plantio direto de cana-de-açúcar
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Workshop Mecanização de Baixo Impacto para o Plantio Direto da Cana de Açúcar
Plantio Direto de Cana-de-Açúcar
Justificativa• Custo e investimento
Produtividade
Longevidade
Adubação
Conservação de umidade
Conservação do solo
Desafios• Paradigma
Ervas daninhas
Pragas
Proposta
Workshop Mecanização de Baixo Impacto para o Plantio Direto da Cana de Açúcar
Tecnologia Impacto
Melhoramento Aumento da produtividade médiaMaior resistência ao “stress” hídricoMaior resistência a pragas (manejo possível)Melhor qualidade (pol; fibra)
Plantio direto Redução de custosMaior longevidade do canavialMelhor aproveitamento da água de chuvaEstruturação do soloMenor uso de herbicidasRedução das perdas de fertilizantesRedução das perdas de soloAumento da matéria orgânica no soloAumento da relação energia renovável/energia fóssil
Agricultura de precisão
Menor gasto com agro-químicosMenor gasto com fertilizantesAlimentação do banco de dados agronômicos
Tecnologia da Informação
Aumento da produtividade médiaMenor gasto com agro-químicosMenor gasto com fertilizantesMelhor gerenciamento da manutenção da frotaMelhor gerenciamento logístico da frota de transporte
Controle de tráfego
Viabiliza o plantio diretoReduz a compactaçãoMenor investimento e custo da mecanizaçãoAumento do número de dias úteis de safra (pontualidade)
Impactos das tecnologias no desempenho agrícola
Workshop Mecanização de Baixo Impacto para o Plantio Direto da Cana de Açúcar
Dos cerca de 22 milhões de hectares de soja plantados nas principais regiões agrícolas, 17 milhões são sob plantio direto.
Plantio DiretoMilh
ões
de h
ecta
res
( sem cana ????)
Cobertura
Energia
Queima
Workshop Mecanização de Baixo Impacto para o Plantio Direto da Cana de Açúcar
Fonte: Agência Nacional de Águas 2006
PERDAS DE SOLO E ÁGUA
Plantio Convencional vs Plantio Direto
Workshop Mecanização de Baixo Impacto para o Plantio Direto da Cana de Açúcar
60
70
80
90
100
110
120
130
140
1º corte 2º corte 3º corte 4º corte 5º corte 6º corte
Plantio Convencional Plantio Direto
Produtividade média
PC: 89,8 t/haPD: 98,2 t/ha
Fonte: Felício (2007), CANAOESTE
Ganhos de produtividade e longevidade
Workshop Mecanização de Baixo Impacto para o Plantio Direto da Cana de Açúcar
Mecanização Atual da Cana Definida pelos
Cereais
Workshop Mecanização de Baixo Impacto para o Plantio Direto da Cana de Açúcar
Produto Área Colhida
(ha x 106)
Produtividade(t/ha)
Cana de açúcar 21,9 70,8
Cereais 700 3,3
Soja 94,9 2,3
Trigo 217,4 2,8
Produção e produtividade mundial de grão e cana de açúcarFonte: FAO – Faostat-2008
Área cereais = 32 x Área canaMassa cana/ ciclo = 104 x Massa cereal /ciclo
Workshop Mecanização de Baixo Impacto para o Plantio Direto da Cana de Açúcar
Pisoteio do Solo na Colheita Mecânica
Mecanização da colheita e transbordo
A B C D E F G
Bitola Carga na roda
Largura do pneu
Passadas de 1 pneu
Percurso de 1 roda
Área de Pisoteio*
C/A
TransporteB x E
[m] [t] [mm] [Nro] [km] [%] [t-km]
Cana picada 1,5 3 600 28 187,6 40 562,8
ETC 12 7,5 600 16 13,3 5 100
Workshop Mecanização de Baixo Impacto para o Plantio Direto da Cana de Açúcar
Pisoteio no Ciclo de Cana Planta com Mecanização Convencional
Tráfego sobre 50 % da área
Workshop Mecanização de Baixo Impacto para o Plantio Direto da Cana de Açúcar
COMPACTAÇÃO
Desenvolvimento de pneus ou redução do tráfego
Mesmo existindo uma redução de adensamento com o uso de pneus radiais, o adensamento provocado por ambos os tipos de pneus, radial e diagonal, é muito superior ao correspondente ao solo sem tráfego.
