FERTILIZANTES E PRODUTOS FITOSSANITÁRIOS

PARÂMETROS DE QUALIDADE APLICADOS À TECNOLOGIA DE APLICAÇÃO PARA FERTILIZANTES E PRODUTOS FITOSSANITÁRIOS

Alex Rangel Gonzaga Franciele Morlin Carneiro Beatriz Branco Tiago Queiroz Patricia Candida de Menezes

1 Introdução

Quando falamos de Tecnologia de Aplicação (TA), logo remetemos à ideia de aplicação de produtos fitossanitários, porém, se engloba todas as formas de aplicação, sobretudo aplicação de corretivos e fertilizantes. Inúmeras definições sobre TA podem ser encontradas na literatura, mas geralmente, TA é o uso de conhecimentos científicos para proporcionar o melhor posicionamento do produto a ser aplicado no alvo com a quantidade necessária de forma econômica gerando o mínimo de contaminações ao meio ambiente (MATUO, 1990; BOLLER et al., 2008). Outros autores, especificam que no caso de aplicação de produtos fitossanitários podem-se atribuir ainda as informações de formulações, adjuvantes, pulverização, alvos, recursos humanos, tecnologia de informação e ambiente, visando atingir o alvo de forma correta, segura e responsável. Embora a TA esteja fortemente associada a aplicação de produtos fitossanitários, seu uso vem ganhando relativa importância na distribuição de insumos agrícolas na lavoura. O uso da Agricultura de Precisão (AP) contribuiu para tal relevância, devido a necessidade da compreensão da variabilidade existente para ter maior controle na aplicação e assim assegurar melhor qualidade na operação e na distribuição do produto. De acordo com MOLIN et al. (2015) a principal prática efetuada na AP, no mundo e no Brasil, é a estratégia de recomendação por meio da gestão localizada de corretivos e fertilizantes, sendo a aplicação normalmente realizada com base nos mapas de recomendação. Inclusive, quanto à aplicação de corretivos e fertilizantes, a TA tem sido muitas vezes esquecida, implicando em perda de eficiência do fertilizante aplicado devido à baixa qualidade na aplicação. Devido à necessidade de manejos mais sustentáveis e menos danosos ao meio ambiente, são necessários estudos do comportamento da variabilidade do processo para a aplicação de corretivos e fertilizantes, bem como de produtos fitossanitários, a fim de otimizar os recursos disponíveis e reduzir custos durante as aplicações. Pesquisadores vem atuando nessa linha de pesquisa na tentativa de minimizar perdas e outros problemas, bem como têm buscado novos conceitos na aplicação e novas tecnologias (CARNEIRO, 2015). Dessa forma, abordaremos resumidamente sobre os aspectos que tangem a qualidade das operações agrícolas mecanizadas para a aplicação de fertilizantes e de produtos fitossanitários com o uso do CEQ (Controle Estatístico de Qualidade), relatando inicialmente as formas de aplicação e as possíveis causas que afetam a qualidade de distribuição e como o CEQ pode ser inserido dentro da TA. O objetivo deste capítulo é mostrar o uso e os benefícios da aplicação do CEQ na Tecnologia de Aplicação como ferramenta capaz de realizar o monitoramento das operações agrícolas, contribuindo para uma melhor qualidade operacional e auxiliando a gestão nas tomadas de decisões.

2 Tecnologia de Aplicação

2.1 Aplicação de corretivos e fertilizantes

Antes de iniciarmos as explicações quanto à forma de aplicação desses tipos de insumos, é importante definirmos algumas terminologias que são muito empregadas, como: Corretivo – substância adicionada ao solo para melhorar seu pH ou propriedades físicas, como exemplo: calcário, gesso, turfa (POTAFOS, 1998);

Fertilizante – qualquer material natural ou manufaturado adicionado ao solo com a finalidade de suprir um ou mais nutrientes da planta. Geralmente, o termo é utilizado para designar material manufaturado, com exceção de calcário e gesso (POTAFOS, 1998); Vazão do dosador -quantidade do produto aplicado por unidade de tempo, como exemplo: kg min1 (MILAN & GADANHA JÚNIOR, 1996); Dosagem - quantidade aplicada do produto em determinada área, por exemplo: kg ha -1; t ha-1 (MILAN & GADANHA JÚNIOR, 1996). Na Figura 1 são mostradas as máquinas para aplicação de corretivos (A.) e fertilizantes (B.)

A.

Fonte: Autores B.

Fonte: Autores

Figura 1. Tecnologia de aplicação na distribuição de corretivos (A) e fertilizantes (B).

A aplicação dos produtos pode ser realizada antes do plantio (calcário, gesso, fosfato, entre outros), durante o plantio e após o plantio (fertilizantes, principalmente). Existem no mercado produtos à base líquida, mas geralmente aplica-se produtos farelados (corretivos de solo) e produtos sólidos (fertilizantes). Existem no mercado alguns tipos de máquinas para aplicação de corretivos e fertilizantes, que podem ser classificadas quanto à forma de distribuição (à lanço, em faixas ou em linhas individuais), quanto à fonte de potência (animal, tratorizada ou autopropelido), quanto aos mecanismos dosadores (gravimétrico ou volumétrico) e distribuidores (queda livre, centrífugo ou pendular). O mecanismo dosador pode ser gravimétrico (Figura 2A) ou volumétrico (Figura 2B (MILAN & GADANHA JÚNIOR, 1996).

