Análise da fragmentação de fitomassa realizada por uma roçadora em área com predominância de capim-colonião

Analysis of fragmentation intensity of biomass by rotary shredder

XI. ENGENHARIA AGRÍCOLA

ANÁLISE DA FRAGMENTAÇÃO DE FITOMASSAREALIZADA POR UMA ROÇADORA EM ÁREA COM PREDOMINÂNCIA DE CAPIM-COLONIÃO⁽¹⁾

ANTONIO CARLOS LOUREIRO LINO⁽²⁾ , AFONSO PECHE FILHO⁽²⁾ & MOISES STORINO⁽²⁾

RESUMO

A intensidade de fragmentação de fitomassa, predominantemente o capim-colonião (Panicum maximum Jacq.), por uma roçadora foi analisada com base na variabilidade do tamanho dos fragmentos. Para tanto, antes da passada da máquina, determinou-se a massa de material vegetal existente em parcelas de 1 m², localizadas em 75 áreas amostrais de 5 x 5m, formando uma malha regular com 5 linhas por 15 colunas. Após a operação, o comprimento de 100 fragmentos do material nos mesmos 75 pontos e os dados foram registrados e processados com base na estatística descritiva e em técnicas de controle estatístico de qualidade. A quantidade média de fitomassa foi de 1.796 kg.ha^-1, com um coeficiente de variação de 77,5%. Após a passagem da roçadora, a fitomassa picada apresentou fragmentos médios de 19,1 cm de comprimento, com um coeficiente de variação de 19,1%. Os resultados mostraram que, apesar da alta variabilidade na quantidade de fitomassa, a fragmentação ocorreu uniformemente.

Termos de indexação: roçadora, fragmentação, avaliação, uniformidade.

ABSTRACT

ANALYSIS OF FRAGMENTATION INTENSITY OF BIOMASS BY ROTARY SHREDDER

The intensity of fragmentation of biomass by a rotary shredder was analyzed according to the size of the cuttings. Prior to shredding, the mass of the green cover per meter square was recorded for 75 equally spaced 1m² areas. After the operation, the lengths of 100 fragments of the cut material were taken from the same 75 1m² area samples. Data was processed using descriptive statistics and quality control techniques. The average quantity of biomass was about 1,796 kg.ha^-1 with a coefficient of variation of 77.5%. After rotary shredder work the average lengths of fragments was about 19.1 cm with a coefficient of variation of 19.1%. The results showed that the fragmentation was uniforme despite the high variability of the biomass quantity.

Index terms: shredder, fragmentation, evaluation, uniformity.

1. INTRODUÇÃO

A fitomassa, seja utilizada como cobertura vegetal, seja incorporada ao solo, é um dos principais fatores para promover o controle da erosão, além de favorecer o equilíbrio químico, físico e biológico dos solos agrícolas (Casão Junior et al., 1990).

Sua boa utilização depende de manejo correto e, quando o material existente em dada área se apresenta em grande quantidade, o uso de máquinas, no seu manejo, torna-se imprescindível para o sucesso e qualidade da operação.

Um ponto muito importante no manejo da fitomassa é a qualidade resultante do processo de manipulação, pois suas conseqüências irão interferir diretamente na operação subseqüente, como preparo convencional do solo, semeadura direta ou incorporação de corretivos.

O mercado dispõe de grande número de equipamentos destinados a essas operações, dos quais se destaca a roçadora⁽³⁾ de levante hidráulico, pela sua grande capacidade operacional, versatilidade e utilização consagrada, estando presente na maioria das propriedades rurais motomecanizadas, além de ser usada na manutenção de parques e áreas verdes.

Boller et al. (1992), trabalhando em área com fitomassa de 73,5% de aveia-preta (Avena strigosa Schreb) e 26,5% de ervilhaca (Latirus sativus L.) com 4.075 kg.ha^-1 e 1.086 kg.ha^-1 de massa verde e seca respectivamente, mostraram que uma máquina picadora processou o material com comprimento entre 22,52 e 24,50 cm (média ponderada) e 21,57 e 24,77 cm (mediana), sem variação significativa em função da velocidade de translação do conjunto motomecanizado e rotação do motor.

