UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS
FACULDADE DE ENGENHARIA AGRÍCOLA
AVALIAÇÃO DO PREPARO DE SOLO EMPREGANDO O
SISTEMA DE CULTIVO CONSERVACIONISTA EM FAIXAS
COM “PARAPLOW” ROTATIVO USANDO ANÁLISE
DIMENSIONAL
DANIEL ALBIERO
CAMPINAS-SP FEVEREIRO DE 2006
UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS
FACULDADE DE ENGENHARIA AGRÍCOLA
AVALIAÇÃO DO PREPARO DE SOLO EMPREGANDO O
SISTEMA DE CULTIVO CONSERVACIONISTA EM FAIXAS
COM “PARAPLOW” ROTATIVO USANDO ANÁLISE
DIMENSIONAL
Eng. Agric. DANIEL ALBIERO
Orientador: Prof. Dr. Antonio José da Silva Maciel
CAMPINAS-SP FEVEREIRO DE 2006
Dissertação de Mestrado submetida a banca examinadora para a obtenção do título de Mestre em Engenharia Agrícola, na área de concentração em Máquinas Agrícolas.
FICHA CATALOGRÁFICA ELABORADA PELA
BIBLIOTECA DA ÁREA DE ENGENHARIA E ARQUITETURA - BAE - UNICAMP
AL4a
Albiero, Daniel
Avaliação do preparo de solo empregando o sistema de cultivo conservacionista em faixas com “Paraplow” rotativo usando análise dimensional / Daniel Albiero. --Campinas, SP: [s.n.], 2006.
Orientador: Antonio José da Silva Maciel
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agrícola.
1. Analise dimensional. 2. Dinâmica do solo. 3. Máquinas agrícolas. I. Maciel, Antonio José da Silva. II. Universidade Estadual de Campinas. Faculdade de Engenharia Agrícola. III. Título.
Título em Inglês: Evaluation of soil tillage using strip-till conservation tillage with rotary paraplow using dimensional analysis
Palavras-chave em Inglês: Dimensional analysis, Soil dynamics, Farm machinery, Paraplow
Área de concentração: Máquinas Agrícolas Titulação: Mestre em Engenharia Agrícola.
Banca examinadora: Morel de Passos e Carvalho e Paulo Sérgio Graziano Magalhães
“Um Homem pode nascer, crescer e morrer, nações podem crescer, desenvolver e cair, mas, uma idéia permanece, idéias tem duração eterna”.
J.F.K. “Para o Povo Chinês o Brasil é sinônimo de NOVO: Novo Mundo, Novo Povo, Nova Cultura. E o DRAGÃO é o símbolo da Honra, da Prosperidade e da Força. Que a Força do NOVO DRAGÃO ajude o Agricultor Pobre Brasileiro a ter Honra e Prosperidade.”
DEDICATÓRIA
À meus pais, Narciso e Leni, pelos exemplos e ensinamentos, sem eles eu não teria chegado até aqui.
Ao Doutor Cheu Shang Chang in memorian, o pai do “Paraplow” Rotativo e do Novo Dragão. Seu exemplo, suas idéias, seu sonho nunca serão abandonados.
AGRADECIMENTOS
Agradeço a Deus e a Virgem Maria, Mãe de Deus, que sempre me ajudaram em tudo, por toda minha vida.
Agradeço a meu irmão Murilo Albiero e minha cunhada Viviane Cardoso Albiero, pela ajuda, acolhimento e muita paciência durante estes dois anos.
Agradeço a Danila de Fátima Orlandim, o amor da minha vida, pela paciência, amor e compreensão, pois eu pensava mais em Pi-Termos do que em nosso casamento.
Agradeço ao Professor Doutor Antonio José da Silva Maciel, O Mestre, O Orientador, pela ajuda imprescindível, pelo trabalho incansável, pela amizade verdadeira e por ensinar a fazer pesquisa útil à sociedade.
Agradeço ao Técnico em Mecânica Luiz Carlos Santos Silva, pela ajuda, pelas idéias e pelos ensinamentos se o Dr. Chang é o pai do “Paraplow” Rotativo e do Novo Dragão, o Luiz é sem dúvida a mãe.
Agradeço a Universidade Estadual de Campinas, nossa mãe protetora do conhecimento universal, nossa casa, nosso refúgio, que nunca me fechou as portas.
Agradeço a Faculdade de Engenharia Agrícola da Universidade Estadual de Campinas, pela oportunidade na minha formação, e que possibilitou a realização deste sonho.
Agradeço a Coordenadoria de Pós-Graduação da Faculdade de Engenharia Agrícola da Universidade Estadual de Campinas, que sempre me ajudou em tudo o que pedi, e até do que não pedi (do que esqueci...).
Agradeço a Coordenadoria de Aperfeiçoamentos de Pessoal do Governo Federal (CAPES); sem a bolsa de estudos eu teria morrido de fome ou abandonado o projeto.
Agradeço ao Ministério do Desenvolvimento Agrário do Governo Federal (MDA) pelo apoio institucional ao projeto; sem ele estaríamos ainda na prancheta.
Agradeço à Financiadora de Estudos e Projetos do Governo Federal (FINEP) pelo apoio financeiro ao projeto; sem ele estaríamos ainda a sonhar.
Agradeço a Fundação de Apoio a Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP); sem os investimentos e a confiança o “Paraplow” Rotativo e os principais componentes do Novo Dragão não existiriam.
Agradeço ao Conselho de Pesquisa e Desenvolvimento (CNPQ) pelas minhas bolsas de iniciação científica; onde tudo começou.
Agradeço a Fundação de Desenvolvimento da Universidade Estadual de Campinas (FUNCAMP) pelo apoio administrativo; sem este auxílio nos perderíamos.
Agradeço a todos os amigos da pós-graduação e graduação pela amizade e pela convivência.
Agradeço a todos os Professores e Funcionários da FEAGRI/UNICAMP pela convivência, ajuda e pelos ensinamentos.
Agradeço a Ricardo Panzoldo em nome da Argos-Tech (FLM- Bertolini) por ter cedido o motocultor Bertolini 318; sem ele o Novo Dragão não teria sido acordado.
Agradeço a todos os membros dos grupos de pesquisas liderados pelo Prof. Maciel (Novo Dragão, Biodiesel, Avaliação de máquinas agrícolas, Modernização da agricultura familiar e qualidade na agricultura); sem a ajuda em campo, no escritório e nas brincadeiras este trabalho não teria chegado ao fim.
Agradeço especificamente ao pessoal que me ajudou nos trabalhos experimentais: Luiz Carlos Santos Silva, Marcio de Oliveira, Rodrigo Amaral Minamisawa, Rodrigo de Oliveira, Bruno Scanavini, Marcio Willian Roque, César Nagumo, Renan Tunussi, Rafael Hespanhol Cordeiro, Bruno Piva Telles, Paula Costa, Ana Letícia Pignelli, Gustavo Seidinger, Acássio Barbosa, Diego Vega, Daniel Barra, Silvestre Rodrigues, Angel Pontin Garcia, Rafael Augustos de Oliveira, Claudia Assad Mello, Antônio Freire de Souza, Antônio Donizete Sipriano, Fabiano Wataro Takaso, Leandro Morais, Felipe Andrade de Souza.
Agradeço aos técnicos em mecânica José Maria dos Santos Silva e Francisco Silva, pela ajuda na construção do Novo Dragão.
Agradeço a Ana Paula Montagner, a Marta Aparecida Rigonato Vechi e a Rosangela Gomes pela ajuda e paciência; sem elas minha vida acadêmica seria com certeza mais complicada.
Agradeço a Professora Doutora Raquel Gonsalves (Ex-Coordenadora da Pós), sempre pronta a ajudar e a acertar nossos problemas estudantis e de bolsa de estudos.
Agradeço a Suzely Francisco que sempre ajudou nos diversos ofícios, telefonemas, dúvidas, etc.
Agradeço ao Osvaldo Candido Lopes, pelos ensinamentos e piadas.
Agradeço a Professora Doutora Mara de Andrade Marinho Weill, pelas sugestões e apoio.
