Fitosanitarios Huesca 2013 - unizar.es€¦ · Diferencia en le tamaño de las gotas ......

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Equipos para la aplicación de fitosanitarios: de la boquilla de

latón a la dosis variable



Prof. Luis Márquez Dr. Ing. Agrónomo

Pte. AENOR/CTN 68 “Tractores y maquinaria agrícola”

Condicionantes del uso sostenible de plaguicidas

25 de abril de 2013

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Introducción• La aplicación de fitosanitarios en forma líquida, que es la

que se utiliza con mayor frecuencia, ha mejorado considerablemente como consecuencia de la evolución de los equipos de aplicación.

• Han sido determinados componentes de los equipos los que han marcado la evolución, siendo los elementos más críticos:• Las boquillas y los sistemas de estabilización de las barras

porta-boquillas• Las bombas y los sistemas de regulación de presión/caudal.• Los depósitos y sus sistemas de agitación• Los filtros y elementos de limpieza• Los ventiladores y colectores en los pulverizadores

hidroneumáticos y neumáticos

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Condicionantes en la aplicación de fitosanitarios

materia activa

diluyente

mezcla

Mínimo producto• Tamaño de gota• Cobertura

residuo

deriva

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Boquillas para la pulverización hidráulica

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Gotas: cubrir o mojar

Gotas finas Gotas gruesas

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Medida de las dimensiones de las gotas


Equipos para la aplicación de fitosanitarios 1

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El tamaño de las gotas y el volumen de caldo

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Cobertura en función del tamaño de las gotas

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Diferencia en le tamaño de las gotas que componen la población

NMD VMD

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Diámetro de las gotas

Porc

enta

je a

cum

ulad

o

Número

Volumen

NMD VMD

D 10 D 90

Uniformidad = spanrelación VMD / NMD

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Efecto de las condiciones atmosféricas sobre la deriva

Tiempo de evaporación de la gota

0,1

1

10

100

1000

50 100 200

Diámetro de la gota [ m]

Vid

a [s

]

20 ºC 80% HR 30ºC 50% HR

μ

Con 60% de humedad relativa• 50 μm – 30% gotas = 5% de caldo• 300 μm – 5% gotas = 30% de caldo

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Volumen de aplicación el L/hadependiente del Índice de Área Foliar (LAI)

Volumen Cul t ivos bajos

Árboles y arbustos

Al to > 600 > 1000

Medio 200 - 600 500 - 1000

Ba jo 50 - 200 200 - 500

Muy ba jo 5 - 50 50 - 200

Ul t ra ba jo < 5 < 50

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Sistemas de pulverizaciónhidráulica

neumática

centrífuga

Formación de la gota

liquido liquido



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Comparación entre espectros de gotas

Diámetro de las gotas (µm)

Volu

men

acu

mul

ado

(%)

Según el sistema de formación de la gota

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Pulverizadores hidráulicos

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Componentes de un pulverizador hidráulico

Boquillas

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Boquillas hidráulicas

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Boquillas de abanico (normal)

Perfil de distribución

Gota media /uniformidadsuperficial con solapamiento(300-400 µm – span 2.0 - 8.0)altura sobre el objetivo

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Boquillas de turbulencia (cónica)


Gota fina /penetración(260 µm – span 1.8 - 5.0)



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Boquillas de choque (deflectoras)


Gota gruesa y poco uniforme(650 µm – span 4.0 - 12.0)

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Boquillas de baja deriva

Aumento del tamañode las gotas producidas

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Boquillas de abanico

Baja deriva con restrictor L. M

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Boquillas de baja deriva

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Boquilla de inyección de aire

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Caracterización de la población de gotas (boquillas de baja deriva)



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Deflectora con inyección de aire

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Caracterización de la población de gotas

Fuente: Nuyttens et al.

Diámetro de las gotas (µm)

Volu

men

acu

mul

ado

(%)

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Deriva para unas condiciones de referencia estándar

Fuente: Nuyttens et al.

Der

iva

(%)

Distancia (m)

Condiciones:• Temp. 15 ºC• HR 70%• Viento: 3 m/s

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Influencia del tipo de boquilla en la deriva

0

5

10

15

20

25

30

Albu

z AP

I-02/

3

Teej

et T

P-02

/3

Albu

z AX

I-03

/1.5

Teej

et X

R-

03/1

.5

Teej

et D

G-0

2/3

Albu

z AD

I-02/

3

Teej

et T

T-02

/3

Albu

z AD

-01

5/6

BFS

AB

J-02

/3

Volu

men

de

gota

s y

deriv

a (%

)

% deriva

% liquido <100

Chorro plano Baja presión Restrictor Deflectora Inyección

μm

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Inyección de aire (Givelet, 1979)

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Sistema AirJet de Spraying Systems



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Pulverización neumática sobre cultivos bajos

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Pulverización neumática

dv/s = 5000 / v

Aumento velocidad:• gotas más finas

Relación aire/líquido:• 3 / 1 en peso• 0.8 a 2.4 m3 aire/litro

Consumo de energía

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Equipos neumáticos

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Buscando la polivalencia

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Pulverizadores centrífugos

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Pulverización centrífuga

Gotas más finas con:• Mayor diámetro del

disco (φ-2)• Mayor velocidad de

giro• Mayor densidad del

líquido• Menor tensión

superficial del líquido



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Pulverizadores centrífugos

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Caracterización de la población de gotas

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Pulverizador centrífugo para cultivos bajos

