La fertilización puede contribuir a mantener y aumentar la productividad de los cultivos agrícolas. La práctica se lleva a cabo para complementar la disponibilidad natural de nutrientes en el suelo, satisfacer la demanda de cultivos agrícolas con alto potencial de rendimiento, compensar las pérdidas de nutrientes al medio ambiente o mejorar las condiciones del suelo para la producción agrícola. Actualmente, la operación mecanizada del abono en cultivos de maíz se realiza comúnmente mediante el método de aplicación de área total, utilizando una máquina distribuidora de fertilizante sólido granulado al voleo. La operación de fertilización al voleo convencional tiene limitaciones como distribución no uniforme en todo el cultivo (calidad de operación), deposición del fertilizante sobre las hojas (problemas de fitotoxicidad) y aplicación sobre un área total (menor eficiencia de absorción por las raíces).
La alternativa propuesta para mejorar el manejo de las operaciones de fertilización con nitrógeno en los cultivos es implementar un proceso de aplicación de fertilizantes líquidos asociado a los equipos utilizados para la aspersión de pesticidas agrícolas. La estrategia de aplicación puede combinar dos procesos realizados en diferentes etapas (pulverización y fertilización líquida) en una sola máquina. Al aplicar fertilizante líquido, la principal diferencia está en la punta de la aplicación. Mientras que la operación de pulverización de pesticidas se dirige al dosel de la planta, en la fertilización con abono, el chorro de fertilizante líquido se puede dirigir en bandas sobre el suelo, cerca de la base de la hilera de cultivo, un área que cubre la región del bulbo de la raíz.
Para viabilizar la operación se diseñó y fabricó un colgante de aplicación de fertilizante líquido que distribuye un chorro dirigido a ambos lados de las líneas de cultivo, asegurando así que el fertilizante se aplique cerca de las raíces, facilitando el proceso de infiltración en el suelo y el suelo. absorción de nutrientes por las plantas. Los colgantes se montan en la barra rociadora mediante los “portaboquillas”. El colgante permite la aplicación más cerca del suelo, representando una ventaja para dirigir el chorro de fertilizante líquido hacia la base de las plantas (Figura 1). El colgante para aplicación de fertilizante líquido dispone de una tapa para una rápida fijación al portaboquillas y otra tapa para la punta aplicadora; anillos de goma para sellar; un tubo de goma para extender la aplicación cerca del suelo; una envoltura de alambre para mantener la alineación vertical y la flexibilidad del colgante; además de conexiones hidráulicas entre componentes. La tecnología “pendiente para la aplicación de fertilizantes líquidos” fue registrada en un expediente de patente ante el Instituto Nacional de la Propiedad Industrial (INPI). Los detalles se pueden encontrar utilizando el número de registro BR 10 2021 011618 8 en el área de búsqueda de patentes del INPI (https://www.gov.br/inpi/pt-br).
El conjunto (portaboquilla + colgante + punta de aplicación) debe colocarse en el centro entre las hileras del cultivo de maíz (Figura 2). La punta de aplicación está equipada con dos orificios de salida que desvían el fluido cerca de la base de las plantas de cultivo. Para ello, la distancia entre la punta del colgante y el suelo es suficiente para que el chorro se aplique cerca de la base de las plantas. Los agujeros proyectan el chorro en un ángulo de 60º. Es necesario mantener el ángulo para que los chorros alcancen una distancia de aproximadamente 50 mm desde la base de las plantas. Mantener una distancia entre la aplicación del fertilizante y las líneas del cultivo evita que la pulverización se dirija hacia las hojas o el tallo del maíz.
Se fabricaron y probaron los colgantes para la aplicación de fertilizante líquido (Figura 3). En general, el montaje relativamente sencillo puede representar una ventaja para la adopción del sistema por parte de los agricultores. Otra ventaja es que el montaje no altera la estructura de la máquina pulverizadora. El cambio está relacionado con la forma de aplicación, que requiere un fertilizante líquido, con bajo nivel de sólidos en suspensión, con una concentración de nutrientes suficiente para fertilizar el cultivo. Además, se debe prestar especial atención a la limpieza de la máquina después de aplicar fertilizante líquido. Los componentes del circuito hidráulico (filtros, tuberías, depósito, bomba, válvulas,...) deben lavarse con agua.
Las pruebas se realizaron en una finca comercial de maíz, en el municipio de Marumbi - PR (Figura 4). Al preparar la mezcla fertilizante se utilizó una proporción de 1 kg de urea (sólido granulado) por cada 2 litros de agua. Se añadió urea sólida granulada al agua en un depósito de premezcla. En este depósito, el almíbar se agitó durante aproximadamente 3 a 5 minutos, hasta que la mezcla de urea se diluyó completamente en el almíbar. El producto de dilución final dio como resultado una concentración de 0,36 kg de urea por litro de jarabe, resultando 0,16 kg de N por litro a partir de la composición de urea con 45% de Nitrógeno. Luego del proceso de dilución, el producto fue transferido al pulverizador montado en los tres puntos de enganche del tractor. En conjunto, las pruebas se realizaron para evaluar el caudal a través de las puntas colgantes y el coeficiente general de variación de la aplicación. Para ello, las recolecciones se realizaron con ayuda de un vaso de precipitados (volumen de aplicación) y un cronómetro (intervalo de tiempo de recolección).
Entre los dieciséis colgantes evaluados, el flujo promedio fue de 1,43 L min-1 (Figura 5). La variación en el flujo demostrada por los límites de calidad superior e inferior se asoció con la pérdida de carga en toda la sección de aplicación. En general, el caudal a través de los colgantes fue mayor en el centro y menor en los extremos. Luego de la caracterización general del caudal promedio aplicado en la rotación de trabajo (1600 rpm), la operación se realizó en el campo de maíz a una velocidad de 6 km h-1. En esta condición, la dosis de fertilizante aplicada fue de 51 kg de N ha-1 (113 kg de urea ha-1).
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