AVALIAÇÃO DO DESEMPENHO DE DUAS SEMEADORAS-ADUBADORAS DE PRECISÃO EM DIFERENTES VELOCIDADES

AVALIAÇÃO DO DESEMPENHO DE DUAS SEMEADORAS-ADUBADORAS DE PRECISÃO EM DIFERENTES VELOCIDADES

Alcir José Modolo1; Suedêmio de Lima Silva2; João Cleber Modernel da Silveira3; Erivelto Mercante4

RESUMO

Este trabalho teve como objetivo avaliar a profundidade e uniformidade de distribuição de sementes de milho em função de duas velocidades de deslocamento. O trabalho foi desenvolvido no Núcleo Experimental de Engenharia Agrícola - NEEA, da Universidade Estadual do Oeste do Paraná – Campus de Cascavel. O solo foi classificado como Latossolo Vermelho Distroférico de textura argilosa, com declividade menor que 0,03 m m-1. O delineamento experimental foi composto por quatro tratamentos, duas semeadoras (S1 = PSE8/Semeato e S2 = PST2/Tatu) e duas velocidades de deslocamento (V1 = 5,2 km h-1 e V2 = 8,4 km h-1), com quatro repetiçoes. A semeadora S1 apresentou um requerimento de potência na barra de tração 16% maior que a semeadora S2. Isso aconteceu porque as mesmas apresentaram mecanismos sulcadores diferentes, guilhotina e discos duplos defasados. Com o aumento da velocidade de deslocamento, a profundidade de deposição de sementes foi reduzida em 7,6% para a semeadora S1, o mesmo não ocorrendo para a semeadora S2. Com o aumento da velocidade, verificou-se a tendência de aumento dos espaçamentos entre sementes.

Palavras-chave: semeadora, mecanização agrícola, milho.

ABSTRACT

Evaluating the Performance of Two Drill Seeder at Different Speeds

This study aimed to evaluate the depth and distribution uniformity of maize seeds as a function of two displacement speeds. The work was carried out at the Experimental Nucleus of Agricultural Engineering - NEEA, of the Universidade Estadual do Oeste do Paraná – Cascavel Campus. The soil was classified as a loamy texture Haplortox Red Latosoil with a slope lower than 0.03 m m-1. The experimental design consisted of four treatments, two seeders (S1 = PSE8/Semeato and S2 = PST2/Tatu) and two displacement speeds (V1 = 5,2 km h-1 and V2 = 8,4 km h-1), with four replicates. The seeder S1 presented a potency solicitation in the traction bar of 16% higher than the seeder S2. It happened because the same ones presented different coulter opener mechanisms, it guillotines and staggered double-disc. With the increase of the speed of displacement the deposition depth of seeds was reduced in 7,6% for the seeder S1 and it did not happen for the seeder S2. With the speed increase, it was verified the tendency of spacing increase among seed.

Key words: seeder, agricultural mechanization, corn.

1 _{Engenheiro Agrícola, M.S., DEA-UNIOESTE, Cascavel - PR, Doutorando DEA-UFV, Viçosa/MG. 36570-000. Fone (0xx31)}

3899-1860. E-mail: alcir@vicosa.ufv.br.

2 _{Professor adjunto do Departamento Engenharia Agrícola/Mestrado – UNIOESTE – Cascavel – PR, e-mail: suedemio@unioeste.br} 3

Mestrando em Engenharia Agrícola/UNIOESTE- Cascavel – PR, e-mail: jcmodernel@uol.com.br

INTRODUÇÃO

Dentre as máquinas usadas na agricultura moderna, a semeadora foi a que maiores alterações apresentou, desde a sua concepção no século XVII. Segundo Portella (1997), semear foi uma das primeiras operações agrícolas a ser mecanizadas, dentro de um contexto de modernização, em todos os países do mundo.

