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Calibración de los Equipos de Aplicación Fertilizadores
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John Mortvedt, Larry Murphy y Roy Follett
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Para una utilización óptima de fertilizantes, cal agrícola y enmiendas de
suelo exige una aplicación precisa y uniforme de estos insumos. Los fracasos en
el resultado de fertilizantes y agroquímicos en general pueden con frecuencia
atribuirse a una aplicación inadecuada, en particular por aplicaciones
desuniformes ocasionadas por fallas en el equipo, segregación o aplicación
negligente.
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La distribución
despareja de fertilizantes y cal agrícola puede reducir los rendimientos de los
cultivos. Cuando un área del lote es sobre fertilizada (o sobre encalada) y en
otros es sub fertilizada (o sub encalada), el rendimiento total del cultivo
puede ser inferior que si la dosis correcta de fertilizantes (o cal agrícola)
fueran distribuidas uniformemente sobre todo el lote. Los efectos de la
variabilidad en la distribución del fertilizante son mucho más notables en los
lotes con suelos menos fértiles, ya que la respuesta a las fertilizantes
aplicados es mayor.
Los problemas para
esparcir fertilizantes sólidos también se dan en aplicaciones de cal agrícola
y otras enmiendas de suelo. Los problemas son singulares en cambio, cuando se
aplican materiales muy finos, tal como cal agrícola, yeso y azufre elemental.
Materiales de granulometría muy fina están más sujetos a la deriva del viento
en el campo. Este problema también se encuentra al trasvasar material desde
bolsas del camión a la tolva del aplicador.
Equipos de aplicación
de fertilizantes sólidos
La calibración de
equipos de siembra es relativamente simple. La distribución es bastante
uniforme entre los cajones fertilizantes sobre una sembradora multi – hileras,
pero deben verificarse periódicamente. La calibración se hace conduciendo la
sembradora sobre una distancia determinada y recogiendo el fertilizante
entregado por cada unidad en recipientes plásticos. El área
"cubierta" por el aplicador de fertilizantes puede calcularse como el
producto de la distancia por el ancho (ancho de la línea por el número de
unidades individuales) de aplicación.
Las sembradoras de
cultivos de escarda o de línea tienen que calibrarse individualmente. Muchas
veces, las especificaciones publicadas por el fabricante están cerca de las
reales, pero para lograr una mejor operación, el proceso debería repetirse
separadamente para cada unidad. El proceso es laborioso y consume mucho tiempo,
pero puede ameritar el esfuerzo. Puede hacerse fuera de temporada cuando hay
más tiempo. Dosis excesivas, especialmente para aplicaciones cerca de la
semilla de fertilizantes arrancadores, pueden resultar en una disminución de la
germinación por daños en la semilla y no debería dejarse al azar.
Las sembradoras de grano
fino operan esencialmente como una unidad. Para una apropiada calibración, los
fertilizantes entregados por cada abertura deberían recogerse en un balde
individual, y así determinar tanto la uniformidad como la dosis promedio de
aplicación. Debido a que las aberturas sobre la mayoría de las sembradoras se
ajustan colectivamente, poco pueden hacerse para cambiar el modelo de
distribución. Sin embargo, la dosis de aplicación puede fácilmente cambiarse
siguiendo el mismo procedimiento que se planteó para las sembradoras de
hileras.
La calibración en el
galpón puede hacerse aprovechando días de lluvia. Para ello se coloca el
implemento elevado sobre el piso, se determina el diámetro de la rueda
impulsora, y se simular el movimiento de la sembradora haciendo girar la rueda
las veces necesarias para dar una distancia predeterminada. La desventaja de
esta técnica (que puede también hacerse con la sembradora de grano grueso) es
que la operación adentro de un galpón puede entregar algo menos fertilizantes
que si el implemento operara sobre el suelo de cultivo a campo. Sin embargo, el
procedimiento es adecuado y debería dar una buena aproximación de la dosis de
aplicación de fertilizante.
Otro factor que debe
considerarse es que la dosis de entrega de cada fertilizante pueden variar
significativamente entre diferentes tipos de fertilizantes.
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Cuadro 1. Factores
que afectan la aplicación uniforme de fertilizantes o cal agrícola por
distribuidores centrífugos a granel |
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1. Ancho de
trabajo excesivo.
2. Condiciones
del lote incluyendo la forma, pendiente y tipo de suelo
3. Condiciones
climáticas (viento y lluvia).
4. Dosis de
aplicación.
5. Diseño del
equipo.
