INTRODUCCIÓN
Los equipos de aplicación de herbicidas en cultivos extensivos se corresponden con máquinas que denominamos habitualmente, pulverizadores hidráulicos, equipos de barras, o máquinas para tratamientos en cultivos bajos. Estos equipos pueden ser accionados por un tractor, uniéndose a él en forma suspendida o semiarrastrada (según la capacidad del depósito de líquido), o pueden ser automotrices, para capacidades de trabajo elevadas. La finalidad de estos equipos es repartir el líquido herbicida sobre una "superficie objetivo", para lo que se exigen dos funciones; transformar el líquido en gotas y distribuir éstas adecuadamente. La superficie objetivo puede ser plana, por ejemplo un suelo desnudo, o irregular y profunda, representada por las hojas y otras estructuras de las plantas sobre las que se desea depositar el líquido.
La constitución básica de estos equipos incluye, un chasis que soporta el resto de componentes, un sistema hidráulico, formado por un depósito de almacenamiento, una bomba de desplazamiento positivo, un distribuidor del líquido impulsado, varios filtros, unas boquillas de pulverización hidráulica y las conducciones correspondientes para formar los circuitos del sistema, y una estructura metálica de soporte (conocida como barra) a la que se sujetan las conducciones que montan las boquillas y que, en posición de trabajo, colocan a las boquillas en posición horizontal; esta estructura dispone de un sistema de plegado para posibilitar su transporte en las vías públicas. Al analizar estas máquinas siempre se suelen valorar dos aspectos diferenciados, la seguridad y la eficiencia.
La seguridad de un equipo está relacionada, tanto a los riesgos para las personas que realizan la aplicación, debido a que se manejan materias tóxicas y porque las máquinas en si son potencialmente peligrosas, como a la posible contaminación del medio que se puede provocar, ya sea al agua, al aire o a los productos expuestos a la aplicación. La seguridad de estas máquinas está reglamentada y es obligatoria, tanto en lo que se refiere a la seguridad intrínseca de la máquina, de acuerdo con lo establecido en la "Directiva máquinas", como a su utilización, según la "Directiva de uso sostenible de plaguicidas2".
La eficiencia de un equipo está relacionada con la homogeneidad de reparto del líquido pulverizado sobre la superficie objetivo, la que, junto con el producto empleado, la dosis utilizada y el momento de la aplicación, condicionarán la efectividad del herbicida. A diferencia de la seguridad, no existe obligatoriedad en unas prestaciones mínimas que puedan afectar a la eficiencia de la máquina; si bien se puede resaltar que, actualmente, solo se garantizan unas prestaciones mínimas, en las máquinas que "voluntariamente" se han sometido y superado unas pruebas normalizadas, realizadas en algún Centro de la Red de Laboratorios ENTAM3 (European Network for Testing of Agricultural Machines), y aquellas que el Ministerio de Medio Ambiente, y Medio Rural y Marino tiene autorizadas para acogerse al Plan Renove.
Exigencias a los equipos nuevos
Cuando se adquiere un equipo se debe valorar su capacidad de trabajo, su precio, tecnología, posibles prestaciones, etc., pero, especialmente, se tendrá en cuenta los aspectos que se van a exponer, que pueden condicionar la homogeneidad de reparto del líquido:
Horizontalidad de la barra. Los equipos, en situación de trabajo, deben mantener todas las boquillas a la misma distancia del suelo, por lo que es fundamental que la estructura soporte de las conducciones portaboquillas mantenga la posición horizontal en toda su longitud4 y en todo momento. Cuando las barras extendidas superan los 12 m de longitud deben disponer de un sistema de estabilidad que permita que la barra "se cuelgue" del chasis del equipo, para evitar que los movimientos verticales del chasis (o el tractor) se trasladen a la barra variando mucho la altura en sus dos extremos (cualquier ángulo de inclinación vertical provocado en la barra hace que un extremo se aproxime al suelo y el otro se aleje de él). El sistema de estabilización debe funcionar correctamente y permitir un fácil bloqueo, en caso necesario.
