Otimização do volume específico de pulverização para aplicação em pomar de romã usando metodologia da superfície de resposta

Por que pulverizar com inteligência importa para os apreciadores de frutas

As romãs são valorizadas por suas sementes semelhantes a joias e pelo suco saudável, mas manter as árvores livres de pragas e doenças tem um custo. Agricultores frequentemente encharcam os pomares com grandes volumes de pulverização contendo pesticidas, muito do qual nunca atinge as folhas e os frutos. Essa névoa desperdiçada se dispersa no ar e no solo, eleva custos e pode prejudicar o meio ambiente. Este estudo explora como ajustar finamente os volumes de pulverização em pomares de romã na Índia para que as árvores recebam proteção suficiente — nem mais, nem menos.

O problema da pulverização “tamanho único”

A maioria dos pulverizadores de pomar funciona como uma mangueira de jardim totalmente aberta: fornece um fluxo constante, independentemente do tamanho das árvores ou da densidade de sua folhagem. Na Índia, produtores de romã comumente aplicam centenas de litros de calda por hectare e podem tratar seus pomares mais de quarenta vezes em uma estação. Pesquisas anteriores mostraram que apenas cerca de um terço do pesticida pulverizado tipicamente alcança a copa, com o restante se dispersando ou escorrendo. Isso não só desperdiça produtos químicos e água, como também aumenta o risco de contaminação do solo, da água e dos habitats vizinhos.

Um pulverizador inteligente adaptado ao tamanho das árvores

Para enfrentar isso, os pesquisadores adaptaram um pulverizador de sopro de ar puxado por trator em uma máquina de “taxa variável” que pode alterar a quantidade de líquido liberada com base no tamanho da copa da árvore à sua frente. Eles equiparam o pulverizador com três sensores ultrassônicos que medem a distância até a folhagem em diferentes alturas. Alinhados com esses sensores estão três bicos cuja vazão é regulada eletronicamente por uma válvula modulada por largura de pulso controlada por um pequeno computador. À medida que o trator avança pela linha, os sensores detectam onde a copa começa e termina, e o sistema liga a pulverização apenas quando há folhagem a ser atingida. Essa configuração torna possível explorar como a vazão do bico e a velocidade de deslocamento interagem para determinar quanto spray realmente chega às árvores.

Testando padrões de pulverização em pomares reais

A equipe testou o sistema em três pomares comerciais de romã em Maharashtra, Índia, plantados com a variedade amplamente cultivada Bhagwa. Os pomares variavam de dois a oito anos, de modo que as árvores diferiam em altura e volume de copa. Em cada pomar, os pesquisadores operaram o pulverizador em três vazões de bico e três velocidades de avanço, criando nove combinações operacionais. Para medir quão bem o spray penetrou a copa, eles fixaram papéis sensíveis à água em folhas tanto na camada externa da folhagem quanto em zonas mais internas da árvore. Após cada passagem, escanearam essas lâminas e usaram um software de análise de imagem para quantificar três resultados-chave: quanto da superfície do cartão foi coberta, quantas gotas caíram por centímetro quadrado e quanto líquido foi depositado.

Encontrando o ponto ideal para o volume de pulverização

Em todos os pomares, emergiu um padrão claro. Velocidades de trator mais lentas e vazões de bico mais altas produziram melhor cobertura, mais gotas e maiores depósitos, especialmente na copa externa. As zonas internas receberam consistentemente menos pulverização, refletindo a barreira criada pela folhagem densa. Usando uma técnica estatística chamada metodologia da superfície de resposta, os autores construíram modelos que ligam velocidade e vazão aos três resultados de pulverização em cada pomar. Em seguida, buscaram configurações operacionais que mantivessem a cobertura dentro de uma faixa prática e a densidade de gotas acima de limiares conhecidos por serem eficazes para inseticidas e fungicidas. Essa otimização resultou em “volumes específicos de pulverização” recomendados — a quantidade de líquido por metro cúbico de copa — de aproximadamente 0,093, 0,084 e 0,077 litros por metro cúbico para os pomares jovens, de meia‑idade e mais velhos, respectivamente.

Menos névoa, mesma proteção

Quando o pulverizador inteligente foi operado em modo “direcionado” — liberando spray apenas quando havia folhagem presente — o volume total aplicado por hectare caiu drasticamente em comparação com uma pulverização contínua convencional. Dependendo da idade do pomar e do arranjo das árvores, as economias de spray variaram de aproximadamente 38% a 60%, enquanto ainda atendiam aos parâmetros aceitos de cobertura e densidade de gotas nas folhas. Em termos simples, as árvores ficaram tão bem protegidas quanto antes, mas com muito menos uso de produtos químicos e água. Para os agricultores, isso pode se traduzir em custos de insumo mais baixos e menos reabastecimentos por dia; para o meio ambiente, significa menos deriva fora do alvo e menor risco ao solo e à água. Embora os testes tenham sido limitados à romã sob condições específicas, o estudo sugere que ajustar o volume de pulverização ao volume da copa, orientado por sensores e otimização cuidadosa, pode tornar a produção de frutas mais sustentável e mais eficiente economicamente.

Citação: Thorat, D.S., Mehta, C.R., Agrawal, K.N. et al. Optimization of specific spray volume for spray application in pomegranate orchard using response surface methodology. Sci Rep 16, 8589 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-38088-4

Palavras-chave: pulverização de precisão, pomares de romã, tecnologia de taxa variável, otimização de pesticidas, sensoriamento de copa