Peche Filho et al. (1994) desenvolveram um método para avaliar o grau de picagem de material orgânico, proveniente da utilização de diferentes implementos, com base na aplicação da estatística clássica e no controle de qualidade. O método buscou realizar uma caracterização detalhada do material antes e depois da picagem, usando avaliar a variabilidade ocorrida. Os parâmetros adotados foram: altura de plantas, espessura do caule no colo e estande. Os resultados mostraram que o método propicia a análise de desempenho da máquina, na capacidade de processar o material.

Procurando caracterizar o trabalho de uma roçadora montada disponível no comércio, este estudo de campo avaliou a picagem ou fragmentação de material vegetal, tendo como parâmetros de referência as medidas de comprimento da vegetação antes e depois da operação motomecanizada.

2. MATERIAL E MÉTODOS

Realizou-se o trabalho nas dependências do Centro de Mecanização Agrícola do IAC, em Jundiaí (SP). A área em estudo caracteriza-se por estar em pousio, com vegetação nativa, onde havia predominância de capim-colonião (Panicum maximum L.).

Para a operação de roçagem, empregou-se uma roçadora marca Massey-Ferguson, modelo 880, acoplada a um trator de igual marca, modelo 275, com 54 kw (73 cv) de potência máxima no motor a 2.000 rpm, trabalhando em 4^a marcha, reduzida, a 1.700 rpm.

Antes da operação de roçagem, alocaram-se 75 áreas amostrais de 5 x 5 m, constituindo uma malha retangular com 5 linhas e 15 colunas - Figura 1 - na qual se recolheram e determinaram as quantidade de fitomassa (massa verde) em parcelas de um 1m².

Nessas áreas, após a roçagem, coletou-se, aleatoriamente, um volume de material picado, acondicionando-o em sacos plásticos, para determinação do comprimento médio do material e da umidade.

Para determinação do comprimento médio de cada amostra, retiraram-se ao acaso cem fragmentos do volume recolhido, dos quais mediu-se o comprimento. Com o restante do material, determinou-se a umidade no momento da operação, colocando-o em estufa a 60^oC, até peso constante.

A análise conjunta de dados teve como base a caracterização da variabilidade mediante a análise de freqüência, médias de dispersão e métodos preconizados pelo controle estatístico de qualidade (KUME, 1993).

3. RESULTADOS E DISCUSSÃO

A caracterização da fitomassa presente na área antes da operação pode ser observada através da análise dos dados do Quadro 1. Nela pode-se observar que houve grande variabilidade da distribuição da fitomassa, cuja média foi de 1.796 kg.ha^-1, na área, o que pode ser constatado pela grande amplitude dos dados (5.940 kg), mais de três vezes o valor médio, e pelo alto coeficiente de variação (77,54%). A curtose baixa e positiva (0,72) mostra uma curva do tipo leptocúrtica, tendendo à normalidade, o que é confirmado pelo histograma de freqüência - Figura 2. A distorção com valor positivo indica que a maioria dos dados observados se encontram à direita da média, confirmando o gráfico essa distorção.

A carta de espacialização da média dos dados de quantidade da fitomassa - Figura 3 - mostra que, nas linhas 4 e 5, ocorreram os maiores valores e a maior variação, responsáveis pela elevação da média.

A Figura 4 indica que em 44% da área havia menos de 1.000 kg.ha^-1 de massa verde, ou seja, em quase metade da área a roçadora trabalhou com menor volume de material, provavelmente provocando menor resistência ao corte. A quantidade de material orgânico dobra em 17% da área, o que possibilita inferir que a resistência ao corte aumentou consideravelmente. Em 20% da área a roçadora trabalhou em condições equivalentes ao dobro da quantidade média de fitomassa e em 19% a quantidade foi três vezes maior.

Quando se compara - Quadro 2 - a amplitude dos fragmentos (222 cm) com a média (19,04 cm), observa-se que ocorre grande variação no tamanho dos fragmentos, pois a amplitude dos dados eqüivale a dez vezes o valor da média, dando a noção de operação de baixa qualidade, ou seja, alta variabilidade do tamanho dos fragmentos, fato esse que poderia influenciar negativamente nas condições de regulagem das máquinas componentes da operação subseqüente. O baixo coeficiente de variação (19,07%), porém, indica que houve grande uniformidade nos fragmentos e que a média foi mascarada pelos valores extremos. A curtose alta (15,24) indica que a curva é leptocúrtica, ou seja, que há grande concentração de dados próximos à média. A distorção com valores positivos, por sua vez, mostra que houve maior concentração de observações com valores acima da média.

