Fuel consumption by agricultural machinery: a review of pollutant emission control technologies / Consumo de combustível por máquinas agrícolas: uma revisão das tecnologias de controle de emissão de poluentes

ABSTRACT: Most energy used to operate agricultural machines in the field is generated from fossil fuel combustion. The combustion process emits atmospheric pollutants, increasing the emission of greenhouse gases (GHGs). In this context, this review is to discuss technologies for mitigating diesel engine GHG emissions to advance sustainable development in the agricultural machinery sector. This paper presents strategies and technologies widely adopted by agricultural machinery manufacturers in controlling pollutant emissions during fuel combustion. The findings of this study encompass sustainable alternative technologies, such as selective catalytic reduction, exhaust gas recirculation, diesel particulate filter, and fuels. This study helps reveal the environmental impact of agricultural field operations that generate GHG emissions.

RESUMO: Grande parte da energia utilizada para o funcionamento das máquinas agrícolas em suas operações no campo ainda é resultante da combustão de combustíveis fósseis. O processo de combustão provoca a emissão de poluentes atmosféricos que contribuem para o aumento dos Gases de Efeito Estufa (GEE). Neste contexto, esta revisão tem como objetivo descrever as tecnologias que contribuem para mitigar as emissões de GEE pelos motores de ciclo Diesel, a fim de contribuir para a compreensão e o desenvolvimento da sustentabilidade no setor de máquinas agrícolas. São apresentadas as estratégias e tecnologias que comumente estão sendo adotadas pelos fabricantes de máquinas agrícolas para o controle das emissões de poluentes, durante o processo de combustão do combustível. Os achados do estudo apresentam as alternativas tecnológicas sustentáveis como a Selective Catalytic Reduction, Exhaust Gas Recirculation, Diesel Particulate Filter, e sobre o uso de combustíveis alternativos. Ainda, contribui para o entendimento do impacto ambiental das operações agrícolas em campo, que provocam as emissões de GEE.

Agricultural tractor with different mass distributions between axles / Desempenho do trator agrícola com diferentes distribuições de massa entre eixos

ABSTRACT: An adjustment of the agricultural tractor is necessary to achieve energy efficiency, which can be done through the correct distribution of mass between the axles for each operating surface. This research evaluated different distributions of mass between axles in a 93 kW tractor equipped with auxiliary front-wheel drive, on two soil surfaces. The experiment was carried out in strip design, with a double factorial scheme (2 x 3), with two soil surfaces (mobilized and firm) and three mass distributions between axes (35/65%, 40/60% and 45/55%), with five repetitions, totaling 30 parcels. The slippage parameters of the front and rear wheelset, engine rotation, hourly and specific fuel consumption, force, power and yield on the drawbar, displacement speed, engine thermal efficiency, traction coefficient, rolling resistance, and yield in traction. On firm soil, the energy performance of the tractor was superior in relation to the mobilized one, which allowed greater tractor and drawbar performance with lower specific fuel consumption. The use of a 35/65% between-axle mass distribution provided maximum traction for the mechanized set, resulting from the reduction in energy expenditure generated by skating and; consequently, the maximum use of the energy made available by the mechanized set. However, the maximum conversion of energy contained in the working fuel is obtained with the 45/55% setting.

RESUMO: A assertiva adequação do trator agrícola é necessária para atingir máxima eficiência energética, podendo ser feita através da correta distribuição de massa entre eixos para cada superfície de operação. O objetivo deste trabalho foi avaliar diferentes distribuições de massa entre eixos em um trator de 93 kW equipado com tração dianteira auxiliar, em duas superfícies de solo. O experimento foi realizado em delineamento de faixas, com esquema fatorial duplo (2 x 3), sendo duas superfícies de solo (mobilizado e firme) e três distribuições de massa entre eixos (35/65%, 40/60% e 45/55%), com cinco repetições, totalizando 30 parcelas. Foram determinados os parâmetros de patinamento dos rodados dianteiros e traseiros, rotação do motor, consumo horário e específico de combustível, força, potência e rendimento na barra de tração, velocidade de deslocamento, eficiência térmica do motor, coeficiente de tração, resistência ao rolamento e rendimento em tração. Em solo firme, o desempenho energético do trator foi superior em relação ao mobilizado, o qual possibilitou maior rendimento tratoreo e na barra de tração com menor consumo específico de combustível. O uso da distribuição de massa entre eixo de 35/65% proporcionou a maximização na tração do conjunto motomecanizado, decorrente da redução do dispêndio energético gerado pelo patinamento e consequentemente o máximo aproveitamento da energia disponibilizada pelo conjunto mecanizado. Entretanto, a máxima conversão da energia contida no combustível em trabalho é obtida com a configuração 45/55%.

Agricultural tractor with different mass distributions between axles / Desempenho do trator agrícola com diferentes distribuições de massa entre eixos

An adjustment of the agricultural tractor is necessary to achieve energy efficiency, which can be done through the correct distribution of mass between the axles for each operating surface. This research evaluated different distributions of mass between axles in a 93 kW tractor equipped with auxiliary front-wheel drive, on two soil surfaces. The experiment was carried out in strip design, with a double factorial scheme (2 x 3), with two soil surfaces (mobilized and firm) and three mass distributions between axes (35/65%, 40/60% and 45/55%), with five repetitions, totaling 30 parcels. The slippage parameters of the front and rear wheelset, engine rotation, hourly and specific fuel consumption, force, power and yield on the drawbar, displacement speed, engine thermal efficiency, traction coefficient, rolling resistance, and yield in traction. On firm soil, the energy performance of the tractor was superior in relation to the mobilized one, which allowed greater tractor and drawbar performance with lower specific fuel consumption. The use of a 35/65% between-axle mass distribution provided maximum traction for the mechanized set, resulting from the reduction in energy expenditure generated by skating and; consequently, the maximum use of the energy made available by the mechanized set. However, the maximum conversion of energy contained in the working fuel is obtained with the 45/55% setting.

