Ejercicios Prácticos sobre Calibración y Dosificación en Pulverizaciones Agrícolas
Ejercicio 1: Calibración Básica de Bomba de Espalda
Un operario camina a 1,5 m/s aplicando con una bomba de espalda equipada con una boquilla de abanico plano de 110°, cubriendo una franja de 0,5 m de ancho. En una prueba de 1 minuto, la boquilla descarga 0,6 L.
Datos del problema:
- Velocidad (V): 1,5 m/s (equivalente a 5,4 km/h)
- Ancho de trabajo (A): 0,5 m
- Caudal medido (Q): 0,6 L/min
Cálculos solicitados:
- Calcular el volumen de aplicación en litros por hectárea (L/ha).
- Si se desea aplicar 200 L/ha, ¿qué caudal debería entregar la boquilla por minuto (L/min)?
Solución:
a) Volumen de aplicación (L/ha):
Se utiliza la fórmula: Vol (L/ha) = (Q (L/min) × 600) / (V (km/h) × A (m))
Vol = (0,6 × 600) / (5,4 × 0,5) = 360 / 2,7 = 133,33 L/ha
b) Caudal requerido (L/min):
Despejando la fórmula anterior: Q (L/min) = (Vol (L/ha) × V (km/h) × A (m)) / 600
Q = (200 × 5,4 × 0,5) / 600 = 540 / 600 = 0,9 L/min
Ejercicio 2: Calibración de Equipo Tractorizado
Un pulverizador de tractor posee boquillas separadas por 50 cm (0,5 m). El operador desea aplicar 120 L/ha a una velocidad de 7 km/h.
Cálculos solicitados:
- El caudal por boquilla (L/min).
- El caudal total si el equipo tiene 18 boquillas.
- ¿Qué ocurre con el volumen de aplicación si aumenta la velocidad a 9 km/h sin cambiar las boquillas (y por tanto, sin cambiar el caudal)?
Solución:
a) Caudal por boquilla (L/min):
Q = (120 L/ha × 7 km/h × 0,5 m) / 600 = 420 / 600 = 0,7 L/min
b) Caudal total del equipo (L/min):
Q_total = Caudal por boquilla × Número de boquillas
Q_total = 0,7 L/min × 18 = 12,6 L/min
c) Efecto del aumento de velocidad:
Al aumentar la velocidad, el volumen de aplicación por hectárea disminuye.
Vol_nuevo = (0,7 L/min × 600) / (9 km/h × 0,5 m) = 420 / 4,5 = 93,33 L/ha
La aplicación se reduce en 26,67 L/ha (120 – 93,33). Esto representa una disminución del 22,2% respecto al objetivo inicial.
Ejercicio 3: Ajuste de Presión en Boquillas
Se requiere aplicar 150 L/ha con un tractor a 5 km/h y un ancho entre boquillas de 0,5 m. Las boquillas actuales entregan 0,6 L/min a una presión de 3 bar.
Preguntas:
- ¿Es suficiente el caudal actual de las boquillas?
- Para alcanzar el caudal requerido, ¿debería aumentar o disminuir la presión?
Solución:
a) Verificación del caudal:
Primero, calculamos el caudal requerido (Q_req) para la aplicación deseada.
Q_req = (150 L/ha × 5 km/h × 0,5 m) / 600 = 375 / 600 = 0,625 L/min
El caudal actual (0,6 L/min) es insuficiente, ya que se necesita un caudal de 0,625 L/min.
b) Ajuste de presión:
Para aumentar el caudal, se debe aumentar la presión. La relación entre caudal y presión es: Q₁ / Q₂ = √(P₁ / P₂). Para calcular la nueva presión (P₂):
P₂ = P₁ × (Q₂ / Q₁)² = 3 bar × (0,625 / 0,6)² ≈ 3,26 bar
Ejercicio 4: Preparación de Mezcla
En una aplicación con tractor se requieren 2 L/ha de un herbicida comercial. El predio tiene 3,5 ha y el volumen de aplicación es de 150 L/ha.