De acordo com Sattler et al. (1998), a necessidade de diversificar o sistema produtivo de grãos, na busca de competitividade dentro das atividades agrícolas, exige o desenvolvimento de equipamentos e de mecanismos cada vez mais versáteis, precisos e de preço acessível. Neste contexto, estão enquadradas as semeadoras, especialmente quando refere-se à técnica de plantio direto, que vem despertando um crescente interesse entre os produtores agrícolas.

A operação de semeadura é decisiva para o estabelecimento de culturas anuais destinadas à produção de grãos. Nos preparos conservacionistas, sua importância aumenta, visto que as condições do solo e da cobertura geralmente não tão favoráveis à deposição das sementes, quanto às verificadas nos preparos com alta mobilização. Além de serem adaptadas à semeadura de várias espécies, cultivares, profundidades, densidades e espaçamentos, as semeadoras utilizadas em preparos conservacionistas, entre eles o plantio direto, devem ser robustas e resistentes, possuir discos de corte e abridores de sulco capazes de cortar a vegetação e os restos culturais, depositar as sementes em profundidade uniforme, cobri-las, compactar o solo ao seu redor e não ser afetadas por microrelevo, declividade e velocidade de deslocamento (Portela et al., 1993 citado por Levien et al., 1999).

Segundo Delafosse (1986), em quase todos os sistemas de semeadura conhecidos, a qualidade de semeadura diminui, quando se aumenta a velocidade de trabalho.

A correta dosagem de sementes e de fertilizantes pela semeadora é importante

etapa no processo de semeadura de qualquer cultura. Um eficiente processo de dosagem de sementes consiste em distribuição uniforme, de acordo com os padrões recomendados para a cultura.

Um dos fatores, que contribuem para o sucesso da semeadura direta é a seleção e utilização correta de máquinas e equipamentos. Os principais itens para a orientação no processo de escolha e seleção de semeadoras, segundo Peche Filho et al. (1996), são a eficiência, o avanço tecnológico, facilidade operacional e de manutenção e a disponibilidade de serviço e assistência técnica.

A distância entre sementes na linha e a profundidade de semeadura dependem de vários fatores, como a cultura, condições físicas e químicas do solo e condições ambientais, razão pela qual Berneacki et al. (1972) afirmam que as distribuições mecânicas entre as sementes por meio de semeadoras não constituem, isoladamente, fatores decisivos para a boa produção, mas, ao contrário, representam um pré-requisito.

Segundo Bowman (1987) e Ford e Hicks (1992), a eficiência de mecanismos de distribuição de sementes em semeadoras é analisada com base nos critérios: profundidade de deposição das sementes; número de plântulas emergidas; espaçamento entre sementes; deslizamento de rodas de tração e acionamento; força de tração exigida e potência consumida.

Mantovani e Bertaux (1990) avaliaram semeadoras-adubadoras de milho e mostraram que, em geral, os resultados de avaliação da profundidade de plantio indicam que os mecanismos de controle de profundidade não conseguem uma regularidade na profundidade da semente, mesmo sob mesma velocidade.

Segundo Janke e Erbach (1985), a adequada profundidade da semente é fator importante na germinação e produção de muitas culturas, mas também é um dos parâmetros mais difíceis de se controlar na semeadura, especialmente no sistema de plantio direto, em que as condições de solo não são as mesmas, comumente, existentes em plantio convencional.

As necessidades de tração dos implementos agrícolas são dependentes de variáveis como o solo, o próprio implemento e outras. Dentro da variável solo, destacam-se: a distribuição do tamanho dos agregados; a textura; o teor de água; a densidade do solo; a estrutura e os efeitos da declividade, da vegetação e dos resíduos de culturas anteriores. O implemento pode influir no esforço de tração, conforme o tipo de ferramenta usada, as características do metal que está em contato com o solo, a superfície em contato com o solo, a curvatura, a forma e as condições da superfície da ferramenta onde a força é aplicada. Outras variáveis incluem largura e profundidade do sulco e velocidade de deslocamento da máquina (Telischi et al., 1996, citado por Faganelo, 1989).