Workshop Mecanização de Baixo Impacto para o Plantio Direto da Cana de Açúcar
Fonte: Christoforeti/Esalq-2007
Workshop Mecanização de Baixo Impacto para o Plantio Direto da Cana de Açúcar
Caminhos para Reduzir o Tráfego
Workshop Mecanização de Baixo Impacto para o Plantio Direto da Cana de Açúcar
DAVID COX - DAVCO FARMING - AUSTRALIA 2006
Workshop Mecanização de Baixo Impacto para o Plantio Direto da Cana de Açúcar
Quatro equipamentos modificados sob encomenda
Workshop Mecanização de Baixo Impacto para o Plantio Direto da Cana de Açúcar
Espaços da Planta e da Roda
• Em função do antagonismo existente entre os requerimentos da roda e a planta parece adequado separar totalmente o espaço dedicado ao desenvolvimento da planta do espaço dedicado ao tráfego de pneus ou esteiras. Esta separação permite aperfeiçoar ambos os espaços de forma o conseguir máximo desenvolvimento da planta e máxima eficiência dos rodados.
Workshop Mecanização de Baixo Impacto para o Plantio Direto da Cana de Açúcar
É possível reduzir o tráfego?
Workshop Mecanização de Baixo Impacto para o Plantio Direto da Cana de Açúcar
A proposta Estrutura de Tráfego Controlado (ETC)
Novo ciclo de evolução tecnológica Controle de tráfego, pilotagem automática, plantio direto, plantio mecanizado, pesquisas de espaçamento, fertilidade e variedades, agricultura de precisão, tecnologia da informação, colheita da palha, controle automático de velocidade de avanço, perdas na colheita.
Workshop Mecanização de Baixo Impacto para o Plantio Direto da Cana de Açúcar
Largura máquina no transporte: 3m
Espaçamento entre linha de plantio : 1,5m
Capacidade de carga armazenada : 20t
Peso da máquina de aproximadamente 20 Mg
Velocidade de trabalho de: 2 a 8 km h-1
Velocidade de transporte de: 10 a 20 km h-1
Vão livre de 2m
Altura total para transporte: 3,5m
Ângulo de estabilidade de 40°
Bitola de 12m
Altura para descarregamento ao transporte: 4,4 m
Tempo de descarregamento de 3 min
Especificações Preliminares
Workshop Mecanização de Baixo Impacto para o Plantio Direto da Cana de Açúcar
Pisoteio no Ciclo da Cana Planta com Tráfego Controlado e ETC
Tráfego sobre 5 % da área
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Transbordo da cana ao transporte
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- Esquema do giro na cabeceira pela ETC.
Controle direcional e manobras
Workshop Mecanização de Baixo Impacto para o Plantio Direto da Cana de Açúcar
Erros de direcionamento da ETC em relação a uma trajetória
Controle direcional e manobras
Workshop Mecanização de Baixo Impacto para o Plantio Direto da Cana de Açúcar
Eixos de coordenadas e vetores velocidade para a ETC nas linhas de tráfego.
Controle direcional e manobras
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Diagrama de blocos dos componentes do sistema direcional da ETC.
Controle direcional e manobras
Workshop Mecanização de Baixo Impacto para o Plantio Direto da Cana de Açúcar
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Workshop Mecanização de Baixo Impacto para o Plantio Direto da Cana de Açúcar
Estrutura de Tráfego Controlado (ETC)Projeto Básico
I: Especificações PreliminaresII: Estrutura (Bitola Larga)III: Transbordo (Retirada dos Conjuntos de Transbordo dos Talhões)IV: Transmissões (Acionamentos Elétricos)V: Estabilidade (Paradigma dos 12%)VI: Tração (Lastro de Cana)VII: Colheita (Remoção pela base - Duas linhas de colheita)VIII: Controle Direcional e Manobras (Direção nas Quatro Rodas)IX: Plantio e Cultivo (Plene – Composto - Cultivo sobre solo Limpo)X: Simulação de Custos (Menor Custo Operacional e Investimento)XI: Posto do Operador (Mais Monitoramento e Menos Contrôle manual)XII: Avaliação Agronômica (Solo, Cana, Pragas, Evolução das ervas daninhas)XIII: Avaliação da ETCXIV: Estrategia de Integração
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Consumo Operacional de Combustível (l/tc)
Convencional ETC
Colheita Transbordo Colheita Transbordo
0,91 0,4 0,43 0,24
Custo Simulado de Colheita e Transbordo (R$/tc)
ETC Convencional
6,03 7,67
ConvencionalETC
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CEPEA/Esalq
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Colheita
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Fases da operação de alimentação da colhedora
Australiana1) Levantamento e alinhamento; (separadores helicoidais)2) Tombamento; (defletor ou batedor rotativo) 3) Corte de base e alimentação; (discos e pernas rotativas)4) Levantamento da base do colmo; (rolo levantador) 5) Puxamento; (cascata de rolos)
UNICAMP/Agricef1) Corte de base; (disco único de corte inercial)2) Fixação; (disco com garras)3) Remoção; (correntes dentadas)
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Remoção pela base
Colheita
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Alimentação
Corte de base
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Descrição Potência (cv)Módulo de colheita
Cortador de base* 10Disco removedor* 8Corrente alimentadora* 5Despalhador* 15Ventilador* 7Picador* 15Transportador distribuidor 5
Tração 196,4Esterçamento das pernas mecânicas (Apêndice VIII) 28Total 289,4
Tabela 4.1 – Estimativa da potência necessária para a ETC.