O histograma da variável analisada - Figura 5 - revela como os dados de fragmento de material vegetal se concentram ao redor da média.

A carta de espacialização do comprimento dos fragmentos - Figura 6 - destaca que a roçadora, em todas as linhas, conseguiu uniformizar o tamanho dos fragmentos, pois todos os dados estão distribuídos em torno da média. com exceção da linha 1, na qual todas as observações estão abaixo.

Na Figura 7, observa-se que 57% do comprimento dos fragmentos possuem entre 15 e 30 cm, mostrando que a máquina em estudo conseguiu uniformizar satisfatoriamente o material picado.

O Quadro 3 indica que, para os estratos de quantidade de fitomassa, o tamanho médio e a amplitude dos fragmentos pouco se alteraram, justificando a não correlação entre as duas variáveis (fitomassa x fragmento) e o baixo coeficiente de correlação (0,16). A dispersão pode ser analisada na Figura 8, levando a constatar que, para as condições de variabilidade da fitomassa, houve pouca influência no processo de fragmentação.

Figura 8, levando a constatar que, para as condições de variabilidade da fitomassa, houve pouca influência no processo de fragmentação.

4. CONCLUSÕES

1. O procedimento de coleta de dados demonstrou ser suficiente para caracterizar a área antes e depois da operação.

2. O método de análise mostrou-se suficiente para avaliar o trabalho de fragmentação pela roçadora.

3. A roçadora executou satisfatoriamente a picagem quanto ao comprimento do material, sendo necessário incluir os estudos de sua deposição.

4. A variação de fitomassa presente na área pouco influenciou no resultado da fragmentação.

⁽²⁾ Centro de Mecanização e Automação Agrícola (CMAA), Instituto Agronômico (Campinas), Caixa Postal 26, 13201-970 Jundiaí (SP). E-mail: [e-mail]

⁽³⁾ Roçadora, de acordo com Gadanha Júnior et al. (1991). Na última edição dos dicionários de português Michaelis (1998) e Novo Aurélio (1999), consta: roçadeira, roçadoura ou roçadoira.

• BOLLER, W.; KLEIN, V.A. & HEISSER, L.R. Avaliaçăo do desempenho de um picador de palha tratorizado. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA AGRÍCOLA, 20., Londrina, 1991. Resumos Londrina, SBEA/ IAPAR, 1992. p.86.
• CASĂO JUNIOR, R.; ARAUJO, A.G.; MERTEN, G.H.; HENKLAIN, J.C. & MONICE FILHO, R.G. Preparo do solo e elementos de planejamento da mecanizaçăo agrícola Fundaçăo IAPAR, Londrina, 1990. 116p.
• GADANHA JÚNIOR, C.D.; MOLIN, J.P.; COELHO, J.L.D.; YAHN, C.H. & TOMIMORI, S. Roçadora. In: . Máquinas e implementos agrícolas. Săo Paulo, Ministério da Tecnologia, 1991. 468p.
• PECHE FILHO, A.; COSTA, J.A.S.; FERRETTI, G. & STORINO, M. Avaliaçăo do grau de picagem de material orgânico: uma proposta de metodologia. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA AGRÍCOLA, 23., Campinas, 1994. Resumos Campinas, UNICAMP/ SBEA, 1994. p.252.
• KUME, H. Métodos estatísticos para a melhoria da qualidade. Gente, Săo Paulo, 1993. 246p.

⁽¹⁾ Recebido para publicação em 18 de novembro de 1998 e aceito em 27 de setembro de 1999.

Recebido para publicação em 18 de novembro de 1998 e aceito em 27 de setembro de 1999.

Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  24 Maio 2000
• Data do Fascículo
  1999

Histórico

• Recebido
  18 Nov 1998
• Aceito
  27 Set 1999