A.

Fonte: BALASTREIRE & COELHO (2000) B.

Fonte: BALASTREIRE & COELHO (2000); MILAN & GADANHA JÚNIOR (1996).

Figura 2. Mecanismos dosadores gravimétricos (A.) e volumétricos (B.).

O mecanismo dosador é responsável por conduzir o fertilizante ou corretivo presente no reservatório para o mecanismo distribuidor, que vai aplicar o produto na superfície do solo. Os mecanismos distribuidores são classificados como: queda livre (Figura 3A), centrífuga (Figura 3B) e pendular (Figura 3C) (BALASTREIRE & COELHO, 2000). A. Fontes: Adaptado DE SMITH ET AL. (1994); MILAN & GADANHA JÚNIOR (1996) B.

C.

Fonte: METALÚRGICA SCHWALM (2020) Figura 3. Tipos de mecanismos distribuidores: queda livre (A.), centrífuga (B.) e pendular (C.).

Para fertilizantes, deve-se observar as características físicas, químicas e físico-químicas do produto, pois, é de suma importância a realização dessa caracterização. Embora seja importante, essa prática ainda é pouca utilizada. Dentre as características físicas, as mais importantes, são: ângulo de repouso (Figura 4A e B), granulometria (Figura 4C e D) densidade ou massa específica (Figura 4E e F) e o teor de água, pois estas características têm grande influência na qualidade de distribuição dos produtos e no desempenho dos equipamentos (MILAN & GADANHA JÚNIOR, 1996). A. Fonte: autores

B.

Fonte: Autores Fonte: Autores

C.

Fonte: Autores D.

Fonte: Autores

E.

Fonte: Autores F.

Fonte: Autores

Figura 4. Caracterização dos fertilizantes por meio do ângulo de repouso (A. e B.), granulometria (C. e D.) e densidade (E. e F.).

A granulometria tem grande importância no lançamento mecânico do produto. Produtos com granulometria muito fina podem dificultar a regulagem do equipamento, bem como ocasionar maior deriva devido ao vento, aumentando as perdas e a ineficiência da aplicação. Outro fator relacionado à granulometria, é sua relação com a reatividade do calcário. A granulometria interfere no poder relativo de neutralização total (PRNT), juntamente com o equivalente de carbonato de cálcio (ECaCO3). O ângulo de repouso é um indicador de tendência de escoamento do produto dentro dos equipamentos distribuidores, sendo que, quanto maior o valor do ângulo, menor a facilidade de escoamento (LUZ, 2010). Produtos com baixa escoabilidade, dificultam a distribuição dos mesmos e possuem ângulos de repouso maiores que 50°, porém produtos que apresentem ângulos menores que 40° têm maior escoabilidade (ENCICLOPÉDIA AGRÍCOLA BRASILEIRA, 1994). Além do tamanho e formato das partículas, também é importante garantir melhores aspectos no que tange a fluidez, higroscopicidade e empedramento, pois isso vai ocasionar em menor superfície de contato e exposição ao meio. Independente da atividade a ser realizada, deve-se empregar técnicas visando sustentabilidade, englobando aspectos ambientais, econômicos e sociais. A adoção do manejo “4C”, confere o emprego sustentável, utilizando-se de: fonte certa, dose certa, hora certa e local certo (ROBERTS, 2007). Embora pareça óbvio, o emprego dessas técnicas proporciona melhor qualidade da operação agrícola mecanizada e melhor eficiência do produto aplicado. Quando remetemos ao conceito de qualidade, logo temos a percepção de algo que tenha sido feito dentro de parâmetros aceitáveis para a padronização do produto ou serviço, por essa razão, HART &

BOGAN (1994) explicita que o desafio da qualidade é controlar a variabilidade entre coisas equivalentes, de modo que essas reincidam sobre limites aceitáveis. Na operação agrícola mecanizada de distribuição de corretivos e fertilizantes, os parâmetros avaliativos de qualidade seguem abaixo, conforme LUZ (2010): Perfil longitudinal: distribuição do produto no sentido de deslocamento da máquina. Perfil transversal: distribuição do produto no sentido perpendicular de deslocamento da máquina, definido pela largura ou faixa total do alcance de aplicação. Segregação: pode ser física e química, é o processo que ocorre nas distribuições granulométricas originais do produto quando lançado mecanicamente. Simetria: referência do posicionamento do produto em relação ao eixo da aplicação, no qual verifica-se a quantidade de distribuição do lado esquerdo e lado direito (LUZ, 2010), sendo o resultado expresso de acordo com a Equação 1:

CS = Dose média do lado direito (kg ha

-1)

Dose média do lado esquerdo (kg ha

-1) (1)

Eficiência: diversas técnicas têm sido empregadas ultimamente em busca de melhores eficiências. Uma forma de aferir a eficiência quanto à aplicação de fertilizantes e/ou corretivos de solo é a conferência da dose desejada versus dose aplicada. Fórmulas, como a encontrada abaixo (Equação 2), são parâmetros utilizados que asseguram esse critério, dessa forma é possível aferir se as técnicas que estão sendo empregadas estão contribuindo para melhoria da qualidade de operação agrícola mecanizada.

