maquinarias

1 Introducción

La aplicación mediante pulverización de productos fitosanitarios sobre las plantas cultivadas se puede considerar una técnica de elevada precisión, que ha alcanzado un alto nivel de desarrollo, que exige, para realizarla con la calidad que solicita la agricultura actual, un profundo conocimiento de los principios en los que se fundamenta.

El conocimiento de los referidos principios obliga a un claro entendimiento del funcionamiento de las máquinas pulverizadoras y de los elementos que las constituyen, así como de la influencia del tamaño y de la homogeneidad de la población de las gotas que producen en la eficiencia del producto.

En este trabajo se estudia la influencia de la presión de trabajo usada en el tamaño medio de las gotas producidas por las boquillas de la máquina, y la de éste en el recubrimiento conseguido de la superficie del vegetal sobre el que se aplica, en la eficiencia de las aplicaciones y en la deriva.

En él también se presenta la influencia de la homogeneidad de la población de gotas en el volumen de líquido necesario por hectárea de cultivo pulverizada, y por último se explica como han evolucionado las máquinas, teniendo en cuenta los principios en los que se basa su trabajo,  para lograr la máxima rentabilidad en la aplicación de productos químicos.

2 marco teorico

Diversos son los factores que han contribuido a la Mecanización de la Agricultura.

De entre ellos, los que más han incidido son, sin duda, la reducción de la mano de obra y la mayor productividad.

Del significado de la reducción de la mano de obra, por las circunstancias actuales, todos estamos sensibilizados. Está claro que la evolución social ha llevado a abandonar un trabajo arduo, estacional y que requiere un gran esfuerzo físico, cambiándolo por otros menos duros que el puramente agrícola.

La mayor productividad exige la realización de determinadas prácticas culturales en el momento justo y con la precisión adecuada, gracias a las cuales aumenta la cosecha y bajan los costes de producción.

Mientras que la necesidad de reducción de la mano de obra es patente, y todo el mundo, incluso los menos avezados en las prácticas agrícolas, está concienciado de ella, la de ciertas practicas de cultivo que exigen precisión y puntualidad en su ejecución, no son tan evidentes, incluso para los usuarios de tales faenas: agricultores y técnicos.

Entre las prácticas culturales de precisión, algunas, como es el caso de la siembra, no exigen en su ejecución un elevado nivel de conocimiento de sus principios, y para su realización basta con adaptarse a las recomendaciones dadas al respecto. En cambio otras, como es la aplicación de productos fitosanitarios, requieren una amplia gama de conocimientos medioambientales, biológicos, agronómicos y mecánicos, que no actúan independientemente, sino que han de ser simultáneamente conjugados.

Por ello, para ejecutar con solvencia esta técnica, es necesario, además de tener en cuenta sus repercusiones medioambientales, el estudio de las plagas y enfermedades y su relación con el cultivo al que afectan, así como el de los principios de funcionamiento de las máquinas de aplicación de productos fitosanitarios.

Esta premisa, que ha sido y sigue siendo ampliamente aceptada, es lo que ha hecho que la aplicación mediante pulverización de productos fitosanitarios haya evolucionado y cambiado, hasta el punto que muchas de sus lacras más profundas han desaparecido, o están en vías de hacerlo. Tal es el caso de la aplicación de grandes volúmenes de líquido por hectárea, que superaba incluso los 1000 l/ha, o los problemas de deriva, con sus consiguientes riesgos de contaminación ambiental y de peligro para las personas, para los animales y para otros cultivos.

Tanto agricultores como técnicos ya no admiten aquello de las cosas son como son, y tratan de evitar o al menos reducir los problemas que, en otras épocas, la aplicación de productos fitosanitarios han producido.

Se puede considerar que la aplicación de productos es una técnica cada vez más desarrollada, cada vez más precisa y cada vez más correcta, que tiene en cuenta los riesgos y los beneficios de su utilización, a la que se han colgado unos sambenitos ingratos y desafortunados que no son otra cosa que anacronismos que es preciso abandonar, y que gracias a ella ha desaparecido de la mente de los agricultores la ansiedad que suponía la posibilidad de ver cercenada su cosecha en cantidad y/o calidad por los fatales efectos de los enemigos naturales de sus cultivos.

