Spatial variability of soil penetration resistance in the lowland area cultivated with soybean / Variabilidade espacial da resistência do solo à penetração em área de várzea cultivada com soja

ABSTRACT: This study determined the spatial variability of soil penetration resistance and yield of the soybean crop in lowland areas. The soil resistance to penetration at four different depths (0 to 0.10 m; 0.11 to 0.20 m; 0.21 to 0.30 m and 0.31 to 0.40 m), volumetric humidity of the soil at two depths (0 to 0.20 m and 0.21 to 0.40 m) and soybean yield were determined in an area of 1.13 hectares, using a sample mesh of 10 x 10 m. The corresponding data were subjected to descriptive statistical analysis. Pearson's simple linear correlation analysis (p≤0.05) was conducted and the spatial dependence was assessed by analyzing the isotropic semivariograms using spherical, exponential, linear, and Gaussian models. The results showed that the soil penetration resistance increased with depth, with restrictive values to root growth between 0.05 and 0.35 m. There was no correlation between yield and soil penetration resistance, and the semivariograms did not show a defined ascending region regarding the soil penetration resistance data. For the conditions under which the experiment was conducted, the sample 10 x 10 m mesh was suitable for assessing the spatial variability of soil resistance to penetration in depths exceeding 0.10 m.

RESUMO: Este trabalho teve como objetivo identificar a variabilidade espacial da resistência do solo à penetração e na produtividade da cultura da soja, em área de várzea. Foram realizadas determinações de resistência do solo à penetração, em quatro profundidades (0 a 0,10 m; 0,11 a 0,20 m; 0,21 a 0,30 m e 0,31 a 0,40 m); umidade volumétrica do solo, em duas profundidades (0 a 0,20 m e 0,21 a 0,40 m); e produtividade da soja em uma área de 1,13 hectares, utilizando-se malha amostral de 10 x 10 m. Os dados foram submetidos à análise estatística descritiva. Realizou-se análise de correlação linear simples de Pearson (p≤0,05) e a dependência espacial foi avaliada pela análise de semivariogramas isotrópicos, utilizando os modelos: esférico, exponencial, linear e gaussiano. Os resultados indicaram que, a resistência do solo à penetração aumentou em profundidade, com valores restritivos ao crescimento radicular entre 0,05 e 0,35 m. Não se obteve correlação entre produtividade e resistência do solo à penetração sendo que, para os dados de resistência do solo à penetração, os semivariogramas não apresentaram uma região ascendente definida. Para as condições em que o experimento foi realizado, a malha amostral de 10 x 10 m utilizada foi adequada para avaliar a variabilidade espacial da resistência do solo à penetração em profundidades superiores a 0,10 m.

Estimation of the traction power of agricultural tractors from dynamometric tests / Estimativa da potência em tração de tratores agrícolas a partir de testes dinamométricos

ABSTRACT: The objective of this research was to predict, from dynamometric tests, the traction performance of agricultural tractors, without the need to employ the standard official tests carried out on concrete tracks. The evaluations were conducted at the experimental area of the Universidade Federal de Santa Maria, where an instrumented agricultural tractor was subjected to dynamic field traction tests and static tests in the laboratory, using an eddy currents dynamometer. It can be verified through the correlation analysis between the values obtained and the estimated values that, based on the prediction equations, a high correlation (r² = 0.99) was obtained between the power observed in the field and the estimated power obtained using dynamometric tests. Based on the analysis of the results obtained in this study, it can be stated that the traction performance of an agricultural tractor can be estimated from dynamometric tests. We concluded that the dynamic field tests can be replaced by static tests carried out in laboratories, which are generally less expensive.

RESUMO: O objetivo deste trabalho foi prever, a partir de testes dinamométricos, o desempenho em tração de tratores agrícolas, sem a necessidade de recorrer aos ensaios oficiais normalizados realizados em pistas de concreto. As avaliações foram conduzidas em área experimental, da Universidade Federal de Santa Maria, onde um trator agrícola instrumentado foi submetido a testes dinâmicos de tração, em superfície de campo e testes estáticos, em laboratório, utilizando-se freio dinamométrico elétrico, de correntes de Foucault. Pode-se verificar por meio da análise de correlação entre os valores obtidos e os valores estimados que, com base nas equações de predição, obteve-se alta correlação (r² = 0,99) entre a potência observada em campo e a potência estimada, a partir dos testes dinamométricos. Com base nas análises dos resultados obtidos neste estudo, pode-se afirmar que o desempenho em tração de um trator agrícola pode ser estimado a partir de testes dinamométricos. Conclui-se que, os ensaios dinâmicos em campo podem ser substituídos por ensaios estáticos, realizados em laboratórios, que em geral são menos onerosos.