Eficiência (%) = Dose técnica requerida Dose real empregada x 100 (2)

Com a expansão de áreas agrícolas, a aplicação mecanizada de fertilizantes tem se apresentado fundamental para o aumento do desempenho operacional, por otimizar o tempo de trabalho durante a aplicação de fertilizantes na lavoura (CARNEIRO, 2015). Porém, deve-se prezar também a qualidade operacional tendo cuidado durante a aplicação dos produtos, pois a adubação interfere diretamente na produtividade. Quando a aplicação de fertilizante é feita de forma adequada, de acordo com a análise do solo e a necessidade da cultura, é proporcionado o desenvolvimento satisfatório da cultura, obtendo-se a produtividade esperada (BAIO et al., 2012). Todavia, aplicação em excesso acarreta danos ao meio ambiente, fitotoxidade à planta e semente (na semente é comum ocorrer efeito salino), além de gerar maior gasto do produto. Em contrapartida, quando há deficiência de nutrientes, existe maior probabilidade de redução de produtividade por não atender à necessidade da cultura (MILAN & GADANHA JÚNIOR, 1996; MOTOMIYA et al, 2009).

2.2 Aplicação de produtos fitossanitários

A agricultura caracteriza-se por inúmeros desafios para uma produção com qualidade e alta produtividade e, dentre estes, está o controle eficaz de organismos-alvo, tais como doenças, insetospraga e plantas daninhas. Uma das alternativas para minimizar o problema é a aplicação de produtos fitossanitários, que evita ou diminui a presença destes organismos. Entretanto, aplicar o produto com acurácia e uniformidade não é tarefa fácil, sendo fundamental entender como a técnica de aplicação pode aumentar o controle e contribuir para o manejo mais adequado de cada organismo alvo. A Tecnologia de Aplicação (TA) deve ser planejada de maneira responsável e sustentável, sempre visando minimizar o potencial de danos à saúde humana, animal e aos recursos naturais. Para isso, devese saber qual é o alvo biológico que precisa ser controlado; qual o tratamento mais adequado; como

realizar uma aplicação eficaz; e como realizar o tratamento com o menor impacto ao ambiente, para assim garantir melhor qualidade na pulverização. Quando se pensa em TA, deve-se ter em mente que fatores como o alvo a ser atingido, as características do produto utilizado, a máquina, o momento da aplicação e as condições ambientais não estarão agindo de forma isolada. Sendo que, a interação destes fatores está diretamente relacionada com a eficácia e a segurança das aplicações. O princípio básico da TA é a divisão do líquido a ser aplicado em gotas, multiplicando o número de partículas (gotas) que carregam os princípios ativos em direção aos alvos da aplicação. MATUO (1990) classifica o termo Tecnologia de Aplicação como o emprego de todos os conhecimentos que proporcionam a colocação correta do produto biologicamente ativo no alvo, em quantidade necessária, de forma econômica. BOLLER et al. (2008) acrescenta que a Tecnologia de Aplicação deve ser empregada, gerando o mínimo de contaminação e segurança ao homem e ao meio ambiente.

2.2.1 Critérios de qualidade para aplicação de produtos fitossanitários

GANDOLFO & ANTUNIASSI (2019), relatam que a identificação de problemas pontuais através de inspeções de rotina, permite fazer uma análise de recorrência de falhas, identificando a causa dos erros e separando por causas (usuário, projeto, componente, etc.), resultando em melhorias técnicas e operacionais, aumentando a qualidade da pulverização ao longo do tempo.  Pontas de pulverização A ponta de pulverização é um componente extremamente importante na qualidade da operação. Canova (2015), comenta que a combinação de tipos de ponta e pressão de trabalho determina o tamanho de gotas aplicadas, que afeta ambos, a cobertura do dossel da planta e o potencial de deriva da gota. O sucesso de uma aplicação segundo ANTUNIASSI & BAIO (2008) está relacionado à seleção das pontas de pulverização, ao ajuste de volume de calda, aos parâmetros operacionais, às condições ambientais e ao momento da aplicação. Uma ponta de pulverização não produz um único tamanho de gotas. Atualmente, estão disponíveis no mercado diversos tipos de pontas de pulverização (Figura 6) com diferentes características de tamanho de gotas e distribuição do jato, visando atender as diversas finalidades e condições operacionais (FONTES, 2012).

A. B. C. D.

Fonte: TEEJET (2014).

Figura 6. Alguns exemplos de ponta de pulverização: A. Pontas de alta vazão de jato duplo com indução de ar; B. Ponta de jato plano duplo com indução de ar; C. Ponta de jato plano de faixa ampliada e D. Pontas de jato cone vazio.

 Tamanhos de gotas BALS (1978) ressalta que a uniformidade no espectro de tamanho de gotas em dimensões apropriadas é o que proporciona melhores resultados no alvo, de forma que a desuniformidade encontrada na pulverização resulta em baixa qualidade e menor controle do alvo. A combinação de tipos de ponta e pressão de trabalho determina o tamanho de gotas aplicadas, afetando a cobertura do dossel da planta e o potencial de deriva da gota.