SUMÁRIO
DEDICATÓRIA ___________________________________________________________ ii AGRADECIMENTOS ______________________________________________________ iii LISTA DE FIGURAS______________________________________________________ viii LISTA DE GRÁFICOS ______________________________________________________x LISTA DE TABELAS _____________________________________________________ xiii LISTA DE MATRIZES ____________________________________________________ xix LISTA DE EQUAÇÕES ____________________________________________________xx RESUMO_______________________________________________________________ xxiv ABSTRACT _____________________________________________________________xxv 1-INTRODUÇÃO ___________________________________________________________1 1.1- Objetivos ____________________________________________________________2 1.2- Fluxograma do trabalho ________________________________________________3 2-REVISÃO BIBLIOGRÁFICA_______________________________________________4 2.1-Contexto Geral da Agricultura Familiar ___________________________________4 2.2-Conceitos Básicos de Mecanização _______________________________________10 2.3-Panorama da Mecanização na Agricultura Familiar ________________________13 2.4-Modernização da Mecanização na Agricultura Familiar_____________________22 2.5-Conceitos Básicos de Preparo do solo_____________________________________24 2.6-Conceitos Básicos de Preparo de Solo Conservacionista _____________________32 2.7-Sistema de Plantio Conservacionista Novo Dragão _________________________36 2.8-Conceitos Básicos de Dinâmica do Solo ___________________________________40 2.9-Ferramenta de Preparo de Solo Conservacionista “Paraplow” _______________51 2.10-Nova Ferramenta de Preparo de Solo Conservacionista “Paraplow” Rotativo__56 2.11-Conceitos Básicos de Avaliação de Máquinas de Preparo de Solo ____________65 2.12-Conceitos Básicos de Análise Dimensional _______________________________76 3-MATERIAL E MÉTODOS ________________________________________________84 3.1- Caracterização geral do experimento ____________________________________84 3.2- Caracterização da Área de Testes _______________________________________86
3.3- Material ____________________________________________________________87 3.3.1- Caracterização da ferramenta agrícola testada ________________________87 3.3.1.1- “Paraplow” Rotativo___________________________________________87 3.3.1.2- Novo Dragão _________________________________________________89 3.3.1.3- Motocultor Bertolini 318 _______________________________________93 3.3.2- Caracterização dos equipamentos para coleta de dados _________________94 3.3.2.1- Bevâmetro ___________________________________________________94 3.3.2.2- Penetrômetro digital ___________________________________________95 3.3.2.3- Perfilômetro __________________________________________________96 3.3.2.4- Recipientes para determinação de umidade, densidade, DPS e DMP __96 3.3.2.5- Cronômetro __________________________________________________97 3.3.2.6- Trena _______________________________________________________97 3.4- Métodos ____________________________________________________________98 3.4.1- Delineamento experimental_________________________________________98 3.4.2- Metodologia para obtenção de dados ________________________________101 3.4.2.1- Coesão (c) e ângulo de atrito interno (φφφφ) do solo ___________________101 3.4.2.2- Índice de cone das fissuras (CIF), central (CIC) e original (CI0)______103 3.4.2.3- Diâmetro médio ponderado (DMP)______________________________104 3.4.2.4- Diâmetro ponderado seco (DPS) ________________________________105 3.4.2.5- Índice de rugosidade (Inrug) e Área de empolamento (Aemp)________106 3.4.2.6- Densidade aparente (γγγγ) do solo__________________________________107 3.4.2.7- Caracterização da faixa de plantio ______________________________108 3.4.2.8- Teor de água do solo (U)_______________________________________109 3.4.2.8- Velocidade efetiva de trabalho (VA) e Taxa de corte (Txc) __________109 3.4.2.9- Patinagem (Pt) _______________________________________________110 3.4.3- Metodologia para tratamento dos dados _____________________________110 3.4.4- Metodologia de Cálculo da Análise Dimensional ______________________115 3.4.5- Análise de Variância _____________________________________________123 4-RESULTADOS E DISCUSSÃO ___________________________________________126 4.1. Estatística Clássica __________________________________________________126 4.1.1- Caracterização dos requisitos conservacionistas: ______________________127 4.1.2 - Caracterização da faixa de plantio:_________________________________154 4.1.3 - Características operacionais: ______________________________________163 4.2. Análise Dimensional _________________________________________________172 4.2.1. Forma especificada dos Pi - termos _________________________________172 4.2.2. Caracterização dos requisitos conservacionistas: ______________________176 4.2.2.1- Gráficos adimensionais ππππ2 x ππππ19 ________________________________176 4.2.2.2- Gráficos adimensionais ππππ3 x ππππ11 ________________________________181 4.2.2.3- Gráficos adimensionais ππππ3 x ππππ13 ________________________________186 4.2.2.4- Gráficos adimensionais ππππ4 x ππππ12 ________________________________191 4.2.3. Caracterização da faixa de plantio e Características operacionais ________197 4.3. Discussão Geral _____________________________________________________253
5.1- Comprovação das características conservacionistas do “Paraplow” Rotativo. _257 5.2- Caracterização geométrica da faixa de plantio. ___________________________257 5.3- Determinação da melhor configuração operacional _______________________257 5.4- Comparação entre a análise dimensional e a Análise de variância ___________258 6-REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA _______________________________________259 7-ANEXOS ______________________________________________________________279 7.1- Área máxima regional (INCRA, 2004).__________________________________279 7.2- Dados técnicos do Sistema de aquisição de dados, e conversor analógico/digital HBM Spider8 __________________________________________________________279 7.3- Dados técnicos do Inversor freqüência AC/DC LRI _______________________279 7.4- Dados técnicos do notebook Compaq Armada 1592DMT 7_________________279 7.5- Dados técnicos da célula de carga Alfa Instrumentos SV200.________________280 7.6- Dados técnicos torquímetro Vishay AE06-250 ____________________________280 7.7- Dados técnicos do penetrômetro DLG PNT 2000 _________________________280 8. APêNDICES ___________________________________________________________281 8.1-Calibração célula de carga Alfa Instrumentos SV200 ______________________281 8.2- Calibração Torquímetro Vishay EA06-250 ______________________________283 8.3- Matrizes de Correlação_______________________________________________285
LISTA DE FIGURAS
Figura 1. Novo Sistema Conservacionista de Plantio Novo Dragão (MACIEL (2004),
Convênio FEAGRI/FINEP 3158). __________________________________________38 Figura 2. Paraplow.__________________________________________________________52 Figura 3. Paraplow em ação operacional (Soil technology group University of Wageningen,
2005)_________________________________________________________________52 Figura 4. Modelos de Enxadas Rotativas Verticais (CHANG, 2004). ___________________57 Figura 5. Paraplow Rotativo. __________________________________________________58 Figura 6. “Paraplow” Rotativo e Cultivador Rotativo._______________________________60 Figura 7. “Paraplows” Rotativos avaliados. _______________________________________62 Figura 8. Área dos testes experimentais __________________________________________87 Figura 9. Desenho técnico do “Paraplow” Rotativo utilizado no experimento.____________88 Figura 10. “Paraplow” Rotativo utilizado no experimento. ___________________________89 Figura 11. Engrenagens Cônicas do Sistema de transmissão do “Paraplow” Rotativo. _____90 Figura 12. Distribuidor de fertilizantes de espiral cônica. ____________________________90 Figura 13. Dosador de sementes de anel vertical interno. ____________________________91 Figura 14. Discos cobridores de sulco.___________________________________________91 Figura 15. Roda compactadora de sulco. _________________________________________92 Figura 16. Chassi porta ferramentas. ____________________________________________92 Figura 17. NOVO DRAGÃO. _________________________________________________93 Figura 18. Motocultor Bertolini 318. ____________________________________________94 Figura 19. Aparato constituinte do Bevâmetro utilizado no Experimento: (a) Chassi porta
equipamentos; (b) Placa de cisalhamento e haste conjugadora; (c) sistema de aquisição de dados. ________________________________________________________________95 Figura 20. Penetrômetro digital PNT 2000. _______________________________________95 Figura 21. Perfilômetro. ______________________________________________________96 Figura 22. Bevâmetro em ação. _______________________________________________102 Figura 23. Coleta de dados de resistência à penetração. ____________________________104
Figura 25. Determinação de características dimensionais da faixa preparada. ___________108 Figura 26. Conformação da faixa de plantio preparada pelo “Paraplow” Rotativo. _______255
LISTA DE GRÁFICOS
Gráfico 1. Área média da agricultura familiar (INCRA/FAO, 2000). ____________________5 Gráfico 2. Área média da agricultura patronal (INCRA/FAO, 2000). ____________________6 Gráfico 3. Participação da agricultura familiar em diversas culturas (MDA, 2004). _______39 Gráfico 4. Potências requeridas pelos “Paraplows” Rotativos, (MACIEL e ALBIERO, 2005).