A assertiva adequação do trator agrícola é necessária para atingir máxima eficiência energética, podendo ser feita através da correta distribuição de massa entre eixos para cada superfície de operação. O objetivo deste trabalho foi avaliar diferentes distribuições de massa entre eixos em um trator de 93 kW equipado com tração dianteira auxiliar, em duas superfícies de solo. O experimento foi realizado em delineamento de faixas, com esquema fatorial duplo (2 x 3), sendo duas superfícies de solo (mobilizado e firme) e três distribuições de massa entre eixos (35/65%, 40/60% e 45/55%), com cinco repetições, totalizando 30 parcelas. Foram determinados os parâmetros de patinamento dos rodados dianteiros e traseiros, rotação do motor, consumo horário e específico de combustível, força, potência e rendimento na barra de tração, velocidade de deslocamento, eficiência térmica do motor, coeficiente de tração, resistência ao rolamento e rendimento em tração. Em solo firme, o desempenho energético do trator foi superior em relação ao mobilizado, o qual possibilitou maior rendimento tratoreo e na barra de tração com menor consumo específico de combustível. O uso da distribuição de massa entre eixo de 35/65% proporcionou a maximização na tração do conjunto motomecanizado, decorrente da redução do dispêndio energético gerado pelo patinamento e consequentemente o máximo aproveitamento da energia disponibilizada pelo conjunto mecanizado. Entretanto, a máxima conversão da energia contida no combustível em trabalho é obtida com a configuração 45/55%.

Fuel consumption by agricultural machinery: a review of pollutant emission control technologies / Consumo de combustível por máquinas agrícolas: uma revisão das tecnologias de controle de emissão de poluentes

Most energy used to operate agricultural machines in the field is generated from fossil fuel combustion. The combustion process emits atmospheric pollutants, increasing the emission of greenhouse gases (GHGs). In this context, this review is to discuss technologies for mitigating diesel engine GHG emissions to advance sustainable development in the agricultural machinery sector. This paper presents strategies and technologies widely adopted by agricultural machinery manufacturers in controlling pollutant emissions during fuel combustion. The findings of this study encompass sustainable alternative technologies, such as selective catalytic reduction, exhaust gas recirculation, diesel particulate filter, and fuels. This study helps reveal the environmental impact of agricultural field operations that generate GHG emissions.

Grande parte da energia utilizada para o funcionamento das máquinas agrícolas em suas operações no campo ainda é resultante da combustão de combustíveis fósseis. O processo de combustão provoca a emissão de poluentes atmosféricos que contribuem para o aumento dos Gases de Efeito Estufa (GEE). Neste contexto, esta revisão tem como objetivo descrever as tecnologias que contribuem para mitigar as emissões de GEE pelos motores de ciclo Diesel, a fim de contribuir para a compreensão e o desenvolvimento da sustentabilidade no setor de máquinas agrícolas. São apresentadas as estratégias e tecnologias que comumente estão sendo adotadas pelos fabricantes de máquinas agrícolas para o controle das emissões de poluentes, durante o processo de combustão do combustível. Os achados do estudo apresentam as alternativas tecnológicas sustentáveis como a Selective Catalytic Reduction, Exhaust Gas Recirculation, Diesel Particulate Filter, e sobre o uso de combustíveis alternativos. Ainda, contribui para o entendimento do impacto ambiental das operações agrícolas em campo, que provocam as emissões de GEE.

Warm-up time and number of tests for performance evaluation of a Diesel cycle engine / Tempo de aquecimento e número de ensaios para avaliação do desempenho de um motor de ciclo Diesel

This research determined the engine warm-up time and the number of tests that must be carried out to obtain the performance parameters of a Diesel cycle engine. To this end, an agricultural tractor coupled to an eddy current dynamometer via a power take-off was used. Pure biodiesel (B100) was used as the fuel, and the hourly consumption was determined by means of a flowmeter. Data regarding torque, power, and hourly and specific fuel consumption was collected and analyzed at three engine warm-up times (20, 60, and 100 min). To determine the number of tests, 18 dynamometric tests were carried out to verify which of those presented the smallest experimental error, through the smallest coefficient of variation. No difference was observed in relation to the warm-up time for the analyzed variables, with a time of 20 min being enough to start the engine performance evaluations. In total, four trials were sufficient to assess engine performance and reduce experimental error.

Este trabalho teve como objetivo determinar o tempo de aquecimento do motor e o número de ensaios que deve ser realizado para aquisição dos parâmetros de desempenho de um motor de ciclo Diesel. Foi utilizado um trator agrícola acoplado via tomada de potência a um dinamômetro de correntes parasitas. Como combustível, foi utilizado biodiesel puro (B100) e determinado o consumo horário por meio da utilização de um fluxômetro. Foram coletados e analisados os dados de torque, potência, consumo horário e específico de combustível, em três tempos de aquecimento do motor (20, 60 e 100 minutos). Para a determinação do número de ensaios, foram realizados 18 ensaios dinamométricos e verificado em quantos ocorre o menor erro experimental, por meio do menor coeficiente de variação. Pode-se observar que, não houve diferença com relação ao tempo de aquecimento para as variáveis analisadas, sendo que o tempo de 20 minutos foi suficiente para iniciar as avaliações de desempenho do motor; e o número de quatro ensaios representando serem suficientes para avaliar o desempenho do motor e reduzir o erro experimental.