Sistema de regulación. Permite variar el caudal emitido por las boquillas en función de la velocidad de avance, con mayor o menor precisión, e incluye una serie de válvulas, accionadas de forma manual o telecomandadas, ubicadas en el distribuidor del sistema hidráulico. En un equipo actual se debe exigir, al menos, una "regulación volumétrica", que incluye una válvula de caudal para regular el paso del líquido y, correspondientemente, la presión que adquiere el líquido. Una mayor precisión se puede conseguir con una "regulaciónproporcional al avance" con un control electrónico.
Pérdidas de presión. Cuando se está pulverizando se trabaja con una presión del líquido, que podemos observar en el manómetro de referencia que se monta en el distribuidor, o en el panel usado para la regulación; sin embargo, la precisión de la pulverización depende de la presión con la que el líquido llega a las boquillas. Lo ideal es que la presión que marca el manómetro de referencia y la que llega a las boquillas sea idéntica, pero a veces no coincide, e incluso puede existir diferencia de presión en el líquido que llega a las diferentes boquillas montadas en un mismo tramo de conducción. En un equipo correcto, las diferencias de presión no deben superar el 10%, sobre la medida del manómetro de referencia, con la utilización de las boquillas de mayor caudal que vayan a ser usadas con el equipo.
Las diferencias de presión debidas a "pérdidas de carga" del líquido, aparte de a la dificultadque encuentra el líquido en su recorrido porlas conducciones, están influenciadas por elcaudal de las boquillas, aumentando estasdiferencias cuanto mayor es el caudal. Todoslos equipos suelen cumplir este requisito conboquillas de bajo caudal, pero no siempre lohacen con boquillas de caudales elevados.
Boquillas de pulverización hidráulica. Son elementos claves de la pulverización existiendo una gran variedad en el mercado, teniendo en cuenta para su elección, la superficie objetivo de reparto, el volumen o dosis de aplicación, el riesgo de deriva, la intensidad de la utilidad del equipo, etc.
Todas las boquillas se montan en portaboquillas que incluyen una válvula de presión "antigoteo".
En cuanto la superficie objetivo, se emplearán siempre las boquillas de abanico o hendidura, de 110º de ángulo de chorro, cuando el tratamiento herbicida ser realiza sobre un suelo desnudo o con malas hierbas de poco desarrollo (superficie planga), y se pueden utilizar boquillas de turbulencia o cono hueco, cuando las malas hierbas presentan importante desarrollo y sea aconsejable repartir el herbicida por el interior de la vegetación (superficie irregular y profunda).
En función del volumen de aplicación se elegirán con mayor o menor tamaño de orificio.
Las boquillas de abanico están normalizadas por colores, que representan el caudal que emiten a la presión de 3 bar; las más habituales son las azules, que dan 1,2 l/min, aunque también se emplean las amarillas (bajo volumen), que dan 0,8 l/min, y las rojas (gran volumen), que dan 1,6 l/min.
En función del riesgo de deriva se utilizarán boquillas de abanico "normales" o "antideriva", que reducen notablemente el riesgo de que las gotas se escapen fuera de la superficie
En función de la intensidad de uso se pueden elegir distintos materiales, que presentan diferente resistencia al desgaste, con los que se forma el orificio de salida del líquido; las más resistentes son las de material de cerámica, aunque también son las más frágiles y sensibles a la rotura.
Otro aspecto a tener en cuenta en la elección de las boquillas es la heterogeneidad de tratamientos que se pueden hacer, y que requieran boquillas diferentes, para lo que estaría recomendado montar "portaboquillas" con varias boquillas de uso alternativo, que se cambian por simple giro del cuerpo portaboquillas.