Pontas do pulverizador é um componente responsável por fragmentar a solução da pulverização em pequenas gotas (MATUO et al., 2005). A seleção das pontas está diretamente relacionada ao alvo, produto utilizado, critério econômico e ambiental (LEITE & SERRA, 2013). Para se caracterizar a pulverização em relação a um tamanho que represente a população de gotas geradas, usa-se o conceito de Diâmetro Mediano Volumétrico (DMV), que representa o diâmetro da gota que divide o volume pulverizado em duas partes iguais, isto é, metade do volume pulverizado está contido em gotas menores que o DMV e a outra metade em gotas maiores que o DMV. Segundo ANDEF (2004), esse espectro de gotas é classificado em “muito finas”, “finas”, “médias”, “grossas” e “muito grossas”. Na Figura 7 é possível verificar a classificação de acordo com o DMV e no potencial de risco de deriva (PRD), segundo PALLADINI & SOUZA (2007).

Fonte: PALLADINI & SOUZA (2007). Figura 7. Classes de tamanho de gotas, segundo as normas ASAE S-572 e BCPC, com características correspondentes (DMV e PRD).

Desprezando-se em princípio os riscos de perdas e deriva, quanto menor o tamanho das gotas geradas maior o número de gotas disponíveis para uma determinada quantidade de líquido, ampliandose assim a probabilidade de se atingir os alvos.  Taxa de aplicação ou Volume de aplicação Quanto à taxa de aplicação ou volume de aplicação, PALLADINI & SOUZA (2005) relatam que não há um volume fixo de calda a ser utilizado por hectare, sendo o volume de aplicação uma função de variáveis, como tipo de pulverizador, porte das plantas, espaçamento entre linhas, densidade de plantio, condições climáticas, tipo de praga a ser controlada e o estádio vegetativo da planta, entre outros. Há uma tendência de reduzir o volume de aplicação, aumentando a eficiência operacional, haja vista que o tempo gasto para reabastecimento altera o rendimento operacional da pulverização. RAETANO (2011) cita que para reduzir o volume de calda, proporcionando cobertura desejada no alvo, tem-se adotado a redução do tamanho das gotas, porém há uma maior possibilidade de deriva. À medida que se reduz o volume de aplicação, a tendência é produzir gotas menores. O número e tamanho de gotas que se depositam por unidade de área do solo ou da superfície foliar desempenha um papel preponderante na eficiência das aplicações (COSTA, 2009). Uma distribuição uniforme da densidade de gotas de um determinado diâmetro possibilita o sucesso da aplicação, mesmo com a utilização de baixos volumes de calda, o que aumenta a importância de se conhecer a melhor combinação entre densidade e diâmetro de gotas, cujo controle é realizado, via pulverização (FERREIRA, 2003).  Cobertura do alvo Uma aplicação adequada é aquela que é realizada no momento correto, proporcionando cobertura suficiente do alvo e que deposita a quantidade de defensivo necessária para eliminar ou minimizar o problema para não gerar danos econômicos (MATUO, 1990), respeitando a segurança do operador e o meio ambiente. É comum a adoção da equação proposta por COURSHEE (1967) para expressar a cobertura de um determinado alvo (Equação 3).

C=

15 x V x R x K2 A x D (3)

Em que: C = Cobertura (% área); V = volume de aplicação (L ha-1); R = taxa de recuperação (% do volume aplicado que é captado pelo alvo); K = fator de espalhamento das gotas; A = superfície vegetal existente por hectare; D = diâmetro das gotas

Por esta equação, a cobertura pode ser melhorada com o aumento do volume de calda por unidade de área (taxa de aplicação). É possível analisar a cobertura de pulverização com o uso de papel hidrossensível. Mesmo apresentando algumas desvantagens, o uso do papel hidrossensível é uma prática de baixo custo e importante à nível de campo, fornecendo informações importantes para a análise qualitativa da pulverização, como porcentagem de cobertura, densidade de gotas e DMV. Alguns softwares e aplicativos têm sido desenvolvidos, facilitando essa análise à nível de campo, como DepositScan®; DropScope®; Gotas®; AgroScan®, e entre outros. Na Figura 8 é possível visualizar a cobertura das gotas no alvo com o uso de papel hidrossensível.

A. B.

Fonte: SOUZA, L.F. (2020) C.

Fonte: SOUZA, L.F. (2020) Figura 8. Exemplo de cobertura de alvo após a pulverização: A. e B. uso de papel hidrossensível em posições distintas para aferição da quantidade de produto chegue ao alvo; C. aspecto visual entre papel hidrossensível e cobertura encontrada no alvo.