* Fonte: Unicamp/Agricef
Apêndice IVTransmissões
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Colheita
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- Deformação lateral do pneu provocada pela componente lateral do peso do equipamento
Controle direcional e manobras
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- Deformação lateral do solo provocada pela componente lateral do peso do equipamento.
Controle direcional e manobras
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Workshop Mecanização de Baixo Impacto para o Plantio Direto da Cana de Açúcar
ETC (c/ dois módulos de colheita): R$ 1.300.000,00.Colhedora de cana picada: R$ 850.000,00.Trator que reboca o transbordo: R$ 200.000,00.Carreta de transbordo: R$ 75.000,00.Vida útilEstrutura de tráfego controlado: 15.000 horas.Colhedora de cana picada: 15.000 horas.Trator que reboca o transbordo: 15.000 horas.Carreta de transbordo: 10.000 horas.
Valores de aquisição
Workshop Mecanização de Baixo Impacto para o Plantio Direto da Cana de Açúcar
Dados técnicos da ETC
Potência do motor: 250 CV.Capacidade carga: 20 t.Número de linhas de colheita: 2.Velocidade colheita: 7,2km/h (2,0 m/s).Produtividade da cana com 1,5 m entrelinhas: 100 t/ha.Salário do operador por mês: R$ 3.000,00.Dados técnicos da colhedora de cana picadaPotência do motor: 350 CV.Número de linhas de colheita: 1.Velocidade de colheita: 6,0 km/h (1,67 m/s).Produtividade da cana com 1,5 m entrelinhas: 100 t/ha.Salário do operador por mês: R$ 3.000,00.
Custos
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PLANTIO
A ETC planta de quatro linhas, aplicando o sistema de Agricultura de Precisão, onde as mudas e o adubo são aplicados a taxas variáveis.
Considerando que a caçamba da ETC tem capacidade de carga de 20 t, a mesma poderá ser utilizada para o armazenamento de mudas e opcionalmente torta de filtro com a instalação de uma divisória longitudinal à caçamba.
Anexo IXPlantio e Cultivo
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Palha
Haste adubadora
Rotor
Dedos elásticos
Pulverizador de herbicida
CULTIVO
Convencional no limpo
Palha concentrada na entre-linha
Anexo IXPlantio e Cultivo
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Estrutura de tráfego ControladoPosto do Operador
Cabine
Passarela
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A ETC e a indústria de tratores e colhedoras
A MBI representa uma quebra de paradigma que atinge frontalmente um mercado de máquinas, estabelecido e bem sucedido na atualidade. As mudanças atingem as duas peças principais da mecanização canavieira atual: o trator agrícola e a colhedora de cana picada; trata-se de produtos comercialmente consolidados com demanda que supera a oferta na atual conjuntura de expansão do setor canavieiro.
Não existe, portanto, argumento técnico ou econômico suficiente para justificar junto à indústria de tratores e colhedoras a necessidade de investimentos para o desenvolvimento de uma nova tecnologia de mecanização que viabilize o plantio direto da cana-de-açúcar, cujo resultado é a substituição dos produtos atualmente comercializados com sucesso.
Workshop Mecanização de Baixo Impacto para o Plantio Direto da Cana de Açúcar
Obrigadoobraunbeck@bioetanol.org.broscar@agr.inicamp.br
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Seqüência do Projeto
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Workshop Mecanização de Baixo Impacto para o Plantio Direto da Cana de Açúcar
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Adensamento contínuo de palha – Corda torcionada
Colheita da Palha
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Apêndice XCustos
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