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.

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 Os tratores agrícolas passaram por profundas transformações nas últimas duas décadas, impulsionadas pelo surgimento da Agricultura de Precisão e, recentemente, seguindo uma nova concepção, denominada de Agricultura 4.0. Neste sentido, este artigo de revisão tem por objetivo reunir informações sobre o estado atual e a perspectiva do uso de inteligência artificial e eletrônica avançada na avaliação de motores de tratores agrícolas. A partir de extensa busca na literatura científica tornou-se possível inferir que, os motores dos tratores agrícolas acompanham as tendências tecnológicas dentro das premissas da Agricultura 4.0. Foram constatados avanços tecnológicos significativos nos motores em relação às suas concepções originais decorrentes, principalmente da incorporação das unidades eletrônicas, nas quais são armazenados algoritmos e programações predefinidas, permitindo o autodiagnostico, o gerenciamento dos sistemas de alimentação de ar e combustível, em consonância com as emissões de poluentes em diferentes condições de funcionamento e a transmissão de informações. Portanto, tais avanços permitiram otimizar o processo de combustão, refletindo positivamente nos parâmetros de desempenho e eficiência termodinâmica dos motores, além da redução das emissões.

ABSTRACT Agricultural tractors have undergone significant changes in the last two decades promoted by precision agriculture and Agriculture 4.0. This review article collects data on the current status and future prospects of the use of artificial intelligence and advanced electronics in agricultural tractor engines. A literature search showed that tractor engines follow the technological trends of Agriculture 4.0. There are significant technological advances in engines regarding the incorporation of electronic control units, in which algorithms and programs are stored, allowing self-diagnosis, the control of air and fuel feeding systems based on pollutant emissions under different operating conditions, and data transfer. Therefore, such advances improved combustion, performance, and thermodynamic efficiency, and reduced pollutant emissions.

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.

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: 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.

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.

O óleo diesel combustível é utilizado em grande escala no País e no mundo. Por outro lado, a crescente conscientização ambiental acarreta em maior demanda por recursos energéticos renováveis. Assim, o presente trabalho objetivou avaliar o uso de diferentes misturas de biodiesel metílico de soja (Glycine max) e diesel mineral em um motor de ignição por compressão e injeção direta de combustível. Os procedimentos de ensaio foram realizados em um dinamômetro elétrico de correntes parasitas, utilizando as proporções de mistura B10, B50 e B100, com 10; 50 e 100% de biodiesel, respectivamente, em comparação ao diesel comercial B5, com 5% de biodiesel adicionado ao diesel fóssil. O desempenho do motor foi analisado através da tomada de potência do trator (TDP) para cada mistura, sendo que os melhores resultados obtidos para potência e consumo específico de combustível, respectivamente, foram: B5 (44,62 kW; 234,87 g kW-1 h-1); B10 (44,73 kW; 233,78 g kW-1 h-1); B50 (44,11 kW; 250,40 g kW-1 h-1) e B100 (43,40 kW; 263,63 g kW-1 h-1 ). O melhor desempenho ocorreu sob o uso dos combustíveis B5 e B10, sem diferenças significativas entre essas misturas. Já o combustível B100 apresentou diferenças significativas em relação aos demais combustíveis.

Diesel fuel is used widely in Brazil and worldwide. On the other hand, the growing environmental awareness leads to a greater demand for renewable energy resources. Thus, this study aimed to evaluate the use of different blends of soybean (Glycine max) methyl biodiesel and diesel in an ignition compression engine with direct injection fuel. The tests were performed on an electric eddy current dynamometer, using the blends B10, B50 and B100, with 10; 50 e 100% of biodiesel, respectively, in comparison to the commercial diesel B5, with 5% of biodiesel added to the fossil diesel. The engine performance was analyzed trough the tractor power take off (PTO) for each fuel, and the best results obtained for the power and the specific fuel consumption, respectively, were: B5 (44.62 kW; 234.87 g kW-1 h-1); B10 (44.73 kW; 233.78 g kW-1 h-1); B50 (44.11 kW; 250.40 g kW-1 h-1) e B100 (43.40 kW; 263.63 g kW-1 h-1). The best performance occurred with the use of B5 and B10 fuel, without significant differences between these blends. The B100 fuel showed significant differences compared to the other fuels.

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% em relação ao combustível B5 e consumo específico inferior em apenas 0,5% em relação ao B5). O combustível B100 apresentou diferenças significativas em relação aos demais combustíveis (potência 2,8% inferior em relação ao B5 e consumo específico 10,9% 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% than fuel B5 and lower specific consumption in only 0.5% than B5). The B100 fuel showed significant differences compared to the other fuels (power lower 2.8% than B5 and more specific consumption in 10.9% than B5).

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.

A ensilagem de plantas é prática comum no Brasil, onde se busca o armazenamento de alimentos com altos teores de energia, provenientes de plantas forrageiras para utilização em períodos de escassez. A obtenção de silagem de boa qualidade começa com a uniformidade de processamento das culturas pelas máquinas ensiladoras. Assim, este trabalho buscou avaliar a uniformidade de tamanho do picado de milho e sorgo forrageiro processado por colhedora de forragem, avaliando a metodologia para a determinação granulométrica das partículas e definindo a melhor regulagem para o uso da colhedora. Foram avaliadas duas regulagens da colhedora para tamanhos de corte entre 4 e 22 mm, sobre as culturas de milho e sorgo forrageiro. Foi determinado que a regulagem de corte para 4 mm demonstrou maior uniformidade de picado em relação à regulagem de 22 mm, valores de concentração de partículas de 63,2% e 44,6% para as regulagens, respectivamente, na faixa recomendada. Assim, a regulagem para 4 mm deve ser a recomendada para o processamento de culturas de sorgo forrageiro e milho, com uso da colhedora testada. A metodologia utilizada para a determinação da uniformidade de picado permitiu avaliação com rapidez, eficiência e simplicidade.

The process of plants ensilage is a common practice in Brazil which provides the housing of animal feeds with high level of energy through plants to use in periods of shortage. To obtain silage with good quality it is needed a uniformity during the harvesting of plants by forage harvesters. Therefore, this research aimed to evaluate the uniformity of pricked corn and sorghum harvested by forage harvester, by assessing the methodology proposed to determine the sizes of the plant particles and to define the best adjustment for using the harvester. It was evaluated two adjustments for size cutting, 4 and 22 mm, on corn and sorghum harvesting. The adjustment of 4 mm showed a larger uniformity of pricked than the adjustment of 22 mm, medium values of 63.2% and 44.6%, respectively, in the recommended range. Thereby, the adjustment to 4 mm should be used to corn and sorghum ensilage with the evaluated harvester. The method used for determining the pricked uniformity allowed the evaluation with fastness, efficiency and simplicity.

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.