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Aplicação de pesticidas com veículos aéreos não tripulados nas culturas de café, citros e feijão
(Universidade Federal de Viçosa, 2022-08-18) Moraes, Hugo Marcus Fialho e; Furtado Júnior, Marconi Ribeiro; Vitória, Edney Leandro da
Veículos aéreos não tripulados (VANTs) referem-se a aeronaves que voam sem um operador humano a bordo e foram primeiramente desenvolvidos para aplicações militares. Atualmente, os VANTs são utilizados na fotogrametria e sensoriamento remoto, mapeamento e processamento de imagens, inventários florestais e monitoramento de incêndios, pesquisa meteorológica, manejo e utilização da água, rastreamento de animais e na agricultura de precisão. Especificamente na agricultura, têm sido amplamente utilizados para várias finalidades como na semeadura, identificação de pragas e plantas daninhas, manejo e monitoramento de culturas e na pulverização de pesticidas e fertilizantes foliares. VANTs têm sido utilizados para substituir aplicações realizadas manualmente ou até mesmo em grandes aéreas, principalmente em situações pontuais ou em casos onde as pulverizações requerem máxima segurança. No entanto, muitos parâmetros ainda não estão bem definidos e não existe uma referência técnica exata que os operadores possam consultar. Além disso, especialmente no Brasil, ainda são raras as pesquisas com a pulverização de VANTs. Nesse sentido, o objetivo geral da tese, estruturada na forma de artigos, consistiu em realizar: i) Uma análise bibliométrica e cientométrica da utilização de VANTs na agricultura, pecuária e silvicultura; ii) Analisar a capacidade operacional e efeito da altura de voo e de pontas na pulverização em citros usando VANT; iii) Avaliar a pulverização com VANT na cultura do café; e iv) Verificar a deposição e deriva da pulverização com VANT na cultura do feijão. No primeiro artigo foi realizada uma pesquisa na plataforma Scopus utilizando os termos UAV, UAS, drone e RPA, juntamente com “agricult*” ou “forest* ou livestock”. Foram selecionados apenas artigos publicados em inglês, de janeiro de 2000 a dezembro de 2020. Para a geração de mapas temáticos, o software VOSviewer foi utilizado possibilitando a análise bibliométrica e cientométrica da utilização dos VANTs no setores estudados. No segundo artigo foram pesquisados os efeitos de quatro pontas de pulverização (Leque com pré-orifício, Duplo leque com pré-orifício, Leque com indução de ar e Duplo leque com indução de ar) e quatro alturas de voo (1,0; 1,7; 2,3 e 3,0 m) na densidade de gotas e cobertura gerada pela pulverização em citros. Foi verificado também a deposição e a penetração da pulverização nos três terços e em profundidades no dossel da planta. Além disso, comparou-se a capacidade operacional do VANT com os pulverizadores hidropneumático tratorizado e o pneumático costal. No terceiro artigo foi estudada a deposição e penetração das gotas nos diferentes terços da planta de café utilizando-se um VANT e três volumes de calda (5; 10 e 15 L ha -1 ). No quarto artigo foi mensurada a quantidade de deriva gerada sob quatro velocidades de voo (5; 10; 15 e 20 km h -1 ) e três volumes de calda (10; 15 e 20 L ha -1 ) bem como a deposição da aplicação com VANT na cultura do feijão. Utilizando a análise bibliométrica e cientométrica foi possível verificar que a evolução da aplicabilidade dos VANTs ao longo dos anos está diretamente relacionada ao avanço da tecnologia inserida nestes equipamentos. Além disso, os estudos são mais comuns na agricultura e na silvicultura do que na pecuária, indicando que este último setor ainda tende a evoluir bastante nos próximos anos. Na pulverização com VANT em citros, foi possível observar maior capacidade operacional do VANT pulverizador em relação ao hidropneumático tratorizado e ao pneumático costal. Maior dificuldade de penetração da pulverização com VANT está relacionada a posição mais interna do dossel da planta de citros e não em relação aos terços da planta. As pontas de pulverização com indução de ar apresentaram melhores resultados de cobertura e densidade de gotas comparadas às pontas sem essa tecnologia. No artigo sobre a pulverização com VANT na cultura do café o volume de calda não influenciou significativamente a porcentagem de cobertura, a amplitude relativa e nem a densidade de gotas depositadas no alvo, no entanto, melhor penetração das gotas foi observada quando foi utilizado maior volume de calda. O estudo da pulverização com VANT na cultura do feijão indicou efeito significativo da velocidade de voo e do volume de calda na cobertura do alvo, mas sem influência para a densidade de gotas e deposição da aplicação. Maiores velocidades de voo resultaram em maior deriva. Palavras-chave: Drone. Deposição. Aplicação aérea. Deriva.
