A IMPORTÂNCIA DA PESQUISA PARA BICOS DE PULVERIZAÇÃO

O bico de pulverização é um dos equipamentos mais importantes no trabalho de aplicação aérea. Apesar de seu pequeno custo e tamanho em relação à aeronave, é ele quem determina as principais características do trabalho, tais como o volume de calda, a cobertura correta e a deposição do defensivo agrícola no local onde se deseja. Ou seja, a pequena ferramenta é decisiva no resultado final da aplicação e, em caso de falha no seu funcionamento, pode colocar em risco todo o investimento feito pelo operador aeroagrícola.

A realização de pesquisas é uma responsabilidade dos fabricantes de tecnologia de aplicação. As investigações, em campo e em laboratório, são muito importantes para avaliar o desempenho dos produtos, garantir que estejam sendo fabricados com regularidade, obter dados para auxiliar os usuários, observar espaços para melhorias e, acima de tudo, garantir segurança e eficiência na aplicação.

Para o caso dos atomizadores rotativos, que são equipamentos desenvolvidos para aplicações em baixo volume, a importância e responsabilidade dos fabricantes é ainda maior. Esse tipo de trabalho é mais sensível, exigindo um cuidado especial e uma calibração quase perfeita, para conseguir associar a máxima eficiência com os mais altos padrões de segurança na aplicação.

A Zanoni Equipamentos, desde o início do nosso trabalho na fabricação de atomizadores rotativos, tem investido constantemente em pesquisas e diálogo com os maiores especialistas no assunto. Além dos intensos trabalhos em campo feitos no Brasil, destinados a compreender o desempenho de nossos atomizadores rotativos para proteção dos mais diversos cultivos, a empresa vem investindo também na análise da performance do equipamento em outros trabalhos especiais além da lavoura, como proteção florestal e saúde pública. A seguir são apresentados os resultados de alguns desses projetos.

DEFESA VEGETAL

Introdução

O uso de atomizadores rotativos para operações agrícolas tem início nos anos 50, quando franceses iniciaram o uso de aplicações em baixo volume (10L/ha) para o controle do mal da Sigatoka em plantações de banana na África e nas Antilhas. Na década seguinte, o Departamento de Agricultura dos EUA (USDA) desenvolveu um programa para aplicação do Malathion em baixo volume, para controle do bicudo nas plantações de algodão no sul daquele país, aumentando a popularidade desse tipo de tecnologia. Ainda nos anos 60, o Brasil realizou os primeiros testes com aplicação aérea em baixo volume e, na década seguinte, foram introduzidos os primeiros atomizadores rotativos no país. Alguns anos mais tarde, começou a se popularizar, em algumas partes do mundo, o uso de óleo nas caldas, melhorando a eficiência dos trabalhos de aplicação em baixo volume. Essa tecnologia, hoje chamada de Baixo Volume Oleoso, foi introduzida no Brasil em 2000, aumentando exponecialmente o uso de atomizadores rotativos pela aviação agrícola nacional (para mais informações, veja o artigo Aviação Agrícola Brasileira Voa em Direção ao Uso do Baixo Volume, publicado na revista AgAir Update).

A determinação da taxa de aplicação (quantidade de água que dilui o produto ativo) e do espectro de gotas (conjunto de gotículas que são expelidas na pulverização) é um fator crucial para analisar a segurança e a eficácia da aplicação aérea nas lavouras. Volumes mais altos e gotas maiores apresentam um potencial de deriva menor, porém altas taxas de aplicação geram maiores custos para os operadores e gotas grandes resultam em uma densidade menor depositada no alvo. Volumes mais baixos e gotas menores tendem a apresentar maior risco de deriva, porém geram menores custos para os operadores e resultam em uma maior densidade depositada no alvo.
Dessa forma, para maximizar os resultados, é preciso buscar uma calibração "quase perfeita" dos equipamentos, encontrando um tamanho ideal de gotas. Do contrário, perde-se qualidade e eficácia e aumentam os riscos na aplicação: gotas muito grandes não irão oferecer a melhor densidade possível e irão aumentar os custos para os operadores e gotas muitos pequenas irão estar suscetíveis à deriva, correndo-se o risco de perder toda a eficiência do trabalho e afetando a segurança ambiental e sanitária da região.

