cita como vantagem dos granulados, as seguintes: a) o risco do operador é reduzido porque o ingrediente ativo está encerrado dentro da partícula sólida; b) produtos altamente voláteis podem ser liberados mais lentamente; c) partículas sólidas podem ser colocadas com maior exatidão no solo ou na folhagem; d) a distribuição pode ser muito precisa porque o tamanho das partículas pode ser padronizado facilmente; e) há menor risco de deriva; f) o rendimento da aplicação pode ser maior devido a volume reduzido e a dispensa da operação de diluição; g) a calibração é mais fácil e exata; h) uma variedade grande de matérias-primas está disponível ao formulador e este fato pode ser explorado no sentido de conferir maior eficácia ao ingrediente ativo. A dosagem de granulado é recomendada em função da área (kg/ha), do comprimento (g/m de sulco) ou por planta (g/planta). A dosagem em função da área oscila entre 10 e 40 kg/ha. O desenvolvimento do processo de aplicação de granulados tem sido lento, porém progressivo. Uma das causas dessa lentidão é a inexistência de máquinas aplicadoras, que por serem demasiado simples, não têm despertado interesse de grandes fabricantes. 4.2. Aplicação via líquida Nesta modalidade, geralmente, uma formulação é diluída em um líquido apropriado antes da aplicação. O diluente mais empregado é, sem dúvida, a água e as formulações empregadas são: pó molhável, suspensão concentrada, pó solúvel, concentrado emulsionável, grânulos dispersíveis em água e solução concentrada. Ao resultante da adição do diluente à formulação dá-se o nome de calda e esta se encontra na concentração adequada para a aplicação. Há caso em que a aplicação via líquida se faz sem a adição do diluente. Neste caso, a formulação que se emprega é o UBV (ultrabaixo volume). Via de regra, a aplicação é feita na forma de gotas (pulverização), havendo, no entanto, casos em que se faz na forma de filete líquido (rega ou injeção) ou na forma de gotas muito diminutas formando neblina (nebulização). A adesividade das partículas líquidas no alvo é muito superior a do pó, bem como a sua tenacidade, o que leva à recomendação de dosagens mais baixas. Como o método é bastante antigo, existem muitos tipos de equipamentos apropriados para as mais variadas situações, bem como as PROTEÇÃO DE PLANTAS: Tecnologia de aplicação dos agroquímicos e equipamentos 13 x100 formulações existentes estão bem desenvolvidas para serem miscíveis à água. 4.2.1. Diluentes para aplicação via líquida Diluente é o material adicionado à formulação com o intuito de aumentar- lhe o volume para possibilitar a sua distribuição. O diluente, segundo alguns autores, é também denominado “veículo”. Porém, para não confundir com o veículo, que é componente de muitas formulações, é preferível manter a denominação “diluente” ou então especificar “veículo de aplicação” para essas substâncias. A água é o diluente mais comum nas aplicações via líquida por ser de fácil obtenção e de baixo custo (via de regra, o custo da água na fonte é muito baixo, porém deve-se considerar o seu custo no campo) e por contar com a ampla opção de formulações compatíveis. Entretanto, a água apresenta duas limitações: a) Tensão Superficial: a água apresenta alta tensão superficial. Isso faz com que a gota depositada numa superfície permaneça na forma esférica, fazendo com que tenha poucasuperfície de contato. Para corrigir este problema, basta adicionar nela algum agente tensoativo (ou surfactante) que lhe diminua a tensão superficial. Com isso a gota se espalha facilmente na superfície, molhando maior área. Alguns adjuvantes integrantes da formulação como os agentes molhantes, emulsionantes, etc. são agentes tensoativos e, portanto, a simples presença dessas formulações na calda pode ser suficiente para diminuir a tensão superficial da água até os níveis desejados. Outras vezes, há necessidade da adição desses agentes tensoativos, que na prática são conhecidos como espalhantes adesivos. b) Evaporação: a superfície do líquido é enormemente aumentada quando fragmentada em pequenas gotas e perde a porção volátil por essa superfície. A água é um líquido volátil e pode se evaporar no trajeto entre a máquina e o alvo. Segundo AMSDEN (1962), o tempo de “vida” da gota de água pode ser calculado pela fórmula: t = d² 80∆T onde: t = tempo de “vida” da gota (seg.); d = diâmetro da gota (mm); DT= diferença de temperatura (°C) entre os termômetros de bulbo seco e bulbo úmido de psicrômetro. No Quadro 1 pode ser visto o tempo de “vida” da gota de água em duas condições diferentes de temperatura e umidade, e a distância que a gota percorre até a sua total extinção. PROTEÇÃO DE PLANTAS: Tecnologia de aplicação dos agroquímicos e equipamentos 14 Quadro 1 - Tempo de “vida” da gota de água e distância de queda Temperatura (ºC) 20 30 ∆ T (°C) 2,2 7,7 Umid. Rel. (%) 80 50 ∅ inicial Tempo até extinção Distância da queda Tempo até extinção Distância da queda 50 14 s 12,7 cm 4 s 3,2 cm 100 57 s 6,7 m 16 s 1,8 m 200 227 s 81,7m 65 s 21,0 m Em condições tropicais, de alta temperatura, o fenômeno da evaporação das gotas de pulverização é bastante problemático, agravando-se sobremaneira em dias muito secos. Atenção Aplicações com gotas médias e pequenas, muitas vezes não chegam a atingir o alvo, desaparecendo antes. JOHNSTONE & JOHNSTONE (1977), estudando as aplicações por meio de aeronaves, recomendaram as seguintes condições limites: b.1) Aplicações com calda de formulação líquida em água, usando gotas de 200 a 500 mm de diâmetro e volume de 20 a 50 L/ha - Interromper a aplicação quando a diferença de temperatura entre termômetro de bulbo seco e de bulbo úmido exceder a 8°C ou quando a temperatura exceder 36°C. b.2) Aplicação com calda de formulação líquida em água, usando gotas de 150 a 170 mm de diâmetro e volume de 10 a 15 L/ha - Interromper a aplicação quando DT for superior a 4,5°C ou temperatura exceder a 32°C. O problema da evaporação