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Uso de aeronave remotamente pilotada para aplicação de produtos fitossanitários na cultura do café

O trabalho “Uso de aeronave remotamente pilotada para aplicação de produtos fitossanitários na cultura do café”, conquistou a primeira colocação no Congresso Científico da Aviação Agrícola 2023, que ocorreu durante o Congresso Avag 2023. A avaliação ficou a cargo do Conselho Científico formado por especialistas e doutores em agronomia e veterinária.

Publicado em: 09/10/23, 
às 16:20
, por IBRAVAG

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Autores:

João Paulo Arantes Rodrigues da Cunha
Instituto de Ciências Agrárias, Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia/MG, Brasil, jpcunha@ufu.br

Artur Rodrigues Junqueira
Instituto de Ciências Agrárias, Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia/MG, Brasil

Luana de Lima Lopes
Instituto de Ciências Agrárias, Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia/MG, Brasil

A cafeicultura impõe grandes desafios para a tecnologia de aplicação de produtos fitossanitários, visto que o dossel da cultura tem grande índice de área foliar. Neste contexto, o uso de aeronaves remotamente pilotadas (RPA) para pulverização pode auxiliar o seu manejo fitossanitário, inclusive em áreas de café de montanha. Uma das principais características desse tipo de aplicação é o uso de taxa de aplicação reduzida, o que aumenta a autonomia e a capacidade operacional do equipamento, no entanto, dificulta a boa cobertura dos alvos. Lan e Chen (2018) discutem a necessidade de mais pesquisas sobre proteção de plantas com RPA, principalmente devido ao declínio nas taxas de aplicação, incluindo outras questões como a altura de voo. O orifício das pontas de pulverização, em geral, é reduzido para obter uma taxa de aplicação menor diminuindo o tamanho das gotas, o que pode melhorar a cobertura, mas aumenta o risco de deriva. Em geral, gota menores são biologicamente mais ativas. Sendo assim, faz-se necessários estudos que aliem novas tecnologias de aplicação e uma deposição de calda com qualidade na cultura do café, a fim de fornecer dados e auxiliar na utilização de RPAs, comprovando sua eficácia e praticidade. Ainda faltam estudos sobre as melhores condições operacionais nas pulverizações em lavouras de café. Desta forma, o objetivo desse trabalho foi analisar a deposição de calda na cultura do café promovida por uma aeronave remotamente pilotada, empregando três tipos de pontas de pulverização e duas alturas de voo.

O presente trabalho foi realizado na fazenda experimental do Campus Glória, pertencente à Universidade Federal de Uberlândia. O clima da região foi classificado como Aw, pelo Sistema de Köppen, podendo ser definido como tropical úmido com inverno seco. O solo apresenta uma topografia levemente ondulada. Os estudos de deposição de calda foram feitos em uma área de café com plantas da cultivar Catuaí, com espaçamento entre linhas de 3,5 m e 0,6 m entre plantas, altura média de 2,1 m e projeção da copa com diâmetro de 1,7 m. As parcelas experimentais foram constituídas de 50 m de comprimento e 20 m de largura, com parcela útil de 40 m de comprimento e 16 m de largura, sendo o restante considerado bordadura. O experimento constou de 4 tratamentos (Tabela 1) e 5 repetições, cujo delineamento experimental foi inteiramente casualizado. Foi avaliada a deposição de calda nas folhas do dossel do café, considerando parte inferior e superior da planta de forma separada.

Foi utilizada uma aeronave remotamente pilotada DJI AGRAS MG-1P (dji.com/br/mg-1p), com depósito de calda de 10 L, 4 bicos de pulverização e 8 motores (130 rpm/volts). A altura dos bicos de pulverização foi de 2,0 e 3,0 m. A taxa de aplicação e a velocidade de deslocamento foram de 10 L ha-1 e 13,5 km h-1, respectivamente, e a faixa de aplicação utilizada foi de 4 m, para todos os tratamentos. Foram empregadas pontas de pulverização de jato plano XR 11001 (Teejet, EUA), com espectro de gotas finas a muito finas dependendo da pressão de trabalho (essas são as pontas que vêm orginalmente de fábrica com o equipamento); pontas de jato cônico vazio Kgf COAP 9001 (KGF, Brasil), com espectro de gotas muito finas, e pontas de jato plano com indução de ar AirMix 11001 (Agrotop, Alemanha), com espectro de gotas de média a fina, dependendo da pressão. Todos os espectros de gotas informados pelos fabricantes. Durante as aplicações, foram monitoradas as condições de temperatura, umidade relativa do ar e velocidade do vento, utilizando um termo-higro-anemômetro digital (modelo 4000, Kestrel, EUA). A temperatura variou de 29°C a 30°C, a umidade de 49% a 52% e a velocidade do vento de 2,6 a 4,8 km h-1. Para o preparo da calda de pulverização, adicionou-se em água um traçador composto do corante alimentício Azul Brilhante, na concentração de 50.000 mg L-1 para ser detectado por absorbância em espectrofotometria. Após a aplicação, foram marcadas 10 plantas ao acaso em cada repetição e, em cada planta, foi coletada uma folha na parte superior e uma folha na parte inferior. As folhas foram, então, colocadas em sacos plásticos e acondicionadas em recipientes providos de isolamento térmico e luminoso para o transporte até o Laboratório de Mecanização Agrícola da Universidade Federal de Uberlândia (Uberlândia, Minas Gerais, Brasil), local onde foram realizadas as análises. Em laboratório, adicionou-se 100 mL de água destilada a cada saco plástico. Estes foram fechados e agitados por 30 minutos em agitador pendular TE-240 (Tecnal, Brasil) a 250 rpm para a extração do traçador presente nas amostras. Em seguida, o líquido foi retirado e transferido para copos plásticos, os quais foram separados de acordo com seus tratamentos e números de repetições para posterior leitura de absorbância no espectrofotômetro. A área das folhas foi medida com um medidor de área foliar LI 3100C (Licor, USA). Através de curva de calibração, originada por meio de soluções-padrão do traçador, os dados de absorbância, obtidos no espectrofotômetro, foram transformados em concentração (μg L-1). De posse da concentração inicial da calda e do volume de diluição das amostras, determinou-se a massa de corante retida nas folhas coletadas nas parcelas. O depósito total foi dividido pela área de cada amostra, para obter-se a quantidade em μg de traçador por cm2 de área foliar. Visando compreender também a uniformidade de distribuição da calda ao longo do dossel, analisou-se também uma variável composta pelo cociente do depósito na parte superior pelo depósito na parte inferior. Os dados coletados foram submetidos à análise de variância e as comparações entre tratamentos, quando pertinente, foram feitas pelo teste de Tukey, a 0,05 de significância.