_____________________________________________________________________63 Gráfico 5. Potência Específica Requerida pelos “Paraplows” Rotativos, (MACIEL e
ALBIERO, 2005). ______________________________________________________63 Gráfico 6. Taxa de corte alcançadas pelos “Paraplows” Rotativos, (MACIEL e ALBIERO,
2005). ________________________________________________________________64 Gráfico 7. Gráfico adimensional π2 x π19, tratamentos E111A (antes) e E111D (depois). __177 Gráfico 8. Gráfico adimensional π2 x π19, tratamentos E222A (antes) e E222D (depois). __177 Gráfico 9. Gráfico adimensional π2 x π19, tratamentos E121A (antes) e E121D (depois). __178 Gráfico 10. Gráfico adimensional π2 x π19, tratamentos E122A (antes) e E122D (depois). _178 Gráfico 11. Gráfico adimensional π2 x π19, tratamentos E112A (antes) e E112D (depois). _179 Gráfico 12. Gráfico adimensional π2 x π19, tratamentos E211A (antes) e E211D (depois). _179 Gráfico 13. Gráfico adimensional π2 x π19, tratamentos E212A (antes) e E212D (depois). _180 Gráfico 14. Gráfico adimensional π2 x π19, tratamentos E221A (antes) e E221D (depois). _180 Gráfico 15. Gráfico adimensional π3 x π11, tratamentos E111A (antes) e E111D (depois). _182 Gráfico 16. Gráfico adimensional π3 x π11, tratamentos E222A (antes) e E222D (depois). _182 Gráfico 17. Gráfico adimensional π3 x π11, tratamentos E121A (antes) e E121D (depois). _183 Gráfico 18. Gráfico adimensional π3 x π11, tratamentos E122A (antes) e E122D (depois). _183 Gráfico 19. Gráfico adimensional π3 x π11, tratamentos E112A (antes) e E112D (depois). _184 Gráfico 20. Gráfico adimensional π3 x π11, tratamentos E211A (antes) e E211D (depois). _184 Gráfico 21. Gráfico adimensional π3 x π11, tratamentos E212A (antes) e E212D (depois). _185 Gráfico 22. Gráfico adimensional π3 x π11, tratamentos E221A (antes) e E221D (depois). _185 Gráfico 23. Gráfico adimensional π3 x π13, tratamentos E111A (antes) e E111D (depois). _187
Gráfico 25. Gráfico adimensional π3 x π13, tratamentos E121A (antes) e E121D (depois). _188 Gráfico 26. Gráfico adimensional π3 x π13, tratamentos E122A (antes) e E122D (depois). _188 Gráfico 27. Gráfico adimensional π3 x π13, tratamentos E112A (antes) e E112D (depois). _189 Gráfico 28. Gráfico adimensional π3 x π13, tratamentos E211A (antes) e E211D (depois). _189 Gráfico 29. Gráfico adimensional π3 x π13, tratamentos E212A (antes) e E212D (depois). _190 Gráfico 30. Gráfico adimensional π3 x π13, tratamentos E221A (antes) e E221D (depois). _190 Gráfico 31. Gráfico adimensional π4 x π12, tratamentos E111A (antes) e E111D (depois). _192 Gráfico 32. Gráfico adimensional π4 x π12, tratamentos E222A (antes) e E222D (depois). _192 Gráfico 33. Gráfico adimensional π4 x π12, tratamentos E121A (antes) e E121D (depois). _193 Gráfico 34. Gráfico adimensional π4 x π12, tratamentos E122A (antes) e E122D (depois). _193 Gráfico 35. Gráfico adimensional π4 x π12, tratamentos E112A (antes) e E112D (depois). _194 Gráfico 36. Gráfico adimensional π4 x π12, tratamentos E211A (antes) e E211D (depois). _194 Gráfico 37. Gráfico adimensional π4 x π12, tratamentos E212A (antes) e E212D (depois). _195 Gráfico 38. Gráfico adimensional π4 x π12, tratamentos E221A (antes) e E221D (depois). _195 Gráfico 39. Gráfico adimensional π1 x π17, todos tratamentos. _______________________197 Gráfico 40. Gráfico adimensional π2 x π8, todos tratamentos. ________________________198 Gráfico 41. Gráfico adimensional π2 x π9 todos tratamentos. ________________________200 Gráfico 42. Gráfico adimensional π2 x π14, todos tratamentos. _______________________201 Gráfico 43. Gráfico adimensional π2 x π16, todos tratamentos. _______________________203 Gráfico 44. Gráfico adimensional π3 x π10, todos tratamentos. _______________________204 Gráfico 45. Gráfico adimensional π3x π12, todos tratamentos.________________________206 Gráfico 46. Gráfico adimensional π3x π19, todos tratamentos.________________________207 Gráfico 47. Gráfico adimensional π4 x π14, todos tratamentos. _______________________209 Gráfico 48. Gráfico adimensional π4 x π18, todos tratamentos. _______________________211 Gráfico 49. Gráfico adimensional π4 x π8, todos tratamentos. ________________________212 Gráfico 50. Gráfico adimensional π4 x π11, todos tratamentos. _______________________214 Gráfico 51. Gráfico adimensional π5 x π6, todos tratamentos. ________________________215 Gráfico 52. Gráfico adimensional π5 x π10, todos tratamentos. _______________________217 Gráfico 53. Gráfico adimensional π5 x π8, todos tratamentos. ________________________218
Gráfico 54. Gráfico adimensional π5 x π13, todos tratamentos. _______________________220 Gráfico 55. Gráfico adimensional π5 x π14, todos tratamentos. _______________________221 Gráfico 56. Gráfico adimensional π5 x π15, todos tratamentos. _______________________223 Gráfico 57. Gráfico adimensional π5 x π18, todos tratamentos. _______________________224 Gráfico 58. Gráfico adimensional π5 x π16, todos tratamentos. _______________________226 Gráfico 59. Gráfico adimensional π5 x π19, todos tratamentos. _______________________227 Gráfico 60. Gráfico adimensional π7 x π16, todos tratamentos. _______________________229 Gráfico 61. Gráfico adimensional π7 x π18, todos tratamentos. _______________________231 Gráfico 62. Gráfico adimensional π8 x π10, todos tratamentos. _______________________232 Gráfico 63. Gráfico adimensional π9 x π14, todos tratamentos. _______________________234 Gráfico 64. Gráfico adimensional π10 x π14, todos tratamentos. ______________________235 Gráfico 65. Gráfico adimensional π10 x π16, todos tratamentos. ______________________237 Gráfico 66. Gráfico adimensional π11 x π15, todos tratamentos. ______________________238 Gráfico 67. Gráfico adimensional π11 x π16, todos tratamentos. ______________________240 Gráfico 68. Gráfico adimensional π11 x π17, todos tratamentos. ______________________241 Gráfico 69. Gráfico adimensional π11 x π18, todos tratamentos. ______________________243 Gráfico 70. Gráfico adimensional π12 x π15, todos tratamentos. ______________________244 Gráfico 71. Gráfico adimensional π12 x π16, todos tratamentos. ______________________246 Gráfico 72. Gráfico adimensional π12 x π17, todos tratamentos. ______________________247 Gráfico 73. Gráfico adimensional π12 x π18, todos tratamentos. ______________________249 Gráfico 74. Gráfico adimensional π13 x π17, todos tratamentos. ______________________250 Gráfico 75. Gráfico adimensional π16 x π18, todos tratamentos. ______________________252 Gráfico 76. Calibraçãoda célula de carga SV200realizada em 10/10/2005. _____________281 Gráfico 77. Calibração do torquímetro EA06-250 realizado em 11/10/2005. ____________283
LISTA DE TABELAS
Tabela 1. Diferenças entre a agricultura familiar e a patronal (ZARONI, 2004). ___________6 Tabela 2. Brasil – Números de Estabelecimentos, área, valor bruto da produção (VBP) e
financiamento total (FT). __________________________________________________7 Tabela 3. Agricultura Familiares – Número de Estabelecimentos, área, VBP e financiamento
total segundo as regiões ___________________________________________________8 Tabela 4. Resultados obtidos com o “Paraplow”, (ALBIERO E CHANG, 2000). _________55 Tabela 5. Sistema de Força para modelos de Enxadas Rotativas Verticais (CHANG, 2004) . _____57 Tabela 6. Combinação de variáveis dependentes do experimento. _____________________99 Tabela 7. Projeto experimental totalmente aleatório do experimento.__________________100 Tabela 8. Tabela de conversão dimensional dos parâmetros avaliados. ________________115 Tabela 9. Decomposição dos parâmetros em suas dimensões básicas. _________________116 Tabela 10. Estatística descritiva da variável Coesão (c) antes da operação. _____________127 Tabela 11. Tabela ANOVA (teste F), variável coesão (C) antes da operação. ___________128 Tabela 12. Teste MDS à nível de confiança de 95%, variável coesão antes da operação.___128 Tabela 13. Estatística descritiva da variável Coesão (c) após a operação._______________128 Tabela 14. Tabela ANOVA (teste F), variável coesão (c) depois da operação.___________129 Tabela 15. Teste MDS à nível de confiança de 95%, variável coesão depois da operação. _129 Tabela 16. Estatística descritiva da variável Ângulo de atrito interno (φ) antes da operação. 130 Tabela 17. Tabela ANOVA (teste F), variável Ângulo de atrito interno do solo (φ) antes da
operação._____________________________________________________________131 Tabela 18. Teste MDS à nível de confiança de 95%, variável Ângulo de atrito interno do solo
antes da operação.______________________________________________________131 Tabela 19. Estatística descritiva da variável: Ângulo de atrito interno (φ) depois da operação.