Declividade máxima permitida para uma colhedora de café trabalhando em regiões montanhosas
(Embrapa Café, 2013) Oliveira, Marcus Vinicius Morais de; Teixeira, Mauri Martins; Fernandes, Haroldo Carlos; Silva, Anderson Candido da; Furtado Júnior, Marconi Ribeiro
A necessidade de melhoria na qualidade dos serviços e a demanda por novas tecnologias capazes de suprir a carência de mão-de-obra no meio rural contribuíram para a intensificação da mecanização agrícola em todas as etapas do processo produtivo. Um dos principais limitantes para o aumento das áreas mecanizadas tem sido a dificuldade no desenvolvimento de máquinas capazes de serem operadas com segurança em condições de declive mais acentuado, como ocorre no cultivo de café em áreas montanhosas. O conhecimento do limite de estabilidade de tratores é de grande importância na segurança das operações agrícolas, a fim de evitar acidentes fatais, que ocorrem, principalmente, quando a instabilidade do trator provoca tombamento lateral. O estudo das forças que agem sobre o chassi do trator ajuda na compreensão do desempenho dessas máquinas em sua utilização no campo. A análise do equilíbrio estático lateral de tratores agrícolas é importante para o estabelecimento das declividades limites dos terrenos para uso de máquinas agrícolas. O estudo da estabilidade de máquinas agrícolas e conjuntos mecanizados tem sido muitas vezes, realizado por meio de softwares que simulam as condições que a máquina será submetida em campo, podendo, dessa maneira, obter informações aproximadas sobre a estabilidade lateral da máquina em condição de operação. O objetivo deste trabalho é avaliar virtualmente o ângulo de inclinação máxima que a colhedora de café para regiões montanhosas pode trabalhar. Neste trabalho realizou-se uma simulação com base no projeto de uma colhedora de café desenhado em programa computacional com a densidade dos materiais e também o centro de gravidade da colhedora.
Desenvolvimento de uma recolhedora autopropelida para colheita de café em áreas de montanha terraceadas
(Universidade Federal de Viçosa, 2023-02-10) Souza, Felipe Gustavo de; Teixeira, Mauri Martins; Cecon, Paulo Roberto; Furtado Júnior, Marconi Ribeiro; Villibor, Geice Paula
Nas inúmeras etapas de produção da cultura de café de montanha, a colheita dos frutos de café é a mais trabalhosa, uma vez que a mesma é realizada, muitas vezes, de forma manual ou semimecanizada. Esse fato gera alguns problemas, pois atualmente existe grande escassez de trabalhadores nas lavouras, isso pode levar a tempos de colheita mais longos, elevando o custo de produção, diminuindo a qualidade dos frutos, reduzindo o preço do produto, e consequentemente, diminuindo o lucro da atividade. Objetivou-se com este trabalho o desenvolvimento de uma recolhedora autopropelida para a etapa da colheita de café em áreas de montanha terraceada. Elaborou-se o projeto informacional, conceitual, preliminar e detalhado da recolhedora. Desenhou-se um modelo virtual do protótipo, com o objetivo de facilitar e guiar a construção do mesmo e, suas correções. Fabricou-se um protótipo da recolhedora autopropelida e avaliou-se suas dimensões e peso. Realizou-se ensaios de desempenho na barra de tração, sendo avaliados a patinagem, consumo horário de combustível, consumo específico de combustível e eficiência na barra de tração. Os ensaios referentes às perdas no recolhimento e capacidade operacional foram realizados em fazenda de café de montanha terraceada, localizada no município de Coimbra, MG. Além disso foi realizada uma avaliação das emissões de ruído da recolhedora autopropelida. Observou-se que, tanto as soluções encontradas para a recolhedora autopropelida, quanto os componentes projetados são passíveis de construção. O desenvolvimento de um modelo virtual possibilitou observar falhas no projeto e corrigi-las em tempo hábil. O protótipo da recolhedora autopropelida apresentou baixo centro de massa, fazendo com que a inclinação transversal dinâmica máxima fosse de 68,4%. O lastro não afetou os parâmetros de patinagem e consumo horário. Observou-se que não houve correlação entre a inclinação do terreno e as perdas no recolhimento, assim como não houve correlação entre a inclinação do terreno e a capacidade operacional da máquina. O valor médio das perdas no recolhimento foi de 8,4%, sendo que o maior percentual de perdas (11,2%) foi observado na declividade de 30°. A média da capacidade operacional do protótipo foi 0,096 ha h-1, cerca de 8 vezes maior que o valor de 0,012 ha h-1 que foi a capacidade operacional média do trabalho convencional realizado na fazenda. Verificou-se que o nível de ruído, 89 dB (A), exigia que o operador da máquina usasse proteção auditiva durante o trabalho. A recolhedora autopropelida para colheita de café em áreas de montanha terraceada apresentou maior capacidade operacional e um nível de perdas aceitável, fazendo com que, com algumas melhorias construtivas, a mesma seja uma alternativa viável para solucionar os problemas enfrentados no processo de colheita dos frutos de café em áreas de montanha terraceadas. Palavras-chave: Cafeicultura. Recolhimento. Máquinas. Terraceamento.
Projeto conceitual do sistema de recolhimento de café para regiões montanhosas
(Embrapa Café, 2013) Loureiro, Danilo Roberto; Fernandes, Haroldo Carlos; Furtado Júnior, Marconi Ribeiro; Silva, Anderson Candido da; Valente, Domingos Sárvio Magalhães
O Brasil caracteriza-se no cenário mundial por ser, historicamente, um expressivo produtor de café. A introdução de processos mecanizados ao longo da cadeia produtiva propiciou um considerável incremento da produção e dos rendimentos obtidos na atividade. Um momento crucial na produção do café é a colheita. Atualmente existem diversos modelos comerciais de colhedoras que realizam tal operação com eficiência e alto rendimento, porém tais máquinas apresentam restrição quanto à declividade operacional, o que inviabiliza a colheita mecanizada em regiões montanhosas. Objetivou-se com este trabalho obter, amparado na metodologia de elaboração de projetos, um conceito de mecanismo de recolhimento de café para atuar em colhedoras voltadas para regiões montanhosas.