Analisando-se a deposição de calda nas folhas superiores do cafeeiro (Tabela 2), nota-se que houve diferença entre os tratamentos. Na altura de 3 m, as pontas de jato plano com e sem indução de ar se destacaram promovendo maior deposição, embora a ponta de jato cônico vazio não tenha se diferenciado da ponta de jato plano. A maior deposição foi obtida com a ponta de indução de ar. Em relação à altura de voo, não houve diferença de deposição de calda. Provavelmente, a menor deposição de calda com a ponta de jato cônico vazio possa ter ocorrido em função da pressão de trabalho. Embora a RPA não tenha manômetro, a vazão por ponta aproximada empregando-se duas pontas, 10 L ha-1, 13,5 km h-1 e 4 m de faixa é de 0,45 L min-1, o que corresponde a uma pressão de 400 kPa (4 bar). De acordo com o fabricante deste modelo de ponta, sua operação inicia-se a partir de 200 kPa, contudo essa é uma pressão relativamente baixa para esse tipo de ponta. Pontas de jato cônico vazio trabalham em geral a pressões de 200 a 1000 kPa e produzem gotas finas (Christofoletti, 1991), sendo comumente recomendadas para as aplicações de inseticidas e fungicidas em culturas com grande enfolhamento, onde se requer boa penetração no dossel (Cunha et al., 2007). No entanto, vários autores começam a trabalhar com pontas de jato cônico vazio com pressões superiores a 400 kPa (Bueno et al., 2013).

Em relação à deposição de calda no terço inferior das plantas (Tabela 3), também se verificou diferença entre os tratamentos, com comportamento semelhante ao das folhas superiores. Menores deposições promovidas pela ponta de jato cônico e maiores com pontas de jato plano, com destaque para a ponta com indução de ar. Também não houve diferença para as duas alturas de voo. Salienta-se que a ponta de indução de ar empregada no presente estudo possui espectro de gotas de média a fina, dependendo da pressão, característica um pouco diferente de outras pontas de indução de ar do mercado.

De acordo com os resultados, pôde-se concluir que a ponta de jato plano com tecnologia de indução de ar mostrou-se adequada para aplicação com RPAs, levando-se em consideração a deposição de calda no dossel superior e inferior do cafeeiro. Sua utilização obteve resultados positivos a 2 e 3 m de altura de voo, sem diferença entre elas. A ponta de jato plano standard demostrou resultados semelhantes às pontas de jato plano com indução de ar, porém, não se diferenciou da ponta de jato cônico vazio, que proporcionou as menores deposições, tanto na parte superior quanto na inferior, provavelmente em função da pressão empregada.

Agradecimentos:

À FAPEMIG e ao CNPq pelo financiamento deste trabalho.

Referências bibliográficas

BUENO, M.R.; CUNHA, J.P.A.R.; ROMAN, R.A.A. Tamanho de gotas de pontas de pulverização em diferentes condições operacionais por meio da técnica de difração do raio laser. Engenharia Agrícola, v. 33, p. 976-985, 2013.

CHRISTOFOLETTI, J.C. Bicos de pulverização: seleção e uso. Diadema: Spraying Systems, 1991. 9 p.

CUNHA, J.P.A.R.; TEIXEIRA, M.M.; FERNANDES, H.C. Avaliação do espectro de gotas de pontas de pulverização hidráulicas utilizando a técnica da difração do raio laser. Engenharia Agrícola, v. 27, p. 10-15, 2007.

LAN, Y.B.; CHEN, S.D. Current status and trends of plant protection UAV and its spraying technology in China. International Journal of Precision Agricultural Aviation, v.1, p. 1-9, 2018.

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