Energy efficiency in maize crops in different regions of Brazil / Eficiência energética na cultura do milho cultivado em diferentes regiões brasileiras

Assessment of energy efficiency (EE) enables the evaluation of the sustainability of agrosystems, as well as decision-making regarding reduction in production costs and environmental pollution and even to increase production in a sustainable way. In this context, the objective of this study was to assess energy efficiency in maize in different regions of Brazil. For this purpose, 32 areas of maize crop distributed across the major producing states and regions were assessed. Energy inputs and outputs of agricultural operations and/ or agricultural inputs were calculated by multiplying the amount used by their calorific value or energy coefficient at each stage of production. Energy efficiency was calculated as the ratio between the total output energy and the total input energy during the production process. For every megajoule (MJ) of energy consumed in the production of second-crop maize and first-crop maize seasons, 9.9 and 8.7 MJ respectively of renewable energy were produced in the form of grain. In both maize cropping seasons, most of the energy use was attributed to fertilizers, herbicides and fuel. To be representative the evaluation of energy efficiency of the maize crop should be performed in different Brazilian cultivation regions, as it will represent different edaphoclimatic and management conditions spread over the national territory within an agricultural year(AU)

A avaliação da eficiência energética (EE) pode evidenciar a sustentabilidade dos agrossistemas e a tomada de decisões relativas à redução dos custos de produção, poluição do ambiente e até mesmo aumento de produção de forma sustentável. Diante deste contexto, o objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência energética na cultura do milho em diferentes regiões brasileiras. Para isso, foram avaliadas 32 áreas de milho distribuídas pelos principais estados das regiões produtoras desta cultura. As entradas e saídas de energia das operações agrícolas e/ou insumos utilizados foram calculadas pela multiplicação da quantidade utilizada pelo seu poder calorífico ou coeficiente energético em cada etapa de produção. A eficiência energética foi obtida pela razão entre a quantidade de energia total de saída e o consumo total de energia durante o processo produtivo. Para cada 1,0 MJ de energia consumida na produção de milho safrinha e safra, produziu-se respectivamente 9,9 e 8,7 MJ de energia renovável, na forma de grãos desta cultura. Os principais gastos energéticos foram com fertilizantes, herbicidas e combustível. A avaliação da eficiência energética na cultura do milho para ser bem representativa deve ser realizada em diferentes regiões brasileiras de cultivo, pois assim representará diferentes condições edafoclimáticas e de manejo espalhadas pelo território nacional dentro de um ano agrícola.(AU)

Phytotoxicity in two sugarcane cultivars in the initial development as affected by selectivity to herbicides / Fitotoxidez em dois cultivares de cana-de-açúcar no desenvolvimento inicial em função da seletividade a herbicidas

Sugarcane is a crop of great importance for human consumption, either for the production of sucrose or for the production of ethanol fuel. The objective of this work was to evaluate the phytotoxicity caused by the herbicides, the agronomic components in two sugarcane cultivars, at five evaluation times, during the 12-month and 18-month cultivation periods. The experimental design was randomized blocks with four replicates, in a 10 x 2 factorial scheme, with nine herbicides (tembotrione, mesotrione, clomazone, saflufenacil, 2,4 dichlorophenoxyacetic, fluroxypyr + picloram, metribuzin, isoxaflutole, sulfentrazone), two sugarcane cultivars (RB006995 and RB036153), and five evaluation times (7, 14, 21, 28 and 35 days after application ­ DAA). The most phytotoxic herbicides for the 12-month cultivation period in the cultivars RB036153 and RB006995 were clomazone and sulfentrazone. For 18-month cultivation period, the herbicides isoxaflutole, clomazone and sulfentrazone were the most phytotoxic, mainly for the cultivar RB006995. For most herbicides, phytotoxicity decreased along the days after application. The most selective herbicides for both cultivars and cultivation periods were tembotrione, mesotrione and fluroxypyr + picloram.(AU)

A cana-de-açúcar é uma cultura de grande importância para alimentação humana, tanto para a produção de sacarose quanto para a produção de combustível etanol. O objetivo deste trabalho foi avaliar a fitotoxidade causada pelos herbicidas, nos períodos de cultivo de cana de ano e cana de ano-e-meio durante o estádio de brotação e perfilhamento de dois cultivares de cana-de-açúcar. O delineamento experimental utilizado foi de blocos casualizados com quatro repetições, em um esquema fatorial 10 x 2, sendo os fatores compostos por nove herbicidas (tembotriona, mesotriona, clomazona, saflufenacil, 2,4 diclorofenoxiacético, fluroxipir + picloram, metribuzin, isoxaflutol, sulfentrazona) mais uma testemunha, dois cultivares de cana-de-açúcar (RB006995, RB036153) e cinco épocas de avaliação (7, 14, 21, 28 e 35 DAA). Os herbicidas mais fitotóxicos para a cana de ano nos cultivares RB036153 e RB006995 foram clomazona e sulfentrazona. Para a cana de ano-e-meio, os herbicidas isoxaflutol, clomazona e sulfentrazona foram os mais fitotóxicos, principalmente no cultivar RB006995. Para a maioria dos herbicidas houve decréscimo da fitotoxidez com o passar dos dias após a aplicação. Os herbicidas mais seletivos para ambos os cultivares e períodos de cultivo foram tembotriona, mesotriona e fluroxipir + picloram.(AU)

Phytotoxicity in two sugarcane cultivars in the initial development as affected by selectivity to herbicides / Fitotoxidez em dois cultivares de cana-de-açúcar no desenvolvimento inicial em função da seletividade a herbicidas