____________________________________________________________________131 Tabela 20. Tabela ANOVA (teste F), variável Ângulo de atrito interno do solo (φ) depois da
operação._____________________________________________________________132 Tabela 21. Teste MDS à nível de confiança de 95%, variável Ângulo de atrito interno do solo
Tabela 22. Estatística descritiva da variável: Índice de cone original (CI0) antes da operação. ____________________________________________________________________133 Tabela 23. Tabela ANOVA (teste F), variável Índice de cone original (CI0) antes da operação.
____________________________________________________________________134 Tabela 24. Teste MDS à nível de confiança de 95%, variável Índice de cone original antes da
operação._____________________________________________________________134 Tabela 25. Estatística descritiva da variável: Índice de cone da região de fissuras (CIF) depois
da operação. __________________________________________________________134 Tabela 26. Tabela ANOVA (teste F), variável Índice de cone da região de fissuras (CIF)
depois da operação._____________________________________________________135 Tabela 27. Teste MDS à nível de confiança de 95%, variável Índice de cone da região de
fissuras depois da operação. ______________________________________________135 Tabela 28. Estatística descritiva da variável Índice de rugosidade (Inrug) antes da operação.
____________________________________________________________________137 Tabela 29. Tabela ANOVA (teste F), variável Índice de rugosidade (Inrug) antes da operação.
____________________________________________________________________137 Tabela 30. Teste MDS à nível de confiança de 95%, variável Índice de rugosidade antes da
operação._____________________________________________________________137 Tabela 31. Estatística descritiva da variável Índice de rugosidade (Inrug) depois da operação.
____________________________________________________________________138 Tabela 32. Tabela ANOVA (teste F), variável Índice de rugosidade (Inrug) depois da
operação._____________________________________________________________138 Tabela 33. Teste MDS à nível de confiança de 95%, variável Índice de rugosidade depois da
operação._____________________________________________________________138 Tabela 34. Estatística descritiva da variável Diâmetro médio ponderado (DMP) antes da
operação._____________________________________________________________139 Tabela 35. Tabela ANOVA (teste F), variável Diâmetro médio ponderado (DMP) antes da
operação._____________________________________________________________140 Tabela 36. Teste MDS à nível de confiança de 95%, variável Diâmetro médio ponderado antes
Tabela 37. Estatística descritiva da variável Diâmetro médio ponderado (DMP) depois da operação._____________________________________________________________140 Tabela 38. Tabela ANOVA (teste F), variável: Diâmetro médio ponderado (DMP) depois da
operação._____________________________________________________________141 Tabela 39. Teste MDS à nível de confiança de 95%, variável Diâmetro médio ponderado
depois da operação._____________________________________________________141 Tabela 40. Estatística descritiva da variável Diâmetro ponderado seco (DPS) antes da
operação._____________________________________________________________142 Tabela 41. Tabela ANOVA (teste F), variável: Diâmetro ponderado seco (DPS) antes da
operação._____________________________________________________________143 Tabela 42. Teste MDS à nível de confiança de 95%, variável Diâmetro ponderado seco antes
da operação. __________________________________________________________143 Tabela 43. Estatística descritiva da variável Diâmetro ponderado seco (DPS) depois da
operação._____________________________________________________________143 Tabela 44. Tabela ANOVA (teste F), variável Diâmetro ponderado seco (DPS) depois da
operação._____________________________________________________________144 Tabela 45. Teste MDS à nível de confiança de 95%, variável Diâmetro ponderado seco depois
da operação. __________________________________________________________144 Tabela 46. Estatística descritiva da variável Densidade aparente da região central da faixa
preparada (γ) antes da operação.___________________________________________145 Tabela 47. Tabela ANOVA (teste F), variável Densidade aparente (γ) antes da operação.__146 Tabela 48. Teste MDS à nível de confiança de 95%, variável Densidade aparente antes da
operação._____________________________________________________________146 Tabela 49. Estatística descritiva da variável Densidade aparente da região central da faixa
preparada (γ) depois da operação. _________________________________________146 Tabela 50. Tabela ANOVA (teste F), variável Densidade aparente (γ) depois da operação. 147 Tabela 51. Teste MDS à nível de confiança de 95%, variável Densidade aparente depois da
operação._____________________________________________________________147 Tabela 52. Estatística descritiva da variável estrutural CHANG (CH) antes da operação. __148 Tabela 53. Tabela ANOVA (teste F), variável CHANG (CH) antes da operação. ________149 Tabela 54. Teste MDS à nível de confiança de 95%, variável CHANG antes da operação. _149
Tabela 55. Estatística descritiva da variável estrutural CHANG (CH) depois da operação. _149 Tabela 56. Tabela ANOVA (teste F), variável CHANG (CH) depois da operação. _______150 Tabela 57. Teste MDS à nível de confiança de 95%, variável CHANG depois da operação. 150 Tabela 58. Estatística descritiva da variável estrutural SHANG (SH) antes da operação.___151 Tabela 59. Tabela ANOVA (teste F), variável SHANG (SH) antes da operação._________152 Tabela 60. Teste MDS à nível de confiança de 95%, variável SHANG antes da operação. _152 Tabela 61. Estatística descritiva da variável estrutural SHANG (SH) depois da operação. _152 Tabela 62. Tabela ANOVA (teste F), variável SHANG (SH) depois da operação.________153 Tabela 63. Teste MDS à nível de confiança de 95%, variável SHANG depois da operação. 153 Tabela 64. Estatística descritiva da variável Largura superior (LS). ___________________154 Tabela 65. Tabela ANOVA (teste F), variável Largura superior da faixa preparada (LS). __155 Tabela 66. Teste MDS à nível de confiança de 95%, variável Largura superior. _________155 Tabela 67. Estatística descritiva da variável: Largura inferior (LI). ___________________156 Tabela 68. Tabela ANOVA (teste F), variável Largura inferior da faixa preparada (LI). ___156 Tabela 69. Teste MDS à nível de confiança de 95%, variável Largura inferior. __________156 Tabela 70. Estatística descritiva da variável: Profundidade efetiva (P). ________________157 Tabela 71. Tabela ANOVA (teste F), variável Profundidade efetiva (P). _______________157 Tabela 72. Teste MDS à nível de confiança de 95%, variável Profundidade efetiva. ______158 Tabela 73. Estatística descritiva da variável: Largura de empolamento (LE).____________159 Tabela 74. Tabela ANOVA (teste F), variável Largura de empolamento (LE). __________159 Tabela 75. Teste MDS à nível de confiança de 95%, variável Largura de empolamento.___159 Tabela 76. Estatística descritiva da variável: Altura de empolamento (HE)._____________160 Tabela 77. Tabela ANOVA (teste F), variável Altura de empolamento (HE). ___________160 Tabela 78. Teste MDS à nível de confiança de 95%, variável Altura de empolamento. ____161 Tabela 79. Estatística descritiva da variável: Largura lateral de fissuras (LF). ___________162 Tabela 80. Tabela ANOVA (teste F), variável Largura lateral de fissuras (LF).__________162 Tabela 81. Teste MDS à nível de confiança de 95%, variável Largura lateral de fissuras. __162 Tabela 82. Estatística descritiva da variável: Área mobilizada (Amob). ________________163 Tabela 83. Tabela ANOVA (teste F), variável Área mobilizada (Amob)._______________164 Tabela 84. Teste MDS à nível de confiança de 95%, variável Área mobilizada. _________164
