Desenvolvimento e análise de um protótipo automatizado para dosagem pontual de fertilizantes sólidos em taxas variáveis

Abstract

A crescente demanda por alimentos no mundo, com a mesma área agrícola e com os recursos financeiros para a aquisição de fertilizantes, cada vez mais escassos é inevitável à utilização de novas tecnologias para fazer frente a essa nova realidade, pois com o uso dessas pode-se produzir mais alimentos com menos fertilizantes. Na busca por novas tecnologias que fazem o processo produtivo mais eficiente é que surge a chamada Agricultura de Precisão utilizada como uma alternativa para aperfeiçoar o processo de produção agrícola. As ações que conduzem à chamada agricultura de precisão exigem diversas etapas para sua implementação. Contudo, uma das mais importantes está relacionada com o tratamento localizado das culturas, para isto, tem-se a necessidade de desenvolver equipamentos capazes de executar tais tarefas. Com esse intuito estudou-se o comportamento de um protótipo que tem como objetivo dosar e aplicar no momento do plantio, três fertilizantes sólidos simultâneos, que são: Nitrogênio, Fósforo e Potássio (N, P e K) em taxas variáveis de acordo com as quantidades desejáveis da cultura em questão. Para a avaliação do protótipo foi construída uma bancada de testes onde foram acoplados os dosadores helicoidais e seus respectivos motores elétricos de corrente contínua e três tanques para armazenamento de fertilizantes. Também foram utilizados equipamentos complementares tais como: uma fonte (12vdc); três drivers de potência (MOSFET); um Desktop; uma placa de aquisição e controle e um software de Instrumentação Virtual. Os ensaios foram realizados com o software de instrumentação e controle virtual (LabVIEW®), que teve como função, controlar a rotação dos eixos dos três motores de maneira independente, baseando-se em dados de um mapa de fertilidade do solo com localização fundamentada em informações geográficas, obtendo a vazão...

The increasing demand for food in the world with the same agricultural area and the financial resources to purchase fertilizes, more and more scarse it is inevitable to use new technologies to confront this new reality, because with the use of these can produce more food with less fertilizer. In the search for new tecnologies that make the production process more efficient arises the called precision agriculture used as an alternative to improve the agricultural production process. The action that lead to the called precision agriculture require several steps for its implementation. However, one of the most important is related to the localized treatment of cultures, for this, there is the need to develop equipment capable of performing such tasks. With this aim we studied the behavior of a prototype which aims to meter and apply at the planning moment three simultaneous solid fertilizers, which are: nitrogen, phosphorus and potassium (N, P and K) with variable rates according with the desired quantities of the culture in question. For the evaluation of the prototype was built a test bench where engaged the helical dosers and their respective direct current electric motors and three tanks for storage of fertilizers. Were also used additional equipment such as: a source (12vdc), threee power drivers (MOSFET), a desktop, an acquisition board and control software and virtual instrumentation. The test were performed with the software virtual instrumentation and control (LabVIEW®), with had as its objective to control the rotation of the axes of the three engines independently, based on data from a map of soil fertility based on location information geographical, obtaining the mass flow of the desired product in the exact location and quatity needed for the plant, according to the size of grid soil sampling. The values of the mass flow rate determined by the time were compared with... (Complete abstract click electronic access below)