Agricultores y técnicos, por su pervivencia en unos casos y por su reputación en otros, han aprendido a usar precisas técnicas de aplicación de productos fitosanitarios para defender los cultivos, cuyo uso es hoy tan necesario para la agricultura como lo son las vacunas para los hombres.

Aunque ha habido notables progresos aún no se ha llegado al final. Potenciar ideas y trabajos que aporten soluciones y contribuyan a mejorar la calidad de vida es necesario, mientras que propugnar su abolición, cuando como solución sólo se ofrecen naderías que, por falta de consistencia y de miras, rayan en el infantilismo, sólo crea frustración.

La investigación de nuevos productos y la mejora de las técnicas de aplicación son imperativos que no pueden dejar de ser atendidos para mantenernos entre los países más prósperos. Salir de ella sería recorrer un camino a ninguna parte que, además, sin saber ni como, ni cuando, puede ser interrumpido sin posibilidad de volver atrás.

Este trabajo, dedicado al estudio de la tecnología de la aplicación mediante pulverización de productos fitosanitarios se ha desarrollado teniendo en cuenta los aspectos medioambientales, biológicos, agronómicos y mecánicos que es preciso considerar para hacer las aplicaciones con la precisión y puntualidad que exige la Agricultura actual.

antecedentes

El término producto fitosanitario, que es un concepto muy amplio, engloba todas las sustancias destinadas a la protección de los cultivos y, según la finalidad que persigan, pueden ser insecticidas, acaricidas, herbicidas, fungicidas, bactericidas, nematicidas, rodenticidas y molusquicidas.

Desde el punto de vista del agricultor, las características más importantes de los productos fitosanitarios son su eficacia, su tenacidad, su toxicidad, su fitotoxicidad y su compatibilidad con otros productos.

Aunque la mayoría de las veces el éxito o el fracaso conseguido cuando se aplican productos fitosanitarios en la defensa de las plantas cultivadas, se atribuye fundamentalmente a la calidad de la materia activa utilizada y es frecuente culpar a los fabricantes del producto o a los comerciantes del fracaso y olvidar que, además de a la materia activa, es preciso considerar la época de aplicación, el estado de desarrollo del problema, la calidad en la ejecución de la aplicación y a su oportunidad. El conjunto de factores mencionados, adecuadamente conjugados, son los que determinan precisamente la eficiencia de la aplicación.

En general, con la pulverización se debe buscar depositar las gotas de forma que cubran estratégicamente los puntos de infección, potenciales o establecidos, de manera que la materia activa pueda ejercer su acción protectora o curativa.

Cuando se hace la aplicación de un producto fitosanitario se debe tender a evitar el goteo y la deriva del producto, a conseguir la mayor eficacia del producto, a buscar una rápida ejecución del trabajo, a utilizar maquinaria ligera y económica y a disminuir riesgos de toxicidad.

Antes, para conseguir la cubrición total de las plantas se aplicaban con volúmenes muy elevados de líquido fitosanitario por hectárea, tanto mayores cuanto más grande era el tamaño de las gotas pulverizadas y menor el poder mojante del líquido. En cambio hoy, para alcanzar una buena cobertura de las plantas, se sabe que es esencial usar gotas de tamaño reducido y homogéneo, y que deben evitarse tanto las gotas excesivamente grandes, porque representan un elevado porcentaje del volumen de caldo, como las excesivamente pequeñas, pues pueden ser arrastradas por el viento y no alcanzar el objetivo previsto.

3 Aplicación

 MÉTODOS GENERALES DE APLICACIÓN DE FITOSANITARIOS

Los métodos de aplicación de fitosanitarios dependen del medio que sustenta (vehículo) el producto fitosanitario, sólido, líquido o gaseoso. Destacan los líquidos por su fácil manipulación, aplicación y dosificación en campo. Así tenemos los siguientes métodos de aplicación:

v  Espolvoreo. Distribución de un plaguicida en forma de polvo utilizando una corriente de aire. Esta corriente a su paso por el depósito arrastra parte del producto y lo distribuye en la planta.

v  Pulverización. Distribución de plaguicidas en forma de líquido, depositándose en los vegetales en forma de pequeñas gotas.

v  Fumigación. Aplicación en forma de gas. Este tipo de tratamientos suelen estar reservados a personal especializado.

v  Cebos. Consiste en colocar determinados preparados para atraer o repeler parásitos, roedores, etc.

v  Aplicación de determinados productos junto al agua de riego.

v  Incorporación al suelo de determinados fitosanitarios en forma sólida o granulada.