Tabela 86. Tabela ANOVA (teste F), variável Área de empolamento (Aemp). __________165 Tabela 87. Teste MDS à nível de confiança de 95%, variável Área de empolamento. _____165 Tabela 88. Empolamento do solo após a passagem da ferramenta (%). ________________166 Tabela 89. Estatística descritiva da variável: Quantidade de água (Du). ________________167 Tabela 90. Teor de água médio, nas linhas experimentais, em cada tratamento (%). ______167 Tabela 91. Tabela ANOVA (teste F), variável Quantidade de água (Du) nas faixas
experimentais._________________________________________________________167 Tabela 92. Teste MDS à nível de confiança de 95%, variável Quantidade de água nas faixas
experimentais._________________________________________________________168 Tabela 93. . Estatística descritiva da variável: Velocidade efetiva de trabalho (VA). ______169 Tabela 94. Estatística descritiva da variável: Quantidade de Patinamento da máquina (Pat). 169 Tabela 95. Índice de patinagem da máquina (%) __________________________________170 Tabela 96. . Estatística descritiva da variável: Taxa de corte da ferramenta._____________170 Tabela 97. Tabela ANOVA (teste F), variável Taxa de corte (Txc). ___________________171 Tabela 98. Teste MDS à nível de confiança de 95%, variável Taxa de corte. ____________171 Tabela 99. Coeficientes de correlação para o gráfico adimensional π1 x π17.____________197 Tabela 100. Coeficientes de correlação para o gráfico adimensional π2 x π8. ___________199 Tabela 101. Coeficientes de correlação para o gráfico adimensional π2 x π9. ___________200 Tabela 102. Coeficientes de correlação para o gráfico adimensional π2 x π14.___________202 Tabela 103. Coeficientes de correlação para o gráfico adimensional π2 x π16.___________203 Tabela 104. Coeficientes de correlação para o gráfico adimensional π3 x π10.___________205 Tabela 105. Coeficientes de correlação para o gráfico adimensional π3 x π12.___________206 Tabela 106. Coeficientes de correlação para o gráfico adimensional π3 x π19.___________208 Tabela 107. Coeficientes de correlação para o gráfico adimensional π4 x π14.___________209 Tabela 108. Coeficientes de correlação para o gráfico adimensional π4 x π18.___________211 Tabela 109. Coeficientes de correlação para o gráfico adimensional π4 x π8. ___________213 Tabela 110. Coeficientes de correlação para o gráfico adimensional π4 x π11.___________214 Tabela 111. Coeficientes de correlação para o gráfico adimensional π5 x π6. ___________216 Tabela 112. Coeficientes de correlação para o gráfico adimensional π5 x π10.___________217 Tabela 113. Coeficientes de correlação para o gráfico adimensional π5 x π8. ___________219
Tabela 114. Coeficientes de correlação para o gráfico adimensional π5 x π13.___________220 Tabela 115. Coeficientes de correlação para o gráfico adimensional π5 x π14.___________222 Tabela 116. Coeficientes de correlação para o gráfico adimensional π5 x π15.___________223 Tabela 117. Coeficientes de correlação para o gráfico adimensional π5 x π18.___________225 Tabela 118. Coeficientes de correlação para o gráfico adimensional π5 x π16.___________226 Tabela 119. Coeficientes de correlação para o gráfico adimensional π5 x π19.___________228 Tabela 120. Coeficientes de correlação para o gráfico adimensional π7 x π16.___________229 Tabela 121. Coeficientes de correlação para o gráfico adimensional π7 x π18.___________231 Tabela 122. Coeficientes de correlação para o gráfico adimensional π8 x π10.___________232 Tabela 123. Coeficientes de correlação para o gráfico adimensional π9 x π14.___________234 Tabela 124. Coeficientes de correlação para o gráfico adimensional π10 x π14. __________236 Tabela 125. Coeficientes de correlação para o gráfico adimensional π10 x π16. __________237 Tabela 126. Coeficientes de correlação para o gráfico adimensional π11 x π15. __________239 Tabela 127. Coeficientes de correlação para o gráfico adimensional π11 x π16. __________240 Tabela 128. Coeficientes de correlação para o gráfico adimensional π11 x π17. __________242 Tabela 129. Coeficientes de correlação para o gráfico adimensional π11 x π18. __________243 Tabela 130. Coeficientes de correlação para o gráfico adimensional π12 x π15. __________245 Tabela 131. Coeficientes de correlação para o gráfico adimensional π12 x π16. __________246 Tabela 132. Coeficientes de correlação para o gráfico adimensional π12 x π17. __________248 Tabela 133. Coeficientes de correlação para o gráfico adimensional π12 x π18. __________249 Tabela 134. Coeficientes de correlação para o gráfico adimensional π13 x π17. __________251 Tabela 135. Coeficientes de correlação para o gráfico adimensional π16 x π18. __________252 7.1-Tabela 136. Área máxima regional (INCRA, 2004). ____________________________279 Tabela 137. Dados obtidos na calibração da célula de carga SV200 em 10/10/2005. ______282 Tabela 138. Dados obtidos na calibração do torquímetro EA06-250 em 10/10/2005. _____284
LISTA DE MATRIZES
Matriz 1. Matriz dimensional da experimento.____________________________________117 Matriz 2. Sub-espaço considerado para teste da característica da matriz. _______________117 Matriz 3. Matriz solução do experimento. _______________________________________119 Matriz 4. Matriz de correlação do Tratamento E111 (V1; R1; Pr1). ___________________285 Matriz 5. Matriz de correlação do Tratamento E222 (V2; R2; Pr2). ___________________286 Matriz 6. Matriz de correlação do Tratamento E121 (V1; R2; Pr1). ___________________287 Matriz 7. Matriz de correlação do Tratamento E122 (V1; R2; Pr2). ___________________288 Matriz 8. Matriz de correlação do Tratamento E112 (V1; R1; Pr2). ___________________289 Matriz 9. Matriz de correlação do Tratamento E211 (V2; R1; Pr1). ___________________290 Matriz 10. Matriz de correlação do Tratamento E212 (V2; R1; Pr2). __________________291 Matriz 11. Matriz de correlação do Tratamento E221 (V2; R2; Pr1). __________________292
LISTA DE EQUAÇÕES 0 * 1 =
∑
k i i x c Equação 1. _______________________________________________76 ) ,... , , ( 1 2 3 n r A =F π π π π − π Equação 2. ______________________________________81 V V T T N( ) dim ( ) dim dim + = Equação 3 ___________________________________81 x r n d c b a A =k π π π π π − π * * * * *K 4 3 2 1 Equação 4 ________________________________82 ) ( * 2 2 0 ri r F − = π σ Equação 5. ___________________________________________102 ) ( * * 2 * 3 3 3 0 ri r M − = π τ Equação 6__________________________________________103∑
= (C *P) DMP n Equação 7. _________________________________________105∑
∑
= Ps Ps C DPS ( n* ) Equação 8. _________________________________________105∑
∆ = ( h *e) Aemp n Equação 9._________________________________________107 100 * Amob Aemp E= Equação 10. ___________________________________________107 h Inrug =σx* Equação 11. ___________________________________________107 V Ms = γ Equação 12. _________________________________________________107 2 * ) (LI LS P Amob= + Equação 13. ______________________________________109 ms ms mu U = ( − ) Equação 14. ___________________________________________109 pr cl pr Pt =( − ) Equação 15 ___________________________________________110 n X m =∑
− 3 3 ) ( µ Equação 16. _________________________________________1112 2 3 * m m m g = Equação 17 ___________________________________________112 g DPS SH = * Equação 18. ___________________________________________112 n X m =
∑