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Barrassoporte

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Aumentar la capacidad de trabajo

mayor anchura de trabajo

plegado parael transporte

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Estabilidad de las barras portaboquillas

plano vertical

plano horizontal



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Sistemas de estabilización

Péndulo con corrector de pendientes

Pivote central Pivote alto

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Pendular - trapecio deformable

bastidor

bielas

bastidorbotalón

cilin

dro

hidr

áulic

o

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articulaciones

bielas

bastidor

doble trapecio deformable

botalón

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Estabilidad en el plano horizontal

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Altura de barras

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Pegado y desplegado de las barras



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Anchura variable por deslizamiento

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Estabilización activa

CEMAGREF (FRANCIA)

NIAE (UK)

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Botalones: simples, robustos y fiables

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Botalones con ruedas de apoyo

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Suspensiones (altura constante)

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Guiado para minimizar la huella



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No hay un botalón ideal

• El sistema de barras tendría que ser totalmente independiente del chasis del pulverizador

• Los sistemas de suspensión y estabilización limitan la transmisión de choques y oscilaciones del chasis a las barras porta-boquillas.

• Su diseño se complica a medida que aumenta la anchura de trabajo que puede superar los 40 m.

• Se ofrecen sistemas con suspensión activa.• Conviene que sean simples, robustos y fiables.• Algunos se fabrican con aluminio para reducir su peso y con

ello las inercias. Se ha experimentado con fibra de vidrio.• En algunas situaciones se recurre a las ruedas de apoyo.

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Aire para transportar las gotas pulverizadas

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Cortina de aire en cultivos bajos (< 50 L/ha)

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Adaptación de las barras

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Pantallas perforadas

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Optimización de la producción de aire



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Sistemas con recuperación de caldo

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Impulsión del caldo

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Depósito (forma y materiales)

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Características de los depósitos

• Material:• Polietileno (preferentemente)• Poliester reforzado en depósitos muy grandes

• Boca de llenado amplia con filtro y cierre hermético

• Salida que permita el vaciado completo y válvula de fondo manejable sin riesgo de recibir la proyección del caldo

• Agitación mínima: 5% de su capacidad expresada en L/min

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Agitación del caldo

Caudal (L/min): 5 - 10% del volumen del depósito (L)

Agitación mecánica

Agitación hidráulicacon bomba auxiliar

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Depósito: agitación y volumen residual



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Integración del depósito con las barras

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Características de las bombas• Generalmente bombas volumétricas, en las

que el caudal impulsado no varía con la presión.

• Alternativas:• Pistón• Membrana (o pistón membrana)• Rodillos o paletas y engranajes

• Bombas no volumétricas: Centrífugas • necesidad de contar con un regulador diferente, o• complementaria de la bomba principal (agitación)Hidro-inyector (llenado del depósito)

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Bombas volumétricas no recomendadas

Engranajes

Paletas y rodillos

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Bomba de pistón - membrana

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Bomba de pistones con reductor

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Curvas característicasCaudal (L/min)

Presión (bar)

Centrífuga

Pistón

Pistón - membrana



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Bomba centrífuga dedoble cuerpo

Caudal (L/min)

Presión (bar)

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Volumen residual y automatización

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Sistema de filtración

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Dispositivos antigoteo

Función:Impedir la salida del caldo cuando baja el nivel de presión en las conducciones.Presión de apertura/cierre: 0.5 bar

Tipos:• Bola• Membrana• Accionado

neumáticamente

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Filtros autolimpiables

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Innovaciones en los filtros

centrífugos



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Mantenimiento y regulación

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Regulación

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Distribución del fitosanitario en el campo

Coeficiente de variación

alto

bajo

mínimo: eficacia biológica

nivel recomendado

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De la presión “constante” al retorno proporcional

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Mando a distancia mediante electroválvulas

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Sistemas de regulación (CC – CPM - CPA)

Caudal constante

Caudal proporcional

al motor

Caudal proporcional

al avance



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Compensación por el cierre de un tramo de boquillas

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“Bermatic” de Berthoud

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CPA mecánico (“Volumatic” de Evrard)

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“Dositron” de Holder

CP

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Circulación continua

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Aplicación diferencial de fitosanitarios



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Aplicación selectiva de herbicida

Marcado de malezasjunto al cultivo

Comunicación ISO-BUS

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Sistemas de regulación CoV(Concentración Variable)

Dosificación de dos productos

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Concentración variable (Ciba)

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Concentración variable (Agrotop)

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Carga eléctrica de las gotas

Electrodyn ICI

Carga por inducción

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¿Perspectivas...?

• Recirculación del caldo y automatización del lavado.

• Boquillas líquido-aire para cambiar la dimensión de las gotas. Carga eléctrica + aire en cortina.

• Concentración variable.• Boquillas pulsantes para variar el caudal

manteniendo tamaño de gotas...



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Conclusiones• Las exigencias medioambientales inciden de manera

directa sobre la maquinaria para la aplicación de fitosanitarios.

• Inspección obligatoria de los equipos de fitosanitarios. Limitación en las aplicación de productos.

• Dosificación proporcional al avance. Concentración variable. Pulverización pulsante.

• Volumen residual y facilidad de limpieza• Elementos para reducir la deriva (boquillas, cortina

de aire). Agitación y limpieza de depósitos.• Poco avance en relación con la carga eléctrica de las

gotas.• Mejora en el diseño de las turbinas y de las salidas

en los equipos de aire.

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Prof. Luis Márquez Dr. Ing. Agrónomo

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