 Condições meteorológicas As aplicações de agroquímicos sofrem grande influência das condições ambientais. Diferentes condições ambientais podem gerar comportamentos diferentes, para um mesmo tamanho de gotas (CHRISTOFOLETTI, 1996). Fonte: SOUZA, L.F. (2020)

As condições climáticas que devem ser observadas referem-se à temperatura do ar, umidade relativa do ar, velocidade do vento, presença do orvalho, ocorrência de chuvas logo após as aplicações (BOLLER et al., 2008) e radiação solar.  Alvo Saber qual é o alvo da aplicação, se é uma planta daninha, inseto-praga ou doença, bem como a sua localização é fundamental para que se faça a escolha técnica mais adequada para a aplicação do produto fitossanitário (ANTUNIASSI et al, 2008). Outro fato muito importante é quantidade de alvos diferentes a serem atingidos, o que muitas vezes implica na mistura de produtos fitossanitários em um mesmo compartimento para serem usados na mesma aplicação. Tal prática requer ainda mais atenção e cuidados, a fim de se evitar precipitações ou quaisquer alterações que possam comprometer a qualidade da aplicação e do equipamento utilizado (ADEGAS & GAZZIERO, 2020).  Máquina Quanto aos fatores relacionados à máquina aplicadora de produtos fitossanitários, os dispositivos geradores das gotas, denominados de pontas de pulverização, são os elementos mais importantes de um pulverizador, pois são responsáveis pela vazão da barra, taxa de aplicação, tamanho das gotas formadas e sua distribuição sobre o alvo (BOLLER & RAETANO, 2011). Há no mercado diversos tipos disponíveis de máquinas para aplicação de produtos fitossanitários. Um cuidado a ser observado é o espaçamento entre bicos, pois o espaçamento correto junto com a altura da barra irá realizar a distribuição do produto de forma eficaz no alvo. Atenção deve ser dada a estabilidade da barra (horizontal e vertical) durante o deslocamento da máquina, para que não ocorra o efeito “chicoteamento” da barra, prejudicando a qualidade da aplicação.

3 Controle de qualidade na tecnologia de aplicação

Dados da FAO (2017) indicam que a população mundial tende a crescer significativamente, de modo que para atender a essa população, a produção de alimentos terá que aumentar cerca de 70%. Para atender a esse aumento, as companhias tendem a ser mais competitivas e a buscarem maior eficiência operacional, para isso torna-se necessário monitorar a variabilidade existente entre as operações a fim de reduzir as perdas, detectando e corrigindo erros ocorridos durante as operações agrícolas. Devido à importância da melhoria e manutenção da qualidade para o sucesso de qualquer sistema produtivo, avaliar as operações mecanizadas na agricultura se faz necessário devido aos elevados índices de variabilidade de fatores não controláveis (VOLTARELLI, 2013). Diante disso, o CEQ vem se destacando como grande aliado para a detecção de falhas e erros que podem ocorrer durante alguma operação agrícola. Por meio do uso das ferramentas de controle do CEQ, é possível ter a melhoria da qualidade dos sistemas agrícolas e o monitoramento da variabilidade destes sistemas. O CEQ, incialmente foi aplicado no setor industrial, porém com o passar do tempo, foi utilizado na agricultura, pois percebeu-se a importância do monitoramento da qualidade das operações agrícolas mecanizadas. O CEQ tem sido aplicado em vários trabalhos de mecanização agrícola, como: MENEZES et al. (2018); SANTOSet al. (2019), TAVARESet al. (2018); GÍRIOet al. (2019); e na área de sensoriamento remoto, como CARNEIRO et al. (2019a), CARNEIRO et al. (2019b), dentre outros. Esses autores perceberam que o uso dessa análise estatística facilitou o acompanhamento do processo, possibilitando melhoria da gestão da qualidade operacional, reduzindo a variabilidade e auxiliando nas tomadas de decisão. De acordo com MONTGOMERY (2016) variabilidade é inversamente proporcional a qualidade. Embora já seja bastante usado nos sistemas agrícolas mecanizados, como semeadura, plantio e colheita, na Tecnologia de Aplicação seu uso é bem incipiente.

3.1 Monitoramento da qualidade na aplicação de corretivos e fertilizantes

Quanto à operação de aplicação de corretivos e fertilizantes, algumas falhas podem ocorrer durante a aplicação, como: regulagens inadequadas, desconhecimento da caracterização dos

fertilizantes, segregação, topografia da área e entres outras. Para facilitar os aspectos que podem interferir neste processo, foi confeccionado o diagrama de causa e efeito (Figura 9), assim é possível visualizar alguns erros e fatores que podem ser encontrados durante a operação e como evitá-los.

Fonte: CARNEIRO (2015) adaptado pelos autores. Figura 9. Diagrama de causa e efeito para a distribuição de fertilizantes e corretivos.

A agricultura de precisão (AP) tem corroborado no mapeamento da variabilidade (MOTOMIYA et al., 2011). Para a aplicação de corretivos e fertilizantes, têm-se adotado os mapas de distribuição a taxa variável (MOTOMIYA et al., 2014). Os mapas de distribuição de fertilizantes com taxa variável (Figura 10) estão sendo bastante empregados por facilitar a identificação das regiões, onde haverá ou não aplicações de dosagens diferenciadas (MOLIN et al., 2006). Ainda os mesmos autores explicam que a distribuição desses produtos em equipamentos agrícolas é feita por meio de dispositivos que alteram a vazão da distribuição.

Fonte: MOLIN et al. (2015) Figura 10. Aplicação de forma localizada por meio de mapas de recomendação (A.) e sensores (B.).

