La eficacia de las aplicaciones de fitosanitarios en cobertura total depende de una calibración precisa que garantice una óptima calidad de trabajo.
Por: Pedro Platz1, Ariel Faberi1, Valeria Gianelli1, Enzo Moreno1, Santiago Tourn1y2 Facultad de Ciencias Agrarias de Balcarce (1) Mecatech (2)
Introducción
En este proceso, las boquillas hidráulicas o “pastillas” son un componente crucial, ya que determinan tanto el volumen de líquido aplicado como la uniformidad en la distribución de las gotas sobre el objetivo. El correcto desempeño de estas boquillas resulta de la interacción de sus características de diseño, caudal y patrón de aspersión con los parámetros operativos, como la presión y la velocidad de avance. Asimismo, la elección del tipo de boquilla debe considerar factores externos como las condiciones meteorológicas y las propiedades fisicoquímicas del producto a utilizar.
Actualmente, están disponibles aplicaciones móviles (APPs) que permiten evaluar en campo el desempeño de las boquillas de forma rápida y sencilla utilizando tarjetas hidrosensibles (TH). Uno de los parámetros de lectura más importantes para evaluar la calidad de la aplicación es la cobertura, definida como el número de gotas que impactan por unidad de superficie (impactos/cm²). Este parámetro es crucial para asegurar que el producto alcance el blanco de manera efectiva.
La bibliografía técnica recomienda de 30 a 40 gotas cm–² para productos sistémicos y de 50 a 70 gotas cm–² para aquellos con acción de contacto o protectores. Asimismo, el diámetro de las gotas es un factor que influye directamente en la cobertura, ya que determina tanto la cantidad de impactos como su distribución sobre la superficie tratada. El Diámetro Volumétrico Mediano (DV0.5) es el indicador clave del tamaño de gota predominante, ya que divide el volumen pulverizado en dos mitades exactas: una contenida en gotas de menor diámetro y la otra en gotas de mayor diámetro. Este parámetro se complementa con el DV0.1 y el DV0.9, que describen los extremos del espectro de la pulverización. El DV0.1 representa el diámetro por debajo del cual se encuentra el 10% del volumen (las gotas más finas), siendo un indicador directo del riesgo de deriva. Por otro lado, el DV0.9 señala el diámetro por encima del cual se halla el otro 10% del volumen (las gotas más gruesas), un dato asociado al riesgo de escurrimiento. Finalmente, la Amplitud Relativa (AR) cuantifica la homogeneidad del espectro de gotas generado.
Ajustes sobre el equipo
Al obtener información rápida sobre los principales parámetros de calidad de aplicación, podemos realizar ajustes sobre el equipo. Entre ellos se debería calibrar la altura del botalón que influye directamente sobre la uniformidad y cantidad de impactos que deben llegar al blanco de control. Por lo tanto, en boquillas de abanico plano, es necesario que exista una superposición mínima del 30% de sus patrones de distribución y en boquillas cono hueco un 10% desde el objetivo de aplicación. Por otra parte, la cobertura (cantidad y tamaño de gotas) se pueden regular con la presión de trabajo dependiendo del tipo de boquilla. Se recomienda revisar el manual del fabricante de las boquillas previamente a cualquier ajuste. La presión en el circuito hidráulico condiciona de forma directa el tamaño de las gotas según el diseño de la boquilla. En general, a medida que aumenta la presión el tamaño disminuye y podría aumentar el rompimiento de las láminas de asperjado en un mayor número de gotas.
Estos ajustes necesitan ser evaluados controlando primero la presión en la barra de aplicación, luego una verificación del caudal de las boquillas con probetas calibradas y por último capturar las gotas durante la aplicación con tarjetas hidrosensibles.
Objetivo
El objetivo de esta investigación fue determinar y comparar la eficacia de dos aplicaciones móviles (APPs) y un método de escaneo procesado mediante software de escritorio para la cuantificación de los parámetros de calidad en la pulverización agrícola de diferentes estrategias de aplicación. Se evaluaron distintas configuraciones experimentales, modificando el tipo de boquilla, la presión y el volumen de aplicación por hectárea (L ha⁻¹).
Materiales y métodos
Los tratamientos se realizaron sobre una pista de aplicación de 100 m de largo por 20 m de ancho. Se utilizó una pulverizadora marca Jacto, modelo Condor 600 M12, montada sobre un tractor John Deere 5410. Dicho equipo contaba con una bomba de dos pistones (modelo JP-75) que ofrecía un caudal máximo de 75 L min⁻¹ y un botalón con 35 boquillas espaciadas a 0,35 m. La altura de la barra se mantuvo a 0,8 m sobre el nivel de las TH y la velocidad del tractor fue de 14,5 km h⁻¹.
Se evaluaron dos tipos de boquillas con diferentes patrones de distribución: Cono Hueco ATR 80 estándar (CH) y Abanico Plano con Inducción de Aire AIXR Teejet (AI), como se detalla en la Figura 1.
Los tratamientos evaluados consistieron en la combinación de dos tipos de boquilla, dos espaciamientos entre ellas (0,35 m y 0,70 m) y dos presiones de trabajo (3 y 4 bar), como se detalla en la Tabla 1.