impede que a água seja subdividida em gotas muito pequenas, principalmente nos climas tropicais. Por isso, quando se utiliza calda à base de água, o volume de aplicação por hectare deve ser relativamente grande. Quando for necessário o emprego de pequenos volumes de aplicação (por exemplo, abaixo de 50 L/ha) é necessário controlar a evaporação da água ou, então, passar a utilizar outro diluente que não seja volátil. O controle da evaporação da água não está muito pesquisado e até hoje, em que pese algumas tentativas feitas, não há produtos comerciais "antievaporantes". Pesquisas com OED (orto-etileno docosanol) têm mostrado que este produto, em concentração próxima de 1% na calda, retarda e controla muito bem a evaporação da água (MURAI et al., 1974). Tem sido também recomendada a mistura de óleo emulsionável na calda para impedir a evaporação. Os resultados de ensaios (JOHNSTONE & JOHNSTONE, 1977; CORREA & MAZIERO, 1980; WODAGENEH & MATTHEWS, 1981) mostram que óleo não atua como antievaporante da água. O que se observa é que a parte aquosa da gota acaba evaporando com a mesma velocidade da água e no final resta somente a porção correspondente ao óleo. O fenômeno de evaporação da água parece ser um problema não sentido pelos agricultores. Isso porque, na maioria das aplicações tradicionais, empregam-se gotas grandes e o bico está suficientemente próximo do PROTEÇÃO DE PLANTAS: Tecnologia de aplicação dos agroquímicos e equipamentos 15 Quadro 2 - Categoria de aplicação via líquida segundo MATTHEWS (1979) Designação Volume (L/ha) Culturas de campo Culturas arbóreas Volume Alto > 600 > 1000 alvo, de tal forma que esse fenômeno, ainda que manifeste, não chega a afetar o desempenho biológico do produto químico. Entretanto, quando se utilizam gotas pequenas que devem caminhar uma razoável distância até a sua deposição final (aplicação por aviões ou por "canhão" terrestre) o fenômeno da evaporação torna-se perceptível, influindo negativamente no resultado da aplicação. Mesmo nas aplicações clássicas, existe um apreciável contingente de gotas pequenas entre as gotas grandes. As gotas que perdem peso ou se extinguem no percurso para o alvo, deixam o ingrediente ativo solto no ar (partícula flutuante), que é captado pela corrente aérea e arrastado para regiões distantes onde, posteriormente, vem se depositar, principalmente fazendo parte do núcleo de condensação das nuvens. Esses mecanismos de transporte a longa distância são os principais responsáveis pela poluição de regiões não agrícolas remotas, como as calotas polares. Para esses casos, é usual lançar-se mão de líquidos não voláteis. A formulação UBV não volátil pronta para uso é recomendada para essas situações. Não havendo formulação UBV de um ingrediente ativo e necessitando-se de seu emprego em volumes reduzidos, a solução é lançar mão de diluentes não voláteis. O diluente para esses casos é o óleo mineral agrícola (spray oil). Para que o óleo seja classificado como “agrícola” deve atender a certas especificações, sendo um desses requisitos a ausência de fitotoxicidade. Nem sempre, porém, as formulações podem ser diretamente diluídas em óleo, pois elas foram desenvolvidas visando ser acrescentadas à água. Portanto, a miscibilidade da formulação ao óleo deve ser testada. Não sendo possível, pode-se lançar mão de um artifício que consiste em se diluir a formulação em um pequeno volume de água, adicionar emulsionantes e acrescentar o óleo, formando uma mistura que contém pouca água e muito óleo, conhecida como “emulsão invertida”. Nas condições noturnas, a umidade relativa é elevada e a evaporação é drasticamente diminuída e permite o emprego de gotas de menor diâmetro. A Fundação ABC (1996) tem estudado em profundidade as aplicações noturnas para o controle da evaporação e tem logrado resultados importantes na redução do volume de aplicação através do emprego de gotas pequenas. 4.2.2. Volume de aplicação Na aplicação via líquida é usual classificar o processo em função do volume de calda aplicado por hectare. No Quadro 2, é apresentada a classificação proposta por MATTHEWS (1979). Quando se empregam aplicações de pequenas gotas, a água não é o diluente mais apropriado. Atenção PROTEÇÃO DE PLANTAS: Tecnologia de aplicação dos agroquímicos e equipamentos 16 Atualmente existe um consenso entre os principais pesquisadores europeus que a denominação "volume alto" seja dada à aplicação feita até além da capacidade máxima de retenção das folhas, de tal modo que haja escorrimento. Neste tipo de aplicação, o depósito de produto químico sobre a superfície tratada é proporcional à concentração da calda utilizada e independente do volume de calda aplicada (MATTHEWS, 1979. Portanto, a indicação da dosagem para a modalidade de alto volume (ou mais corretamente, volume alto) é dada via concentração (por exemplo, 200 g/100 litros de água; 0,2%) e se recomenda volume de aplicações suficiente para provocar escorrimento. Esse volume é muito variável dependendo do grau de enfolhamento da lavoura. Por exemplo, para saturar todas as folhas e provocar escorrimento em cultura de amendoim com 20 dias de idade bastam 100 L/ha, ao passo que, aos 60 dias de idade, essas plantas requerem mais de 700 litros na mesma área. Em contraposiçãoao volume alto, o volume ultra baixo (ou ultra baixo volume) é hoje definido como o volume mínimo por unidade de área para se alcançar um controle econômico (MATTHEWS, 1979), independente de um limite rígido, pois esse volume mínimo também depende das características do alvo. A tendência atual, devido ao alto custo do transporte de água ao campo e a perda do tempo representada pelas constantes paradas para reabastecimento do pulverizador, é a prática de modalidades que requerem menor volume de aplicação, visando com isso, diminuir o custo e aumentar a rapidez do tratamento. A diminuição do volume de aplicação, por sua vez, implica no emprego de gotas menores, se