4. PULVERIZADORES

Son máquinas formadas por un depósito con agitadores que mantienen en íntima unión el producto y el agua y por una bomba que obliga al agua a salir a través de las boquillas, fragmentándola en gotas de un diámetro del orden de 150 micras y dispersándolas sobre el terreno o plantas. El gasto oscila en estos tratamientos de 500 a 1300 litros por hectárea, dependiendo del producto, densidad de la plantación, etc. La pulverización se puede clasificar según su origen en:

 

Tabla 1. Tipos de pulverización según su origen
TIPO	CAUSA	APORTACIÓN DE ENERGÍA	TRANSPORTE DE GOTAS	DENOMINACIÓN DEL EQUIPO
Hidráulica	Presión del líquido a través de un pequeño orificio	Bomba	Energía cinética de las gotas	Pulv. Hidráulico
Hidroneumática	Presión del líquido y corriente de aire	Bomba y ventilador de flujo axial	Flujo de aire	Pulv. Hidroneumático
Neumática	Depresión y choque de una corriente de aire a gran velocidad	Ventilador centrífugo	Flujo de aire	Pulv. neumático
Centrífuga	Fuerza centrífuga	Motor eléctrico o eólico	Energía cinética de las gotas	Pulv. centrífugo
Térmica	Depresión por corriente de gas caliente	Motor de explosión	Formación de niebla	Termonebulizador
Electrostática	Sistema hidráulico o neumático		Campo eléctrico

4.1. El pulverizador hidráulico

La pulverización se realiza por presión del líquido impulsado por la bomba. El peso del líquido a presión a través de la boquilla de pulverización produce gotas de diámetros diferentes, según la presión de trabajo y el tipo de boquilla que se utilice. Se ajustan a todo tipo de tratamientos y son los más empleados. El tamaño de gota oscila entre 250 y 1000 micras, como queda reflejado en la tabla siguiente:

Tabla 2. Clasificación de las pulverizaciones según el tamaño de las gotas
Diámetro volumétrico medio de las gotas (micras)	Clasificación del tamaño de las gotitas
< 50	Aerosol
51 - 100	Niebla
101 - 200	Pulverización fina
201 - 400	Pulverización gruesa
> 400	Pulverización gruesa

4.2. Partes de un pulverizador

4.2.1. Bombas.

La bomba se puede considerar como el corazón de la máquina, es la encargada de absorber el caldo del depósito y lanzarlo hacia las boquillas a una presión determinada. En el mercado se pueden encontrar diversos tipos de bombas: de pistón, de pistón-membrana, de membrana, de rodillo y de engranaje.

Las bombas de rodillo y engranajes no se deben utilizar en pulverizadores hidráulicos, ya que al tener un gran desgaste no garantiza el caudal de impulsión al aumentar la presión. Hay un factor muy importante ligado a las tres primeras bombas, que es el calderín de la compensación de impulsiones que amortigua la depresión que se produce en el circuito hidráulico.

4.2.2. Depósitos.

Se pueden encontrar distintos tipos de depósitos:

• Metálicos. Sufren problemas de corrosión.
• Polipropileno. Son los más empleados ya que no se degradan ni dejan residuos en las paredes.
• Fibra de vidrio + resina. Dejan residuos en las paredes.

4.2.3. Agitadores.

Elemento fundamental para conseguir buena homogeneidad del líquido. Existen distintos tipos de agitadores:

• Hidráulicos. Son los más frecuentes, a veces se acopla una boquilla inyectora que efectúa el efecto venturi y mejora la agitación. Sólo se recomienda en depósitos inferiores a 800 litros.
• Mecánicos. Se accionan por el mismo sistema que acciona la bomba, están compuestos por un eje dotado de paletas que se encargan de homogeneizar la mezcla. Se emplean en depósitos superiores a 800 litros.
• Mecánicos-Hidráulicos. Son los que presentan las ventajas de los dos anteriores, se suelen utilizar en depósitos arrastrados o de gran capacidad. 