O CEQ possui sete ferramentas, sendo: histograma; fluxograma; diagrama de Pareto; folha de verificação; Controle Estatístico de Processo (CEP); diagrama de causa e efeito (MONTGOMERY, 2016). Por meio do CEP é possível observar, através das cartas de controle, se houve falhas ou não durante a operação, e essa identificação de falhas ocorre quando há presença de pontos fora de controle ocasionados por causas especiais, e estas por sua vez afetam a qualidade do processo causando maior variabilidade. Dessa forma, o uso do CEQ auxilia na qualidade da gestão como também nas precauções que se devem adotar durante as operações, com o intuito de reduzir os erros, como: menor perda de produtos (matéria-prima) e o aumento da produtividade (IGNÁCIO, 2010). Com o uso do CEP é possível monitorar a estabilidade do processo e acompanhar os seus indicadores de qualidade ao longo do tempo, sendo que, no gerenciamento de processos, é possível obter melhor padrão de qualidade com menor variabilidade desses indicadores e redução de custos de produção (ROSA, 2015). Ainda há poucos trabalhos monitorando a qualidade da aplicação de corretivos e fertilizantes, dentre eles, pode-se citar alguns trabalhos como: CARNEIRO (2016), CARNEIRO (2017a e 2017b). Esses trabalhos mostram novos conceitos de adubação por possuírem adubadora-formuladora com reservatório individualizado, em que permite a aplicação dos nutrientes (N-P-K) de forma mais precisa. Dessa forma, haverá menor interferência do efeito da segregação (Figura 12B e C), afetando o ângulo de repouso, algo comum quando utilizado adubos formulados, pois os grânulos de nitrogênio (N), fósforo (P) e potássio (K) possuem granulometria e ângulo de repouso diferentes como também foi constatado por CARNEIRO (2015). Para a redução do efeito da segregação desuniforme ao longo da aplicação de fertilizantes, LUZ (2012) apresentou em seu trabalho formas alternativas para evitar este tipo de problema por meio da mistura complexa ou granulada (Figura 11D), proporcionando aplicação uniforme do produto e com nutrição equilibrada.

A.

Fonte: LUZ (2012). C. B.

Fonte: LUZ (2012).

D.

Fonte: LUZ (2012). Figura 11. Ausência(A. e D.) e presença (B. e C.) de segregação dos nutrientes dentro do reservatório do equipamento agrícola.

Fonte: LUZ (2012).

CARNEIRO (2016), CARNEIRO (2017a e 2017b) avaliou a adubadora (Figura 12A) com compartimentos individualizados para cada nutriente (Figura 12C e D), sendo um novo conceito de aplicação, adotado o CEQ para o monitoramento da qualidade de operação, permitindo a identificação das falhas ocorridas ao longo da operação, que foram elencadas e aparentadas no diagrama de Ishikawa (Figura 9). A adubadora-formuladora pode ser vista na Figura 12A, sendo constituída pelos seguintes componentes: (1) reservatório da adubadora, (2) disco de corte, (3) tubos, (4) haste, (5) discos recortados e (6) barra de pulverização (CARNEIRO et al., 2017b).

A.

Fonte: CARNEIRO et al (2017a)

C. B.

Fonte: CARNEIRO (2015)

D.

Fonte: CARNEIRO et al (2017b) Fonte: CARNEIRO et al (2017b)

Figura 12. Distribuição individualizada dos nutrientes N-P-K por meio da adubadora formuladora.

Dentre as ferramentas do CEQ, CARNEIRO et al. (2017b) utilizaram o Controle Estatístico de Processos (CEP) por meio das cartas de controle de valores individuais e de amplitude móvel, sendo uma ferramenta bastante utilizada nas operações agrícolas. Foram confeccionadas cartas de controle individuais e de amplitude móvel para cada nutriente analisado no trabalho, como ureia protegida (Figura 13A), MAP - fosfato monoamônico (Figura 13B) e cloreto de potássio (Figura 13C), sendo os tratamentos com e sem aplicação simultânea de fertilizante e herbicida na cultura da cana-de-açúcar.

Fonte: CARNEIRO et al (2017b) Fonte: CARNEIRO et al (2017b)

C.

Fonte: CARNEIRO et al (2017b) Figura 13. Distribuição individualizada dos nutrientes ureia (N), MAP (P) e cloreto de fósforo (K).

CARNEIRO et al. (2017b) perceberam que, por meio da utilização do CEQ foi possível detectar as falhas ocorridas (Figura 15), devido à presença de pontos fora de controle (Figura 14). O conhecimento das falhas ou dos fatores que afetam a qualidade da operação facilita tomadas de decisões e práticas que reduzem esses erros, auxiliando a gestão. Como por exemplo na Figura 14, observa-se o acúmulo de restos de palhadas, tal condição pode estar associada a regulagem inadequada, como excesso de velocidade e disco de corte, fatores que podem ser corrigidos na próxima vez em que se for realizar essa mesma operação, havendo redução desse tipo de erro e o aumento da qualidade.

Fonte: Autores.

Figura 14. Detecção de falhas ocorridas durante a aplicação de fertilizantes na cultura da cana-deaçúcar.