Sugarcane is a crop of great importance for human consumption, either for the production of sucrose or for the production of ethanol fuel. The objective of this work was to evaluate the phytotoxicity caused by the herbicides, the agronomic components in two sugarcane cultivars, at five evaluation times, during the 12-month and 18-month cultivation periods. The experimental design was randomized blocks with four replicates, in a 10 x 2 factorial scheme, with nine herbicides (tembotrione, mesotrione, clomazone, saflufenacil, 2,4 dichlorophenoxyacetic, fluroxypyr + picloram, metribuzin, isoxaflutole, sulfentrazone), two sugarcane cultivars (RB006995 and RB036153), and five evaluation times (7, 14, 21, 28 and 35 days after application ­ DAA). The most phytotoxic herbicides for the 12-month cultivation period in the cultivars RB036153 and RB006995 were clomazone and sulfentrazone. For 18-month cultivation period, the herbicides isoxaflutole, clomazone and sulfentrazone were the most phytotoxic, mainly for the cultivar RB006995. For most herbicides, phytotoxicity decreased along the days after application. The most selective herbicides for both cultivars and cultivation periods were tembotrione, mesotrione and fluroxypyr + picloram.(AU)

A cana-de-açúcar é uma cultura de grande importância para alimentação humana, tanto para a produção de sacarose quanto para a produção de combustível etanol. O objetivo deste trabalho foi avaliar a fitotoxidade causada pelos herbicidas, nos períodos de cultivo de cana de ano e cana de ano-e-meio durante o estádio de brotação e perfilhamento de dois cultivares de cana-de-açúcar. O delineamento experimental utilizado foi de blocos casualizados com quatro repetições, em um esquema fatorial 10 x 2, sendo os fatores compostos por nove herbicidas (tembotriona, mesotriona, clomazona, saflufenacil, 2,4 diclorofenoxiacético, fluroxipir + picloram, metribuzin, isoxaflutol, sulfentrazona) mais uma testemunha, dois cultivares de cana-de-açúcar (RB006995, RB036153) e cinco épocas de avaliação (7, 14, 21, 28 e 35 DAA). Os herbicidas mais fitotóxicos para a cana de ano nos cultivares RB036153 e RB006995 foram clomazona e sulfentrazona. Para a cana de ano-e-meio, os herbicidas isoxaflutol, clomazona e sulfentrazona foram os mais fitotóxicos, principalmente no cultivar RB006995. Para a maioria dos herbicidas houve decréscimo da fitotoxidez com o passar dos dias após a aplicação. Os herbicidas mais seletivos para ambos os cultivares e períodos de cultivo foram tembotriona, mesotriona e fluroxipir + picloram.(AU)

How can nutritional strategies and feed technologies in pig production affect the logistical costs of manure distribution?

The objective with this study was to evaluate the impact of different swine nutritional strategies and technologies, as well as the land spread system, on logistical costs of pig manure distribution. For this, pigs were fed a conventional diet (C0) or a diet supplemented with 0.01% phytase (C1); organic minerals (40% substitution; C2); synthetic amino acids at reduced dietary crude protein levels (C3); or a combination of the three strategies (C4). All pig manure was weighed, then its chemical composition was determined. The mineral values and volume of manure produced were extrapolated to corresponding pig farm sizes in Sao Paulo state (300, 650, and 1000 sows) from real pig manure levels to produce simulations. To determine the logistical cost of manure distribution, two distribution systems were considered: vacuum tank tractor and vacuum tank truck (4.30 and 15 m³, respectively). The land spread truck system had the highest cost/hour worked due to the higher fuel consumption. However, this cost might be different over greater distances. Manure production, as well as the nutrient levels of N, P, and K, were lower for swine fed diets supplemented with nutritional technologies. Therefore, the different nutritional technologies reduced the transportation and distribution cost of pig manure by reducing the area and, consequently, the distances that need to be traveled for distribution. However, from an agronomic point of view (i.e., to meet a crop fertilization demand per hectare), manure from pigs fed diets supplemented with nutritional technologies had a higher application rate on land.(AU)

Response of the common bean to liquid fertilizer and Rhizobium tropici inoculation / Resposta do feijoeiro comum a fertilizante líquido e inoculação com Rhizobium tropici

The common bean production system is majorly based on the use of granular fertilizers to provide nutrients for the crop. Studies on the use of liquid fertilization at an appropriated depth and, seed inoculation with Rhizobium tropici can provide significant increases in the grain yield of the common bean. The objective of this study was to determine the growth and productivity of common bean as affected by N-P formulations, application depths and the inoculation with R. tropici. Field experiments were carried out in 2015 and 2016 cropping years using a complete block design, in a 2x2x2 factorial arrangement, with four replicates. The treatments involved the combination of N-P formulation (granular and liquid), two application depths of the N-P formulation (6 and 12 cm) and with or without rhizobia inoculant. The plant density (PD), number of pods (NP), number of grains (NG), mass of 100 grains (M100) and grain yield (GY) were determined. The granular and liquid N-P formulations provided similar results for PD, NP, NG, and GY of common bean. Similarly, the application depth of the N-P formulations did not affect GY. Inoculation of the seed with R. tropici stimulated NP and NG, increasing GY. Growth and productivity parameters were equally affected by the type of formulation and application depth; however, GY was greater with rhizobial inoculant. Thus, the liquid N-P formulation, applied at 6 cm depth, associated with rhizobial inoculant can improve the crop management providing better control of application uniformity, minimal soil mobilization, less fuel consumption, and increased grain yield.