− 4 4 ) ( µ Equação 19. _________________________________________112 3 ) ( 2 2 4 − = m m k σ Equação 20 ___________________________________________113 k DPS CH = * Equação 21. __________________________________________113 ] [ ] [ * ] [ ] [ * [%] * * 3 3 cm g cm g Van U Du= γ = = Equação 22. _______________________114 K1 + K3 + K13 + K20 + K22 = 0 Equação 23__________________________________________118 -K1+K2-K3+K4+K5+K6+K7+K8+K9+K10+K11+K12+K14+K15+3*K16+2*K17+2*K18+K19-3*K20+K21-K22 = 0 Equação 24 _118 -2*K1 - 2*K3 - K14 - K16 - 2*K22 = 0 Equação 25 ________________________________________118 K20 = -K13 + (K14 / 2) + (K16 / 2) Equação 26 __________________________________________118 K21= -K2-K4-K5-K6-K7-K8-K9-K10-K11-K12-3*K13-K15-2*K16-2*K17-2*K18-K19 Equação 27_________________118 K22 = -K1 – K3 –(K14 / 2) – (K16 / 2) Equação 28_________________________________________118 π1 = CIF / c; Equação 29 ______________________________________________120 π2 = φ / DMP; Equação 30 _____________________________________________120 π3 = CI0 / c; Equação 31 _____________________________________________120 π4 = DPS / DMP; Equação 32 ___________________________________________120 π5 = LI / DMP; Equação 33 ___________________________________________120 π6 = LS / DMP; Equação 34 ___________________________________________120 π7 = P / DMP; Equação 35 _____________________________________________120 π8 =LE / DMP; Equação 36 ___________________________________________120 π9 =HE / DMP; Equação 37 ___________________________________________120 π10 = LF / DMP; Equação 38 ___________________________________________120 π11 = CH / DMP; Equação 39 ___________________________________________120 π12 = SH / DMP; Equação 40 ___________________________________________120 π13 =Du / (γ*(DMP)3); Equação 41 _______________________________________120 π14 = (VA*(γ)1/2) / ((c)1/2); Equação 42 ____________________________________120π15 = Pat / DMP; Equação 43 ___________________________________________120 π16 = (Txc*(γ)1/2) / ((( DMP)2)*((c)1/2)); Equação 44 ___________________________120 π17 = Aemp / (DMP)2; Equação 45________________________________________120 π18 = Amob / (DMP)2; Equação 46 _______________________________________121 π19 =Inrug / DMP. Equação 47 __________________________________________121 ) , ( ) , ( 2 1 2 1 σ σ ρ = Cov X X Equação 48. __________________________________________121 ] * * ) 1 [( ) ( * ) ( 2 1 2 2 1 1 s s n X X X X r − − − =
∑
Equação 49. _________________________________121 2 2 2 1 s s F = Equação 50. ________________________________________________123 ) , , ( 1 2 1 * ν ν α F F = Equação 51. ____________________________________________123 MQD MQE F = Equação 52. ______________________________________________124 = MQD σσσσ2 Equação 53 _______________________________________________124 2 1 1 * σ γ + − =∑
K n MQE K k k Equação 54. _____________________________________124 ) * 2 ( * 2 n s t MDS = Equação 55. _______________________________________125 π1 = CIF / c Equação 56 _______________________________________________172 π2 = φ / DMP; Equação 57 _____________________________________________172 π3 = CI0 / c; Equação 58 _____________________________________________173 π4 = DPS / DMP; Equação 59 ___________________________________________173 π5 = LI / DMP; Equação 60 ___________________________________________173 π6 = LS / DMP; Equação 61 ___________________________________________173 π7 = P / DMP; Equação 62 _____________________________________________173 π8 =LE / DMP; Equação 63 ___________________________________________174 π =HE / DMP; Equação 64 ___________________________________________174π10 = LF / DMP; Equação 65 ___________________________________________174 π11 = CH / DMP; Equação 66 ___________________________________________174 π12 = SH / DMP; Equação 67 ___________________________________________175 π13 =Du / (γ*(DMP)3); Equação 68 _______________________________________175 π14 = (VA*(γ)1/2) / ((c)1/2); Equação 69 ____________________________________175 π15 = Pat / DMP; Equação 70 ___________________________________________175 π16 = (Txc*(γ)1/2) / ((( DMP)2)*((c)1/2)); Equação 71 ___________________________175 π17 = Aemp / (DMP)2; Equação 72________________________________________176 π18 = Amob / (DMP)2; Equação 73 _______________________________________176 π19 =Inrug / DMP. Equação 74 __________________________________________176
RESUMO
Este trabalho foi desenvolvido no campo experimental da Faculdade de Engenharia Agrícola da UNICAMP e teve como objetivo avaliar o novo sistema de preparo de solo Conservacionista em Faixas com "Paraplow" Rotativo, dando ênfase para a aplicação em sistemas de plantio voltados para agricultura familiar. A avaliação foi dividida em três grupos: caracterização da ferramenta como conservacionista; caracterização geométrica da faixa bem preparada; e determinação da configuração operacional ótima para a agricultura familiar.
Foi utilizada a técnica de análise dimensional que através do planejamento experimental à ela atrelado define o elenco dos principais parâmetros a serem medidos e importantes para as respectivas determinações, caracterizações e comprovações. Com estes parâmetros definidos, em um total de vinte e dois parâmetros foram realizados o experimento em campo em um delineamento experimental totalmente aleatório, onde foi realizado o experimento com oito tratamentos, onde cada tratamento disposto em uma linha experimental com cinco pontos de coletas de dados antes, e cinco pontos de coleta de dados após a passagem da ferramenta. Para este arranjamento foram feitas duas repetições para cada parâmetro totalizando dezesseis linhas experimentais, perfazendo um total de dez pontos avaliados para cada tratamento. Com os dados coletados foi possível realizar as análises através da: estatística descritiva básica, análise dimensional e análise de variância.
Os resultados obtidos demonstram claramente que o “Paraplow” Rotativo é uma ferramenta de preparo de solo conservacionista. As avaliações operacionais indicam que esta ferramenta acoplada a um motocultor de 12 cv é adequada a utilização pela agricultura familiar, tendo capacidades de campo compatíveis com as necessidades das pequenas propriedades. Comparações entre as metodologias da Análise Dimensional e a Análise de Variância de uma via simples, demonstram a superioridade da Análise Dimensional em estudos de dinâmica do solo e avaliações de máquinas de preparo de solo.
Palavras chave: análise dimensional; preparo conservacionista do solo; “paraplow” rotativo.
ABSTRACT
This work was developed in the experimental field of Agricultural Engineering College of State University of Campinas, and it had as objective to evaluate the new system of soil tillage in strip conservationist with Rotary “Paraplow”, it was given emphasis for the application in seeding systems appropriate for small farms. The evaluation was divided in three groups: characterization of tool as conservationist; geometric characterization of strip; determination of operation configuration for small farms.
It was used the dimensional analysis method for to define the experimental planning, it having been determined which parameters should be measured. These parameters, in a total of twenty two, they were arrangement in a experimental design completely random, where they were realized the experiment with eight treatments, each treatment was allocated in one experimental strip, with five points of obtaining data, before and after the action of the tool, for these arrangement were made two repetitions for each parameter, totalizing sixteen experimental strips, with ten point of obtaining data for each treatment. With these data it was possible to realize the analysis through: descriptive statistical; dimensional analysis; and variance analysis.
The results demonstrate that the Rotary “Paraplow” is a tool of soil tillage conservationist. The evaluations show that this tool coupled with tiller with 12 cv is appropriated for small farms, it have been compatible field capacity with the needs of small farms. Comparisons between the methodologies of dimensional analysis and the variance analysis of one way, showed the superiority of the dimensional analysis in studies of soil dynamics and evaluations of soil tillage machines.
