Evaluación de la calidad de aplicación en barbecho químico

Por: Santiago Tourn*, Pedro Platz*, Esteban Bilbao**, Agustín Bilbao**
*Mecanización Agrícola FCA Balcarce **Viento Sur

Introducción:
La práctica más común para el control de malezas con herbicidas es aquella realizada en toda la superficie del lote (cobertura total). Si bien se logran buenos controles de malezas, generalmente la cobertura de malezas no es total y se aplican herbicidas en zonas no blanco (suelo, rastrojo). La combinación de especies de malezas de difícil control junto a plantas de cultivos antecesores obliga a prescribir dosis y mezclas de productos que deben cubrir el total de la superficie, siendo totalmente ineficiente la pérdida de producto en aquellos espacios donde no hay presencia de malezas.

Los equipos de aplicaciones dirigidas logran reducir el uso de agroquímicos porque en los barbechos permiten aplicar los herbicidas solo donde se encuentran las malezas, traduciéndose en ahorros de productos y, principalmente, en un menor impacto ambiental y logrando un mejor control de malezas. Si bien esta tecnología está siendo ampliamente utilizada y se reconoce su alta eficiencia, es poca la información reportada disponible sobre la eficiencia en su calidad de aplicación. Generar más información permitiría ajustar recomendaciones de manejo de la tecnología para hacer un uso más eficiente de los recursos.

La utilización de boquillas hidráulicas en estos equipos requiere de calibraciones para poder lograr su máxima eficiencia en cuanto a parámetros cuantificables. Algunos de ellos son: el número de impactos por unidad de superficie (imp cm-2), el diámetro de la mediana volumétrica y los diámetros que indiquen el potencial de pérdidas por derivas de evaporación, exoderivas o de escurrimiento por endoderivas. Estos parámetros se pueden cuantificar con la lectura de tarjetas hidrosensibles (TH) a través de un software (i.e CIR 1.5).

Los objetivos teóricos referenciados de impactos por unidad de superficie son 30 a 40 imp cm-2 para herbicidas sistémicos, y 60 a 90 imp cm-2 para productos de contacto. El rango de diámetro medio óptimo de las gotas es de 200 a 300 micrones (µ). Lograr el mínimo porcentaje de gotas menores a 150 µ disminuirá pérdidas por evaporación o exoderivas y un mínimo de gotas mayores a 700 µ tendrá menos posibilidades de rebotar o escurrir de la maleza. La velocidad de avance es otro parámetro para considerar, para optimizar los tiempos de trabajo y su límite será cuando se logre la misma cantidad de imp cm-2 de un lado y del otro en malezas que superen los 30 a 40 cm de altura de acuerdo con el avance del equipo.

Objetivos del trabajo:

  1. Caracterizar las configuraciones de aplicación del equipo Weed It.
  2. Evaluar la calidad de aplicación de diferentes boquillas abanico plano uniforme.
  3. Validar el margen de aplicación con diferentes configuraciones del equipo.
  4. Evaluar eficiencia de control con distintas configuraciones de Weed It utilizando una mezcla de herbicidas recomendada para el control de la Conyza Sp. L.

Materiales y métodos:
• El ensayo se realizó el día 20 de junio de 2020, sobre un lote con rastrojo de cebada/soja de segunda ubicado en el establecimiento Pilmayquen partido de Lobería (38°13’16.84″S y 58°49’25.69″O).
• Se realizaron evaluaciones estáticas y dinámicas. En las estáticas se comparó la presión entregada en las boquillas hidráulicas sobre el botalón respecto con la indicada en el manómetro digital ubicado en la consola de mando. Se utilizó un manómetro de 10 bar con unidad mínima de 2,5 bar. Además, se estimó la distribución del asperjado de cada boquilla individual y la superposición entre las mismas con un perfilómetro de 23 canaletas de 5,25 cm cada una (Teejet Pattern Check).
• En las evaluaciones dinámicas, se utilizaron un tipos de boquilla con dos cuadales, abanico plano uniforme (APU) 3002 y 3003, respectivamente. Se realizaron 6 tratamientos comparando los dos tipos de boquillas con 3 caudales de aplicación distintos (Tabla 1). Se realizaron 3 repeticiones por tratamiento (Figura 2). Cada margen estaba dividido en cuadrantes para evaluar su ancho y largo con observación directa del trazador azul (Figura 1). El largo del margen 2 (apertura 10 cm antes de la maleza y cierre 10 cm después) evaluada será de 25-30 cm por un ancho de 20 cm. Alrededor de la maleza se ubicaron 3 TH con el objetivo de colectar la cantidad real de gotas que llegan a la misma.