Cálculos solicitados:
- El total de mezcla (caldo) a preparar (L).
- El total de producto comercial a usar (L).
- Si el estanque del equipo es de 400 L, ¿cuántas cargas se deben preparar?
Solución:
a) Total de mezcla:
Mezcla = Volumen de aplicación × Superficie = 150 L/ha × 3,5 ha = 525 L
b) Total de producto comercial:
Producto = Dosis × Superficie = 2 L/ha × 3,5 ha = 7 L
c) Número de cargas:
Cargas = Total de mezcla / Capacidad del estanque = 525 L / 400 L = 1,31 cargas.
Esto significa que se necesita una carga completa (400 L) y una segunda carga parcial de 125 L.
Ejercicio 5: Dosis en Bomba de Espalda
El herbicida “X” se recomienda a una dosis de 3 L/ha con un volumen de aplicación de 200 L/ha. El aplicador usa una mochila (bomba de espalda) de 20 L de capacidad.
Cálculos solicitados:
- ¿Cuánto producto debe agregar por cada mochila llena?
- Si aplica 10 mochilas, ¿cuántas hectáreas cubre?
Solución:
a) Producto por mochila:
Se calcula la concentración del producto en la mezcla: (3 L de producto / 200 L de agua) × 20 L de la mochila = 0,3 L de producto (o 300 mL) por mochila.
b) Superficie cubierta con 10 mochilas:
Volumen total aplicado = 10 mochilas × 20 L/mochila = 200 L.
Superficie = Volumen total aplicado / Volumen de aplicación por hectárea = 200 L / 200 L/ha = 1 ha.
Ejercicio 6: Verificación de Caudal Real
Durante la calibración, se detecta que una boquilla entrega 0,8 L/min en lugar de los 0,7 L/min esperados. La velocidad de trabajo es de 6 km/h y la separación entre boquillas es de 0,5 m.
Cálculos solicitados:
- ¿Cuál será el volumen real aplicado por hectárea?
- Si el objetivo era aplicar 150 L/ha, ¿qué porcentaje de sobredosificación representa este error?
Solución:
a) Volumen real aplicado:
Vol_real = (0,8 L/min × 600) / (6 km/h × 0,5 m) = 480 / 3 = 160 L/ha
b) Porcentaje de sobredosificación:
% Error = ((Valor real – Valor objetivo) / Valor objetivo) × 100
% Error = ((160 – 150) / 150) × 100 = (10 / 150) × 100 = 6,67% de sobredosificación.
Ejercicio 7: Corrección por Velocidad del Tractor
Un agricultor calibró su equipo para aplicar 150 L/ha a 5 km/h. Sin embargo, el operador trabajó a una velocidad real de 6 km/h.
Preguntas:
- ¿Cuál fue el volumen real aplicado por hectárea?
- ¿Qué ajuste de presión (aproximado) debería realizar para compensar el aumento de velocidad y volver a aplicar 150 L/ha?
Solución:
a) Volumen real aplicado:
El volumen de aplicación es inversamente proporcional a la velocidad. Si la velocidad aumenta, el volumen aplicado disminuye.
Vol_real = Vol_calibrado × (Velocidad_calibrada / Velocidad_real) = 150 L/ha × (5 km/h / 6 km/h) = 125 L/ha.
b) Ajuste de presión necesario:
Para mantener los 150 L/ha a 6 km/h, se necesita aumentar el caudal de las boquillas. El nuevo caudal debe ser proporcional al aumento de velocidad. Como la presión es proporcional al cuadrado del caudal (P ∝ Q²), la nueva presión debe aumentar significativamente.
Ajuste de presión = (Velocidad_nueva / Velocidad_vieja)² = (6 / 5)² = 1,2² = 1,44.
Se debería aumentar la presión en un 44% para compensar el aumento de velocidad.