O sistema de produção do feijoeiro comum baseia-se principalmente no uso de fertilizantes granulares para fornecer nutrientes para a cultura. Estudos sobre o uso de adubação líquida em profundidade apropriada e a inoculação de sementes com Rhizobium tropici podem proporcionar aumentos significativos no rendimento de grãos do feijoeiro comum. O objetivo deste estudo foi determinar o crescimento e a produtividade do feijoeiro afetado pelas formulações de N-P, profundidade de aplicação e inoculação com rizóbio. Os experimentos foram conduzidos nos anos agrícolas de 2015 e 2016. O delineamento experimental foi o de blocos completos, em esquema fatorial 2x2x2, com quatro repetições .Os tratamentos envolveram a combinação da formulação N-P (sólida e líquida), duas profundidades de aplicação da formulação N-P (6 e 12 cm) e com ou sem inoculante (Rhizobium tropici). A densidade de plantas (DP), número de vagens (NV), número de grãos (NG), massa de 100 grãos (M100) e produção de grãos (PG) foram determinados. As formulações de N-P sólida e líquida forneceram resultados semelhantes para DP, NV, NG e PG do feijão comum. Da mesma forma, a profundidade de aplicação das formulações de N-P não afetou a PG. A inoculação da semente com rizóbio estimulou o NV e NG, aumentando a PG. Os parâmetros de crescimento e produtividade foram igualmente afetados pelo tipo de formulação e profundidade de aplicação; contudo, a PG foi maior com a inoculação. Assim, a formulação N-P líquida, aplicada a 6 cm de profundidade, associada ao inoculante, pode melhorar o manejo do feijoeiro comum, proporcionando melhor controle da uniformidade da aplicação, menor revolvimento do solo, menor consumo de combustível e maior produção de grãos.

Response of the common bean to liquid fertilizer and Rhizobium tropici inoculation / Resposta do feijoeiro comum a fertilizante líquido e inoculação com Rhizobium tropici

The common bean production system is majorly based on the use of granular fertilizers to provide nutrients for the crop. Studies on the use of liquid fertilization at an appropriated depth and, seed inoculation with Rhizobium tropici can provide significant increases in the grain yield of the common bean. The objective of this study was to determine the growth and productivity of common bean as affected by N-P formulations, application depths and the inoculation with R. tropici. Field experiments were carried out in 2015 and 2016 cropping years using a complete block design, in a 2x2x2 factorial arrangement, with four replicates. The treatments involved the combination of N-P formulation (granular and liquid), two application depths of the N-P formulation (6 and 12 cm) and with or without rhizobia inoculant. The plant density (PD), number of pods (NP), number of grains (NG), mass of 100 grains (M100) and grain yield (GY) were determined. The granular and liquid N-P formulations provided similar results for PD, NP, NG, and GY of common bean. Similarly, the application depth of the N-P formulations did not affect GY. Inoculation of the seed with R. tropici stimulated NP and NG, increasing GY. Growth and productivity parameters were equally affected by the type of formulation and application depth; however, GY was greater with rhizobial inoculant. Thus, the liquid N-P formulation, applied at 6 cm depth, associated with rhizobial inoculant can improve the crop management providing better control of application uniformity, minimal soil mobilization, less fuel consumption, and increased grain yield.(AU)

O sistema de produção do feijoeiro comum baseia-se principalmente no uso de fertilizantes granulares para fornecer nutrientes para a cultura. Estudos sobre o uso de adubação líquida em profundidade apropriada e a inoculação de sementes com Rhizobium tropici podem proporcionar aumentos significativos no rendimento de grãos do feijoeiro comum. O objetivo deste estudo foi determinar o crescimento e a produtividade do feijoeiro afetado pelas formulações de N-P, profundidade de aplicação e inoculação com rizóbio. Os experimentos foram conduzidos nos anos agrícolas de 2015 e 2016. O delineamento experimental foi o de blocos completos, em esquema fatorial 2x2x2, com quatro repetições .Os tratamentos envolveram a combinação da formulação N-P (sólida e líquida), duas profundidades de aplicação da formulação N-P (6 e 12 cm) e com ou sem inoculante (Rhizobium tropici). A densidade de plantas (DP), número de vagens (NV), número de grãos (NG), massa de 100 grãos (M100) e produção de grãos (PG) foram determinados. As formulações de N-P sólida e líquida forneceram resultados semelhantes para DP, NV, NG e PG do feijão comum. Da mesma forma, a profundidade de aplicação das formulações de N-P não afetou a PG. A inoculação da semente com rizóbio estimulou o NV e NG, aumentando a PG. Os parâmetros de crescimento e produtividade foram igualmente afetados pelo tipo de formulação e profundidade de aplicação; contudo, a PG foi maior com a inoculação. Assim, a formulação N-P líquida, aplicada a 6 cm de profundidade, associada ao inoculante, pode melhorar o manejo do feijoeiro comum, proporcionando melhor controle da uniformidade da aplicação, menor revolvimento do solo, menor consumo de combustível e maior produção de grãos.(AU)

Fuel consumption efficiency of an agricultural tractor equipped with continuously variable transmission / Eficiência no consumo de combustível de um trator agrícola equipado com transmissão continuamente variável

The correct choice of modern power transmissions can help farmers decrease production costs. The following research aimed to assess fuel consumption efficiency of an agricultural tractor equipped with continuously variable transmission, at different travel speed and load levels applied on the tractor drawbar. Standard procedure has been applied considering six load levels (30; 40; 50; 60; 70 and 80% of Q0) by means of breaking with a dynamometer car instrumented in a concrete test track, at three travel speeds (5.16; 7.29 and 10.48km h-1). Throughout the experiment, engine speed, traction force and hourly fuel consumption were monitored. The results indicated that there was an average increase of 2.67; 2.82; and 2.61L h-1 in the hourly fuel consumption for each 10% increase in the load level on the tractor, for travel speed of 5.16; 7.29 and 10.48km h-1, respectively. In general, the specific fuel consumption of the tractor decreased as the load levels and the travel speeds were increased.

