Compactação do solo e desempenho operacional de tratores agrícolas equipados com pneus diagonais e radiais na operação de escarificação

Abstract

A mecanização agrícola tem possibilitado uma série de avanços tecnológicos nas lavouras, sendo esse o um dos pilares do desenvolvimento do setor. Em contraponto aos benefícios proporcionados pela mecanização agrícola, o uso inadequado e intensivo de máquinas agrícolas está relacionado à diversos efeitos ambientais adversos, associados a impactos negativos nos sistemas produtivos, tal como a degradação física dos solos, causada pelo tráfego intenso dos tratores, equipamentos e colhedoras. O objetivo principal desse trabalho foi avaliar a compactação do solo e o desempenho de tratores equipados com diferentes conjuntos de pneus durante a operação de escarificação. O delineamento experimental utilizado foi em faixas, apresentando seis tratamentos (TR1P1, TR1P2, TR2P3, TR2P4, TR3P5 e TR3P6), constituídos de três tratores (TR1 -125cv, TR2 - 145cv e TR3 – 210cv), cada um deles equipado com marcas de conjuntos de pneus (P1, P2, P3, P4, P5 e P6). As variáveis coletadas foram o consumo de combustível, a força na barra de tração, teor de água do solo e a resistência à penetração do solo na operação de escarificação. A partir dessas foi possível calcular as variáveis consumo horário e específico de combustível, velocidade, patinagem, potência e rendimento na barra de tração e Índice de Cone Médio e Máximo. Os tratamentos TR2P3, TR2P4 (145cv), TR3P5 e TR3P6 (210cv) não apresentaram diferença estatística para variável velocidade, enquanto os tratamentos TR1P1 e TR1P2 (125cv) apresentaram menores valores, associado à menor potência do trator utilizado, com acréscimo da patinagem. O menor consumo horário de combustível foi encontrado para TR1P1 (12,97 L h-1), TR2P4 (14,97 L h-1), TR2P3 (13,04 L h-1) e TR1P2 (13,05 L h-1), apesar de TR1 (125cv) ser um trator de menor potência, apresentou consumo igual ao TR2 (145cv). O consumo específico de combustível não apresentou diferença estatística entre os tratamentos TR2P3 (327,37 g/kWh), TR2P4 (373,28 g/kWh), TR3P5 (373,98 g/kWh) e TR3P6 (365,65 g/kWh), entretanto diferenciou de TR1P1 (519,85 g/kWh) e TR1P2 (536,25 g/kWh) que apresentaram as maiores médias para variável, que indica piores desempenhos para realizar a operação de escarificação. O Índice de Cone Médio apresentou menor valor para os tratamentos TR1P2 (1,68 MPa) e TR1P1 (1,69 MPa), já os maiores valores foram encontrados para TR3P5 (2,29 MPa) e TR3P6 (2,23 MPa). As maiores forças na Barra de Tração foram encontradas para TR3P5 (29,95 kN) e TR3P6 (29,57 kN), seguido de TR2P4 (24,53 kN) e TR2P3 (24,13 kN) e a menores forças na barra de tração para TR1P2 (17,80 kN) e TR1P1 (17,44 kN). Os tratores com potência de 125cv, não se mostraram adequados para realizar operação de escarificação à profundidade de 30cm com sete hastes. Os tratores com potência de 145cv quando comparados com os de 210cv, realizam a mesma operação, mantendo a velocidade desejada, porém apresentam menor compactação do solo e menor consumo horário e específico de combustível, sendo mais indicados. Os tratores de 210cv (TR3P5 e TR3P6) apresentaram maior força e potência na barra de tração quando comparados aos demais tratamentos, entretanto o rendimento na barra de tração foi igual aos tratores de 145cv (TR2P3 e TR2P4).

The agricultural mechanization has provided a series of technological advances in crops, that is one of the pillars to the sector’s development. In contrast to the benefits of the agricultural mechanization, the inappropriate and intensive use of agricultural machines is related to a range of adverse ambiental effects, associated to negative impact in productive systems, such as the physical degradation of soils, caused by heavy machineries, equipment’s and harvester’s traffic. The main objective of this work is evaluating the soil compaction and tractor performance equipped with different sets of tires during the scarification operation. The experimental design used was in strips, including six treatments (TR1P1, TR1P2, TR2P3, TR2P4, TR3P5 and TR3P6), consisting of three tractors (TR1 – 125 cv, TR2 – 145 cv and TR3 – 210 cv), each of them equipped with brands of tire sets (P1, P2, P3, P4, P5 and P6). The variables collected were fuel consumption, drawbar force, soil water content and resistance to soil penetration during the scarification operation. From these, it was possible to calculate the following variables, hourly and specific fuel consumption, speed, tire slip, power and performance drawbar and Average and Maximum Cone Index. The treatments TR2P3, TR2P4 (145 cv), TR3P5 and TR3P6 (210 cv) showed no statistical difference for speed, while treatments TR1P1 and TR1P2 (125 cv) showed lower values, related with the lower tractor power, with increased slippage. The lowest fuel consumption was found for TR1P1 (12,97 L h-1), TR2P4 (14,97 L h-1), TR2P3 (13,04 L h-1) and TR1P2 (13,05 L h-1) despite the TR1 (125 cv) being the lower power tractor, it showed the same consumption to the TR2 (145 cv). The specific consumption showed no statistical difference between the treatments TR2P3 (327,37 g/kWh), TR2P4 (373,28 g/kWh), TR3P5 (373,98 g/kWh) and TR3P6 (365,65 g/kWh), however, it differed from TR1P1 (519,85 g/kWh) and TR1P2 (536,25 g/kWh) which present the highest averages for the variable, which indicates the worse performance to carry out the scarification operation. The average cone index presented the lowest value for treatments TR1P2 (1,68 MPa) and TR1P1 (1,69 MPa), while the highest values were found for TR3P5 (2,29 MPa) and TR3P6 (2,23 MPa). The highest drawbar forces were found for TR3P5 (29,95 kN) and TR3P6 (29,57 kN), followed by TR2P4 (24,53 kN) e TR2P3 (24,13 kN) and the lowest drawbar forces for TR1P2 (17,80 kN) and TR1P1 (17,44 kN). Tractors with 125 cv power, were not suitable for carrying out scarification operations at a 30cm depth with seven rods. Tractors with 145 cv power when compared to those with 210 cv, perform the same operation, maintain the desired speed, but they present less soil compaction and lower hourly and specific fuel consumption, making them more suitable. Tractors with 210 cv (TR3P5 and TR3P6) showed greater drawbar strength and power when compared to other treatments, however the drawbar performance was equal to the 145 cv tractors (TR2P3 and TR2P4).