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- Introducción
- Características de los abonos utilizados
- Características de las abonadoras centrífugas
- Realización del ensayo
- Participantes
- 18m: Anchura elegida por el fabricante de la abonadora para la realización del ensayo (se podrían obtener diferentes coeficientes de distribución para otras regulaciones correspondientes a otras anchuras).
- 13,87% : Coeficiente de variación obtenido.
- 752 kg/ha : Dosis real obtenida en el ensayo.
- (18-21) : Anchura de trabajo a la cual el coeficiente de variación es menor del 15%.
- a: 18m hacia el borde: Anchura de trabajo elegida para la que se ha regulado la máquina, yendo la abonadora a cierta distancia del borde y distribuyendo hacia el mismo.
- 6m : Resultados del ensayo: distancia al borde a la que debe ir la abonadora con el dispositivo de bordeo adaptado, para conseguir proyectar fuera del borde un porcentaje de fertilizante menor de 3‰, habiendo realizado el ensayo con la máquina regulada para una anchura de trabajo de 18.
- a: 24m desde el borde: Anchura de trabajo elegida para la que se ha regulado la máquina, yendo la abonadora por el borde.
- 2m: Resultados del ensayo: distancia a la que debe ir la abonadora separada del borde, con el dispositivo de bordeo adaptado, para conseguir proyectar fuera del borde un porcentaje de fertilizante menor de 3‰, habiendo realizado el ensayo con la máquina regulada para una anchura de trabajo de 24m.
Introducción
El 29 de Julio de 2011 se firmó el Convenio de Colaboración entre el Ministerio de Medio Ambiente y Medio Rural y Marino y la Universidad de Valladolid para potenciar una aplicación más eficiente de los fertilizantes sólidos, continuando con la labor iniciada con el convenio anterior entre ambas partes durante el periodo 2008-2010.
El mencionado convenio surgió del interés común por la mejora de la calidad de los equipos utilizados en el sector agrario, contribuyendo con ello a un mayor ahorro y racionalidad en el uso de los medios de producción agrícolas, a la mejora de las rentas de los agricultores así como a la reducción de contaminación de aguas y emisiones de CO2, todo ello en cumplimiento del Plan de medidas urgentes de la Estrategia Española de Cambio Climático y Energía Limpia.
El principal objetivo de este convenio es definir las características de las abonadoras de proyección y la evaluación de su comportamiento en la distribución de los abonos granulados más utilizados en España y de los nuevos tipos de fertilizantes. Para alcanzar dicha meta la Universidadde Valladolid dispone de la Estación de Ensayos para la Caracterización de Abonadoras y Sembradoras (EECAS), ubicada en la Escuela Técnica Superior de Ingenierías Agrarias de Palencia.
La EECAS ha analizado el comportamiento de un total de 20 modelos de abonadoras para 8 tipos de fertilizantes de uso más generalizado en nuestra agricultura y en las dosis más habituales. Los resultados de dichos ensayos se han recogido tanto en una tabla resumen con todos los modelos de máquinas y marcas de fertilizantes, como en los correspondientes boletines de ensayos, referidos al modelo de abonadora ensayado, al abono y dosis del mismo utilizados y a su distribución en el borde de la parcela.
Características de los abonos utilizados
Para poder llevar a cabo los ensayos que permitieran alcanzar los objetivos del citado convenio, por lo tanto, se eligieron distintos tipos de abonos minerales, buscando abarcar la mayor representatividad en cuanto a su presencia en la agricultura española. De esta forma, con los abonos seleccionados se ha conseguido la utilización de distintos tipos de abonos nitrogenados simples que conjuntamente suman cerca del 70% de las ventas en la campaña agrícola 2012/2013. Un porcentaje similar se ha alcanzado en relación con el mercado global de fertilizantes durante el mismo periodo, considerando abonos simples y compuestos.
Igualmente, se seleccionaron distintas formas de presentación (granulado, prilado o perlado y compactado), que permitieran evaluar el comportamiento de las abonadoras en estos casos, así como la inclusión de este parámetro en los manuales de regulación de las máquinas.
Concretamente, los abonos utilizados fueron:
| Tipo de abono | Fabricante |
|---|---|
|
NPK perlado |
YARA IBERIAN, S.A. |
|
NPK compactado |
FERTICCYL, S.L. |
|
NPK granulado |
MIRAT FERTILIZANTES, S.L.U |
|
Sulfato amónico granulado |
UBE CHEMICAL EUROPE, S.A. |
|
NAC prilado |
FERTIBERIA, S.A. |
|
NAC granulado |
FERTIBERIA, S.A. |
|
Urea prilada |
FERTIBERIA, S.A. |
|
Sulfato potásico granulado |
TESSENDERLO CHEMIE ESPAÑA, S.A. |
Aparte de la forma de presentación, existen varias características físicas que conviene tener en cuenta a la hora de regular la abonadora y conseguir una correcta distribución. En primer lugar, para definir la regulación en función de una anchura de trabajo determinada, es preciso conocer la granulometría del abono. Otras características que pueden influir y que interesa tener en cuenta son la dureza, la esfericidad y la densidad. A continuación se definen estas propiedades y se detalla su interés de cara a conseguir un reparto mecanizado homogéneo.