6. Composición
del material aplicado (densidad de partícula, tamaño, forma y
humedad). |
La recalibración puede
ser necesaria si son evidentes diferencias entre la entrega esperada y l a
efectiva, medida por el consumo de fertilizantes en el lote. El proveedor de
fertilizantes generalmente reconoce la necesidad usar materiales de
granulometría uniforme y de buena calidad en las mezclas físicas, de modo que
puedan distribuirse uniformemente y con un mínimo de segregación.
Los problemas para
obtener una aplicación uniforme de fertilizantes o cal agrícola desde un
distribuidor centrifugo a granel son magnificados por varios factores enumerados
en el Cuadro 1.
Los patrones de
aplicación de un distribuidor centrífugo de disco doble de fertilizantes
pueden clasificarse en seis tipos. Las modelos plano, ovalado, y
piramidal son los más deseables ya que permiten superponer a sí mismos sus
anchos de trabajo. Los modelos indeseables más comunes son en " M ",
en " W ", y desviados (o ladeado). El modelo en " M " puede
mejorarse haciendo uno o más ajustes enumerados en el Cuadro 2.
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Cuadro 2.
Ajustes del equipo para corregir el modelo en "M". |
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1. Mueva la boca
de descarga hacia el aplicador para cambiar el punto de entrega del
material más cerca al borde exterior del plato giratorio.
2. Mueva las
paletas de plato giratorio en la dirección opuesta de la rotación de
plato
3. Aumente la
velocidad de plato giratorio (Se recomienda entre 550 a 650 r.p.m.).
Velocidades más altas del plato giratorio destrozan los gránulos y
pueden producir segregación y distribución desuniforme. |
El modelo en
"W" puede resultar de condiciones del aplicador parecidas a las
ocasionadas en el modelo" M ". En el centro de la banda se da una
banda de aplicación más densa de fertilizantes, además se ven concentraciones
más altas tanto a la izquierda como a la derecha. La mayor concentración en el
centro puede ser el resultado de una boca de entrega ajustada inadecuadamente, o
pérdidas que dejan que caiga fertilizante inmediatamente detrás del aplicador.
El material húmedo que se pega a la banda o cadena transportadora, y luego cae
sobre el plato giratorio también ocasiona una mayor aplicación en el centro de
la banda de aplicación. Los pasos enumerados en el Cuadro 3 para corregir este
problema son esencialmente los contrarios a los descriptos para corregir el
modelo en " M ". Uno o más de los cambios deberían alterar el modelo
a otro más aceptable.
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Cuadro 3.
Ajustes del equipo para corregir el modelo en " W ". |
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1. Desplace la
boca de entrega lejos del aplicador, para mover el punto de descarga del
fertilizante más cerca del centro del plato giratorio.
2. Mueva las
paletas del plato giratorio en la dirección de rotación de plato
giratorio.
3. Disminuya
velocidad de plato giratorio. |
Los modelos ladeados o a
la derecha o a la izquierda, pueden resultar de platos giratorios dobles debido
a la entrega despareja a los platos giratorios. La causa más común es un
ajuste inapropiado del divisor de flujo. Las aplicaciones sobre pendientes
fuertes también pueden producir un flujo más denso para el lado pendiente
abajo si no se instala en el sistema un divisor efectivo. Este problema puede
superarse algo con una apropiada superposición entre bandas de aplicaciones, y
aplicando en un modelo circular sobre el lote.
Los aplicadores
centrífugos de sólidos de plato giratorio único también puede producir un
modelo ladeado cuando la entrega del material al plato giratorio no se ubica
adecuadamente. Si la mitad derecha del modelo de un plato giratorio que gira en
el sentido de las agujas del reloj es más densa que la mitad izquierda,
cualquiera de los ajustes enumerados en el Cuadro 4 retrasará la descarga del
fertilizante desde el plato giratorio y mejorará el modelo. Las
aplicaciones más densas al lado izquierdo se corrigen irían haciendo los
ajustes en la dirección contraria.
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Cuadro 4.
Ajustes del equipo para corregir modelos ladeados. |
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1. Ajustar la
tolva de entrega para entregar más cerca del borde externo del plato
giratorio.
2. Mover la
paleta del plato giratorio inclinándola en dirección de la rotación
del plato giratorio.
3. Disminuya
la velocidad de plato giratorio. |
El mantenimiento
adecuado es uno de los problemas principales para asegurar la aplicación
apropiada de fertilizantes sólidos. Algunos problemas específicos de
mantenimiento que requieren atención se enumeran en la Tabla 5. Estos problemas
resultan en ángulos modificados de las paletas del plato giratorio o entrega
inadecuada a los platos giratorios. El equipo hidráulico debería verificarse
regularmente; bajo nivel de aceite y desgaste excesivo de las válvulas pueden
afectar significativamente la operación del equipo.