Tabla1. detalle de tratamientos.

Figura 1. Porta TH y ubicación de las TH.

Figura 2. Disposición de las unidades de medición y posición respecto al avance.

• La mezcla de herbicidas prescriptos fueron Glifosato 62% (Sulfosato) 1,5 L ha-1 + 2,4D éster 80% 0,7 L ha-1 + Picloram (Tordon 24K) 0,15 L ha-1 + Saflufenacil (Heat) 0,035 g ha-1 +Adherente (Rizospray extremo) 0,3 L ha-1. Al caldo de aplicación se agregó un trazador color azul (Hi Light Blue).
• Las dos especies de malezas que predominaron fueron “rama negra” Conyza sp. y “cebada guacha” Hordeum vulgare. Las malezas se encontraban en pleno desarrollo vegetativo al momento de la aplicación. Rama negra con más de 10 hojas, estado de roseta con un diámetro superior promedio a 15 cm y, cebada en 3 hojas a un macollo e individuos ya elongados que habían sido cortados por la cosechadora. El porcentaje de cobertura de las malezas no superaba el 5% en el sector del ensayo. Cada maleza se geo-referenció y rotuló para realizar el seguimiento y evaluación de la eficiencia de control. Las evaluaciones se realizaron a los 15, 30 y 45 días después de aplicado (dda). Se determinó el porcentaje de control a través de fotos y estimación visual de la proporción de la maleza necrosada.
• Las condiciones ambientales (velocidad del viento, humedad relativa y temperatura) en el momento del ensayo fueron registradas y almacenadas en intervalo de 1 minutos por una estación meteorológica portátil (DAVIS vantage pro2).


Resumen tratamientos:
• Las variables evaluadas sobre las TH fueron:
o Número de impactos por centímetro cuadrado (Imp cm-2).
o Diámetro de la mediana volumétrica (DV0,5) = diámetro de gota que separa la población de gotas ordenadas de menor a mayor en dos mitades de igual volumen de líquido. Es también llamado diámetro volumétrico medio DMV.
o Diámetro del volumen menor a 10 % (DV0,1) = diámetro de gota por debajo del cual se encuentra el 10% del volumen total de líquido pulverizado.
o Diámetro del volumen menor a 90 % (DV0,9) = diámetro de gota por encima del cual se encuentra el 10% del volumen total del líquido pulverizado.
o Diámetro numérico medio (DNM) = divide la población de gotas en dos mitades con cantidades numéricamente iguales. Se asume que ambas mitades tendrán un volumen de líquido diferente. Este valor se ubicará cercano a los diámetros de clases inferiores de las gotas muestreadas. Debido a que muchas gotas pequeñas no constituyen un volumen colectado significativo, este parámetro no tiene mucha importancia práctica. No obstante, analizado en conjunto con el diámetro de la mediana volumétrica permite la mejor evaluación de la homogeneidad del tamaño de gotas de pulverización.
o Amplitud Relativa (AR) = expresa la variación del tamaño de gotas. Se determina calculando la diferencia entre [(DV0,9 – DV0,1)/DV0,5].
o Factor de dispersión (FD) o Coeficiente Homogeneidad (CH) = relación entre el diámetro volumétrico medio o mediana volumétrica (DV0,5 o DMV) y el diámetro de la mediana numérica (DMN) es decir FD = DV0,5/DMN. Cuanto más próximo a 1 estuviere el valor de FD significa que el espectro de gotas pulverizadas será más homogéneo. Un espectro de gotas es considerado “amplio” cuando la diferencia entre las gotas menores y mayores es grande. Cuando esa diferencia es pequeña el espectro es considerado “estrecho o pequeño”. El FD varía con el tipo de sistema de formación de gotas o boquilla. A continuación, se dan algunos valores de referencia =. Boquilla de Cono: 1,8 a 5,0 Boquilla de Abanico: 2,0 a 8,0 Boquilla de Espejo: 5,0 a 10,0 y sistema centrifugo: 1,2 a 1,6.

• El software utilizado para la lectura de las TH fue CIR 1.5 y las TH se escanearon con un equipo HP modelo Deskjet F2050 a una resolución 1.200 dpi.