A força de tração necessária para a operação de semeadoras de grãos graúdos (semeadora de precisão), na direção horizontal do deslocamento, já incluída a resistência ao rolamento da máquina, com bom leito de semeadura, varia de 900 N ± 25% por linha (somente semeadura) e de 3.400 N ± 35% por linha (semeadura, adubação e herbicida) (Asae, 1999).

Mantovani et al. (1992) obtiveram valores de força de tração variando entre 922 e 2319 N por linha, quando testaram cinco modelos comerciais de semeadoras-adubadoras nacionais, de arrasto, com quatro linhas para milho, mecanismo sulcadores de disco duplos para semente e adubo, em solo argiloso, preparado convencionalmente e velocidade de deslocamento entre 4,5 e 6,0 km h-1.

Santos Júnior et al. (2000) concluíram que o mecanismo sulcador tipo facão, nas mesmas condições operacionais, apresentou requerimento de força de tração 69% maior que o sulcador de discos duplos.

Estudando os esforços tridimensionais exigidos por uma semeadora-adubadora em duas velocidades de operação (4,9 e 7,6 km.h-1), Casão Júnior et al. (2000) verificaram que a força horizontal de tração apresentou magnitude média equivalente a 98% da força resultante, significando que nos estudos de desempenho de máquinas, em

que somente este parâmetro é determinado, a informação aproxima-se, muito, da força resultante.

Ao avaliar o desempenho de dez semeadoras-adubadoras existentes no mercado nacional, Casão Júnior et al. (2000a) concluíram que as hastes respondem por parcela importante da força e potência exigidas para tracionar uma semeadora. Quanto à exigência de potência, os autores encontraram variações entre 5,3 e 7,2 cv por linha, a 10 cm de profundidade, trabalhando a uma velocidade de deslocamento do conjunto (trator-semeadora) de 5,0 km h-1, para todas as semeadoras estudadas.

Em trabalho realizado no Instituto Agronômico do Paraná (IAPAR), Araújo et al. (2001) concluíram que, em solos muito argilosos, a potência no motor exigida para tracionar uma semeadora com sete linhas para soja e com haste sulcadora dobrou, quando a velocidade de operação aumentou de 4,5 para 7,7 km h-1, ou seja, passou de 42 para 79 cv. Para o disco duplo, a potência aumentou de 56 para 84 cv, quando a velocidade passou de 9,0 para 12 km h-1.

Em virtude de os equipamentos de preparo do solo possuírem diferentes ferramentas como órgãos ativos, estes apresentam efeitos diversos nas propriedades físicas, químicas e biológicas dos solos, nas características agronômicas das culturas neles implantadas e, também, no desempenho das máquinas (Furlani, 2000). Dessa forma, é necessário estudar o desempenho das máquinas e equipamentos nos diferentes sistemas de cultivo, tal como a exigência de força de tração pelas semeadoras, pois, segundo ASAE (1996), para semeadoras de precisão, esta varia em função do tipo de solo, leito de semeadura e número de linhas.

Em função do exposto, este trabalho objetivou avaliar a profundidade e uniformidade de distribuição das sementes e a demanda energética requerida por duas semeadoras-adubadoras de precisão, em função de duas velocidades de deslocamento, em sistema de semeadura direto do milho.

MATERIAL E MÉTODOS

O experimento foi desenvolvido no Núcleo Experimental de Engenharia Agrícola NEEA, pertencente à Universidade Estadual do Oeste do Paraná – Campus de Cascavel, Estado do Paraná. A localização geográfica está definida pelas coordenadas 24º48’ de Latitude Sul e 53º26’ de Longitude Oeste, com uma altitude média de 760 metros, com declividade menor que 0,03 m m-1. O solo da área experimental foi classificado pela Embrapa (1999), como sendo Latossolo Vermelho Distroférico e de textura argilosa, sendo o clima subtropical.