quiser manter uma adequada cobertura do alvo. 4.2.3. Cobertura A cobertura é dada pela fórmula de COURSHEE (1967) V R K2 C = 15 -------------- A D onde: C = cobertura (% da área) V = Volume de aplicação (L/ha) R = taxa de recuperação (% do volume aplicado, captado pelo alvo) K = fator de espalhamento de gotas A = superfície vegetal existente no hectare D = diâmetro de gotas Segundo a fórmula, para se conseguir uma elevada cobertura, devem-se manter altos os valores do numerador ou manter baixos os do denominador. Portanto, uma elevada cobertura pode ser conseguida à custa de grande volume de pulverização (V). Em aplicações a alto Volume Médio 200 – 600 500 – 1000 Volume Baixo 50 – 200 200 – 500 Volume muito baixo 5 – 50 50 – 200 Volume ultra baixo <5 <50 Volume ultra baixo <5 <50 PROTEÇÃO DE PLANTAS: Tecnologia de aplicação dos agroquímicos e equipamentos 17 volume consegue-se bom grau de cobertura, mesmo se empregando gotas grandes. O aumento da taxa de recuperação (R), em condições normais se consegue utilizando tamanho de gotas mais eficientemente coletadas pelo alvo. Foi dado um avanço considerável no aumento no valor de R quando se conseguiu carregar as gotas eletrostaticamente. Gotas eletricamente carregadas induzem na superfície do alvo cargas elétricas de sinal contrário e no momento seguinte são atraídas eletrostaticamente, aumentando consideravelmente a taxa de recuperação. O fator de espalhamento (K) atua sensivelmente na cobertura (função quadrática). O seu aumento se consegue com a adição de agentes tensoativos que diminuem a força de tensão superficial e fazem com que a gota se espalhe. Quanto aos fatores do denominador, há a considerar que, aumentando a área foliar existente no hectare e mantendo as demais condições, a cobertura fatalmente será prejudicada. Por isso, à medida que a planta cresce e aumenta o índice de enfolhamento devem ser efetuados os necessários ajustes nos outros fatores. Normalmente, esse ajuste se faz através do aumento do volume de aplicação (V). A diminuição do tamanho de gotas proporciona aumento no grau de cobertura do alvo. O Quadro 3 mostra que, com o volume de aplicação mantido fixo em 1 L/ha, a cobertura decresce à medida que se aumenta o tamanho das gotas. O Quadro 4 mostra que, para se manter uma densidade de 50 gotas/ cm2, à medida que se aumenta o tamanho de gotas, é requerido maior volume de líquido por área. Inversamente, pode-se conseguir a mesma cobertura com gotas menores, empregando volumes reduzidos, porém a concentração dessas gotas deve ser proporcionalmente aumentada. Quadro 3 - Densidade de gotas teóricas na aplicação de um litro por hectare. Diâmetro de gotas (µm) Número de gotas/cm² 10 19.099 20 2.387 50 153 100 19 200 2,4 400 0,3 1000 0,02 Portanto, para se conseguir uma boa cobertura da superfície a ser tratada, pode-se lançar mão de pulverização a alto volume (até escorrimento) usando-se grandes volumes de aplicação (caldas diluídas e gotas grandes) ou então, o mesmo pode ser conseguido com volumes menores, usando- se gotas menores e mais concentradas. A rigor, gotas menores são mais eficientemente captadas pelo alvo e, por isso mesmo, proporcionam melhores resultados. No Quadro 5 estão relacionados os tamanhos de gotas mais indicados para diferentes finalidades. Entretanto, a utilização de gotas menores implica certas limitações, entre as quais a evaporação e a deriva são as principais. A massa das gotas caminhando no ar tem grande influência na sua trajetória, pois o ar oferece resistência ao seu caminhamento. A “caminhada” das gotas no ar é regido pela lei de Stokes, que determina a velocidade máxima que elas podem alcançar. PROTEÇÃO DE PLANTAS: Tecnologia de aplicação dos agroquímicos e equipamentos 18 Quadro 4 - Volume de líquido necessário para cobrir 1 ha com 50 gotas/cm2 e concentração necessária para distribuir 500 g de ingrediente ativo por hectare. Diâmetro (mm) Volume de Aplicação (L/ha) Concentração necessária 60 0,56 89 80 1,34 37 Quadro 5 - Tamanho das gotas indicado para diferentes alvos Alvo Tamanho da gota (mm) Insetos em vôo 10 – 50 Insetos sobre folha 30 – 50 Folhagem 40 – 100 Solo (e para evitar deriva) 250 – 500 Fonte: BROOKS 1947 (*) - queda de 3m em ar parado (**) - vento de 5 km/h paralelo ao solo Gotas pequenas não podem caminhar com velocidade maior devido à re- sistência do ar e permanecem muito tempo no ar, dando oportunidade para a ocorrência de deriva. O Quadro 6 mostra as velocidades máximas (deno- minada de velocidade terminal) que gotas de diferentes tamanhos podem alcançar em queda no ar. É importante frisar que, na aplicação prática, a velocidade da gota é resultante da velocidade inicial de lançamento deter- minada pelo bico (que dita a velocidade da gota nos primeiros centímetros) e pela velocidade determinada pela lei de Stokes. Estando o alvo dentro da distância de 1 metro (para gotas de tamanho médio para maior), o que predomina é a velocidade conferida pelo bico. Com velocidade terminal muito reduzida, as gotas de pequeno diâmetro podem ser arrastadas a distâncias consideráveis. Quadro 6 - Velocidade terminal, tempo de queda e distância percorrida pela gota Diâmetro da gota (micrometro) Velocidade terminal (m/s) Tempo de queda (*) Distância Horizontal Percorrida (**) 1 0,000036 28,1 h 155,7 km 10 0,00303 16,9 min 1,4 km 50 0,075 40,55 s 54 m 100 0,279 40,95 s 14,6 m 200 0,721 4,25 s 5,7 m 500 2,139 1,65 s 2,1 m PROTEÇÃO DE PLANTAS: Tecnologia de aplicação dos agroquímicos e equipamentos 19 As seguintes fórmulas são úteis para os cálculos que envolvem tamanho de gotas e cobertura: Volume da esfera: V = πR³ Cobertura (número de gotas/centímetro quadrado): η = 310060 dp Q onde, η = número de gotas/centímetro quadrado; d = diâmetro da gota (dmv em mm); Q = Volume de aplicação (L/ha) 4.2.4. Gotas Na esmagadora maioria das aplicações líquidas, a calda é fragmentada em partículas denominadas gotas, que têm comportamento