Tabla 1. Tratamientos en función del tipo de boquilla Cono Hueco (CH), distancia ente boquillas (0,35 y 0,70 m) y presión (3 y 4 bar).
Las TH se leyeron inicialmente de forma directa en el sitio de tratamiento mediante dos APPs. Posteriormente, se llevaron al laboratorio, donde fueron digitalizadas con un escáner a 1.200 dpi. Los archivos resultantes, en formato BMP, se analizaron con el software StAinMaster.
Para la descripción y clasificación de los tamaños de gotas generados en cada tratamiento se utilizó la norma ASABE S572.3 (Tabla 2).
Tabla 2. Clasificación del tamaño de gotas (micrones = µm) Norma ASABE S572.3
Para el análisis estadístico de los datos se empleó el software InfoStat versión 2020. Para comparar las medias de los tratamientos, se realizó un análisis de varianza (ANOVA). Adicionalmente, se calcularon los errores estándar correspondientes para evaluar la variabilidad de los resultados.
Resultados y Discusión
Las condiciones meteorológicas durante la aplicación fueron una temperatura de 12,6 °C, una humedad relativa del 40,3 % y un viento con una velocidad de 9,6 km h⁻¹ con variaciones de ± 5 km h⁻¹.
- Número de impactos cm-2
La lectura de las TH se muestra en la Figura 2 como resultados de la variación de la cobertura de gotas (Nº de impactos cm-2) según el tipo de boquilla, su espaciamiento, la presión de trabajo y el método utilizado para medir los impactos.
Figura 2. Número de impactos cm-2 de cada boquilla, para cada tratamiento, medido con tres sistemas de evaluación: StainMaster (SM), Aplicación Móvil 1 (AAP1) y Aplicación Móvil 2 (AAP2). Los tratamientos consistieron en la combinación de tipo de boquilla (Cono Hueco – CH y Aire Inducido – Ai), distancia entre las mismas (0,35 y 0,70 m) y presión de trabajo (3 y 4 bar). Las barras verticales representan el error estándar de la media. Letras mayúsculas distintas indican diferencias significativas entre tratamientos para un mismo lector de TH, mientras que letras minúsculas muestran diferencias significativas entre los sistemas de evaluación para un mismo tratamiento (Test LSD de Fisher, α = 0,15).
“Uno de los parámetros de lectura más importantes para evaluar la calidad de la aplicación es la cobertura”
El rendimiento de los tratamientos, independientemente del lector de TH utilizado, muestra diferencias significativas que dependen de tres factores clave: el tipo de boquilla, el volumen de aplicación (definido por la distancia entre picos) y la presión de trabajo.
Al comparar las boquillas CH generaron una cantidad de impactos considerablemente mayor que las de Ai en todas las condiciones evaluadas. Por ejemplo, a una presión de 3 bar y con una distancia entre boquillas de 0,35 m, la boquilla CH alcanzó 226,7 impactos por cm-2 aplicando 77,8 L ha-1. Reducir la distancia de 0,70 m a 0,35 m incrementó drásticamente la densidad de impactos en todos los casos, ya que se duplica el número de picos en la misma superficie, logrando una cobertura más densa. Al duplicar la distancia a 0,70 m (reduciendo el volumen a 38,9 L ha-1), el número de impactos se mantuvo elevado, con 165,9 impactos por cm-2. Es destacable que, incluso aplicando la mitad del volumen, la densidad de impactos superó ampliamente los mínimos requeridos para productos tanto de contacto como sistémicos. Desde una perspectiva práctica, esta diferencia es fundamental principalmente por concentración de caldo de aplicación y logística.
Las boquillas CH son ideales para lograr una alta cobertura con gotas pequeñas, una característica deseable para la aplicación de insecticidas o fungicidas de contacto. En contraste, las boquillas Ai, bajo las mismas condiciones, alcanzaron entre 81,0 y 53,5 impactos por cm-2. Estas boquillas fueron diseñadas para generar gotas más grandes y reducir la deriva, ofrecen una menor densidad de impactos, pero suficientes para aplicar productos sistémicos. En este caso, las boquillas de Ai mejoran la cobertura al cambiar la presión. Al aumentarla de 3 a 4 bar, se observó un incremento en el número de impactos, especialmente a la distancia de 0,35 m. Esto sugiere que este tipo de boquilla opera de manera más eficiente a presiones más altas dentro de su rango recomendado.
Al comparar los métodos de medición, se observó que, aunque todos identificaron las mismas tendencias entre tratamientos, los valores absolutos mostraron diferencias significativas. En condiciones de alta cobertura (principalmente con boquillas CH a 0,35 m), el sistema SM midió la mayor cantidad de impactos, mientras que las aplicaciones móviles (APP1 y APP2) subestimaron el resultado. En cambio, con baja cobertura (típico de las boquillas AI), los tres métodos coincidieron y no presentaron diferencias estadísticas.