A análise do espectro de gotas

O trabalho de análise utiliza papéis hidrossensíveis, que são posicionados no campo, coletam amostras da aplicação aérea e depois são avaliados por um microscópio. A partir dos dados observados sobre o tamanho das gotas é possível determinar o risco de deriva e avaliar se está apto para uma aplicação aérea eficiente e, utilizando os dados sobre cobertura e densidade, conseguimos compreender se uma determinada aplicação irá oferecer bons resultados.

Espectro de gotas e potencial de deriva

O espectro de gotas pode ser medido por quatro indicadores principais:

• O Diâmetro Mediano Volumétrico (DMV ou DV05) mensura a classe de gotas de um determinado espectro, ou seja, é um valor que vai indicar se o grupo total de gotas é muito fina, fina, média, grossa ou muito grossa.
• Através do DV01, que mede as gotas mais finais do espectro, é possível avaliar quais os riscos de deriva em uma aplicação. Quanto mais alto ele for, menor será a quantidade de gotas muito finas em um determinado espectro de gotas e, portanto, mais segura será a aplicação.
• Através do DV09, que mede as gotas mais grossas do espectro, é possível avaliar se o espectro está oferecendo gotas muito maiores do que o desejado, o que pode comprometer a eficiência na aplicação. Quanto mais baixo ele for, menor será a quantidade de gotas muito grossas em um determinado espectro de gotas.
• A Amplitude Relativa (AR) determina a uniformidade do espectro de gotas, ou seja, a partir desse indicador é possível saber se a aplicação está gerando muitas gotas mais finais e muitas gotas mais grossas do que o DMV. Quanto mais baixo ele for, maior será a uniformidade do tamanho das gotas.

Considerando esses indicadores, é importante destacar que muitas vezes se dá atenção apenas à classe de gotas, sem considerar os outros indicadores. Conforme exposto acima, a avaliação de uma aplicação de qualidade, que garanta eficiência e segurança, deve levar em consideração a sua capacidade em oferecer um espectro de gotas o mais uniforme possível (com baixa amplitude relativa) e com um DV01 não muito baixo, de forma a reduzir ao máximo o risco de deriva. Segundo a "boa prática" da aplicação aérea, recomenda-se um DV01 próximo ou superior a 100 µm (microns) para fungicidas e inseticidas e de 150 µm (microns) para herbicidas. Com relação à uniformidade, os chamados "bicos hidráulicos" (de grande utilização nos EUA) oferecem amplitudes relativas entre 1.3 e 2 quando utilizados na aplicação aérea (segundo dados do USDA). Portanto, podemos considerar que esses valores são aceitáveis para um bico de pulverização, porém, quanto menor for a AR, maior será a qualidade do espectro de gotas.

Densidade, cobertura e eficiência 

Um outro dado importante para ser avaliado é a densidade (número de gotas por cm²) de uma determinada aplicação. Esse indicador demonstra quantas gotas atingem o alvo e, consequentemente, nos ajuda a avaliar a cobertura sobre a planta. Esse não é o único dado importante para avaliar a eficiência, porém é importante que um bico ofereça um mínimo de gotas:

"A necessidade de manter a cobertura intuitivamente faz sentido para pesticidas de contato [...] eles devem ser depositados onde as pragas estão ou cobrir a maioria das ervas daninhas", destaca John Garr no artigo Spray low, but not too low.