diferente de acordo com o seu tamanho (massa). Torna-se importante, um conhecimento um pouco mais aprofundado sobre elas. 4.2.4.1. Parâmetros para o estudo das gotas A nuvem de gotas pode estar composta de gotas grandes ou pequenas, homogêneas ou não. Para se expressar numericamente o tamanho e a uniformidade das gotas são utilizados vários parâmetros. Atualmente, os parâmetros mais utilizados para se representar o tamanho das gotas de um conjunto, são os seguintes: a) vmd (volume median diameter) - É a mediana (não a média) do volume das gotas, que pode ser chamada de diâmetro mediano volumétrico (dmv). É o diâmetro da gota que divide o volume pulverizado em duas metades iguais, isto é, metade do volume pulverizado é constituída de gotas maiores que o vmd e a outra metade é constituída de gotas menores que esse valor. Frise-se que o valor vmd está situado mais próximo do limite superior das classes de diâmetro, pois o volume de poucas gotas grandes equivale ao de muitas gotas pequenas. Atualmente, quando se fala em diâmetro de gotas, sem nenhuma referência especial, está se subentendendo o vmd. b) nmd (number median diameter)- É a mediana do número de gotas ou diâmetro mediano numérico (dmn). É o diâmetro da gota que divide o número de gotas em duas porções iguais, isto é, metade das gotas de conjunto é maior que nmd e a outra metade, menor. c) Coeficiente de dispersão - proposto por JOHNSTONE (1978), é dado pela razão: nmd vmdr = Expressa a uniformidade do conjunto de gotas ou o espectro de variação do tamanho das gotas. PROTEÇÃO DE PLANTAS: Tecnologia de aplicação dos agroquímicos e equipamentos 20 Suponha uma amostra de gotas absolutamente homogêneas, por exemplo, um conjunto de gotas, todas iguais, de 200 µm. O vmd, neste caso, seria 200 µm e o nmd também, pois sendo um conjunto de gotas iguais, qualquer gota divide o conjunto em duas metades iguais. Assim o valor r seria igual a 1,0. O valor r, quanto mais se afastar de 1,0 indica maior heterogeneidade das gotas. Até o valor r < 1,4, o conjunto de gotas é considerado homogêneo. Diz-se neste caso que o espectro de gotas é estreito. Quando r é menor ou igual a 1,4 a homogeneidade é tal, que atende a especificação para ser enquadrado como CDA (controlled droplet application). Essa uniformidade se consegue raramente em pulverizadores convencionais. Os bicos centrífugos, sob determinadas condições operacionais (isto é, nem sempre) conseguem produzir gotas, cuja homogeneidade atende a esse limite (Quadro 10). Nos pulverizadores eletrostáticos é comum se ter o coeficiente de dispersão muito próximo de 1,0 (CHAIM, 1984). d) Amplitute de dispersão (Span) - É outra forma de se expressar a uniformidade das gotas e mais empregado nos dias atuais. É dado pela fórmula: Onde: - V10 é o diâmetro da gota abaixo do qual os volumes acumulados totalizam 10% do volume; - V90 é o diâmetro da gota abaixo do qual os volumes acumulados totalizam 90% do volume; - V50 é o valor do vmd. Assim, quanto menor o valor da amplitude (próximo de zero), mais uniforme é o tamanho das gotas da amostra e vice-versa. 4.2.4.2. Amostragem e observação de gotas Não é objetivo deste capítulo ensinar a medir o tamanho de gotas, pois não é possível transmitir essa habilidade por meio de exposição teórica. A técnica de medição de gotas é, no entanto, relativamente simples e com poucos dias de prática pode se adquirir relativa destreza no assunto. Neste capítulo pretende-se apresentar algumas técnicas que podem ser utilizadas no campo, ou no laboratório, para se ter uma idéia mais apropriada das gotas de pulverização. Quando se faz observações de gotas, a primeira providência é coletar uma amostra das mesmas. Para tanto, se deve ter uma superfície suscetível de ser marcada pelas gotas, seja através de formação de manchas, crateras ou outro fenômeno visível. A superfície padrão para a coleta de gotas é a lâmina de microscópio revestida por uma camada de óxido de magnésio. Entretanto, para observações qualitativas pode-se empregar outros meios mais acessíveis. Pode-se, por exemplo, empregar tiras de papel e adicionar à calda, uma tinta que provoque mancha bem visível no papel. Se desejar efetuar observações comparativas é interessante que o papel seja padronizado para que as condições sejam constantes entre as repetições. Um tipo de papel, cuja qualidade é controlada com rigor, é o papel fotográfico (por exemplo, papel Kromekote, da KODAK). O corante a ser diluído na calda pode ser uma anilina. Um corante muito fácil de encontrar no comércio, a baixo custo, é o corante destinado a colorir tintas para pintura de paredes (látex). A concentração desses corantes na calda deve ser relativamente alta para provocar manchas bem nítidas no papel. A gota, ao atingir o papel, provocará uma mancha, que é maior que a V90 - V10 V50 S = PROTEÇÃO DE PLANTAS: Tecnologia de aplicação dos agroquímicos e equipamentos 21 gota que lhe originou, devido ao espalhamento. Para se conhecer o fator de espalhamento haveria a necessidade de se ter um meio de conhecer o diâmetro real da gota, o que só é possível em laboratório equipado para tal. Portanto, não se conhecendo o fator de espalhamento, as manchas obtidas no papel só servem para fins qualitativos e para efeitos comparativos, que são de grande utilidade ao nível do campo. Outra técnica bastante interessante é a utilização de um papel sensível à água que, em contato com gotas de água, desenvolve manchas azuis muito nítidas. É a técnica mais empregada atualmente, devido à sua praticidade. O papel sensível à água, também denominado de hidrosensível, pode ser encontrado nos distribuidores da Spraying Systems. Outra técnica bastante interessante, e que tem bonito efeito demonstrativo, é a utilização de corantes fluorescentes. Um pigmento fluorescente (podem ser tintas cintilantes normalmente vendidas em casa de material para artesanato) é diluído na calda e pulverizado sobre a planta. Partes