O CEQ mostra-se relevante na análise estatística por proporcionar maior entendimento do comportamento dos dados, além de facilitar a visualização do processo operacional e permitir a identificação das falhas ocorridas (Figura 14) para que da próxima vez haja menos interferência de causas especiais para que o processo tenha apenas as causas naturais, que são inerentes ao processo, e que não afeta a qualidade e nem deixa o processo instável.

3.2 Monitoramento da qualidade na aplicação de produtos fitossanitários

A TA é composta principalmente pelos componentes: alvo; ambiente; pulverização; recurso humano e tecnologia de informação; e calda. Pesquisadores têm percebido que há grande interferência na qualidade do controle do tamanho de gota e quanto ao volume de calda. Com os avanços da TA tem se buscado a diminuição do volume de calda, que pode causar deposição irregular e má distribuição (REIS et al., 2010). Com isso, o CEQ, é uma estatística com grande relevância para o monitoramento da qualidade, tendo potencial de uso por proporcionar melhoria na gestão da qualidade, detecção de falhas como também dos fatores que podem ocasionar a redução da variabilidade. Dentre as ferramentas do CEQ, o diagrama de causa e efeito (Figura 15) ou diagrama de Ishikawa ou fatores 6 M’s (meio ambiente, máquina, matéria prima, mão de obra, medição e método), é uma ferramenta em que é elencado as falhas ou fatores e que vão afetar na qualidade da distribuição do produto aplicado.

Fonte: Autores.

Figura 15. Diagrama de causa e efeito da tecnologia de aplicação de produtos fitossanitários.

PECHE FILHO (2009) elencou alguns indicadores de qualidade que podem ser utilizados pelo CEQ, como pode ser visto na Tabela 1.

Tabela 1. Principais indicadores de qualidade operacional da tecnologia de aplicação. Operação Indicadores de qualidade

Tecnologia de aplicação de produtos fitossanitários

Regularidade da vazão nos bicos de acordo com o produto Regularidade da pressão de acordo como produto Uniformidade de cobertura Fonte: Centro de Engenharia e Automação do Instituto Agronômico de Campinas – IAC (2009)

A construção de um diagrama de causa e efeito facilita a visualização dos fatores envolvidos na operação. REIS et al. (2010) comenta que durante a aplicação, grande parte dos produtos pulverizados são perdidos. Saber quais os fatores que corroboram para essa perda, é um mecanismo de gestão em que o CEP pode ser utilizado. Ferramentas que monitoram a cobertura do alvo (diâmetro das gotas e volume de calda) e deriva auxiliam para obter um melhor resultado. Outro fator que exerce influência na aplicação é o índice de área foliar e a arquitetura da planta, esses fatores interferem na cobertura das folhas e na penetração da calda no dossel por meio da pulverização (SILVA et al., 2016).

SOELA et al. (2019), avaliaram a qualidade da deposição de calda aplicada nas folhas do café por meio da aplicação aérea utilizando o Aeronaves Remotamente Pilotadas (ARP) em função das alturas de voo. Esses autores avaliaram a qualidade por meio das cartas de controle e puderam verificar que a aplicação se mostrou com boa qualidade operacional, por ter apresentado menor risco de deriva e melhor eficiência, como visto na Figura 16.

Fonte: SOELA et al. (2019). Figura 16. Cartas de controle de valores individuais para o indicador deposição superior em função da altura de voo.

REIS et al. (2010) analisaram a variabilidade da calda da aplicação aérea na cultura da soja por meio das cartas de controle e constataram que para o indicador de qualidade da cobertura da calda houve a presença de causas especiais no terço superior (Figura 17A) e médio (Figura 17B) da planta, deixando o processo instável ou fora de controle. A. B. Fonte: REIS et al. (2010) Figura 17. Cartas de controle de valores individuais para a cobertura da calda no terço superior (A) e médio (B) da soja.

Fonte: REIS et al. (2010)

Como pôde ser observado na Figura 17, houve a presença de pontos de controle. Quando o ponto fica destacado na carta de controle, significa que o ponto está fora de controle devido à atuação de causas especiais no processo e que tal causa deve ser monitorada para que esse erro seja corrigido; entretanto quando os pontos estão entre os limites de controle, ou seja, não há nenhum ponto em destaque não tem causas especiais e o processo está sob controle (NORONHA et al., 2011). Por meio das cartas de controle é possível verificar se o processo é estável ou não. Quando há atuação de causas especiais há presença de pontos fora de controle, afetando no aumento da variabilidade do processo; todavia, quando o processo está sob controle, este é influenciado apenas pelas causas naturais (COSTA et al., 2005). ULCHAK (2016) verificou o controle da qualidade das operações silviculturais, como pulverizações, por meio de cartas de controle e, para o autor, as avaliações mostraram que de maneira geral a qualidade das operações tende a aumentar com o decorrer do tempo, no entanto pode haver outros fatores que interferem na qualidade, tais como a metodologia de avaliação empregada. Em complemento às cartas de controle, é recomendado a utilização da ferramenta de qualidade como os gráficos sequenciais ou run charts. PAIXÃO (2015) relata que as run charts são análises complementares do CEP, atuando na constatação da qualidade do processo, por permitir por meio dos gráficos a detecção de padrões e aleatoriedade, ocasionados por causas especiais. Outra análise possível de ser realizada pelo CEQ é o histograma, que é o monitoramento por meio do diagrama de distribuição de frequência. Na TA tal análise é utilizada para aferir a largura da faixa efetiva de pulverização, como pode ser visto na Figura 18B. A.