Utilizou-se o delineamento de blocos ao acaso, composto por quatro tratamentos, com quatro repetições. A área foi subdividida em quatro blocos casualizados, totalizando dezesseis parcelas experimentais, cada uma

com área de 120 m2 (8 x 15 m), com

espaçamento entre parcelas de 10 metros e entre blocos de 2 metros. Utilizaram-se quatro tratamentos: T1 = S1V1, T2 = S1V2, T3 = S2V1 e T4 = S2V2. Os quatro tratamentos foram compostos por duas semeadoras, PSE8/Semeato, doravante denominado S1 (sulcadores de discos duplos defasados para as sementes e sulcadores tipo guilhotina para fertilizantes, 4 linhas de plantio espaçadas entre si de 900 mm), e PST2/Tatú, doravante denominada S2 (mecanismo sulcador tipo disco duplo desencontrado para fertilizantes e sementes com 4 linhas de plantio espaçadas entre si de 900 mm), deslocadas em duas velocidades de deslocamento 5,2 km h-1 e 8,4 km h-1, doravante denominadas V1 e V2, respectivamente.

Para tracionar as semeadoras, utilizou-se um trator marca FORD, modelo 7630 4x2 com tração dianteira auxiliar (TDA), com rodado de pneus, potência de 75,8 kW (103 cv) no motor a 2100 rpm e massa de 6196 kg, quando sob lastragem máxima.

A umidade de semeadura foi determinada por meio do método graviométrico padrão, conforme Embrapa (1997). Para determinar a densidade do solo, utilizou-se o método do anel volumétrico, sendo que para a determinação da quantidade de matéria seca utilizou-se um quadrado de madeira com área de 0,25 m2.

Na aquisição de dados, utilizou-se um “Micrologger 21X” para monitorar e gravar, continuamente, sob uma freqüência previamente definida, os sinais gerados pelos transdutores, sendo os mesmos do tipo analógico (célula de carga) e de pulsos (radar).

Para obtenção dos dados de força de tração solicitada pelas semeadoras, usou-se uma célula de carga Sodmex, modelo N400, com sensibilidade de 2,156 mV/V e escala nominal de 50 kN, inserida entre a barra de tração do trator e a da semeadora.

A força de tração média foi determinada utilizando-se a Equação 1.

n

Fi

F

∑

=

Fi = força de tração instantânea (N); Fm = força de tração média (N); e n = número de dados registrados.

Para determinar a velocidade instantânea, foi utilizado um radar de efeito dopller, da Dickey Jonh, modelo DjRVS II, com erro menor que ± 5% para velocidades de 0,40 a

3,2 km h-1 e menor que ± 3% para

velocidades de 3,2 a 70,8 km h-1. O radar foi fixado a uma chapa de ferro de 7,94 mm de espessura, sendo esta parafusada no monobloco do trator, no lado direito. O radar foi montado, segundo um ângulo de 35 ± 5º, conforme recomendação do fabricante.

Para determinar a patinagem dos rodados, utilizaram-se geradores de impulsos à relação de 60 pulsos por volta, fixados no rodado do trator. A patinagem foi calculada utilizando-se a Equação 2.

















−

















=

∑

∑

Perim

Pulsos

L

Perim

Pulsos

Pat

.

60

.

60

.

100

em que:

Pat = patinagem das rodas motrizes (%);

∑Pulsos = total de pulsos armazenados no deslocamento dentro da parcela experimental; Perim = perímetro do rodado do trator (m); e LParc = comprimento da parcela experimental (m).

A potência média na barra de tração foi determinada utilizando-se a Equação 3.

m m m

F

V

P

=

.

Pm = potência média na barra de tração (kW); Fm = força de tração média na barra de tração (kN); e

Vm = velocidade média de deslocamento (ms - 1

). A profundidade de semeadura foi determinada aos vinte dias após a semeadura, em todas as parcelas experimentais, sendo retiradas 20 plantas em cada linha de semeadura. Com o auxílio de uma tesoura de poda, cortou-se a parte aérea do milho, rente ao solo e, com uma espátula, arrancou-se a parte enterrada no solo, medindo-se o comprimento do mesocótilo até a semente.