4.2.4. Filtros.

Son elementos imprescindibles en cualquier sistema de pulverización. Su función es la de captar y eliminar todas las partículas sólidas que pueda llevar el caldo de tratamiento que tengan mayor diámetro que el orificio de salida de las boquillas.

Si los filtros no son eficaces, se producirán obstrucciones totales o parciales en las boquillas, originando un reparto irregular del producto sobre el terreno. Todo equipo de pulverización debe llevar filtro como mínimo en tres sitios: en la boca de entrada del depósito, en la aspiración de la bomba y en la impulsión de la bomba.

Los filtros generalmente están compuestos de una malla de tejido metálico con orificios de menor tamaño que el de la boquilla que se esté utilizando en ese momento.

4.2.5. Reguladores de presión.

Es una llave de retorno que deja pasar el líquido al depósito en función de la presión que tenga el circuito, es regulable para aumentar o disminuir la presión.

4.2.6. Manómetros.

Se encuentra situado en la tubería de impulsión de la bomba y tiene por misión indicar en todo momento la presión del líquido en ese punto. De su buen funcionamiento depende la correcta dosificación de la máquina. Una presión errónea conlleva un tamaño de gota diferente al deseado y una dosis de producto diferente a la calculada, que si es baja puede hacer ineficaz el tratamiento, y si es alta producir daños e incluso la muerte del cultivo.

La comprobación de los manómetros es necesario realizarla frecuentemente, siendo el error máximo inferior al 0,6%. Cada 1/4 kg/cm2 de error en la presión la dosis por hectárea varía de un 5 a un 6%. 

4.2.7. Boquillas.

Las boquillas son los elementos fundamentales que influyen en la uniformidad de la distribución, tamaño de las gotas, uniformidad de dicho tamaño en el tiempo a lo largo de todo tratamiento, etc. Las funciones que desarrollan las boquillas son:

• Romper la vena líquida que circula por los conductos y convertirla en gotas de pequeño tamaño. 
• Limitar la cantidad de líquido que sale según la presión que le suministran los equipos de bombeo.
• Imprimir al chorro de gotas una determinada dirección y forma que será en función del tipo de boquilla utilizada.

Las boquillas se montan sobre lanzas o barras distribuidoras, y en los atomizadores se disponen periféricamente respecto al ventilador que se encarga de impulsar y transportar las gotas. Las boquillas se desgastan con su uso, lo que afecta a la formación y distribución de las gotas, por lo que es necesario comprobar frecuentemente su estado y reemplazar aquellas que estén desgastadas.

Cada tipo de boquilla tiene unas determinadas peculiaridades, por lo que deben elegirse en función del tratamiento a realizar. Los cuatro tipos de boquilla más frecuentes son:

• De abanico o ranura. El orificio de estas boquillas tiene forma de ranura, y la pulverización se consigue al chocar dos láminas de fluido. El chorro proyectado tiene forma de abanico o pincel, con menor número de gotas en los extremos que el en centro. Realizan una pulverización bastante eficaz y una penetración bastante aceptable. No precisan de gran presión de trabajo: 1,5-4 kg/cm2. Para conseguir una buena uniformidad en el reparto de los chorros será preciso un solape.
• De turbulencia o de cono. El elemento fundamental de estas boquillas es el disco con perforaciones oblicuas que harán que el líquido siga una trayectoria circular en el interior de la cámara de turbulencia. Este movimiento se mantiene después de salir por el orificio circular de la placa de pulverización. Por ello, la proyección será un cono en el espacio, mientras que el suelo será un anillo. Son las más empleadas y precisan de una presión de trabajo de 3-5 kg/cm2. Pueden ser de cono lleno o de cono hueco. Las de cono hueco producen gotas de menor diámetro que las de cono lleno, dispersándose en un ángulo más abierto.
• De espejo. El líquido sale a través de un orificio calibrado de pequeña dimensión; frente a él se encuentra una superficie inclinada contra la que choca el chorro rompiéndose en infinidad de gotas que salen proyectadas hacia el suelo. Produce gotas de gran tamaño. la presión de trabajo está entre 0,5 y 2 kg/cm2. 
• Descentradas o de impacto. Estas boquillas pulverizan el líquido y lo proyectan hacia un lado. La imagen de pulverización que proyectan es irregular. Las gotas suelen ser poco uniformes, predominando las gruesas, dispersándose en un ángulo bastante grande. requieren una presión baja de 0,5-2,5 kg/cm2. 