- Diámetros de gotas
Los resultados del análisis de los diámetros de gotas, en particular el DV05 mostraron diferencias significativas entre boquillas (Figura 3). Las boquillas CH lograron un promedio de (246,18 µm) y las de Ai (351,63 µm) en los tratamientos a 3 bar, en cambio a 4 bar las boquillas de Ai redujeron su tamaño (321,31 µm) independientemente de la distancia y el lector utilizado.
Figura 3. Diámetros Volumétricos del 10% (DV0.1), 50% (DV0.5), 90% (DV0.9). Los tratamientos consistieron en la combinación de tipo de boquilla (Cono Hueco – CH y Aire Inducido – Ai), distancia entre las mismas (0,35 y 0,70 m) y presión de trabajo (3 y 4 bar). Letras mayúsculas distintas indican diferencias significativas entre tratamientos (Test LSD de Fisher, α = 0,15).
El diámetro de las gotas en las boquillas de Ai responden a la presión de trabajo. A medida que aumenta la presión las gotas disminuyen de tamaño. Si bien no son evidentes las diferencias significativas, este parámetro es importante considerarlo cuando se busca mejorar la penetración de la aplicación en cultivos o barbechos con densidades altas de follaje.
“Los tratamientos consistieron en la combinación de tipo de boquilla (Cono Hueco – CH y Aire Inducido – Ai), distancia entre las mismas (0,35 y 0,70 m) y presión de trabajo (3 y 4 bar)”
Las boquillas de Ai, en promedio, superan el diámetro de 150 µm en los resultados obtenidos con el DV0.1 siendo este el valor de referencia que indica potenciales pérdidas por derivas de evaporación o exoderivas. El DV0.5 se encuentran en el rango de gotas medianas a muy gruesas (Tabla 2) considerándose óptimas para aplicaciones con objetivos o “blancos” sin obstrucciones o cultivos pocos densos. En cambio, si el objetivo se encuentra en el estrato medio o inferior de un canopeo o cultivo muy denso, es necesario lograr diámetros de gotas cercanas al rango de media a fina. Resultados de DV0.9 del caldo asperjado en la mayoría de los tratamientos no superan los 570 µm, resultando en potenciales pérdidas por endoderivas (rebote o escurrimientos dentro la misma superficie aplicada o cultivo).
El resultado del análisis de los distintos lectores utilizados, mostraron diferencias en los diámetros volumétricos del 10 y 90% (Figura 4). El DV0.5 que es el parámetro más utilizado junto con el número de impactos para calificar la eficiencia de una aplicación no mostraron diferencias entre lectores.
Figura 4: Diámetros Volumétricos del 10% (DV0.1), 50% (DV0.5), 90% (DV0.9) para cada tratamiento, medido con tres sistemas de evaluación: StainMaster (SM), Aplicación Móvil 1 (AAP1) y Aplicación Móvil 2 (AAP2). Letras mayúsculas muestran diferencias significativas entre los sistemas de evaluación (Test LSD de Fisher, α = 0,15).
- Amplitud Relativa
Los resultados de la AR para cada tratamiento fueron los esperados por la característica de asperjado de cada tipo de boquilla y su configuración (Figura 5). Las boquillas de Ai generalmente resultan con valores superiores en dispersión del tamaño de gotas, como resultado de generar una porción de gotas muy grandes como se detalló en la Figura 3.
En este parámetro de evaluación solo se encontraron diferencias en una de las aplicaciones respecto de las comparaciones con los otros dos (Figura 5).
Figura 5. Amplitud Relativa de cada tratamiento en la combinación de tipo de boquilla (Cono Hueco – CH y Aire Inducido – Ai), distancia entre las mismas (0,35 y 0,70 m) y presión de trabajo (3 y 4 bar). Letras mayúsculas distintas indican diferencias significativas entre sistemas de lectura (Test LSD de Fisher, α = 0,15).
Conclusiones:
Máxima Cobertura: La mayor densidad de impactos se logró con la boquilla de Cono Hueco (CH), a un espaciamiento de 0,35 m y una presión de 3 bar.
Menor Cobertura: La menor densidad se obtuvo con la boquilla de Aire Inducido (Ai), a un espaciamiento de 0,70 m y una presión de 3 bar.
Fiabilidad de los Lectores: Las aplicaciones móviles son comparables al software de referencia (StAinMaster) en escenarios de baja cobertura, pero subestiman los resultados cuando la densidad de impactos es muy alta. Sin embargo, se aproximan significativamente y se presentan como herramientas muy útiles al momento de medir rápidamente a campo.
Elección del Tratamiento: La elección de la configuración ideal depende del objetivo. Si se busca máxima cobertura, la configuración CH-035-3bar es la mejor. Si el objetivo es controlar la deriva aceptando una menor cobertura, las boquillas Ai son la opción adecuada, preferiblemente operando a 4 bar para maximizar su eficiencia.
ANEXO
Detalle muestral de TH en función del tratamiento de aplicación:
BIBLIOGRAFÍA
Christofoletti, J. C. (1999). Pulverização ou aplicação? São Paulo: Teejet South America. 1999. 71 p. Boletim Técnico BT-01/9