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Cuadro 5.
Artículos que requieren atención de mantenimiento en sólido equipo de
aplicación de fertilizantes. |
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1. Acumulación de
material sobre las paletas del plato giratorio, divisores de flujo,
compuerta de control de flujo y sobre el transportador de cadena o cintas.
2. Paletas
gastadas del plato giratorio.
3. Paletas del
plato giratorio sueltas o flojas.
4. Transportador
de cadena o cintas flojas. |
Calibración de equipo
para sólidos
Al chequear la
calibración de los equipos de aplicación de fertilizantes sólidos, debe
quedar evidenciada el tipo del modelo de distribución, incluyendo el grado de
uniformidad de la banda de aplicación obtenida, el ancho efectivo de la banda
de aplicación, y la dosis de aplicación.
Un sistema simple para
calibrar un aplicador centrífugo de fertilizantes (ó cal agrícola) involucra
el uso de bandejas recolectoras, tubos de ensayo y su gradilla, embudo y cinta
métrica. Una balanza pequeña ayudará a mejorar la exactitud de la prueba de
calibración. El tamaño de las bandejas y los tubos de ensayo deben ser
proporcionales a la dosis de aplicación. En general una bandeja playa (3 a 7
cm) de 30 x 40 cm es adecuada.
Para evaluar el patrón
de distribución visualmente y para estimar la cantidad de fertilizante aplicado
deberían usarse por lo menos cerca de 15 bandejas y sus tubos de ensayo. Para
aplicaciones hasta 1,0 t/ha se recomiendan tubos de 1 x 10 cm. Las bandejas
deben colocarse, perpendiculares a la trayectoria del equipo aplicador,
regularmente espaciadas entre 0,6 y 1,5 m, según el ancho de la banda de
aplicación. El equipo aplicador, primero ajustado para la dosis objetivo de
aplicación, se conduce a velocidad normal de campo en dirección a la bandeja
media. El material recolectado en cada bandeja se vierte en el tubo de
ensayo correspondiente en su gradilla.
El fertilizante
recolectado en los tubos de ensayo provee una imagen visual rápida del patrón
de distribución. Los patrones típicos plano, ovalado, piramidales, en
"M", "W" o los modelos ladeados, pueden ser fácilmente
vistos colocando la gradilla de tubos contra un fondo negro. Luego pueden
hacerse los ajustes requeridos. El ancho efectivo de la banda de aplicación
también puede determinarse ubicando los tubos a la izquierda y a la derecha de
la central donde el fertilizante acumulado en esos tubos es la mitad del
recolectado en el tubo central.
Los tubos de ensayos
también pueden calibrarse para estimar la cantidad de fertilizante entregado
por unidad de área ( ó dosis por ha), pesando el material de cada uno y
calculados para un área determinada (el área de la bandeja), vertiéndolos en
el tubo y marcando la altura, para alguna dosis conocida como 100 kg/ha. Este
sistema es aproximado ya que la densidad y tamaño de partícula de los
materiales (cal agrícola ó fertilizantes) varían considerablemente. El mejor
procedimiento es pesar el contenido de los tubos individualmente, lo que daría
una imagen más precisa del patrón de distribución y la dosis de aplicación.
Los cálculos para determinar la dosis de aplicación de fertilizantes sólidos
(suponiendo un modelo uniforme de distribución) se dan en el Cuadro 6.
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Cuadro 6.
Cálculos para determinar la dosis de aplicación de fertilizantes
sólidos. |
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Dosis objetiva de
aplicación = 450 kg/ha
Número de bandejas =13
Espacio entre bandejas =
1.35 m
Ancho efectivo de la
banda de aplicación = 13 x 1.35 = 18 m
Area de cada bandeja =
30 x 40 cm = 0.12 m2 Area acumulada de todas las bandejas = 13 x 0.12 m2= 1.56
m2
Peso acumulado de
material en todas las bandejas = 0.07 kg
Dosis neta de
aplicación = (10000 m2 / ha / 1.56 m2) x 0.07 kg = 448 kg/ha
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Calibración de
equipos para fertilizantes líquidos
La calibración de equipos de aplicación
de fertilizantes fluido (tanto suspensiones como soluciones liquidas) requieren
esencialmente la misma atención y detalle como las calibraciones para los
equipo de aplicación de sólidos. El tipo de aplicador determina la técnica de
calibración. Por ejemplo, si el aplicador está equipado con varias boquillas
sobre un botalón impulsada con un sistema propio de bombeo o sistema
hidráulico, entonces puede calibrarse estacionariamente.