1-INTRODUÇÃO
O Agronegócio tem um papel de destaque no panorama econômico, sendo responsável por cerca de 30% do PIB brasileiro em 2004 (CEPEA, 2005), e a agricultura familiar é responsável por uma parcela significativa da produção de alimentos no país e algumas culturas importantes são predominantemente “familiares”. Apesar deste panorama existem poucas ferramentas, implementos e máquinas adaptadas a este setor da agricultura. A maioria das propriedades familiares no Brasil é caracterizada por ter uma mecanização ainda no estágio da potência de tração animal ou humana. Esta situação gera uma defasagem muito grande entre as pequenas e grandes propriedades, principalmente em relação a eficiência do trabalho na produção, perfazendo um ciclo onde a agricultura familiar mal consegue produzir para sua própria subsistência, perdendo a oportunidade de se inserir de modo economicamente viável nas grandes cadeias produtivas do Agronegócio Brasileiro.
A questão ambiental ganha grande conotação neste contexto já que os agricultores familiares raramente baseiam seus sistemas de preparo, plantio e cultivo do solo em técnicas conservacionistas. Percebe-se a necessidade de resolver o problema da falta de equipamentos conservacionistas adaptados à agricultura familiar brasileira. A resolução deste problema passa essencialmente por questões referentes ao sistema de cultivo adotado, sendo que é primordial a utilização de sistemas conservacionistas, tais como o plantio direto e demais variações, sempre buscando o equilíbrio entre o custo/benefício econômico/ambiental que cada sistema pode oferecer para as mais diversas regiões brasileiras.
Este trabalho pretende estudar o novo sistema de preparo de solo Conservacionista em Faixas com "Paraplow" Rotativo, que tem como principal característica uma boa preparação subsuperficial da linha de plantio, mantendo a superfície pouco movimentada. Dessa forma são aliadas as ótimas característica de conservação do solo do Plantio Direto, com a grande produção alcançada pelo sistema convencional de plantio, este novo sistema adotará como fonte primária de energia a Tomada de Potência de um Motocultor, que tem uma eficiência muito maior do que a tradicional potência de tração o que subentende um menor consumo de combustíveis, poluindo menos o meio ambiente.
familiar, cujo objetivo é o de preparar adequadamente o solo para receber as sementes, em uma faixa de plantio com uma pequena largura superficial e grande largura subsuperfícal, aliando a ação de escarificação do “paraplow” que provoca cisalhamento lateral gerando fissuras no solo ao redor da linha de ação, com mobilização do solo sem inversão.
Para se provar esta hipótese foi escolhida a metodologia de análise dimensional, que definiu o planejamento experimental e apoiou a análise dos resultados, os dados coletados se basearam em três grupos: dados para comprovação da características conservacionistas do “Paraplow” Rotativo; dados referente a caracterização geométrica da faixa preparada pelo equipamento; e dados para a determinação da melhor configuração operacional do equipamento. À titulo de comparação entre as metodologias foi realizada uma análise de variância com os dados obtidos.
1.1- Objetivos
Os principais objetivos deste trabalho são:
1-Comprovar as características conservacionistas do novo sistema de preparo de solo com “Paraplow” Rotativo;
2-Caracterizar geometricamente a faixa de plantio produzida pelo “Paraplow" Rotativo;
3-Determinar a configuração operacional adequada do “Paraplow” Rotativo para a área estudada. (Rotação, Velocidade de avanço, e Profundidade de trabalho)
4-Comparar a metodologia da análise dimensional para determinação de características operacionais de ferramentas de preparo de solo em relação a estatística clássica (Análise de variância de classificação de uma via simples).
1.2- Fluxograma do trabalho
Plano de Pesquisa Disciplinas e Revisão Bibliográfica Qualificação
Dissertação Metodologia Caracterização Conservacionista Comparação Metodologias avaliação Caracterização Operacional Caracterização da Faixa Planejamento Experimental Treinamento
Equipe de campo Preparo área experimental
Experimento de Campo e Coleta de dados Processamento e tratamento de dados Análise de Variância Análise Dimensional Estatística Descritiva Caracterização
Conservacionista Metodologias Comparação
avaliação Caracterização
Operacional Caracterização
2-REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
2.1-Contexto Geral da Agricultura Familiar
Segundo o INCRA/FAO (2000) o universo da agricultura familiar é caracterizado pelos estabelecimentos que atendem, simultaneamente, às seguintes condições:
1- A direção dos trabalhos do estabelecimento era exercida pelo produtor; 2- o trabalho familiar era superior ao trabalho contratado;
3- Área máxima regional. Essa área máxima regional foi obtida considerando as áreas dos módulos fiscais municipais, segundo a tabela do INCRA/FAO (2000). Calculou-se a área de um módulo médio ponderado, segundo o número de municípios em que incide cada área de módulo fiscal municipal, para cada unidade da federação. A partir desse “módulo médio ponderado estadual”, foi calculado um módulo médio para cada grande região do país. O “módulo médio regional” foi multiplicado por 15 para determinação da área máxima regional, com o que se procurou estabelecer uma aproximação com o que dispõe a legislação, tendo em vista que o limite máximo legal da média propriedade é de 15 módulos fiscais (ver Tabela 136 em anexo).
Para efeito de classificação da propriedade rural, INCRA/FAO (2000) citado por PORTELA (2001) ficam definidos os seguintes conceitos: Minifúndio: propriedade rural menor que o módulo fiscal; Pequena propriedade: área entre 1 e 4 módulos fiscais; Média propriedade: área entre 4 e 15 módulos fiscais; Grande propriedade: área superior a 15 módulos fiscais.
Para a agricultura familiar um módulo fiscal é um imóvel rural “que direta e pessoalmente explorado pelo agricultor e sua família, lhes absorva toda a força de trabalho, garantindo-lhes a subsistência e o progresso social e econômico, com área máxima fixada para cada região e tipo de exploração, e eventualmente trabalho com ajuda de terceiros” PORTELA (2001)
O tamanho das pequenas propriedades rurais é considerado diferente dependendo do país. O tamanho médio de uma propriedade rural na Ásia é de cerca de 1 ha (KOKUZEISHA, 1995), o que incluí a China (1,1 ha) Japão (1,4 ha), Índia (0,8 ha) e Coréia do Sul ( 0,5 ha). Portanto nestes países as propriedades são tipicamente pequenas. Enquanto que nos EUA o
tamanho médio é de cerca de 160 ha, que é considerado uma típica propriedade grande. No Brasil as dimensões das propriedades rurais variam muito.
A área média dos estabelecimentos familiares é muito inferior à dos patronais, apresentando também uma grande variação entre as regiões. A área média dos estabelecimentos familiares no Brasil é de 26 ha, Gráfico 1, enquanto que a patronal é de 433 ha, Gráfico 2 (INCRA/FAO, 2000).
Gráfico 1. Área média da agricultura familiar (INCRA/FAO, 2000).
A área média dos estabelecimentos familiares e patronais tem uma relação entre as regiões, a qual está relacionada ao processo histórico de ocupação da terra. Nas regiões onde os agricultores patronais apresentam as maiores áreas médias, o mesmo acontece entre os familiares. Enquanto a área média entre os familiares do Nordeste é de 16,6 ha, no Centro-Oeste é de 84,5 ha (INCRA/FAO, 2000).
Entre os patronais, com uma média de 433 ha para o Brasil, na região Centro-Oeste a média chega a 1.324 ha, encontrando-se na região Sudeste a menor área entre a dos patronais, com 223 ha por estabelecimento (INCRA/FAO, 2000).
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E m h aGráfico 2. Área média da agricultura patronal (INCRA/FAO, 2000).
A Tabela 1 apresenta as principais diferenças entre a agricultura familiar e a patronal ZARONE (2004).
Tabela 1. Diferenças entre a agricultura familiar e a patronal (ZARONI, 2004).
Variáveis Agricultura Familiar Agricultura Patronal
Objetivo da produção Reprodução da família Máximo Lucro
Origem da força de trabalho Familiar Assalariado
Tecnologia Baixo uso de capital Alto uso de capital
Destino da produção Parcialmente mercantil Mercantil
Produto líquido Renda familiar Lucro
Adaptada de ZARONI (2004).
