(Curadoria Agro Insight)
Um novo tipo de dispositivo de bico de pulverização pneumática eletrostática, que emprega a eletrificação por indução, aumenta a deposição e melhora a eficiência de deposição de gotas de defensivos nos respectivos alvos, desenvolvido por Aldemir Chaim e Luiz Guilherme Wadt da Embrapa Meio Ambiente, foi patenteado pelo Instituto Nacional de Propriedade Industrial (INPI), em agosto de 2022.
A técnica usual de aplicação de defensivos agrícolas caracteriza-se pelo emprego de bicos hidráulicos, cujos princípios de funcionamento foram desenvolvidos no século 19 e não foram atualizados até hoje. As gotas formadas pelos bicos hidráulicos conseguem manter alguma velocidade após a formação, mas rapidamente desaceleram, podendo ser alteradas pelos ventos ou pela evaporação acelerada, fazendo com que as partículas não atinjam o alvo. Pesquisas têm apontado que a deposição efetiva agrotóxicos nas culturas raramente ultrapassa 50% do volume aplicado, mesmo com os pulverizadores mais modernos.
Nos sistemas tradicionais de eletrificação por indução, as gotas eletrificadas sempre são atraídas de volta para o eletrodo de indução, provocando seu molhamento, ao ponto de gotejamento, o que gera desperdício, além de problemas de curto circuito do sistema que assim para de funcionar. Conforme o pesquisador Aldemir Chaim, esse novo bico usa ar em alta velocidade para pulverizar a calda, assoprando as gotas para longe do efeito de retro atração do eletrodo de indução, o qual se apresenta com polarização elétrica oposta às partículas eletrificadas.
Contudo, o maior diferencial desse equipamento é que ele possui um fino fio de aço inox no interior do ducto de deslocamento da calda, que facilita a chegada das cargas elétricas que saem do solo, movimentando-se pelo líquido, sem resistências, para a região da zona de formação de gotas. Uma das extremidades desse fio de aço inox fica posicionada a um ou dois milímetros do ponto de emergência do líquido na zona de formação de gotas, o que proporciona a formação de um gigantesco campo elétrico, garantindo assim altíssima intensidade de eletrificação das gotas.
O uso de gotas com carga eletrostática tem se mostrado uma técnica promissora para aumentar a deposição de defensivos nas plantas. Quando uma nuvem de partículas carregadas eletricamente se aproxima de uma planta, ocorre o fenômeno da indução, de modo que a superfície do vegetal se eletrifica com cargas elétricas de sinal oposto ao das gotas que estão chegando. Como consequência, a planta atrai fortemente as partículas líquidas eletrificadas, promovendo assim uma melhoria na deposição, inclusive na face abaxial das folhas.
Foto: Aníbal Santos
O analista Luiz Guilherme Wadt destaca outro aspecto importante, caracterizado pela repulsão mútua entre as gotas. Uma vez que possuem cargas da mesma polaridade as gotas eletrificadas não colidem entre si, formando um jato mais espalhado e por isso haverá uma melhora na distribuição dos defensivos nas plantas, considerando uma distribuição espacial mais homogênea das gotas pulverizadas. Outro aspecto extremamente relevante é que a atração eletrostática tem relação inversa ao tamanho das gotas, havendo um maior aproveitamento das gotas pequenas.
Pelo fato das gotas eletrificadas serem fortemente atraídas pelo objeto aterrado mais próximo (no caso a planta), a perda de defensivos para o solo também é muito menor do que aquela que ocorre com uso da pulverização convencional.
Segundo Chaim, algumas pesquisas mostram que o emprego da eletrostática pode reduzir com facilidade, em mais de 50%, os ingredientes ativos recomendados nos tratamentos fitossanitários sem reduzir a eficácia biológica e, além disso, reduz os efeitos colaterais dos agrotóxicos sobre os organismos que vivem no solo, considerando que as perdas para o solo podem ser 20 vezes menores do que as que ocorrem em uma pulverização convencional.
Fatores que afetam a eficiência da aplicação
O objetivo principal de uma pulverização é a aplicação da quantidade mínima de ingrediente ativo sobre o alvo para a obtenção de um máximo de eficiência, sem, contudo, contaminar as áreas adjacentes – não alvo.
Os agrotóxicos devem ser aplicados em áreas atacadas por pragas, doenças e plantas daninhas. O aumento da contaminação do meio ambiente em razão da deriva de produtos químicos tóxicos tem sido motivo de frequentes condenações às pulverizações, principalmente quando os efeitos delas são visíveis.
Em se tratando de determinados inseticidas, os efeitos não são facilmente detectáveis. Porém, no caso da aplicação de alguns herbicidas, como a do 2,4-0, mesmo a quilômetros de distância certas plantas podem exibir sintomas de intoxicação, dada a ação do vento. Por exemplo, resíduos de organofosforados foram detectados no leite de vacas alimentadas nas proximidades de área com ele tratada (MATTHEWS, 1982). As perdas que ocorrem durante as aplicações de agrotóxicos são originadas de um conjunto de causas.
Em pulverizações com grandes volumes de calda, muitas gotas caem em meio às folhagens, especialmente nos espaços entre as plantas, e atingem o solo. Ocorre também de uma grande quantidade de gotas atingirem as folhas, coalescerem e formarem gotas maiores que, por não mais conseguirem ficar retidas, escorrem para as partes inferiores das plantas e, por fim, caem no solo (COURSHEE, 1960).A pulverização que objetiva molhar totalmente as plantas é muito praticada atualmente, apesar de ter sido “inventada” no século 19. Na prática, o que ocorre nesse tipo de aplicação é o fato de a retenção do produto químico por parte das folhas ser menor do que no caso de a pulverização ser interrompida exatamente antes do início desse escorrimento. Como tal interrupção dificilmente é conseguida, a quantidade de produto retida nas fol has é proporcional à concentração da calda e independe do volume aplicado. Se o pretendido for reduzir o volume de aplicação, serão necessárias uma produção e uma distribuição adequadas de gotas pequenas, e, nesse caso, as perdas por evaporação e por deriva podem ser acentuadas.