da planta (folhas, ramos, etc.) podem ser destacadas e levadas a uma câmara escura provida de luz ultravioleta (luz negra). O pigmento brilhará intensamente e mostrará exatamente os locais onde as gotas se depositaram. A determinação do tamanho das gotas pode ser efetuada ao microscópio, provido de sistema de micrometria. No entanto, este método é muito trabalhoso e hoje praticamente não é utilizado. Atualmente existem sistemas computadorizados que efetuam rapidamente a medição das gotas, a sua classificação e os cálculos de seus parâmetros, com bastante rapidez. Como exemplo, no Quadro 7 é apresentada uma planilha fornecida por um desses sistemas. Quadro 7 - Planilha fornecida pelo analisador de partículas a raios laser Mastersizer-S, do laboratório de análise de gotas da UNESP, Jaboticabal, SP Range: 300mm Beam: 2,40mm Sampler: None Obs: 6,8% Presentation: 3$$D Analysis: Polydisperse Residual: 0,743% Modifications: Killed Data Channels: low 3: High 0 Conc. = 0.0286%vol Density = 1.000g/cm³ S.S.A= 0.2038m²/g Distribution: volume D(4,3) = 100.47µm D(3,2) = 29.44µm D(v,0.1) = 12.02µm D(v,0.5) = 69.38µm D(v,0.9)=237.27µm Span=3.247E+00 Uniformity = 1.064E+00 Size (µm) Volume Under % Size (µm) Volume Under % Size (µm) Volume Under % Size (µm) Volume Under % 0.533 0.00 3.46 0.46 22.46 25.22 145.8 71.98 0.574 0.00 3.73 0.62 24.20 27.25 157.2 74.93 0.618 0.00 4.02 0.81 26.08 29.24 169.4 77.91 0.666 0.00 4.33 1.04 28.11 31.18 182.5 80.84 0.718 0.00 4.66 1.30 30.29 33.05 196.7 83.68 0.774 0.00 5.03 1.60 32.65 34.83 212.0 86.36 0.834 0.00 5.42 1.93 35.18 36.54 228.5 88.84 0.899 0.00 5.84 2.31 37.92 38.17 246.2 91.09 0.969 0.00 6.29 2.74 40.86 39.72 265.4 93.09 PROTEÇÃO DE PLANTAS: Tecnologia de aplicação dos agroquímicos e equipamentos 22 Na planilha pode ser lido que o dmv é 69,38 mm - lido no cabeçalho onde está: D(v,0.5)=69.38 -, que V10 é 12,02 mm - lido no cabeçalho onde está: D(v,0.1)=12.02 -, que V90 é 237,27 mm (lido da mesma forma anterior) e que a amplitude é 3,247 (lido onde está: Span =3.247E+00). A determinação do tamanho das gotas é fundamental para se enquadrar a pulverização dentro das classes: muito fina, fina, média, grossa e muito grossa. Os bicos de pulverização devem ser enquadrados nessas classes e as recomendações de seus usos são estabelecidas segundo a classificação. Um bom catálogo de bicos traz sempre a classificação deles nas diferentes condições de uso. O Quadro 8 apresenta a classificação adotada até recentemente. 1.04 0.00 6.78 3.22 44.04 41.22 286.0 94.83 1.13 0.00 7.31 3.78 47.46 42.67 308.2 96.32 1.21 0.00 7.88 4.40 51.15 44.08 332.1 97.55 1.31 0.00 8.49 5.12 55.12 45.49 358.0 98.55 1.41 0.00 9.15 5.94 59.41 46.91 385.8 99.29 1.52 0.00 9.86 6.88 64.02 48.37 415.7 99.79 1.64 0.00 10.62 7.95 69.00 49.88 448.1 100.00 1.76 0.01 11.45 9.15 74.36 51.48 482.9 100.00 1.90 0.02 12.34 10.50 80.14 53.17 520.4 100.00 2.05 0.03 13.30 11.98 86.36 54.98 560.8 100.00 2.21 0.04 14.33 13.61 93.0756.93 604.4 100.00 2.38 0.07 15.00 14.65 100.3 59.02 651.4 100.00 2.56 0.11 16.65 17.20 108.1 61.27 702.0 100.00 2.76 0.16 17.94 19.14 116.5 63.69 756.5 100.00 2.98 0.24 19.33 21.14 125.6 66.30 815.3 100.00 3.21 0.34 20.84 23.17 135.3 69.08 878.7 100.00 Entretanto, com o avanço dos métodos utilizados para a determinação do tamanho das gotas, foi verificado que cada um dos sistemas utiliza- dos (difração dos raios laser, análise de imagens, etc.) por se basearem em princípios e sensibilidades diferentes forneciam resultados numéricos conflitantes. Os pesquisadores ingleses acharam por bem adotar bicos de referência para servir como padrão para essa finalidade. Portanto, na hora de se classificar um bico, ele é medido em um determinado sistema e comparado com os valores do bico padrão no mesmo sistema, no mesmo Quadro 8 - Classificação da pulverização segundo tamanho das gotas. Designação Vmd (mm) Pulverização grossa >500 Pulverização média 200-500 Pulverização fina 100-200 Pulverização muito fina 30-100 Aerossol <30 (JOHNSTONE,1985). PROTEÇÃO DE PLANTAS: Tecnologia de aplicação dos agroquímicos e equipamentos 23 Por exemplo, o bico 8008, funcionado a 35 psi (pound per square inch ou libra-força por polegada ao quadrado), divide a classe muito grossa da grossa, isto é, se o bico testado for de partículas maiores que o bico padrão (8008 a 35 psi) será classificado como de pulverização muito grossa. Se as partículas do bico em teste forem menores que o padrão será enquadrado na classe inferior. Assim, o bico 11006 a 28 psi separa a classe "grossa" da "média" e assim por diante. As recomendações para a pulverização são baseadas nessas classes. Quadro 9 - Classificação da pulverização segundo bicos de referência Designação Vmd (mm) Pulverização muito grossa Pulverização grossa F80/2.92/2.5 (8008 a 35 psi) Pulverização média F110/1.96/2.0 (11006 a 28 psi) Pulverização fina F110/1.20/3.0 (11003 a 42 psi) Pulverização muito fina F110/0.48/4.5 (11001 a 63 psi) (FAO,1997) laboratório. Por comparação dos resultados pode-se classificar o bico tes- tado. Na reunião de especialistas da FAO, ocorrida em maio de 1997, foi decidido adotar os mesmos critérios britânicos. No Quadro 9 estão relacionados os bicos de referência que classificam os bicos. É importante lembrar que gotas finas proporcionam boa cobertura, mas têm problemas de evaporação e deriva. Go- tas grossas são menos afetadas pelo vento, mas apresen- tam baixa cobertura, requerendo, portanto, volumes mais altos. Atenção PROTEÇÃO DE PLANTAS: Tecnologia de aplicação dos agroquímicos e equipamentos 24 5. Literatura consultada ADAM, A.V. Importance of pesticide application equipment and related field practices in developing countries. In: WATSON, D. & BROWN, A.W.A. ed. Pesticide management and insecticide resistance. Academic Press, Lon- don: 1977. p.217-26. BROWN, A.W.A. Insect control by chemicals. Wiley, N. York: 1951. CHAIM, A. Desenvolvimento de um protótipo de pulverizador eletrohidrodi- nâmico - Avaliação do seu comportamento na produção de gotas e controle de trips (Enneothrips flavens, Moulton 1941) do amendoim (Arachir hypo- gaea L.). Jaboticabal, Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias. 1984. 