• Se realizaron análisis de varianza y cuando las diferencias entre tratamientos fueron significativas (p<0,05) se utilizó el test de LSD Fischer para la comparación de medias


Resultados y discusión:

Caracterización meteorológica
• La velocidad del viento y ráfagas promediaron 4,5 km h-1 y 6,1 km h-1 respectivamente y la temperatura y humedad relativa fueron, en promedio, de 10,8 °C y 69,7 %, respectivamente (Figura 3). Las ráfagas se asocian con el desplazamiento de masas de aire horizontalmente y generan turbulencias entre la zona de aplicación (altura del botalón) y el estrato superior del cultivo. Durante el tiempo de medición de cada tratamiento se registraron variaciones en la velocidad de las ráfagas, pero no interfirieron en las mediciones.

Figura 3. Condiciones meteorológicas al momento de la aplicación. Ref.: Viento Prom. = velocidad promedio del viento (km/h), Viento Max (km/h) = ráfagas, T° Med = temperatura media (°C), T° Mín = temperatura mínima (°C), T° Max = temperatura máxima (°C) y H.R. % = humedad relativa (%).

Caracterización de las condiciones de aplicación

• Cuando se determinó el diferencial de presión entre la barra y el monitor, en promedio, la diferencia de presiones resultó en 0,1 bar, siendo aceptable según la norma UNE-ISO EN 16122-2:2015.
• Otro parámetro cualitativo es la distribución del asperjado de boquillas APU con un ángulo de 30° y una altura de aplicación recomendada en 60 cm. Los resultados de la evaluación con el perfilómetro Teejet permitieron observar una distribución uniforme cuando se aplicó con la altura recomendada (desde el nivel de suelo al extremo de la boquilla, Imagen 1). En cambio, cuando se aumentó 10 cm la altura el nivel de superposición fue mayor y por ende el solapamiento y el caudal colectado entre los extremos de superposición de boquillas también fue mayor (Imagen 2).

Imagen 1. Distribución uniforme


Imagen 2. Distribución no uniforme

Determinaciones dinámicas en calidad de aplicación:

• Los parámetros más utilizados para evaluar la calidad de la aplicación se describieron a través del análisis cuantitativo realizado sobre la digitalización de las TH (Tabla 2). Las primeras comparaciones son entre el promedio de los cuadrantes (margen estimado) con respecto al promedio de las TH colocadas alrededor de la maleza (Tabla 2).
• Independientemente del volumen por hectárea, tipo de boquilla y sitios de medición los impactos fueron superiores a 100 cm-2. De acuerdo con las recomendaciones sugeridas en marbetes en función del producto y al tratamiento a pulverizar, todos los tratamientos estarían cumpliendo el requisito mínimo. Por lo tanto, el potencial control de malezas sería relativamente independiente de la configuración del equipo en las condiciones evaluadas.
• Otro indicador de la calidad de aplicación es la AR. Si los valores de AR son cercanos a uno significa que su espectro de gotas tiene un diámetro similar. En el ensayo, todos los tratamientos lograron valores igual a 1 en la zona donde se encontraba la maleza. En la zona de margen, los resultados se alejan de 1 indicando que hay un volumen de gotas más chicas y más grandes respecto de la mediana.

Tabla 2. Promedio de Impactos cm-2 (Imp cm-2), Diámetro Volumétrico Medio (DV0,5), Diámetro Volumétrico 10% (DV0,1), Diámetro Volumétrico 90% (DV0,9), Diámetro Numérico Medio (DNM), Amplitud Relativa (AR) y Factor Dispersión (FD).

• El FD en los tratamientos 1 y 2 tienen valores más bajos respecto del resto de los tratamientos. Esto indica que los tamaños de las gotas producidas son semejantes (nivel máximo esperado = 1, menor variación de tamaño de las gotas). Conceptualmente las gotas finas son muy propensas a exoderivas o derivas evaporativas y las muy gruesas a rebotar en el blanco y perderse en endoderivas.

• La distribución de impactos se puede esquematizar por cuadrantes en función de la ubicación de las TH y sus datos, realizando una extrapolación matemática se pudo esquematizar los gradientes de colores en los márgenes de 25 cm por 30 cm (Figura 4).

Figura 4. Número de impactos/cm2 en cada cuadrante y centro del margen.