A uniformidade de distribuição de sementes de milho foi obtida, medindo-se o espaçamento entre sementes na linha de

semeadura. Em cada parcela experimental, foram realizadas amostragens nas 4 linhas de semeadura e, em cada linha, foi determinado o espaçamento entre 20 sementes. O espaçamento entre sementes foi calculado utilizando-se a Equação 4.

1 −

−

=

S

S

EES

EES = espaçamento entre sementes (cm); S = posição da semente; e

n = número da semente amostrada.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

As características da área experimental estão apresentadas no Quadro 1. A matéria seca existente no experimento foi constituída pela palhada da soja, cultura anteriormente existente na área, colhida mecanicamente, sendo esta, picada e distribuída pela colhedora, e que não apresentou diferenças estatisticamente significativas entre os blocos nem entre as parcelas experimentais. A quantidade de massa seca, observada em toda a área experimental, foi igual a 5,78 t ha-1, em média.

Quadro 1. Características físicas da área experimental

Densidade do solo Teor de água no solo

0 – 15 cm 15 – 30 cm 0 – 15 cm 15 – 30 cm

Tratamentos Matéria seca (t ha-1) (kg dm-3) (%) S1V1 4,30 1,16 1,19 37,36 38,07 S1V2 5,72 1,28 1,17 37,17 40,22 S2V1 7,50 1,26 1,22 37,54 39,47 S2V2 5,59 1,21 1,21 37,61 38,30 Média 5,78 1,23 1,20 37,42 39,02 CV (%) 43,24 5,04 3,92 2,32 3,73 DP 2,50 0,06 0,05 0,87 1,45

A ausência de letras no interior do Quadro indica que as médias não diferem entre si, pelo teste de Tukey, a 5% de probabilidade.

Os valores observados para a densidade do solo e teor de água do solo, antes da operação de semeadura, nas duas profundidades amostradas (0 – 15 e 15 – 30 cm), não identificaram diferenças significativas entre os blocos e entre as parcelas experimentais dos quatro tratamentos.

No Quadro 2, verifica-se que os valores médios, encontrados para a força de tração, apresentaram diferenças significativas apenas entre as semeadoras, sendo que a semeadora S1 apresentou o maior requerimento de força de tração. Isto pode ser explicado, pelo fato de as semeadoras utilizarem mecanismos sulcadores diferentes, sendo a semeadora S1 equipada com sulcador tipo guilhotina e a semeadora S2 com sulcador tipo discos duplos defasados. Para ambas as semeadoras, não foi observado o efeito da velocidade de deslocamento no requerimento de força de tração na barra. Estes resultados concordam com os obtidos por Silva et al. (2000), que

avaliaram o requerimento de força de tração em quatro velocidades de deslocamento.

A influência das semeadoras e das velocidades de deslocamento sobre a potência média requerida na barra de tração pode ser observada no Quadro 3. Verifica-se que a interação entre as semeadoras e velocidades não foi significativa, indicando a independência entre os dois fatores. Observa-se, ainda, que as diferentes semeadoras também não influenciaram a demanda de potência. Entretanto, as velocidades de deslocamento diferiram, estatisticamente, sendo que os maiores valores de potência observados na velocidade V2.

Ao comparar o requerimento de potência na barra de tração, solicitado pelas duas semeadoras, nas duas velocidades de deslocamento, verificou-se que na semeadora S1 foi 16% maior que na semeadora S2. Esse requerimento é devido ao fato de a semeadora S1 ter o mecanismo sulcador tipo guilhotina, enquanto que a semeadora S2 foi equipada com discos duplos defasados.

Quadro 2. Força de tração média na barra (kN) Semeadoras Velocidades S1 S2 Médias V1 9,34 7,84 8,59 A V2 9,88 8,30 9,09 A Média 9,61 a 8,07 b 8,84 CV (%) = 7,76 DP = 0,69

Médias seguidas de mesmas letras minúsculas na linha e de mesmas letras maiúsculas na coluna, não diferem estatisticamente entre si, pelo teste de Tukey, a 5% de probabilidade.