Granulometría : separación de una muestra en fracciones de distinto tamaño. Condiciona la regulación de la abonadora, siendo importante que los gránulos sean de un tamaño intermedio (en general, entre 2 y 5 mm). Dentro de este rango, conviene conocer la proporción en que se encuentran las distintas clases (2mm – 3,2/3,3mm; 3,2/3,3 – 4,75/5mm) puesto que el equilibrio entre elementos finos y gruesos también afecta a la correcta distribución del abono.
Dureza : resistencia a la rotura, a la abrasión y/o al impacto. Influye, por tanto, en el mantenimiento de la granulometría original. Igualmente, la resistencia a la abrasión evita la formación de polvo.
Esfericidad : grado en el cual la forma de las partículas se aproxima a la de una esfera. En principio, este tipo de forma facilita la distribución mediante abonadoras de proyección, al alcanzar mayores distancias. Es por ello que se debe tener en cuenta a la hora de regular la máquina.
Densidad real : masa por unidad de volumen del producto contenido dentro de la superficie de las partículas. Su importancia radica tanto en la manera en que la abonadora puede proyectar el abono como en la posible segregación de las partículas en una mezcla, especialmente durante el almacenamiento, junto con las diferencias de tamaño o forma. El reparto de una mezcla no homogénea dará lugar a distribuciones de abono no adecuadas.
A continuación, se incluye una tabla que recoge las principales características de los abonos utilizados:
| Fertilizante | Densidad (kg/dm3) | Granulometría (mm) | Dosis (kg/ha) |
|---|---|---|---|
|
NPK perlado (Yara) |
1,0 |
2 – 4 (90%) |
500
|
|
NPK compactado (Ferticcyl) |
0,93 |
2 -3,2 (20%) 3,2-4,75 (80%)
|
300
|
|
NPK granulado (Mirat) |
1,0 |
2 – 3,2 (37%) 3,2-5 (63%)
|
300 / 500 |
|
Sulfato amónico granulado (UBE Chemical) |
1,1 |
2 – 3,2 (55%) 3,2-5 (40%)
|
300 |
|
NAC prilado (Fertiberia) |
0,95 |
2 – 5 (95%) |
300
|
|
NAC granulado (Fertiberia) |
0,94 |
2 – 5 (93%) |
300 / bordeo
|
|
Urea prilada (Fertiberia)
|
0,75 |
1 – 2,36 (90%) |
300 |
|
Sulfato potásico granulado (Tessenderlo) |
1,27 |
1,60 – 5 (97%) |
300 |
Además de estas características que afectan a la proyección de las partículas del abono por parte de la abonadora, existen otras que afectan al mantenimiento de la calidad física del fertilizante durante su almacenamiento. Así, por ejemplo, la segregación o el apelmazamiento tienen consecuencias claras sobre la distribución. Las condiciones antes vistas de densidad, granulometría y forma de la partícula influyen en ello. Igualmente, es importante tener en cuenta otras como la fluidez o relación de flujo y la humedad.
En resumen, y como ha quedado de manifiesto tras la realización de los ensayos, es fundamental regular la abonadora en función de las características físicas del fertilizante, además de según la anchura de trabajo deseada. En este sentido conviene destacar que lo más deseable es la elección de un abono con un tamaño intermedio de partícula y un equilibrio entre elementos finos y gruesos, con unas condiciones homogéneas de densidad y forma y con baja aptitud para la formación de polvo o para apelmazarse.
Finalmente, hay que resaltar que en estos ensayos se midió la uniformidad de la distribución transversal, con la regulación elegida en función de la anchura de trabajo deseada y el fertilizante utilizado, observándose desviaciones normales en las dosis reales obtenidas con respecto a las previstas. Se comprueba que, en ocasiones, la cantidad final de fertilizante se separa de forma considerable del objetivo inicial de 469 kg/ha[1] (ó 781 kg/ha)[2], siendo entonces necesario el ajuste del caudal para conseguir aportar al suelo la cantidad necesaria de nutrientes, una vez que se ha logrado distribuirla homogéneamente.