95p. (Dissertação de Mestrado). COMBELLACK, J.H. The problem involved in improving spraying efficien- cy. Australian Weeds: 13-7, 1981. CORREA, H.G. & MAZIERO, J.V. Análises em laboratório da redução da evaporação de gotículas para pulverizações agrícolas. Bragantia, 39p. 79- 87. 1980. 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Calda Líquido, na concentração para aplicação, resultante da diluição de uma formulação. Calibração Determinação da taxa de aplicação de um equipamento. Cobertura Parte da área alvo coberta pelo produto aplicado, expressa em porcenta- gem. Deriva Desvio da trajetória das partículas liberadas pelo processo de aplicação. Diluente Gás, líquido ou sólido usado para reduzir a concentração do ingrediente ativo de uma formulação para a aplicação. Dosagem Qualquer relação ou razão que envolva dose, expressa em quantidade de material por unidade de peso, comprimento, área ou volume. Dose Quantidade, expressa em peso ou volume, de qualquer material. Depósito Quantidade de agroquímico coletado pelo alvo. Endoderiva Movimento de partículas distribuídas dentro da área a ser intencionalmente atingida. Exoderiva Movimento de partículas distribuídas fora da área a ser intencionalmente atingida. Eficácia Capacidade de produzir um efeito desejado. Fumigação Aplicação de um agroquímico, via gasosa ou a ser gaseificado para trata- mento espacial. PROTEÇÃO DE PLANTAS: Tecnologia de aplicação dos agroquímicos e equipamentos 27 Fumaça Partículas entre 0,001 e 0,1 micrometro de diâmetro originário de um pro- cesso de queima. Faixa de aplicação Largura da área tratada que é atingida pelas partículas aplicadas. Faixa total de aplicação Largura da área tratada que é atingida pelas partículas aplicadas. Faixa dedeposição efetiva Faixa onde, em qualquer ponto considerado, a quantidade depositada do material se enquadra dentro dos limites estabelecidos. Intervalo de reentrada Período de tempo entre a aplicação do agroquímico e a reentrada na área tratada. Nebulização Aplicação de aerossol que preencha um volume de ar de forma a reduzir a visibilidade. Partícula flutuante Partícula em suspensão no ar que não se deposita por insuficiência de energia. Perda Quantidade do material aplicado que não é retido pelo alvo, geralmente expressa em porcentagem. Ponto de saturação Ponto de máxima retenção de líquido pela superfície vegetal. Pulverização saturante Pulverização realizada além do ponto de saturação (ocorre escorrimento). Recuperação Quantidade de material retida pelo alvo, geralmente expressa em porcen- tagem. Taxa de aplicação Quantidade de qualquer material aplicado por unidade de comprimento, superfície ou volume. Termonebulização Nebulização por energia calorífica. Tratamento fitossanitário Operação envolvendo uma ou mais aplicações de produtos ou processos químicos, físicos, mecânicos ou biológicos para defesa fitossanitária. Vazão Quantidade de material que flui por unidade de tempo. Volume de aplicação Volume de calda aplicado por unidade de área, peso ou volume. PROTEÇÃO DE PLANTAS: Tecnologia de aplicação dos agroquímicos e equipamentos 28 Veículo de aplicação Gás, líquido ou sólido, usado para propelir ou transportar o agroquímico na aplicação. PROTEÇÃO DE PLANTAS: Tecnologia de aplicação dos agroquímicos e equipamentos 29 2 Equipamentos e técnicas de aplicação 1. Introdução Os equipamentos para a aplicação de agroquímicos são numerosos e podem ser classificados segundo o material que aplica. Assim, polvilhadora aplica pó; a granuladora, os grânulos, o pulverizador, as gotas e o nebuli- zador, a neblina. Existindo uma variedade de equipamentos, é necessário adotar algum sistema para classificá-los, para denominá-los de forma inte- ligível por aqueles que trabalham dentro do assunto. A maneira usual de se denominar os equipamentos deste grupo tem sido por meio do uso de três palavras: a primeira indica a função da máqui- na (o que aplica); a segunda indica a forma de deslocamento; a terceira, a maneira de acionamento. Assim, “pulverizador costal motorizado” é um equipamento que aplica líquido dividido em gotas, transportado no dorso do operador e com motor próprio. No presente trabalho será adotada essa forma de se nomear o equipamento. 2. Equipamentos e técnicas para aplicação via sólida Nesta categoria podem-se distinguir dois tipos de aplicador: os de pó e os de grãos. 2.1. Aplicadores de Pós São denominados polvilhadoras e aplicam a formulação pó seco, de pronto uso. A base do processo consiste em assoprar o pó sobre a área visada no tratamento. Portanto, o equipamento deve possuir, no míni- mo, um reservatório para se colocar o pó e um sistema de ventilação. Para poder controlar a vazão do pó, equipamentos de maior precisão possuem um sistema dosador que regula a quantidade de saída do pó. As polvilha- doras mais rudimentares nem possuem os órgãos (depósito, ventilador e dosador) independentes. Alguns exemplos de polvilhadores simples são a “lata de Neocid” e a polvilhadora manual aplicadora de formicida. As polvi- lhadoras costais manuais foram outrora muito utilizadas em cafezais para o controle da broca. As polvilhadoras de grande porte, tratorizadas, foram empregadas na lavoura de algodão. Hoje, esses equipamentos, pratica- mente, caíram em desuso, substituídos por outros processos mais seguros e eficazes. 