Do total de terras passíveis de serem cultivadas cerca de 353,6 milhões há, a área cultivada foi de 172 milhões ha ( lavouras perenes, temporárias, e em descanso; pastagens plantadas; florestas plantadas; áreas produtivas mas não utilizadas ), com uma utilização de apenas 48,7% ( apenas um ciclo de cultura por ano) (IBGE, 1996). Na Ásia a utilização é de mais 100%, na China é de 160%. Para efeito de análise as propriedades rurais do Brasil foram divididas em dois grupos ( pequenas e grandes propriedades), sendo que neste trabalho serão consideradas pequenas propriedades aquelas onde a agricultura familiar preferencialmente ocorre com áreas menores que 26 ha, e o grupo das grandes propriedades com mais de 26 ha de área cultiváveis. Segundo dados estatísticos 85 % das propriedades rurais são pertencente a categoria de pequenas propriedades rurais com uma utilização de 56,8% das áreas cultiváveis
269
1.324
1.008
223
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433
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E m h a(IBGE, 1996), sendo que ocupam apenas 30% do total de áreas cultivadas. A utilização média de área das grandes propriedades é de 40,6% das áreas cultiváveis (IBGE, 1996), sendo que detêm cerca de 70% da área total cultivada e 11% do número de propriedades (INCRA/FAO, 2000), conforme mostra a Tabela 2.
Tabela 2. Brasil – Números de Estabelecimentos, área, valor bruto da produção (VBP) e financiamento total (FT).
CATEGORIAS Estab. Total % Estab. s/ total Área Tot. (mil ha) % Área s/ total (mil R$) VBP % VBP s/ total (mil R$) FT s/ total % FT FAMILIAR 4.139.369 85,2 107.768 30,5 18.117.725 37,9 937.828 25,3 PATRONAL 554.501 11,4 240.042 67,9 29.139.850 61,0 2.735.276 73,8 Inst. Pia/Relig. 7.143 0,2 263 0,1 72.327 0,1 2.716 0,1 Entid. pública 158.719 3,2 5.530 1,5 465.608 1,0 31.280 0,8 Não identificado 132 0,0 8 0,0 959 0,0 12 0,0 TOTAL 4.859.864 100,0 353.611 100,0 47.796.469 100,0 3.707.112 100,0
Fonte: Censo Agropecuário 1995/96 – IBGE
Elaboração: Projeto de Cooperação Técnica INCRA/FAO (2000)
Para GUANZIROLI et al. (2001) citado por SACHS (2001) o lançamento do Programa de Fortalecimento da Agricultura Familiar (PRONAF) para amparar a agricultura familiar, embora encontre dificuldades práticas de implementação, sinaliza pela primeira vez a preocupação dos poderes públicos, com esse tipo de agricultura, rompendo com a prática do apoio exclusivo à agricultura patronal e ao “Agribusiness” considerados como o único caminho viável de modernização para a agricultura brasileira. “Por outro lado, uma parcela significativa da agricultura familiar já é, ou poderá ser economicamente viável se for devidamente consolidada por políticas de crédito, extensão rural, pesquisa tecnológica e acesso aos mercados” KOCHANOWICZ (1999) citado por ZARONI (2004).
Associada à elevada concentração da terra há uma imensa desigualdade no acesso à renda. De acordo com os dados do Censo Demográfico de 2000 (IBGE, 2003), cinco milhões de famílias rurais vivem com menos de dois salários mínimos mensais – cifra esta que, com pequenas variações, é encontrada em todas as regiões do país. É no meio rural brasileiro que se encontram os maiores índices de mortalidade infantil, de incidência de endemias, de
bens e serviços indispensáveis à reprodução biológica e social, à fruição dos confortos proporcionados pelo grau de desenvolvimento da nossa sociedade (MDA, 2004).
Os pobres do campo são pobres porque não têm acesso à terra suficiente e políticas agrícolas adequadas para gerar uma produção apta a satisfazer as necessidades próprias e de suas famílias (MDA, 2004).
O número de pequenas propriedades cresceu para 4,1 milhões (INCRA, 2004), conforme Tabela 3 . Nota-se também que mais 27,3% da população brasileira não tem renda suficiente para garantir uma alimentação satisfatória, US$ 15,00 de renda per capita, cerca de 46 milhões de pessoas vivem no abaixo do limite da fome, (IBGE, 2003) o que é inacreditável para um país que tem mais de 50% de terras cultiváveis não aproveitadas, ou inadequadamente cultivadas (IBGE, 1996). Em vista da pouca utilização da terra na pequena propriedade rural ( cerca de 57% ), aumentar a produção pelo aumento da utilização da terra, através de uma efetiva mecanização é um dos pontos chave para resolver o problema social da fome. Se as pequenas propriedades aumentassem sua utilização da terra para 100% , pode-se considera que a área de produção agrícola do Brasil, considerando que agricultura familiar ocupa 30% da área total de terras passíveis de serem cultivadas no Brasil, aumentaria em de 50 milhões há, o que geraria um acréscimo de 4 a 6 milhões de famílias inclusas no trabalho rural, o que diminuiria substancialmente o problema social do Brasil, e dobraria a produção dos alimentos produzidos pela agricultura familiar, além de com este acréscimo da área de produção no país, se aumentaria o mercado para as indústrias de equipamentos agrícolas, e serviços relacionados, diminuindo o desemprego no setor industrial.
Tabela 3. Agricultura Familiares – Número de Estabelecimentos, área, VBP e financiamento total segundo as regiões
REGIÃO Estab. Total % Estab. s/ total Área Total (Em ha) % Área s/ total (mil R$) VBP % VBP s/ total (mil R$) FT s/ total % FT Nordeste 2.055.157 88,3 34.043.218 43,5 3.026.897 43,0 133.973 26,8 Centro-Oeste 162.062 66,8 13.691.311 12,6 1.122.696 16,3 94.058 12,7 Norte 380.895 85,4 21.860.960 37,5 1.352.656 58,3 50.123 38,6 Sudeste 633.620 75,3 18.744.730 29,2 4.039.483 24,4 143.812 12,6 Sul 907.635 90,5 19.428.230 43,8 8.575.993 57,1 515.862 43,3 BRASIL 4.139.369 85,2 107.768.450 30,5 18.117.725 37,9 937.828 25,3 Fonte: Censo Agropecuário 1995/96 – IBGE
Elaboração: Projeto de Cooperação Técnica INCRA/FAO (2000) VBP: Valor Bruto da Produção
Sendo realmente realizada uma Reforma Agrária no Brasil, boa parte das terras cultiváveis do País estariam sendo exploradas, criando mais riquezas para a nação. E haveria uma “movimentação das terras” gerando um grande fluxo de capitais e a criação de empregos diretos e indiretos na zona rural. O que seria ótimo para reduzir o grande aglomerado encontrado nos grandes centros urbanos. (PORTELA, 2001).
Com o surgimento de empregos nas cidades e no campo, haverá um maior mercado consumidor. Outra conseqüência que surgirá facilmente com a Reforma Agrária será uma grande produção de alimentos, que atingirá uma auto-suficiência do mercado interno e uma produção de excedentes que se destinará à exportação. E com uma produção totalmente mecanizada, ela tenderá a chegar em um menor custo de produção, implicando em menor custo de vida em se tratando de Alimentação (PORTELA 2001)
A maioria das pequenas propriedades do Brasil, não são realmente pequenas se comparadas com as pequenas propriedades na Ásia ( média de 1 ha), portanto a mecanização agrícola usada nos países da Ásia, não pode ser diretamente utilizada pelo Brasil, pois as pequenas propriedades enfatizam a produção de cereais como milho, arroz sequeiro, soja e feijão em sistemas de cultivo convencionais, enquanto que nos países da Ásia predomina a produção de arroz irrigado por alagamento, com exceção do nordeste da China onde cereais são produzidos como no Centro-oeste brasileiro. Neste cenário percebe-se que os critérios de mecanização devem ser completamente diferentes, daqueles utilizados por outras partes do mundo onde existe agricultura familiar, assim como em relação às grandes propriedades brasileiras.