Los tipos de boquillas recomendadas según las aplicaciones a realizar se resumen en el cuadro siguiente:

Tabla 3. Tipos de boquillas recomendadas según aplicaciones
Aplicaciones/tipos de boquillas	Abanico 110%	Abanico 80%	Cono hueco	Espejo	Cónica sin difusor	Abanico regular	Abanico descentrada	Cono lleno	Rotatoria o centrífuga
Fungicidas, insecticidas y acaricidas	A	A	R	N	N	P	P	R	R
Herbicidas presiembra preemergencia	R	R	N	A	P	A	P	N	A
Herbicidas de postemergencia	R	R	P	N	N	A	P	P	R
Herbicidas entre líneas de cultivo	R	R	P	A	N	N	N	P	N
Abonos fluidos, solución sobre suelo desnudo	R	R	N	R	P	A	P	N	N
Abonos fluidos, solución sobre vegetación	P	P	N	P	R	P	P	N	N
Abonos fluidos en suspensión	N	N	N	R	N	N	P	N	N
Fumigaciones de suelo	N	N	N	P	R	N	N	N	N
Repartición sobre suelo	R	A	N	A	A	A	P	N	N
Penetración vegetación	A	A	R	P	N	P	P	R	A
Arrastre por viento o deriva	A	A	N	R	R	A	A	N	A
Sensible a variaciones en altura de barra	R	P	N	R	R	P	P	N	A
Sensible a obstrución	P	P	A	R	R	P	A	A	P
Penetración en ruedo de árboles	P	N	N	P	N	N	R	N	A
R: Empleo recomendado con resultados óptimos A: Empleo aceptable P: Empleo no aconsejado pero posible en ciertos casos N: Empleo totalmente desaconsejable

                 

5 Los atomizadores

 constituyen las máquinas más extendidas en la protección fitosanitaria de plantaciones frutales. Se les denomina pulverizadores a presión de chorro transportado, pues son máquinas que realizan la pulverización por presión del líquido de tratamiento, el cual sale por varias boquillas, facilitándose el transporte de las gotas hasta el objetivo por medio de una corriente de aire auxiliar, generada por un ventilador.

El conjunto de elementos que constituyen estas máquinas es semejante al de las de chorro proyectado, pero la barra portaboquillas es de construcción diferente y poseen, además, un potente ventilador que impulsa el aire, el cual, cargado de gotas, usando una superficie deflectora de posición variable, es convenientemente dirigido.

La figura siguiente muestra un atomizador del tipo semisuspendido, en el que puede apreciarse la barra portaboquillas, con la conformación característica para estas máquinas, y el ventilador helicoidal.

Estas máquinas pueden utilizar gotas de tamaño más reducido que los pulverizadores pues, gracias al arrastre generado por el ventilador, penetran más eficazmente en todo el volumen foliar y alcanzan mejor su objetivo.

6 Los nebulizadores

 son máquinas que realizan la pulverización del líquido aprovechando el efecto Venturi producido por el aire que un potente ventilador de tipo centrífugo, envía con velocidad próxima a 400 Km/h,, por una o varias tuberías en las que en un estrechamiento se coloca un tubo surtidor, conectado al depósito de líquido fitosanitario, por el cual sale, y al chocar con la corriente de aire, es finamente pulverizado.

Su funcionamiento recuerda al carburador de los motores alternativos y el pequeño tamaño de las gotas producidas permite que el volumen de caldo por hectárea necesario para realizar una buena cobertura de las plantas sea muy reducido.