Desempenho de motor de injeção direta sob misturas de biodiesel metílico de soja / Performance of a direct injection engine using soybeans methyl biodiesel blends

O objetivo do trabalho foi avaliar o uso de misturas de biodiesel metílico de soja e diesel em motor de ignição por compressão e injeção direta de combustível. Os ensaios foram realizados em bancada dinamométrica, utilizando as misturas B10, B20 e B100 em comparação ao diesel comercial (B5). O desempenho do motor foi analisado por meio da tomada de potência (TDP) do trator para cada combustível. Os melhores resultados obtidos para potência e consumo específico de combustível, respectivamente, foram: B5 (44,62kW; 234,87g kW-1 h-1); B10 (44,73kW; 233,78g kW-1 h-1); B20 (44,40kW; 236,20g kW-1 h-1) e B100 (43,40kW; 263,63g kW-1 h-1). Concluiu-se que os melhores resultados ocorreram sob o uso do combustível B10 (potência superior em apenas 0,2 por cento em relação ao combustível B5 e consumo específico inferior em apenas 0,5 por cento em relação ao B5). O combustível B100 apresentou diferenças significativas em relação aos demais combustíveis (potência 2,8 por cento inferior em relação ao B5 e consumo específico 10,9 por cento maior em relação ao B5).

The aim of this study was to evaluate the use of soybeans methyl biodiesel blends and diesel in an ignition compression engine with fuel direct injection. The tests were performed in a dynamometer bench, using the blends B10, B20 and B100 compared to the commercial diesel (B5). The engine performance was analyzed by tractor power take off (PTO) for each fuel. The best results obtained for the power and the specific fuel consumption, respectively, were: B5 (44.62kW; 234.87g kW-1 h-1); B10 (44.73kW; 233.78g kW-1 h-1); B20 (44.40kW; 236.20g kW-1 h-1) and B100 (43.40kW; 263.63g kW-1 h-1). It was concluded that the best results happened on the use of B10 fuel (more power in only 0.2 percent than fuel B5 and lower specific consumption in only 0.5 percent than B5). The B100 fuel showed significant differences compared to the other fuels (power lower 2.8 percent than B5 and more specific consumption in 10.9 percent than B5).

Validação de teorias de simulação para operações com escarificadores em solo argiloso no planalto do Estado do Rio Grande do Sul, Brasil / Validation of prediction theories to chisel plow in soils of Rio Grande do Sul State, Brazil

O objetivo deste trabalho foi estudar teorias, utilizadas especialmente para simular situações reais de campo, contrastada por dados empíricos obtidos em condições reais de trabalho agrícola mecanizado em solo de textura argilosa com os resultados obtidos em trabalhos semelhantes realizados em outros países. Avaliou-se as demandas de tração de diferentes combinações entre velocidade e profundidade de trabalho de um escarificador. Buscou-se a representação gráfica da demanda requerida de força de tração e patinagem através da utilização do software Predição versão 1.0, contrastadas com resultados obtidos pela aplicação das teorias de predição Cn, Bn e Mn. As teorias preditivas Cn, Bn e Mn apresentam correlação boa com os valores experimentais, no entanto, existe uma superestimativa por parte das teorias comparadas aos valores medidos experimentalmente, para força de tração e patinagem, causando um dimensionamento do trator inadequado.

The objective of this research was studied theories used specially to simulate real field situations contrasted by empiric data obtained in real real working conditions in mechanized agricultural clay soil with the results obtained in similar studies conducted in other countries. We tried to the graphical representation of the demand required traction force and slippage through the use of Prediction software version 1.0, contrasted with results obtained by applying the theories of prediction Cn, Bn and Mn. Predictive theories Cn, Bn and Mn have good correlation with experimental values, however, there is an overestimation by the theory compared to the values measured experimentally, for traction force and slippage, causing a tractor design inadequate.

Correlações entre atributos químicos do solo e atributos da cultura e da produtividade de arroz irrigado determinadas com técnicas de manejo localizado / Correlations between soil chemical attributes and flooded rice yield through the site-specific management techniques

O sistema de agricultura tradicional desconsidera a variabilidade espacial dos atributos dos solos utilizados na produção vegetal, enquanto que o manejo localizado visa a identificar e propor o manejo dessa variabilidade. Com o objetivo de determinar as correlações entre atributos de solo, da cultura e produtividade de arroz irrigado por meio de técnicas de manejo localizado, foi conduzido um experimento de 70ha. A malha de amostragem de solo utilizada foi de um ponto por hectare, e os resultados da análise de solo foram usados para elaborar os mapas de atributos químicos do solo. A amostragem para determinação do rendimento de grãos foi realizada em malha de um hectare, por meio da coleta manual de quatro subamostras de plantas por ponto georreferenciado. A variabilidade espacial e as correlações entre mapas de atributos de solo e produtividade de arroz irrigado foram geradas por meio do Software Campeiro 6.0. As maiores correlações positivas entre produtividade de arroz e atributos de solo foram verificadas para cálcio e magnésio, enquanto a saturação de alumínio apresentou a maior correlação negativa.

The traditional agricultural system disregards spatial variability of the attributes of soil used in crop production, while the site-specific management aims to identify and to propose a management of this variability. An experiment of 70ha was conducted with the purpose of determining the correlation between soil attributes, of crop and flooded rice yield through site-specific management techniques. It was collected one sample per hectare, and the soil analysis results were used to elaborate the map of its chemical attributes. The sampling to determne the grain yield was made in a grid with one point per hectare and four plant sub-samples per point georreferenced were hand plucked. The spatial variability and the correlations between soil attribute maps and flooded rice yield were done using the Campeiro Software 6.0. The highest positive correlations between them were verified for calcium and magnesium, while aluminium saturation presented the highest negative correlation.