Plantio Direto de cana-de-açúcar

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


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


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


Fonte: Agência Nacional de Águas 2006

PERDAS DE SOLO E ÁGUA

Plantio Convencional vs Plantio Direto


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


Mecanização Atual da Cana Definida pelos

Cereais


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


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


Pisoteio no Ciclo de Cana Planta com Mecanização Convencional

Tráfego sobre 50 % da área


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.


Fonte: Christoforeti/Esalq-2007


Caminhos para Reduzir o Tráfego


DAVID COX - DAVCO FARMING - AUSTRALIA 2006


Quatro equipamentos modificados sob encomenda


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.


É possível reduzir o tráfego?


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.


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


Pisoteio no Ciclo da Cana Planta com Tráfego Controlado e ETC

Tráfego sobre 5 % da área


Transbordo da cana ao transporte


- Esquema do giro na cabeceira pela ETC.

Controle direcional e manobras


Erros de direcionamento da ETC em relação a uma trajetória



Eixos de coordenadas e vetores velocidade para a ETC nas linhas de tráfego.



Diagrama de blocos dos componentes do sistema direcional da ETC.





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


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


CEPEA/Esalq


Colheita


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)



Remoção pela base

Colheita


Alimentação

Corte de base


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




Colheita


- Deformação lateral do pneu provocada pela componente lateral do peso do equipamento



- Deformação lateral do solo provocada pela componente lateral do peso do equipamento.





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


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


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


Palha

Haste adubadora

Rotor

Dedos elásticos

Pulverizador de herbicida

CULTIVO

Convencional no limpo

Palha concentrada na entre-linha

Anexo IXPlantio e Cultivo


Estrutura de tráfego ControladoPosto do Operador

Cabine

Passarela


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.


[email protected]@agr.inicamp.br


Seqüência do Projeto




Adensamento contínuo de palha – Corda torcionada

Colheita da Palha


Apêndice XCustos

Technology

Plantio Direto de cana-de-açúcar