La dosis aproximada a
aplicar puede determinarse desde las especificaciones del fabricante de la bomba
y las boquillas. Debido a que la presión apropiada para la operación correcta
de las boquillas puede mantenerse por la bomba, la calibración del sistema
involucra recolectar el fertilizantes líquido que se entrega en un período
determinado de tiempo. El fluido puede recolectarse en cualquier recipiente de
capacidad adecuada. Los baldes plásticos pequeños son ideales. La medida del
fluido entregada puede ser o por volumen o por peso. El peso por unidad de
volumen del fluido o peso especifico) debe conocerse para transformar el volumen
por unidad de área, en el peso por unidad de área cubierta en la aplicación.
Los cálculos para una prueba de calibración de este tipo se muestran en la
Tabla 7.
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Tabla 7. Cálculos para
calibrar el equipo de aplicación de fertilizantes fluidos con bombas
propulsadas por toma de fuerza.
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Dosis de aplicación
deseada
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= 200 kg/ha |
| Número de boquillas |
=
14 |
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Ancho efectivo de cada
boquilla
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= 1.5 m |
| Ancho efectivo de la
banda de aplicación = 14 x 1.4 |
= 21 m |
| Velocidad de aplicación
deseada |
= 15 km / hora |
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Capacidad de aplicación
= [(15 km /hr x 1000 m/km) x 21 m] / 10000 m2/ ha
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= 31.5 ha/hr |
| Densidad del líquido |
=
1.3 kg/lt |
| Tiempo de ensayo |
= 1
minuto |
| Caudal entregado por
boquilla |
= 6.5 lt |
| Caudal entregado (todas
las boquillas) = (12 x 6.5 lt) x 1.3 kg/lt |
= 101 kg |
| Dosis entregada a Campo
= 101 kg x 60 minutos |
= 6,060 kg / hr |
| Dosis neta de
aplicación = 6,060 kg/hr / 31.5 ha / hr |
= 192 kg / ha |
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Si la bomba es del tipo
el terreno - conducido con el desalojamiento positivo, entonces calibración
debe involucrar o movimiento real de la aplicador sobre una rotación o longitud
determinada del terreno - el paseo rueda el número apropiado de veces para
fingir viaje de una longitud cierta. La entrega de fluido es controlada por (1)
la longitud de golpe de la bomba y (2) el número de golpes. La calibración de
la cantidad entregó todavía involucra recaudo de fluido desde todas las
boquillas o reducciones a objeto de comparar el cálculo y uniformidad de
entrega de la cantidad total entregó. Un cálculo de muestreo para un sistema
de este tipo se muestra en la Tabla 8.
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Tabla 8. Cálculos para
calibrar el equipo de aplicación de fertilizantes de fluido con bombas movidas
por la tracción del equipo.
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| Dosis de aplicación
deseada |
= 200 kg/ha |
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Número de boquillas
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= 8 |
| Ancho efectivo de cada
boquilla |
= 1,5 m |
| Ancho Efectivo de la
banda de aplicación = 8 x 4.88 ft |
= 39 ft |
| Densidad del líquido |
=
12 Lb / gal |
| Longitud de la prueba |
=
325 ft |
| Area de la prueba = 325
ft x 39 ft = 12,675 sqft + 43,560 sq ft / acre |
= 0.29 acre |
| Caudal entregado por la
boquilla |
= 0.73 gal |
| Caudal entregado por
todas las boquillas = (8 x 0.73 gal) = 5.84 gal x 12 Lb / gal |
= 70.08 Lb |
| Dosis neta de
aplicación = 70.08 Lb + 0.29 acre |
= 242 / b / acre |
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La calibración visual
ó determinación de las características del patrón de distribución para
fertilizantes líquidos no es tan fácil como par fertilizantes sólidos a menos
que el tamaño de la prueba disminuya mucho. Una prueba visual similar a la
descripta para sólidos con los tubos y bandejas pero de caudales entregados por
boquilla requeriría recipientes muy grandes o una prueba muy corta, y
posteriormente no sería deseable debido a los grandes errores. Una faja de
papel dispuesta perpendicular a la trayectoria del aplicador puede usarse para
evaluar visualmente. La uniformidad de la aplicación. Este es un método barato
y rápido, pero el mismo efecto puede ser logrado por meramente corriendo la
aplicador conteniendo agua sobre un área de concreto seco y liso. Agua teñida
con algún colorante proveería un mejor medio y más parejos para examinar el
patrón general de pulverización. No se puede suponer, sin embargo, que el
patrón con agua será exactamente igual al de suspensiones fertilizantes, mucho
más densas.
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