Fonte: AGROEFETIVA (2019) citado por Carvalho et al. (2019).

B.

Fonte: AGROEFETIVA (2018) citado por CARVALHO et al. (2019). Figura 18. (A.) Monitoramento da qualidade da aplicação aérea e, (B.) Histograma do indicador faixa de deposição total.

Outra ferramenta do CEQ, é o índice de capabilidade ou capacidade do processo. Nesta análise é estabelecido alguns parâmetros como limite específico superior (LES) e limite específico inferior (LEI), por meio desta análise é possível compreender o comportamento dos dados, identificando falhas ocorridas durante a operação e que poderão ser melhoradas através do monitoramento e redução destes

erros. ROSA (2015) sugere que ao se detectar uma falha, deve-se corrigi-lo o mais rápido, pois a demora pode resultar em perdas irreversíveis ao produto final. Quanto aos Limites específicos (superior e inferior), estes podem ser especificados através de pesquisas, embasamento literário ou “brainstorming”.

O “brainstorming” é um método que reúne conjunto de ideias resultantes de reuniões entre um grupo de pessoas, que procuram solucionar o problema, com o intuito de estabelecer padrões para determinado processo e a obtenção do aumento da qualidade (PAIXÃO, 2015; SELEME & STADLER, 2008). Exemplificando sobre os índices de capabilidade, primeiramente é necessário o estabelecimento do limite específico superior (LES) e inferior (LEI), como também é preciso colocar a meta ou alvo. Na Tabela 2, é possível observar alguns limites desejados da aplicação em função do indicador produto e cobertura de gotas cm-².

Tabela 2. Recomendações do uso da cobertura das gotas em função do produto.

Produto Cobertura (gotas cm-2)

Inseticidas sistêmicos 20 – 30

Inseticida de contato 50 – 70

Herbicidas pré-emergentes Herbicidas pós-emergentes sistêmicos Herbicidas pós-emergentes de contato Fungicidas sistêmicos Fungicidas de contato Fonte: SENAR (2018). 20 – 30 20 – 30 30 – 40 50 – 70 > 70

Após a definição dos limites específicos adequados para a melhoria da qualidade da operação TA (Tabela 2), confecciona-se o índice de capabilidade por meio de softwares estatísticos. Na Figura 19 é possível observar a análise de capabilidade.

A.

Fonte: MÜLLER (2017). B.

Fonte: MÜLLER (2017).

Fonte: MÜLLER (2017). Figura 19. Exemplificações do uso do índice de capacidade de processo para o monitoramento de operações agrícolas.

Algumas ferramentas citadas neste capítulo têm como objetivo monitorar o processo, tais como os fatores que afetam na qualidade (vento, temperatura, umidade do ar, velocidade de deslocamento, vazão, espectro de gotas, e outros), detectando se o processo atende ou não as exigências de qualidade requerida.

Fonte: MÜLLER (2017).

4 Tendências e desafios

Novos desafios são colocados no dia a dia com a busca por melhores rendimentos operacionais, menores custos de produção, melhores ferramentas de gestão e controle em tempo real, objetivando-se com a melhor a qualidade nas operações agrícolas mecanizadas. Há uma tendência no uso da Agricultura de Precisão (AP), como a aplicação em taxa variável e controle individual de bicos, bem como o uso de controladores eletrônicos nos pulverizadores. Outra tendência crescente é uso de Aeronaves Remotamente Pilotadas (ARP), como pode ser visto na Figura 20, podendo ser de asa rotativa ou asa fixa que tenha apresentado bons resultados quanto à qualidade do serviço realizado. Um desafio quanto aos drones são as baterias que dependendo do modelo da aeronave possui baixa disponibilidade para sustentar o voo.

Figura 20. Aplicação aérea feita por meio de aviões e ARP (aeronave remotamente pilotada).

5 Considerações Finais

Percebe-se quanto a aplicação de fertilizantes e/ou corretivos de solo, bem como os produtos fitossanitários, que o sucesso da operação é dependente de vários fatores (controláveis e não controláveis). Para tal, é fundamental adequar as operações agrícolas relatadas neste capítulo com os fatores 6 M’s que foram mencionados. Ajustar as operações das distribuições dos fertilizantes e/ou corretivos de solo e também da pulverização com o meio ambiente e matéria-prima, tendo bons parâmetros de métodos e medição com a máquina bem regulada e mão de obra devidamente qualificada, são fatores que levarão a obtenção de uma melhoria na qualidade das operações agrícolas mecanizadas. Embora o CEQ tenha demonstrado em vários trabalhos bons resultados, ainda tem sido pouco explorado na Tecnologia de Aplicação, como na pulverização agrícola e na distribuição de fertilizantes e/ou corretivos. Estudos vem sendo desenvolvidos indicando que o CEQ possui promissoras ferramentas de monitoramento quanto à qualidade do processo da operação.

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