El estado de los equipos en uso
Para una buena aplicación de herbicidas no solo hay que disponer de un equipo que, de nuevo, presente unas mínimas prestaciones sino que es necesario mantener esas prestaciones en el tiempo con un mantenimiento adecuado. La mencionada Directiva de uso sostenible exige que para el año 2016 todos los equipos profesionales han debido ser inspeccionados bajo un control oficial, lo que sin duda mejorará notablemente el estado general de muchos equipos actuales. Estas inspecciones tienen como principal objetivo mejorar la seguridad de las aplicaciones (personas y medio ambiente), aunque en ellas se ha de comprobar el estado del manómetro y las boquillas, componentes fundamentales en la eficiencia de los equipos.
El manómetro del distribuidor. Nos sirve para conocer en todo momento la presión de trabajo del líquido. Este componente se puede deteriorar fácilmente, dejando de marcar la presión o marcar de forma incorrecta. Su sustitución debe aprovecharse para montar un manómetro adecuado a las presiones que va a registrar (2 a 5 bar). El manómetro debe permitir observar con precisión décimas de bar entre el rango de 0 a 5 bar, por lo que las divisiones que presenta (si es analógico) deben ser inferiores a 0,2 bar (Norma UNE-EN 12761-2). Hay muchos manómetros en los equipos que no cumplen este requisito.
Las boquillas. Estos componentes se pueden deteriorar (romper o dañar) y se desgastan con el uso, dando lugar a caudales más elevados y chorros distorsionados. Para comprobar el estado de las boquillas se las somete a un análisis individual de caudal, a una determinada presión (normalmente 3 bar), comprobando que el caudal de cada una de las boquillas montadas en el equipo no difiere en más del 10% respecto el caudal de referencia facilitado por el fabricante, e igualmente, que cada boquilla no debe desviarse más del 5% respecto del caudal medio de todas ellas (Norma UNEEN 12761-2). Esta prueba se puede sustituir por una comprobación de la distribución del líquido del conjunto de las boquillas en la barra, realizada en un banco de reparto. Las boquillas que no cumplan las exigencias impuestas deben sustituirse.
Calibración de una aplicación
La calibración consiste en establecer los valores de los 4 parámetros "de calibración" interdependientes que entran en juego en una aplicación y que figuran en ábacos, catálogos de boquillas y pegatinas de calibración colocadas en las máquinas5.
D, volumen de aplicación o dosis, en l/ha
Q, caudal emitido por todo el equipo o una sola boquilla, en l/min
v, velocidad real de avance de la máquina, en km/h
a, ancho de trabajo del equipo o separación entre dos boquillas (según caudal), en m.
La relación entre ellos, teniendo en cuenta las unidades indicadas, se puede expresar por la siguiente fórmula:
Si se fija el valor de "D" (por ejemplo 200 l/ha) y tenemos una separación de boquillas idéntica en la barra (normalmente 0,5 m), nos quedan como parámetros variables "Q" y"v", y su relación sería:
Esto significa que, para mantener una dosificación homogénea durante la aplicación (200 l/ha), si se aumenta la velocidad de avance también debe aumentar proporcionalmente el caudal, y viceversa.
Para regular el caudal de las boquillas de un equipo se actúa sobre la presión de líquido, que observamos en el manómetro, por la relación que existe entre ambos:
En la práctica, en los catálogos de boquillas o pegatinas de calibración que nos encontramos, el caudal viene expresado por dos factores; un color de fondo, que se corresponde con el color de la boquilla (tamaño de orificio de salida del líquido), y representa la constante de la fórmula, y un número, que se corresponde con la presión de trabajo del líquido en la boquilla.
La fórmula anterior nos permite llegar a otra utilizada para el cálculo de los caudales que una boquilla puede proporcionar a diferentes presiones:
Ejemplos:
Por ejemplo, si tenemos una boquilla de abanico azul, que proporciona 1,2 l/min (Q1) a 3 bar (p1), podremos saber:
- - el caudal que proporciona a 2 bar (p2): 0,98 l/ min.
- - la presión necesaria para conseguir un caudal de 1,5 l/min (Q2): 4,7 bar.
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