• Se observa que, como se mostró en la Tabla 1, que en todos los casos hubo más de 100 impactos por cm2, sin embargo, en los tratamientos con bias (3 y 4) se observó una acumulación de impactos en la zona de la maleza. Este sistema se caracteriza por aplicar en cobertura total regulando la proporción de caudal con modulación de pulsos (PWM) y cuando se detecta una maleza aplica a 100% de la dosis y caudal. Estos resultados afirman la eficacia del sistema. En el resto de los tratamientos no se observó un patrón similar y las diferencias pueden estar dadas por la posición de la maleza respecto al sensor y a las boquillas como también corrimientos de gotas por la turbulencia generada por el paso de la pulverizadora y el viento en ese instante. En definitiva, estos resultados demuestras que para el margen elegido (2) se logró cubrir eficientemente la zona de aplicación.

• En el modo o sistema bias (Tratamientos 3 y 4) se colocaron TH en posiciones donde no había malezas para cuantificar los mismos parámetros tomados en las márgenes. En estos casos los resultados comparativos se resumen en la Tabla 3.
• Se observó claramente que cuando el sistema detectaba la maleza la cantidad de impactos aumentó (Figura 4). Esto podría asegurar el control de la maleza objetivo y con la cobertura total, el control de malezas pequeñas y/u obstruidas por rastrojo que no detectaría el sistema.


Tabla 3. Promedio de Impactos cm-2 (Imp cm-2), Diámetro Volumétrico Medio (DV0,5), Diámetro Volumétrico 10% (DV0,1), Diámetro Volumétrico 90% (DV0,9), Diámetro Numérico Medio (DMN), Amplitud Relativa (AR) y Factor Dispersión (FD).

• Una forma de interpretar mejor los resultados es mediante la visualización de las TH digitalizadas (Imagen 2). Éstas intentan representar los valores aproximados de los mínimos, medios y máximos que se describen en cada una de ellas.
• A modo de ejemplo en la imagen 3 se muestran que la superposición de impactos deforma el diámetro real de las gotas además de subestimar la cantidad impacto por cm2, más aun en Imágenes 3b y c. Esto demuestra que el sistema de medición de TH tiene limitaciones cuando se generan gotas grandes y alto volumen de aplicación.

Imagen 3. Capturas de tarjetas hidrosensibles procesadas para diferentes tratamientos (a) 2, b) 1 y c) 6.

C
B
B
A

Evaluación del porcentaje de control de malezas:
• En la Figura 5 se muestra el porcentaje de control a los 15, 30 y 45 dda. A los 15 dda se observó un control total en hojas más jóvenes sector central de la roseta, mientras que en hojas de mayor tamaño y más viejas el efecto de los herbicidas no logró una necrosis final (Imagen 3).

Figura 5. Porcentaje de control de Conyza sp. en los distintos tratamientos a los 15, 30 y 45 días después de la aplicación (dda). Barras verticales indican error estándar de la media.

Imagen 3. Ejemplo de porcentaje de control de la maleza en tratamientos 2 y 3 a los 15 dda.

• A los 30 dda el avance en el control fue prácticamente total, todos los tratamientos superaron el 95% de control (Figura 5 e Imagen 4).

Imagen 4. Ejemplo de porcentaje de control de la maleza en tratamientos 2 y 3 a los 30 dda.

• A los 45 dda el porcentaje de control en todos los tratamientos lograron el 100% (Figura 5 e Imagen 5).

Imagen 5. Ejemplo de porcentaje de control de la maleza en tratamientos 2 y 3 a los 45 dda.

Conclusiones:

• Los parámetros de calidad de aplicación (caudal, presión y distribución) cumplieron los objetivos mínimos para el control de las malezas.
• El margen seleccionado para el trabajo cumplió con lo previsto según lo reportado por el fabricante.
• El sistema bias puede ser una herramienta estratégica para situaciones en lotes donde haya una alta cobertura de malezas y con desarrollo diferente donde no se justificaría la utilización de aplicación selectiva (por que se aplicaría casi toda la superficie), ni la aplicación de cobertura total con dosis altas para controlar las malezas que precisan mayores dosis por ser una baja proporción de la población (las malezas de mayor tamaño suelen ser una baja proporción de la población).
• La alta eficiencia de control de malezas (100%) en todos los tratamientos a los 45 días después de la aplicación permite afirmar la eficacia del sistema en las condiciones evaluadas.

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