A escolha correta de modernas transmissões de potência pode auxiliar os agricultores a diminuírem os custos de produção. Este trabalho teve como objetivo avaliar a eficiência de consumo de combustível de um trator agrícola equipado com transmissão continuamente variável, em diferentes velocidades de deslocamento e cargas parciais impostas à barra de tração do trator. Para a avaliação utilizou-se procedimento normalizado, com aplicação de seis cargas parciais (30; 40; 50; 60; 70 e 80% de Q0), por meio da frenagem com um carro dinamométrico instrumentado, em pista de concreto, em três velocidades de deslocamento (5,16; 7,29 e 10,58km h-1). Durante a condução do experimento, monitoraram-se a rotação do motor, a força de tração e o consumo horário de combustível. Os resultados indicaram que houve acréscimo, médio, de 2,67; 2,82; e 2,61L h-1 no consumo horário de combustível para o aumento de cada 10% na carga imposta ao trator, para as velocidades de 5,16; 7,29 e 10,48km h-1, respectivamente. Ao considerar o consumo específico do trator, de forma geral, diminuiu à medida que as cargas parciais e as velocidades de deslocamento foram incrementadas.

Fuel consumption efficiency of an agricultural tractor equipped with continuously variable transmission / Eficiência no consumo de combustível de um trator agrícola equipado com transmissão continuamente variável

The correct choice of modern power transmissions can help farmers decrease production costs. The following research aimed to assess fuel consumption efficiency of an agricultural tractor equipped with continuously variable transmission, at different travel speed and load levels applied on the tractor drawbar. Standard procedure has been applied considering six load levels (30; 40; 50; 60; 70 and 80% of Q0) by means of breaking with a dynamometer car instrumented in a concrete test track, at three travel speeds (5.16; 7.29 and 10.48km h-1). Throughout the experiment, engine speed, traction force and hourly fuel consumption were monitored. The results indicated that there was an average increase of 2.67; 2.82; and 2.61L h-1 in the hourly fuel consumption for each 10% increase in the load level on the tractor, for travel speed of 5.16; 7.29 and 10.48km h-1, respectively. In general, the specific fuel consumption of the tractor decreased as the load levels and the travel speeds were increased.(AU)

A escolha correta de modernas transmissões de potência pode auxiliar os agricultores a diminuírem os custos de produção. Este trabalho teve como objetivo avaliar a eficiência de consumo de combustível de um trator agrícola equipado com transmissão continuamente variável, em diferentes velocidades de deslocamento e cargas parciais impostas à barra de tração do trator. Para a avaliação utilizou-se procedimento normalizado, com aplicação de seis cargas parciais (30; 40; 50; 60; 70 e 80% de Q0), por meio da frenagem com um carro dinamométrico instrumentado, em pista de concreto, em três velocidades de deslocamento (5,16; 7,29 e 10,58km h-1). Durante a condução do experimento, monitoraram-se a rotação do motor, a força de tração e o consumo horário de combustível. Os resultados indicaram que houve acréscimo, médio, de 2,67; 2,82; e 2,61L h-1 no consumo horário de combustível para o aumento de cada 10% na carga imposta ao trator, para as velocidades de 5,16; 7,29 e 10,48km h-1, respectivamente. Ao considerar o consumo específico do trator, de forma geral, diminuiu à medida que as cargas parciais e as velocidades de deslocamento foram incrementadas.(AU)

Performance of an agricultural engine using mineral diesel and ethanol fuels

ABSTRACT: The global demand for alternatives for mineral diesel oil is growing due to the need for satisfying sustainability and environmental requirements, forcing industries and research institutions to develop new alternative fuels. The objective of this study was to evaluate the performance parameters of an agricultural engine using two different fuels: mineral diesel oil and ethanol. The experiment was conducted on a dynamometric stand using two engines for agricultural use but with a modified fuel injection system, suitable for both diesel and ethanol, in the speed range 1200-2300rpm. The performance of the engines was analyzed considering the power take-off from the tractors for each fuel, as established in the standard NBR ISO 1585. The data obtained showed that at the working speed that provides 540rpm at the power take-off, the engine performance changed when powered by ethanol, with a reduction in the maximum power and increased specific fuel consumption.

RESUMO: A demanda mundial por combustíveis alternativos ao óleo Diesel mineral vem crescendo, tanto pela sustentabilidade, quanto por exigências ambientais. Isso faz com que as indústrias e as instituições de pesquisa desenvolvam novas alternativas para o uso destes combustíveis. Nesse contexto, objetivou-se avaliar os parâmetros de desempenho de um motor agrícola, com dois diferentes combustíveis, Diesel mineral e etanol. O experimento foi realizado em bancada dinamométrica, utilizando dois motores de uso agrícola, porém, com alterações no sistema de injeção de combustível, Diesel e etanol, na faixa de rotação entre 1200 e 2300rpm. O desempenho dos motores foi analisado por meio da tomada de potência dos tratores para cada combustível, conforme estabelece a norma NBR ISO 1585. A partir dos dados obtidos, concluiu-se que, ao considerar a rotação de trabalho que fornece 540rpm na tomada de potência, houve alteração no desempenho do motor movido a etanol, com redução da potência máxima e aumento do consumo específico de combustível.

Air and fuel supercharge in the performance of a diesel cycle engine / Sobrealimentação de ar e combustível no desempenho de um motor ciclo Diesel

This paper aimed to evaluate the performance of a Diesel cycle engine, changing the configurations for the air and fuel supply system. Variables analyzed were torque, power, specific fuel consumption and thermal efficiency in four different engine configurations (aspirated, aspirated + service, turbocharged + service and turbocharged). For that, there were dynamometer experiments by power take-off of an agricultural tractor. The experimental outline used was entirely randomized, in a bifatorial design with three repetitions. Results indicated that the engine supercharge, compared to its original configuration, provided a significant increase of torque and power. Only the addition of turbo does not caused a significant effect in the engine performance. Application of turbocharger provides an improvement in the burning of the air/fuel mixture, which favors the increase of engine power and; consequently, reduced the specific fuel consumption.