2.2. Aplicadores de Granulados Ao contrário do que ocorre com o polvilhamento, a aplicação de granu- lados vem paulatinamente crescendo. A máquina aplicadora de granula- dos é ainda mais simples que as polvilhadoras pois dispensa o ventilador. Para aplicar granulados em cova, existem diferentes dispositivos sim- ples. No Brasil, desse grupo de equipamentos, o mais popular é a matraca, que originariamente era semeadora manual. A matraca adaptada para aplicação do material granulado é bastante usada para aplicar inse- PROTEÇÃO DE PLANTAS: Tecnologia de aplicação dos agroquímicos e equipamentos 30 ticidas sistêmicos em covas distribuídas em volta de fruteiras, cafe- eiras, etc. Existe matraca especialmente desenvolvida para aplicação de granulados que possui o depósito (mochila) que vai às costas do operador, aumentando a autonomia do trabalho e aliviando o peso das mãos do ope- rador. Este tipo está sendo empregado por uma empresa que trabalha com sistema de venda aplicada. Para aplicação em sulco, as granuladoras podem ser de diferentes tipos: manuais, costais ou montadas em trator. Dentre os dispositivos manuais, pode ser destacado um simples recipiente de fundo afunilado, provido de alça. A vazão é fixa e depende da área do orifício que existe no fundo, que pode ser fechado através de uma tampa acionada por uma haste. Dos montados em trator, o equipamento possui um depósito com fundo afunilado em cujo extremo inferior existe o sistema dosador e um condutor de saída direcionável. Essas unidades podem aplicar o produto granulado no sulco de plantio ou ao lado das plantas já estabelecidas. Para o caso de controle de lagartas (Spodoptera frugiperda) que atacam as gra- míneas (milho, sorgo) a saída pode ser direcionada para o ponteiro (car- tucho) das plantas. O funil natural formado pelas folhas conduz o material para a parte onde se encontram as lagartas. Essas máquinas podem ser acopladas a outras ou ter funções polivalentes como aplicação conjunta de adubo nitrogenado e cultivo simultâneo (SIQUEIRA, 1983). A aplicação de granulado também pode ser efetuada a lanço. Nes- te caso, há necessidade de um ventilador ou uma base rotativa (força centrífuga), para arremessar os grãos à distância. A aplicação a lanço em cobertura total do terreno não é tão comum. Quando a aplicação é feita a lanço destina-se a tratamento de uma faixa limitada, geralmente ao lado da fileira de plantas (citros). Existe um aplicador que espalha grãos a lanço, conjugada a uma grade que faz a incorporação do material ao solo. Essa grade geralmente fica na posição lateral e pode incorporar o produto quími- co sob a “saia” das árvores. Figura 1 - Diferentes tipos de aplicador de granulados utilizados em cafeicultura 2.2.1. Regulagem de granuladoras Para aplicação de formulações granuladas em covas, a regulagem é bastante simples. Basta acionar o equipamento em cima de um coletor (recipiente qualquer), medir o peso do material e ir, tentativamente, abrindo ou fechando o dosador, até acertar a dose por cova. Quando a aplicação é em sulco, basta acionar o equipamento em cima de uma lona de comprimento conhecido, recolher o material, pesar e, por tentativa, ajustar a abertura do dosador para aplicar a dosagem requerida. Em alguns equipamentos existem tabelas de orientação que facilitam essa operação. PROTEÇÃO DE PLANTAS: Tecnologia de aplicação dos agroquímicos e equipamentos 31 Entre os sistemas, a pulverização é responsável pela aplicação da maior parte dos agrotóxicos utilizados no mundo. Por isso, no presente trabalho serão suprimidas as apresentações de injetores e nebulizadores, de pouco uso no Brasil, e as atenções estarão concentradas nos pulveri- zadores hidráulicos. 3.1. Tipo e classificação dos pulverizadores Além da classificação básica dos equipamentos de aplicação de agrotó- xicos, onde se classifica a formulação aplicada, a forma de transporte dos equipamentos e a forma de energia utilizada (Ex. Polvilhadeira costal mo- torizada) os pulverizadores ainda têm uma outra classificação quanto à forma de levar a gota até o alvo; sendo então dividido em dois outros grupos: • Pulverizadores de jato lançado • Pulverizadores de jato arrastado No primeiro caso, as gotas depois de lançadas no ar pelos bicos, deverão chegar ao alvo pela sua própria energiacinética e no segun- do caso, uma corrente de ar deverá arrastar a gota até o alvo. Essa ca- racterística determina uma grande diferença nas condições de regulagem e calibração dos equipamentos, como veremos mais adiante. 3.2. Componentes básicos dos pulverizadores hidráulicos Existe uma grande variedade de pulverizadores. Por questão de espa- ço, são apresentados aqui apenas os tratorizados, que são os que apre- sentam o circuito hidráulico mais complexo. No entanto, se compararmos o pulverizador costal a equipamentos mais sofisticados, como os autoprope- lidos ou aviões, não existe diferença nos princípios de funcionamento. Os pulverizadores têm, de um modo geral, algumas partes em comum, sendo que todos apresentam pelo menos um tanque, uma fonte de energia para acionamento do líquido (pode até ser a gravidade) e um elemento que forma gotas. No entanto, para se ter controle sobre todas as condições operacionais, muitas outras partes e acessórios são necessários, como pode ser visto na figura 2, para o circuito hidráulico de um pulverizador tra- torizado. Para maior facilidade e compreensão desses componentes, suas funções e importância, estaremos a seguir estudando cada um deles. Os equipamentos para aplicação de líquidos podem ser divididos em injetores, pulverizadores e nebulizadores. Os injetores aplicam um filete de líquido (sem fragmentação em gotas); os pulverizadores aplicam gotas, e os nebulizado- res, a neblina (gotas menores que 50 mm). Atenção 3. Equipamentos de aplicação via líquida PROTEÇÃO DE PLANTAS: Tecnologia de aplicação dos agroquímicos e equipamentos 32 Figura 2 - Circuito hidráulico de um pulverizador convencional. 