Quadro 3. Potência média na barra de tração (kW) Semeadoras Velocidades S1 S2 Médias V1 13,60 12,48 13,04 A V2 23,20 20,85 22,03 B Média 18,40 a 16,66 a 17,53 CV (%) = 14,67 DP = 2,57

Médias seguidas de mesmas letras minúsculas na linha e de mesmas letras maiúsculas na coluna, não diferem estatisticamente entre si, pelo teste de Tukey, a 5% de probabilidade.

Santos Júnior (1999), avaliando a potência solicitada por uma semeadora-adubadora com dois mecanismos sulcadores (discos duplos desencontrados e facão), verificou que o maior requerimento de potência ocorreu para o mecanismo sulcador do tipo facão e que a diferença entre os dois sulcadores foi de 39%, quando a velocidade de deslocamento passou de 5,2 para 8,4 km h-1.

Os valores médios da profundidade de deposição de sementes estão apresentados no Quadro 4, em que foram verificadas diferenças significativas entre as semeadoras. O mesmo não ocorreu para o fator velocidade de deslocamento; entretanto, a interação semeadoras versus velocidades de deslocamento apresentou diferenças significativas.

Para a semeadora S1, a profundidade de deposição de sementes não foi afetada pela velocidade de deslocamento, enquanto na semeadora S2, isso ocorreu. Ao contrário do que foi encontrado para a

semeadora S1, a profundidade de deposição de sementes aumentou de 3,01 para 3,97 cm, com o aumento da velocidade. A semeadora S1 apresentou variação de 7,6% na profundidade de deposição de sementes, enquanto para a semeadora S2, a variação foi de 24,2%, nas duas velocidades de deslocamento.

No Quadro 5, estão apresentados os valores médios da uniformidade de distribuição de sementes, em que verificam-se diferenças significativas apenas entre as semeadoras. Mesmo não sendo significativo, observa-se que com o aumento da velocidade de deslocamento de V1 para V2, houve um pequeno aumento no espaçamento entre sementes, para as duas semeadoras. Os dados obtidos foram condizentes com os valores encontrados por Portella (1997), Mantovani e Bertaux (1990), que afirmaram que a velocidade tem influência na distribuição das sementes, ou seja, que o espaçamento é aumentado à medida que a velocidade de deslocamento aumenta.

Quadro 4. Profundidade de deposição de sementes (cm) Semeadoras Velocidades S1 S2 Médias V1 4,85 Aa 3,01 Ab 3,93 A V2 4,48 Aa 3,97 Aa 4,23 A Média 4,67 a 3,49 b 4,08 CV (%) = 16,64 DP = 0,68

Médias seguidas de mesmas letras minúsculas na linha e de mesmas letras maiúsculas na coluna, não diferem estatisticamente entre si, pelo teste de Tukey, a 5% de probabilidade

Quadro 5. Uniformidade de distribuição de sementes de milho (cm) Semeadoras Velocidades S1 S2 Médias V1 21,50 18,43 19,97 A V2 21,88 18,59 20,24 A Média 21,69 a 18,51 b 20,10 CV (%) = 8,94 DP = 1,80

Médias seguidas de mesmas letras minúsculas na linha e de mesmas letras maiúsculas na coluna, não diferem estatisticamente entre si, pelo teste de Tukey, a 5% de probabilidade

CONCLUSÕES

• Os mecanismos sulcadores influenciaram o requerimento de força de tração média na barra, sendo que os maiores valores de força foram encontrados na semeadora equipada com sulcador tipo guilhotina.

• O incremento na velocidade de

deslocamento aumentou a potência média na barra.

• A variação da velocidade de deslocamento não influenciou os parâmetros: força de tração média na barra, profundidade de semeadura e uniformidade de distribuição de sementes.

• A profundidade de deposição de sementes foi afetada pelos mecanismos sulcadores de adubo.

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