Este trabalho teve como objetivo avaliar o desempenho de um motor ciclo Diesel, alterando a configuração do sistema de alimentação de ar e de combustível. As variáveis analisadas foram torque, potência, consumo específico de combustível e eficiência térmica em quatro diferentes configurações do motor (aspirado, aspirado + serviço, turboalimentado + serviço e turboalimentado). Para isso, foram realizados experimentos dinamométricos por meio da tomada de potência de um trator agrícola. O delineamento experimental utilizado foi inteiramente casualizado, em desenho bifatorial com três repetições. Os resultados indicam que, a sobrealimentação do motor, em relação à configuração original, proporciona aumento significativo do torque e potência. Somente a adição de turbo não causa efeito significativo no desempenho do motor. A aplicação do turbocompressor proporciona melhoria na queima da mistura ar/combustível, o que favorece o aumento da potência do motor e, consequentemente, reduz o consumo específico de combustível.

Air and fuel supercharge in the performance of a diesel cycle engine / Sobrealimentação de ar e combustível no desempenho de um motor ciclo Diesel

This paper aimed to evaluate the performance of a Diesel cycle engine, changing the configurations for the air and fuel supply system. Variables analyzed were torque, power, specific fuel consumption and thermal efficiency in four different engine configurations (aspirated, aspirated + service, turbocharged + service and turbocharged). For that, there were dynamometer experiments by power take-off of an agricultural tractor. The experimental outline used was entirely randomized, in a bifatorial design with three repetitions. Results indicated that the engine supercharge, compared to its original configuration, provided a significant increase of torque and power. Only the addition of turbo does not caused a significant effect in the engine performance. Application of turbocharger provides an improvement in the burning of the air/fuel mixture, which favors the increase of engine power and; consequently, reduced the specific fuel consumption.(AU)

Este trabalho teve como objetivo avaliar o desempenho de um motor ciclo Diesel, alterando a configuração do sistema de alimentação de ar e de combustível. As variáveis analisadas foram torque, potência, consumo específico de combustível e eficiência térmica em quatro diferentes configurações do motor (aspirado, aspirado + serviço, turboalimentado + serviço e turboalimentado). Para isso, foram realizados experimentos dinamométricos por meio da tomada de potência de um trator agrícola. O delineamento experimental utilizado foi inteiramente casualizado, em desenho bifatorial com três repetições. Os resultados indicam que, a sobrealimentação do motor, em relação à configuração original, proporciona aumento significativo do torque e potência. Somente a adição de turbo não causa efeito significativo no desempenho do motor. A aplicação do turbocompressor proporciona melhoria na queima da mistura ar/combustível, o que favorece o aumento da potência do motor e, consequentemente, reduz o consumo específico de combustível.(AU)

Performance of an agricultural engine using mineral diesel and ethanol fuels / Desempenho de um motor agrícola utilizando Diesel mineral e etanol

The global demand for alternatives for mineral diesel oil is growing due to the need for satisfying sustainability and environmental requirements, forcing industries and research institutions to develop new alternative fuels. The objective of this study was to evaluate the performance parameters of an agricultural engine using two different fuels: mineral diesel oil and ethanol. The experiment was conducted on a dynamometric stand using two engines for agricultural use but with a modified fuel injection system, suitable for both diesel and ethanol, in the speed range 1200-2300rpm. The performance of the engines was analyzed considering the power take-off from the tractors for each fuel, as established in the standard NBR ISO 1585. The data obtained showed that at the working speed that provides 540rpm at the power take-off, the engine performance changed when powered by ethanol, with a reduction in the maximum power and increased specific fuel consumption.

A demanda mundial por combustíveis alternativos ao óleo Diesel mineral vem crescendo, tanto pela sustentabilidade, quanto por exigências ambientais. Isso faz com que as indústrias e as instituições de pesquisa desenvolvam novas alternativas para o uso destes combustíveis. Nesse contexto, objetivou-se avaliar os parâmetros de desempenho de um motor agrícola, com dois diferentes combustíveis, Diesel mineral e etanol. O experimento foi realizado em bancada dinamométrica, utilizando dois motores de uso agrícola, porém, com alterações no sistema de injeção de combustível, Diesel e etanol, na faixa de rotação entre 1200 e 2300rpm. O desempenho dos motores foi analisado por meio da tomada de potência dos tratores para cada combustível, conforme estabelece a norma NBR ISO 1585. A partir dos dados obtidos, concluiu-se que, ao considerar a rotação de trabalho que fornece 540rpm na tomada de potência, houve alteração no desempenho do motor movido a etanol, com redução da potência máxima e aumento do consumo específico de combustível.

Performance of an agricultural engine using mineral diesel and ethanol fuels / Desempenho de um motor agrícola utilizando Diesel mineral e etanol

The global demand for alternatives for mineral diesel oil is growing due to the need for satisfying sustainability and environmental requirements, forcing industries and research institutions to develop new alternative fuels. The objective of this study was to evaluate the performance parameters of an agricultural engine using two different fuels: mineral diesel oil and ethanol. The experiment was conducted on a dynamometric stand using two engines for agricultural use but with a modified fuel injection system, suitable for both diesel and ethanol, in the speed range 1200-2300rpm. The performance of the engines was analyzed considering the power take-off from the tractors for each fuel, as established in the standard NBR ISO 1585. The data obtained showed that at the working speed that provides 540rpm at the power take-off, the engine performance changed when powered by ethanol, with a reduction in the maximum power and increased specific fuel consumption. (AU)