Ejercicio 8: Selección de Boquilla
Se desea aplicar un herbicida de contacto en un día soleado, con viento leve (6 km/h) y sobre un cultivo bajo.
Preguntas:
- ¿Qué tipo de boquilla elegirías y por qué?
- ¿Qué tamaño de gota es recomendable?
- ¿Qué ángulo de boquilla usarías para una cobertura uniforme?
Solución:
a) Tipo de boquilla: Se recomienda una boquilla de abanico plano con inducción de aire (antideriva). Este tipo de boquilla genera gotas más grandes y pesadas, reduciendo el riesgo de deriva por el viento, al tiempo que ofrece una buena cobertura, ideal para herbicidas de contacto.
b) Tamaño de gota: Se recomienda un tamaño de gota Media a Gruesa (aprox. 250 a 400 micras). Este tamaño ofrece un buen equilibrio entre cobertura de la superficie objetivo y reducción del riesgo de deriva por viento y evaporación por el sol.
c) Ángulo de boquilla: El ángulo ideal es de 110°, ya que permite una mayor superposición entre pasadas (solapamiento) a una altura de trabajo estándar (entre 50 y 80 cm sobre el objetivo), garantizando una cobertura completa y uniforme.
Ejercicio 9: Compatibilidad y Orden de Mezcla
Un operario desea mezclar Glifosato (formulación SL – Concentrado Soluble) y Atrazina (formulación WG – Gránulos Dispersables) en el mismo tanque.
Preguntas:
- ¿Cuál de los dos productos debe agregarse primero al tanque?
- ¿Qué problema puede ocurrir si se invierte el orden de mezcla?
- Si el tanque es de 300 L y se aplican 2 L/ha de glifosato + 1 kg/ha de atrazina con 150 L/ha de agua, ¿para cuántas hectáreas alcanza una carga completa?
Solución:
a) Orden de mezcla: Siguiendo la regla de mezcla (W.A.L.E.S.), los productos sólidos y secos van primero. Por lo tanto, se debe agregar primero la Atrazina (WG) al tanque pre-llenado con agua y agitar hasta su completa dispersión, antes de añadir el Glifosato (SL).
b) Problemas por orden incorrecto: Si se agrega primero el Glifosato (líquido), puede recubrir las partículas de Atrazina (sólido), impidiendo que se dispersen correctamente en el agua. Esto puede provocar la formación de grumos, sedimentación en el fondo del tanque y obstrucción de filtros y boquillas.
c) Superficie cubierta por tanque:
Superficie = Capacidad del tanque / Volumen de aplicación = 300 L / 150 L/ha = 2 ha.
Por lo tanto, para una carga completa se necesitarán: 4 L de Glifosato (2 L/ha × 2 ha) y 2 kg de Atrazina (1 kg/ha × 2 ha).
Ejercicio 10: Aplicación en Superficie Irregular
Un lote de 4,2 ha está dividido en dos sectores con requerimientos diferentes:
– Sector A: 2,5 ha, requiere 120 L/ha.
– Sector B: 1,7 ha, requiere 180 L/ha.
Cálculos solicitados:
- ¿Cuántos litros de mezcla se necesitan para cada sector?
- ¿Cuál es el volumen total de mezcla para el lote completo?
- Si el estanque del tractor es de 400 L, ¿cuántas recargas se requieren en total?
Solución:
a) Mezcla por sector:
– Sector A: 2,5 ha × 120 L/ha = 300 L
– Sector B: 1,7 ha × 180 L/ha = 306 L
b) Volumen total de mezcla:
Total = 300 L (Sector A) + 306 L (Sector B) = 606 L
c) Número de recargas:
Recargas = Volumen total / Capacidad del estanque = 606 L / 400 L = 1,515 recargas.
Esto implica que se necesitará una carga completa (400 L) y una segunda carga parcial de 206 L para completar el trabajo.