Sus principales ventajas radican en su gran capacidad para que la población de gotas alcance su objetivo, en las reducidas pérdidas de producto y en el bajo volumen de líquido fitosanitario por hectárea que necesitan para lograr un buen recubrimiento de la superficie a la que es dirigida la población de gotas.

De todos los constituyentes de los tres tipos de máquinas presentados, los elementos esenciales son las boquillas pulverizadoras, cuya misión es realizar la división y emisión del caldo de tratamiento, transformándolo en gotas finas y homogéneas.

Para elegir las boquillas, es preciso tener en cuenta, además del tipo de tratamiento, el tipo de cultivo, las características del producto, la homogeneidad de la población de gotas y su resistencia al desgaste.

Según sus características constructivas, las boquillas pueden ser de hélice, de hendidura, de espejo, filar y de difusor centrífugo.

· Las boquillas de hélice, someten el líquido a una rotación que produce un chorro cónico, en unos modelos lleno de gotas o hueco en otros. Su campo de utilización, muy variable, permite usarlas tanto para insecticidas como para tratamientos anticriptogámicos, y tanto en cultivos de porte bajo como en árboles frutales.

· Las boquillas de hendidura, también llamadas de chorro plano, emiten una población de gotas que tiene forma de pincel. Sólo tienen una pieza con la que se consigue dar a la vena líquida la forma deseada, la cual posee una hendidura de forma rectangular o elíptica por la que al pasar el líquido toma la forma que las caracteriza.

Su campo de utilización es muy variable y pueden ser adecuadas para los tratamientos con fungicidas, insecticidas y herbicidas.

· Las boquillas de espejo producen la pulverización obligando a chocar una vena líquida contra una superficie plana perfectamente pulimentada.

Su campo de utilización es adecuado para los tratamientos con herbicidas, si bien, se puede ampliar al de los abonados foliares líquidos, y si el diámetro de su orificio de salida es suficientemente grande se pueden aplicar al esparcimiento de abonos en suspensión.

· Los difusores centrífugos rompen el líquido fitosanitario en finas y homogéneas gotas merced a la fuerza centrífuga por un disco, accionado por un motor eléctrico que gira a gran velocidad angular.

El campo de aplicación de este tipo de difusor es fundamentalmente el de parcheo para la aplicación de herbicidas en plantaciones de árboles frutales.

En las boquillas se colocan sistemas antigoteo que permiten, después de detener la pulverización, evitar que el caldo contenido en las tuberías continúe saliendo durante un cierto tiempo.

7 Galería de fotos

Tipos de pulverizador:

Tipos de atomizadores

Tipos de nebulizador

8 Conclusiones

· Aunque hay otros métodos de aplicación de productos fitosanitarios, la pulverización es, sin duda, la técnica más empleada y, por tanto, más estudiada.

· La aplicación mediante pulverización de productos fitosanitarios es una técnica en la que han desaparecido sus lacras más profundas, y que ha cambiado la actividad del agricultor hasta el punto que hoy es tan necesaria para la agricultura como son las vacunas para el hombre.

· La aplicación mediante pulverización de productos fitosanitarios es una técnica de elevada precisión, que para su utilización requiere la conjunción de conocimientos medioambientales, biológicos, agronómicos y técnicos.

· La técnica de aplicación mediante pulverización de productos fitosanitarios permite, gracias a los estudios relativos al tamaño de gota, reducir las cantidades de líquido aplicadas y mejorar la eficiencia de los productos.

· La población de gotas producidas debe tener, además del tamaño adecuado, una gran uniformidad, debiéndose evitar la producción de gotas excesivamente gruesas.

· Cada vez son más y más efectivos los implementos que se desarrollan para reducir los efectos de la deriva de las pequeñas gotas producidas durante la pulverización.

· En las máquinas pulverizadoras es posible determinar la presión de trabajo necesaria para lograr un determinado porcentaje de recubrimiento de suelo o planta.

· Para una correcta aplicación de productos fitosanitarios se recomienda el entendimiento de los principios expuestos y el conocimiento detallado de las características técnicas de las máquinas de pulverización. Sólo así se podrán hacer trabajos con la calidad que solicita la agricultura actual.

9 BIBLIOGRAFÍA

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