"A gota tem que encontrar seu alvo, mas o processo é principalmente por coincidência. Simplificando, o alvo tem que estar no caminho da trajetória de voo da gota para que os dois se encontrem [...] Um número maior de gotas também aumenta as chances", ressalta Tom Wolf em seu blog Sprayers 101.

A densidade de gotas indicada para uma aplicação eficiente varia de acordo com o tipo de pesticida, porém, via regra, recomenda-se no mínimo:

• 20 gotas por cm² para fungicidas e inseticidas sistêmicos, adubo foliar e herbicidas pré-emergentes;
• 30 gotas por cm² para herbicidas pós-emergentes;
• 50 gotas por cm² para fungicidas e inseticidas de contato.

Um outro indicador de grande importância é a área coberta. Medida em relação a área total do alvo (%), ela é especialmente importante para produtos sistêmicos, pois essas substâncias necessitam ser absorvidas e avaliar apenas a distribuição de gotas não garante a sua eficiência. Para que alguns tipos de defensivos agrícolas alcancem o resultado esperado, é necessário que haja um mínimo de volume do produto sobre a área e não apenas um bom "espalhamento".

Apesar de não haver um consenso tão bem definido quanto as recomendações para um mínimo de densidade de gotas (gotas/cm²), é possível observar o desempenho oferecido por algumas tecnologias de aplicação de "uso generalizado" na indústria da aviação agrícola. Diversas pesquisas, realizadas com os mais variados tipos de bicos (de outras marcas), aeronaves e vazões, apresentam alguns resultados gerais em termos de cobertura (%) para cada aplicação:

Analisando os dados disponíveis na literatura científica, é possível identificar alguns parâmetros para comparação da cobertura oferecida por diferentes tecnologias de aplicação. Os resultados mais comuns nos estudos indicaram uma cobertura próxima a 3.5%, o que a princípio poderia ser uma métrica para avaliação de outros bicos. Um estudo mais aprofundado para identificar a cobertura ideal recomendada para garantir a eficiência de cada tipo de defensivo ainda é necessário.

O desempenho do atomizador rotativo Zanoni na lavoura

Considerações gerais

É importante ressaltar que cada aplicação tem as suas especificidades e os resultados podem variar consideravelmente de acordo com diversas condições, tais como umidade relativa do ar, temperatura, velocidade da aeronave e do vento, altura de voo, disposição dos bicos, pressão de trabalho e características da calda (como tensão superficial e viscosidade). De qualquer maneira, os dados servem para certificar a qualidade do equipamento e oferecer diretrizes gerais para os operadores, ajudando-os a calibrar o seu atomizador para atingir um determinado resultado desejado. No entanto, o auxílio de engenheiros agronômos especialistas em aplicação aérea segue sendo indispensável para garantir um desempenho seguro e eficiente para qualquer aeronave agrícola.

Resultados

Análise e conclusões

A partir dos resultados obtidos durante os dois anos de pesquisa e expostos acima, é possível realizar algumas observações interessantes em relação ao atomizador rotativo Zanoni, a respeito da segurança oferecida por esse tipo de equipamento e também da qualidade da aplicação aérea com essa tecnologia.

Do ponto de vista da uniformidade, é possível observar que o equipamento oferece baixíssimas amplitudes relativas, quase sempre inferior a 1 e em alguns casos até mesmo inferior a 0.7, demonstrando uma superioridade expressiva quando comparado com outros bicos disponíveis no mercado. Dessa forma, é possível concluir que o atomizador oferece um controle do tamanho de gotas de altíssima qualidade, com um espectro de gotas bastante estreito, ou seja, sem produzir gotas muito finas (suscetíveis à deriva) e gotas muito grossas (que diminuem a eficiência).