A demanda mundial por combustíveis alternativos ao óleo Diesel mineral vem crescendo, tanto pela sustentabilidade, quanto por exigências ambientais. Isso faz com que as indústrias e as instituições de pesquisa desenvolvam novas alternativas para o uso destes combustíveis. Nesse contexto, objetivou-se avaliar os parâmetros de desempenho de um motor agrícola, com dois diferentes combustíveis, Diesel mineral e etanol. O experimento foi realizado em bancada dinamométrica, utilizando dois motores de uso agrícola, porém, com alterações no sistema de injeção de combustível, Diesel e etanol, na faixa de rotação entre 1200 e 2300rpm. O desempenho dos motores foi analisado por meio da tomada de potência dos tratores para cada combustível, conforme estabelece a norma NBR ISO 1585. A partir dos dados obtidos, concluiu-se que, ao considerar a rotação de trabalho que fornece 540rpm na tomada de potência, houve alteração no desempenho do motor movido a etanol, com redução da potência máxima e aumento do consumo específico de combustível. (AU)

Performance of an agricultural engine using blends of diesel and ethanol / Desempenho de um motor agrícola utilizando misturas de óleo diesel e etanol

This research evaluated the performance of a diesel engine in an agricultural tractor, using Diesel S500 (B5) and mixture with 3% (ED3), 6% (ED6), 9% (ED9), 12% (ED12) and 15% (ED15) of hydrous ethanol. Variables evaluated were the power, torque, specific fuel consumption, torque reserve, speed reserve and elasticity index of engine. Results indicated that using B5 and ED3 the values of torque and engine power not differ, in addition, with the ED3 the fuel consumption was lower than 5.92%. Using ED12, power has reduced in 2.97%, compared with B5, while their fuel consumption had no difference. With ED15, the power was lower 6.30% and the fuel consumption increase 3.77%, both compared with B5. Torque reserve value was increased with increasing the ethanol content in B5, reducing the speed reserve and elasticity index of engine. Ethanol in Diesel S500 (B5) can be used as an alternative fuel in agricultural tractor engines without presenting high changes in the performance, since the ethanol content is at low percentages, up to 12%.(AU)

Neste trabalho, foi avaliado o desempenho de um motor ciclo Diesel de um trator agrícola, utilizando óleo Diesel S500 (B5) e sua mistura com 3% (ED3), 6% (ED6), 9% (ED9), 12% (ED12) e 15% (ED15) de etanol hidratado. As variáveis estudadas foram: potência, torque, consumo específico de combustível, reserva de torque, reserva de rotação e índice de elasticidade do motor. Os resultados indicam que, utilizando B5 e ED3, os valores de torque e potência do motor não diferiram, além disso, com o ED3, o consumo de combustível foi 5,92% menor. Utilizando ED12, a potência, em relação ao B5, teve uma redução de 2,97%, sem diferença para o consumo de combustível. Já com o ED15, a potência diminuiu 6,30% e o consumo aumentou 3,77%, em comparação com o B5. Os valores de reserva de torque foram incrementados conforme aumentou o conteúdo de etanol, reduzindo a reserva de rotação e o índice de elasticidade do motor. A mistura de etanol no óleo Diesel B5 pode ser utilizada como combustível alternativo em motores agrícolas, sem apresentar alterações significativas no seu desempenho, desde que seja utilizado até 12% de etanol.(AU)

Evaluation of a shrimp trawl structuraly modified / Avaliação de uma rede-de-arrasto camaroeira estruturalmente modificada

The impacts due the shrimp trawl have been generating discussions over the last decades. Seeking to cooperate with efforts to bycatch reductions from bottom trawl, this paper proposes to restrict the vertical open mouth of trawls, seeking to reduce the fish catches in the water column. Additionally, we evaluated a device to juvenile teleost exclusion. Aware of the impacts generated by the fuel, this work also evaluated the drag resistance of different net panels as indicative of fuel consumption. To evaluate the proposed, 18 hauls were realized between December 2014 to February 2015. Those hauls were organized into three experimental fishing campaigns in Pinheira Beach (south Brazilian region). During the fields campaigns we used two trawl with four panels (CT with escape window; ST without escape window) and a control trawl with two main panels (RN). The RN trawl got the highest shrimp catches (CA) and bycatch (FA). On the other hand, the modified trawls showed the highest CA proportion in relation RN. The net panels drag suggests that the modified trawls provide a reduction in fuel consumption because of its lower resistance. The results showed that the structural changes contribute to bycatch reduction usual in bottom trawls.(AU)

Impactos decorrentes da captura de camarões com redes de arrasto têm gerado discussões ao longo das últimas décadas. Buscando colaborar nos esforços para reduzir os descartes da modalidade, este trabalho propõe restringir a abertura vertical das redes de arrasto, evitando a captura de indivíduos que se encontrem na coluna d"água. Adicionalmente, testou-se um dispositivo de redução dirigido à exclusão de juvenis de peixes teleósteos. Ciente das implicações do consumo de combustível, também se avaliou a resistência de arrasto dos petrechos como indicativo de consumo de combustível. Para avaliar o proposto foram realizados 18 arrastos entre dezembro de 2014 e fevereiro de 2015, divididos em três campanhas de pesca experimental na enseada da praia da Pinheira (SC), alternando entre as redes modificadas (CT e ST) e a utilizada pelos pescadores locais (RN). A rede RN apresentou as maiores capturas de camarão (CA) e ictiofauna acompanhante (FA). Em contraponto, com as redes modificadas, obtiveram-se as maiores proporções de CA em relação à RN, assim como diminuição de FA entre 50% e 80%. As resistências das redes indicaram que os petrechos modificados proporcionam redução do consumo de combustível. Os resultados demonstram que as modificações nas redes contribuem para a redução dos descartes, comuns nos arrastos.(AU)