1-tanque; 2-agitador; 3-re- gistro; 4-filtro; 5-bomba; 6-câmara de compressão; 7-regulador de pressão; 8-manômetro; 9-registro de seções; 10-tubulação de retorno; 11-barra; 12-bicos a) Depósito O depósito ou tanque é o componente responsável por armazenar a calda (água ou outro diluente mais o produto) que será pulverizada. Sendo assim, é importante observar se não tem vazamentos e possa garantir uma boa homogeneização da calda, permitindo que os sistemas de agitação (mecânico ou hidráulico) funcionem muito bem e que permitam o total esvaziamento do seu conteúdo no final do tanque. Outro fator muito importante é ler os manuais dos equipamentos e não apenas confiar na percepção ou interpretações de códigos do pulverizador. Por normas construtivas, a capacidade total de um tanque para pulveri- zadores, quando cheio até à boca, deverá ter entre 5 e 10% a mais que a capacidade nominal de uso.Testes no campo têm mostrado que esse erro é muito comum, causando falhas de aplicação na ordem de 5% a 8% de variação nas aplicações. Ao abastecer de água ou calda, tome o cuidado de observar o nível do pulverizador para não colocar mais calda que o nível designa como indica- do e possível. Outro cuidado muito importante é o pleno esvaziamento, alguns mo- delos de tanque, em topografia mais inclinada, deixam no final de uma aplicação outros 3 a 5% da capacidade do tanque causando outro erro de dosagem nas aplicações. b) Agitadores de tanque Os sistemas de agitadores de tanque são muito importantes, principal- mente para produtos que necessitam de uma boa agitação para per- manecerem homogêneos na calda (por exemplo, os pós molháveis) e podem ser de dois tipos básicos: - Mecânicos, com uso de uma hélice acionada por um eixo da bomba (ou outro acionamento) dentro do tanque; - Hidráulicos, usando parte do sistema de retorno da bomba para agita- ção da calda. Em tanques maiores, para não necessitar de bombas muito grandes, são colocados sistemas de agitadores que usam o princípio de Venturi que proporcionam um deslocamento da calda de 3 e 5 vezes maior que o retorno normal da bomba (figura 3). PROTEÇÃO DE PLANTAS: Tecnologia de aplicação dos agroquímicos e equipamentos 33 Figura 3 - Agitador hidráulico com sistema de Venturi utilizado nos tanques de pulveriza- dores c) Registros Essa peça, apesar de muito simples, é importante e, no campo, é muito comum encontrá-la em mau estado de funcionamento, ocasionando gran- de desperdício de produtos na limpeza de filtros ou na manutenção de outras partes do sistema quando o tanque está carregado. d) Filtro Esse é um componente fundamental no pulverizador e é responsável por quatro funções muito importantes: - Garantir maior uniformidade das aplicações, não permitindo que o entupimento de pontas venha a causar a distribuição desuniforme da calda; - Garantir maior capacidade operacional dos pulverizadores, dimi- nuindo o tempo parado dos pulverizadores enquanto se desentope as pon- tas, tratando assim uma maior área por dia; - Garantir segurança ao trabalhador durante o serviço, não expondo o trabalhador à tarefa de desentupir as pontas e entrando em maior contato com o produto químico, ficando o trabalhador apenas na operação de trato- rista ou condutor do equipamento; - Garantir maior durabilidade das pontas, diminuindo as impurezas como areia e, assim, a abrasão nas pontas, além de garantir que o opera- dor não venha a desentupir essas peças com objetos não recomendados. O número de filtros em um pulverizador não deve ser limitado apenas a uma forma de construção da máquina, mas sim, de acordo com as neces- sidades das condições de trabalho, podendo cada pulverizador ter entre 3 a 6 filtros. Os mais comuns e quase obrigatórios são: - Na boca do tanque, para garantir a entrada de líquido mais limpo no reservatório; - Antes da bomba, garantindo melhor desempenho e segurança para a bomba; - Na linha de pulverização, garantindo menor e mais fácil manutenção de limpeza; - Nos bicos, sendo a segurança final do não entupimento das pontas. A escolha do filtro correto depende de duas variáveis importantes que são: - Formulação do produto, caso o produto a ser aplicado seja de gra- nulometria mais grossa, também o filtro deverá ser; sendo assim, para os produtos pós molháveis e seus derivados (suspensão) são mais recomen- dados o uso de filtros malha 50 (ou até 30 em alguns casos). Já para as formulações que formam soluções como os pós-solúveis, solução aquosa, bem como as emulsões, como os concentrados emulsionáveis, os filtros podem ser malha 80 ou 100. - Modelo e tamanho da ponta selecionada, especificamente, para cada modelo e tamanho de pontas tem um filtro mais adequado; as pontas PROTEÇÃO DE PLANTAS: Tecnologia de aplicação dos agroquímicos e equipamentos 34 de menor vazão exigem filtros mais finos (malha 100) e para as pontas de maior vazão, os filtros podem ser mais grossos (malha 50). Assim, é necessário que o fabricante de pontas forneça em sua tabela qual a malha do filtro ideal para cada modelo e tamanho de pontas (vide um catálogo comercial de pontas; observe essa informação). A limpeza do filtro deve ser frequuente, sendo indicado no mínimo uma limpeza diária. Eles devem ser instalados em locais de fácil acesso e de- vem ser desmontados com o menor número de chaves possíveis ou até mesmo manualmente. É importante lembrar que, para abrir o filtro, estan- do o tanque com calda em seu conteúdo, existe um registro antes dele. Portanto, existe, obrigatoriamente, uma sequência: tanque - registro - filtro - bomba. Mais recentemente alguns equipamentos já são produzidos com filtros autolimpantes que não exigem limpezas rotineiras, com maior frequência, durante a jornada de trabalho, sendo que, com esses filtros, os tanques e todo o sistema poderão ser limpos no momento de manutenção programa- da (paradas por vento, chuva, ou mesmo manutenção periódica). Figura 4 - Filtros para pulverizadores, A- pré-bomba, B- de linha, C- auto-limpantes Obs.: O tamanho da malha - por exemplo, 50 - representa a quantidade de orifícios que se tem em uma polegada. Portanto, quanto maior o número, mais fino é o filtro. e) Bomba A função da bomba é pressionar a calda, colocando no sistema a
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