Com relação à produção de gotas muito finas, é possível identificar que em quase todas as avaliações o atomizador ofereceu um DV01 próximo a 100 μm, demonstrando ser uma tecnologia segura para a aplicação de inseticidas e fungicidas, sem gerar risco sanitário ou ambiental. É importante destacar que todos os testes foram conduzidos com água e, devido às características dos defensivos agrícolas, o DV01 tende a aumentar moderamente durante o "trabalho real". Dessa forma, podemos certificar o uso dos atomizadores Zanoni como uma ferramenta responsável para a aviação agrícola, garantindo segurança na aplicação quando bem utilizado.

Do ponto de vista da eficiência, é possível notar que todas as aplicações ofereceram uma densidade superior a 20 gotas/cm² (indicada para fungicidas e inseticidas sistêmicos e adubo foliar), independente dos parâmetros. À exceção das aplicações de 5 L/ha com o atomizador M14 no Ipanema 202 e com atomizador M3 no AT402 e também da aplicação de 10 L/ha com o M3 no AT502, todas elas ofereceram uma densidade superior a 50 gotas/cm², indicadas para fungicidas e inseticidas de contato. De qualquer maneira, aplicações muito semelhantes a estas (como o M14 no Ipanema 203 a 5 L/ha e o M3 no Thrush 510 a 10 L/ha) ofereceram resultados superiores a 50 gotas/cm², o que indica que esses equipamentos podem atingir esse nível de qualidade a depender das condições de aplicação.

Com relação à cobertura (%), podemos destacar que o atomizador rotativo Zanoni também ofereceu um resultado bastante interessante, contribuindo para ser uma ferramenta eficiente na defesa vegetal das lavouras. Não foram apresentados os dados dessa variável na tabela acima pois ele não foi coletado em todas as aplicações. Porém, é possível ressaltar que o equipamento conseguiu oferecer resultados superiores às tecnologias mais comuns utilizadas na aplicação aérea (mencionadas acima nessa página):

PROTEÇÃO FLORESTAL

Aplicação aérea em florestas

A lagarta do abeto ou sprucebudworm (Choristoneura fumiferana) é uma mariposa nativa da América do Norte, que se alimenta de diferentes coníferas nativas daquela região (como o abeto balsâmico, branco, vermelho e preto), matando essas árvores após quatro ou cinco anos consecutivos de desfolha severa. Durante um surto, que acontece a cada três ou quatro décadas e pode durar vários anos, dezenas de milhões de hectares de árvores podem ser severamente desfolhadas, com impacto significativo nas florestas do Canadá.

O governo canadense tem um programa de gerenciamento de pragas chamado Spruce Budworm Early Intervention Strategy (EIS), que visa interromper ou retardar a progressão de uma infestação de abeto, com a integração de atividades de pesquisa e aplicações operacionais de inseticidas. Algumas províncias têm contratos para aplicação aérea, como Quebec e Alberta, assim como alguns estados nos EUA. O pesticida usado para o controle da lagarta do abeto chama-se Bacillus thuringiensis (BT), um micróbio naturalmente encontrado no solo que é inofensivo para outros animais, mas é tóxico para as larvas dessas borboletas e mariposas. Essas operações de pulverização florestal aérea usam Ultra Baixo Volume (ULV), normalmente a 0,1 – 0,53 US gal/acre (1 – 5 l/ha), e requerem um controle preciso do tamanho das gotas pulverizadas.
De acordo com a Valent BioSciences, recomenda-se o uso do Foray 76B (uma das formulações de BT mais populares) contra a lagarta do abeto a 1,5 L/ha (aproximadamente 0,16 galão/acre) com um VMD de cerca de 80 mícrons. Os órgãos governamentais responsáveis pelos contratos exigem que os bicos a serem utilizados em sua aplicação apresentem segurança, confiabilidade e consistência no tamanho das gotas, o que foi alcançado pelo atomizador Zanoni M14.

Aplicação de Foray 76B com atomizador rotativo Zanoni M14

Testes em túnel de vento realizados no Laboratório de Tecnologia de Aplicação de Pesticidas (Universidade de Nebraska-Lincoln) demonstraram a adequação do atomizador Zanoni para aplicação de Foray 76B.