Atualmente, as recomendações contidas nos rótulos das embalagens dos agrotóxicos deixam a seleção do volume de aplicação a critério do aplicador. Algumas delas dão opções de 200 L a 1.000 L de calda por hectare. Na prática, o usuário utiliza um mesmo volume para uma grande variedade de pragas e para os vários estádios de crescimento da cultura. Assim, o volume aplicado pode ser ou excessivo, caso a cultura se apresente com pequena quantidade de folhas, ou insuficiente para fornecer uma boa cobertura , caso as plantas já estejam desenvolvidas (MATTHEWS, 1982).
O volume adequado de agrotóxico a ser aplicado depende do tipo de tratamento que se deseja executar, mas o tamanho das gotas geradas pelos bicos determina a distribuição do agrotóxico no alvo. Apesar disso, pouca atenção tem sido dada ao tamanho delas, e uma grande variedade de bicos tem sido utilizada ao longo dos anos, dos quais a maioria produz um espectro de gotas de tamanhos variados. Em muitos casos, as gotas grandes se chocam com as folhas mais expostas, em virtude disso não conseguem penetrar e ficar retidas nas superfícies “escondidas” do vegetal. Esse choque externo pode se dar em tal intensidade a ponto de fazer que as gotas escorram e se depositem no solo, produzindo, dessa forma, aquilo que se denomina endoderiva (ver Glossário). No caso das gotas pequenas, mais adequadas para a penetração entre as folhas da planta, essas podem ser levadas pelo vento para fora da área tratada e, assim, provocarem a exoderiva (ver Glossário). Além disso, gotas pequenas são mais propensas à evaporação. O tamanho de gota ótimo é, portanto, aquele que promove o máximo de deposição de produto no alvo com um mínimo de contaminação do meio ambiente (HIMEL, 1969; HIMEL; MOORE, 1969).
A contaminação do solo pode provocar grandes variações nas populações de organismos que não são alvos, principalmente aqueles que degradam a matéria orgânica e melhoram a fertilidade. Muitas vezes, essas perdas são responsáveis por desequil íbrios favoráveís ao aparecimento de novas pragas e doenças. Um solo contaminado pode ser levado pelas águas da chuva para rio s, açudes e lagos, e, com isso, colocar em risco não só as populações que vivem nesses sistemas como também os indivíduos que se utilizam dessa água para a sua sobrevivência, como os animais e o próprio homem.
Para compensar perdas havídas durante as aplicações, em geral as dosagens aplicadas são extremamente superestimadas. Por exemplo, Brown (1951) já afirmava que, para matar um determinado inseto, seria necessário apenas 0,0003 mg de um determinado produto; e, para controlar uma população de 1 milhão de indivíduos (capaz de promover dano econômico para a cultura), seríam necessários somente 30 mg do mesmo produto. Apesar disso, nas aplicações efetuadas no campo eram utilizadas mais de 3 mil vezes a dose necessária para obter-se um controle adequado.
A aplicação de agrotóxicos tem sido caracterizada como uma ciêncía aplicada, de natureza multidisciplinar por envolver conhecimentos de diferentes áreas como biologia, engenharia e química (MATTHEWS, 1982). A necessidade de conhecimentos da biologia está relacionada, principalmente, com os níveis de controle baseados em critérios econômicos como, por exemplo, a densidade crítica de ervas daninhas ou a população máxima de determinados insetos. Os requisitos biológicos determinam parâmetros como nível de concentração dos agrotóxicos, tamanho e número de gotas, os quais podem ainda variar de acordo com o alvo e o modo de ação do produto aplicado, para que se atinja um nível satisfatório de controle (COMBELLACK, 1981).
Vários fatores estão envolvidos na relação entre as gotas e o alvo, os quais, em razão do número dessas interações, determinam a retenção ou a perda do agrotóxico. Entre esses fatores, estão a forma do alvo (JOHNSTONE, 1973), a natureza física da superfície e o ângulo de incidência das gotas em relação à superfície. Os fatores que influenciam o impacto e a retenção das gotas no alvo são o tamanho delas e a pressão com que são pulverizadas, além das condições micrometeorológicas durante a aplicação.
O tipo de formulação do produto, sua viscosidade, bem como o veículo líquido usado na pulverização, também exercem uma importante influência na retenção das gotas pelo alvo (COMBELLACK, 1981).
Aeficiência do movimento da gota em direção ao alvo é influenciada tanto pelo processo de aplicação como pelas caracteristicas da formulação do produto. Nessa fase, a gota é influenciada pelas condições da natureza, como a temperatura, a umidade relativa do ar, a velocidade vertical e horizontal do vento, a turbulência do ar e a pressão atmosférica.
BIBLIOGRAFIA E LINS RELACIONADOS
Embrapa/Notícias – Patenteado bico de pulverização eletrostática desenvolvido na Embrapa Meio Ambiente. Pesquisa, Desenvolvimento e Inovação, Agosto de 2022.
CHAIM, A. Manual de tecnologia de aplicação de agrotóxicos. Brasilia, DF : Embrapa Informação Tecnológica, 2009, 73p.