Características de las abonadoras centrífugas
Son máquinas que básicamente constan de una tolva, que no suele superar la anchura de vía del tractor, y un grupo de distribución, encargado de comunicar energía a los gránulos del fertilizante, de manera que al ser proyectados se distribuyan en anchuras útiles de trabajo desde menos de 10m y hasta más de 40m. Las abonadoras requieren un diseño específico para obtener una buena distribución acorde a cada anchura, dosis y propiedades físicas del fertilizante a distribuir. Se considera que una distribución es aceptable cuando el coeficiente de variación, para la anchura y dosis prefijada, no supera el 15 %. Es decir, que se trate de una distribución uniforme por unidad de superficie mínima.
Las abonadoras centrífugas se clasifican en abonadoras de discos y abonadoras pendulares, siendo las abonadoras de dos discos de mayor penetración y demanda.
Realización del ensayo
Metodología
Los ensayos se realizan de acuerdo con una adaptación de la norma UNE 68-088-88 y la norma UNE-EN 13739-2:2012.
La caracterización de las abonadoras implica ensayos de distribución transversal, a 150 kg/ha con urea, a 150 y 300 kg/ha con NAC y a 300 y 800 kg/ha con abono de fondo. Además se efectuaron ensayos de distribución en el borde y hacia el borde de la parcela.
Las velocidades de trabajo utilizadas fueron de 10 km/h a dosis habituales y medias de 300 y 500 kg/ha, ya que es la velocidad más acorde a la situación actual en campo, a la potencia de los tractores y a una superficie del suelo más regular. Y la velocidad de 6,4 km/h se adaptó en la EECAS para la realización de los ensayos y para buscar una correspondencia con las dosis de 400 y 800 kg/ha.
Por último las anchuras de trabajo a elegir por los fabricantes fueron de: 12, 15, 18 ó 24 m.
Equipamiento de la EECAS
El equipamiento consta de:
· Nave de ensayos de 30 x 60 m, con foso para alojar transversalmente 100 receptores de fertilizante de acero inoxidable de 0,50 x 0,50 m, permitiendo ensayar tanto abonadoras suspendidas como arrastradas.
· Sistema de recogida y pesada, previo traslado del fertilizante a balanza de precisión o sistema de pesada por medios electrónicos basados en células de carga de gran precisión (de 1000 g de peso máximo).
· Equipo y programas para el procesado tanto de los pesos realizados directamente en balanza, como por medios electrónicos.
· Medios informáticos tanto para la elaboración del boletín de ensayo como para su obtención impresa; una vez procesado los pesos del muestreo de la distribución transversal de la abonadora.
Además de los ya indicados, se dispone de:
· Un tractor para suspender o arrastrar las abonadoras y poder ejecutar los ensayos.
· Instrumental para definir la granulometría y densidades, sin compactar, de los fertilizantes.
· Instrumental para definir las condiciones ambientales del ensayo, medición de rpm, y determinación de la velocidad real de desplazamiento del equipo con la abonadora.
· Instrumental necesario para determinar caudales con todos los elementos de distribución de la abonadora en condiciones de uso.
Resultados del ensayo (parámetros determinados)
En cada una de las celdas de la tabla de resultados, podemos encontrar las siguientes mediciones, por ejemplo:
Anchuras de trabajo:
Son aquellas para las que la abonadora ha demostrado, que ofrece una correcta distribución en cada uno de los tipos de abonos y con las dosis de aplicación señaladas.
Dosis de abonado:
Coeficiente de variación en la distribución transversal del abono:
Se considera que el comportamiento de la abonadora es adecuado, cuando el coeficiente de variación de la uniformidad en la distribución transversal, para la anchura y dosis prefijada, no supera el 15 %. Existen casos con más de un intervalo de anchuras para un único modelo de abonadora, quedando dicho dato recogido en el boletín de ensayos y no en la tabla resumen donde sólo aparece el que más se ajusta a la anchura elegida.
Una vez ensayada la abonadora, el Manual de Instrucciones, elaborado por el fabricante de la misma, debe recoger cómo regularla para reproducir en campo el comportamiento en el laboratorio, en lo que se refiere a la anchura de trabajo.
Bordeo:
En la tabla de resultados, la última fila corresponde a las mediciones de bordeo siguientes; así por ejemplo:
Por otro lado e n dichos ensayos se ha tenido en cuenta el bordeo para minimizar al máximo la contaminación de cauces de aguas. Los ensayos de bordeo (desde y hacia el borde) se estiman aceptables cuando lo proyectado más allá del borde es inferior al 3‰. La cifra reflejada en la tabla, corresponde a la distancia desde el eje del equipo al borde de la parcela.
Participantes
Con la participación de la Asociación Nacional de Fabricantes de Fertilizantes (ANFFE), Ferticyl, Yara, Mirat, Ube Chemical, Fertiberia, Tessenderlo, la Asociación Nacional de Fabricantes de Maquinaria Agrícola (ANSEMAT), Agrinox, Aguirre, Bogballe, Cleris, Howard, Madim, Rimasa, Rauch, Segués, Solá, Sulky, Vicón y Vila.