Os testes, financiados por nossos representantes da Turbine Conversions, foram executados no túnel de vento da Universidade de Nebraska em 13 de janeiro de 2021, avaliando o desempenho do atomizador Zanoni M14 na pulverização de Foray 76B em um analisador de tamanho de partículas Sympatec Helos Vario KR. O bico foi testado em velocidades de vôo de 140 e 160 mph (simulando assim um Air Tractor 502 e um Air Tractor 802) com diferentes ângulos de pás e diferentes vazões por atomizador. Cada tratamento durou 5 segundos e foi replicado três vezes. O laboratório simulou uma temperatura de 69,8°F e uma umidade relativa de 24,9%. Para definir as vazões por atomizador, utilizou-se como parâmetro a largura de faixa recomendada pela Valent Biosciences, ou seja, uma largura de faixa de 175 pés (ou 53 metros) para um Air Tractor 502 e uma largura de faixa de 200 pés (ou 60 metros) para um Air Tractor 802. Para simular uma aplicação de 1,37 L/ha a 1,47 L/Ha (aprox. 0,146 galão/acre a 0,157 galão por acre), foram utilizadas vazões diferentes por atomizador (como se o AT802 fosse equipado com 4, 6, 8 ou 10 atomizadores e como se o AT502 fosse equipado com 4, 6 ou 8 atomizadores), conforme tabela a seguir:

Considerando o exposto, a pesquisa realizada no Laboratório de Tecnologia de Aplicação de Pesticidas (Universidade de Nebraska-Lincoln) demonstrou que os atomizadores Zanoni M14 oferecem uma aplicação segura, confiável e consistente do Foray 76B. Esta tecnologia surgiu como uma nova opção para a aviação agrícola contribuir para o controle da sprucebudworm na América do Norte, sendo uma das muitas inovações trazidas pela parceria Turbine-Zanoni para o setor da aplicação aérea global.

SAÚDE PÚBLICA

Além de contribuir para a defesa vegetal e para a proteção de florestas, os atomizadores rotativos Zanoni também têm sido utilizados para o controle de mosquitos. Esse tipo de trabalho é muito popular nos EUA, onde os condados (um nível de governo acima dos municípios e abaixo dos estados) realizam aplicações aéreas de larvicidas e adulticidas para exterminar os mais diversos tipos de vetores de doenças. Há regiões em que os governos possuem suas próprias frotas e há regiões onde contratam terceiros (incluindo operadores aeroagrícolas), realizando aplicações regulares de prevenção e também resposta mais enfáticas a emergências, como após tempestades e furacões.

A aplicação de adulticidas sempre é realizada em ultra-baixo volume, com gotas muito finas. A exigência de um DMV abaixo de 50 μm se deve a necessidade dos produtos "derivarem" e ficarem suspensos no ar, em oposição ao que acontece com a aplicação de defensivos agrícolas na lavoura. As aeronaves costumam voar em uma grande altura quando comparadas com operações agrícolas (cerca de 300 pés) e utilizam atomizadores rotativos para essa tarefa.

Além de oferecer ótimos resultados no espectro de gotas para esse trabalho, o atomizador rotativo Zanoni têm recebido um excelente feedback dos operadores, devido à sua grande resistência. Como o bico precisa rotacionar muito acima das operações normais, é necessário que ele oferece uma durabilidade superior para aguentar esse tipo de trabalho. A seguir são apresentados os resultados de algumas pesquisas conduzidas com os atomizadores Zanoni em uma aeronave Thrush, com os seguintes parâmetros:

• Velocidades de operação de 240 km/h a 260 km/h;
• Faixa de aplicação de aproximadamente 210 metros;
• Vazões de 0,044 L/Ha a 0,058 L/Ha;
• Aeronave equipada com dois atomizadores (um de cada lado);
• Aplicação de Trumpet (Naled) e Fyfanon (Malathion).