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UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO
CAMPUS UNIVERSITÁRIO DE SINOP
INSTITUTO DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS E AMBIENTAIS
ENGENHARIA AGRÍCOLA E AMBIENTAL
PROPRIEDADES FÍSICAS DE GRÃOS DE SOJA
EM DIFERENTES SAFRAS
JENNIFER DE SOUZA ONETTA
SINOP
MATO GROSSO – BRASIL
2018
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JENNIFER DE SOUZA ONETTA
PROPRIEDADES FÍSICAS DE GRÃOS DE SOJA
EM DIFERENTES SAFRAS
Orientadora: Profa Dra Solenir Ruffato
Trabalho de curso apresentado à Universidade Federal de Mato Grosso - UFMT - Campus Universitário de Sinop, como parte das exigências para obtenção de Título de Engenheiro Agrícola e Ambiental.
SINOP
2018
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DEDICATÓRIA
Primeiramente a Deus que com sua infinita
bondade me proporcionou a realização de
mais um sonho e, a minha mãe que com todo
amor sempre me apoiou, incentivou e
acreditou em minha capacidade de conquista.
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AGRADECIMENTOS
Agradeço a Deus acima de todas as coisas, por ser meu porto seguro não só
nesta etapa de minha vida, e que por Seu amor e misericórdia, sempre me permitiu ir
muito além daquilo que eu poderia imaginar. “Em todas as coisas somos mais que
vencedores, por meio daquele que nos amou” (Romanos 8:37).
A meu doce e fiel, amigo e companheiro Espírito Santo, por estar comigo a
cada momento, sendo meu consolo nos momentos difíceis e vibrando comigo a cada
nova conquista.
A minha mãe Roseli Floriano de Souza, espero um dia ser pelo menos metade
de quem és. Você é exemplo de mãe, mulher e profissional, obrigada por todo amor,
compreensão, incentivo, paciência e dedicação. Você foi, é e sempre será essencial
em minha vida. Que Deus me permita retribuir tudo o que fez por mim.
A minha irmã Maria Caroline de Souza Onetta, que sempre foi parte essencial
em minha vida. Somos pessoas completamente diferentes, mas que se completam.
Obrigada por sempre acreditar em mim, até mesmo quando eu duvidei que pudesse,
por compreender minha ausência durante esses anos e, por sua dedicação a sempre
me auxiliar em tudo aquilo que estava dentro do seu possível.
A meu pai Levi Onetta, que mesmo distante sempre esteve na torcida, me
incentivando por palavras e se mostrando crédulo em minha capacidade.
A minha professora e orientadora Solenir Ruffato, que aceitou me orientar e o
fez tão bem, com carinho, responsabilidade, paciência, dedicação, objetividade e
clareza. Você foi essencial em minha graduação e me fez ter a certeza de que
podemos fazer a diferença na vida daqueles que nos cercam, dando sempre o nosso
melhor, é exemplo de ser humano e profissional e, sempre será meu espelho.
A minha grande amiga Thallita de Sousa Ferreira, que mesmo distante se fez
presente, me incentivando, auxiliando e apoiando durante toda a graduação. Obrigada
por me fazer acreditar que tudo seria possível e por sempre ter uma palavra amiga a
me conceder, obrigada por nunca medir esforços para me ajudar dentro do seu
possível.
As minhas amigas e companheiras de turma Karinna Pinheiro de Oliveira e
Kimberlly Carlot. Vocês foram essenciais em minha vida durante esses últimos anos,
tornando a caminhada menos árdua e mais alegre, além de serem grandes parceiras
tanto dentro, quanto fora de sala. Espero que mesmo que futuramente nossos
caminhos se divirjam, levemos umas às outras na lembrança e reconheçamos que em
algum lugar sempre teremos uma amiga que nos ama, torce e terá sempre uma
palavra de apoio.
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Aos meus amigos e também companheiros de turma Guilherme Toledo
Vettorazzi, Gustavo Vígolo, Lucas dos Santos Corrêa e Talisson Sáteles Matos, pois
aprendi diversas coisas com vocês, principalmente que ninguém é igual a ninguém,
que o respeito tem de prevalecer sempre e que são nossas diferenças que tornam
tudo mais divertido e as completando, a conclusão de qualquer projeto sempre será
melhor. Vocês foram cruciais e realmente fizeram a diferença nessa jornada, são
grandes amigos, aos quais levarei para sempre em memória e em meu coração.
A turma 2014/1, cada um a seu modo foi essencial durante todo esse caminho.
O meu muito obrigado a todos, sem exceção, até mesmo aqueles que pelos mais
diversos motivos não puderam chegar até aqui. Com toda certeza fizemos a diferença
e marcamos história, cada um em sua área e com suas mais diversas habilidades.
Torço sinceramente pelo sucesso e realização de cada um, os levarei comigo
eternamente.
As, professoras Adriana Garcia do Amaral e Roselene Maria Schneider, por
toda confiança e dedicação empregadas a mim desde o princípio da graduação.
Obrigada por todo ensino tanto dentro, quanto fora de sala. Parabéns pelas grandes
profissionais que são e por tentarem sempre fazer a diferença na vida de cada aluno
que passa por vocês.
A todos os professores, em especial aos que lecionam as disciplinas
específicas de Engenharia Agrícola e Ambiental, por todo conhecimento a mim
repassado, por toda paciência e dedicação, o curso só tem formado bons profissionais
porque vocês têm mostrado excelência no que fazem e estão sempre em busca de
alavancar o nível de ensino que nos é proporcionado.
A todos que direta ou indiretamente contribuíram para realização desta
conquista.
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SUMÁRIO
RESUMO .................................................................................................................... 10
1. INTRODUÇÃO..........................................................................................................12
2.REVISÃO DE LITERATURA ................................................................................... 14
2.1 Cultura da soja .................................................................................................. 14
2.2 Estrutura e composição dos grãos de soja ........................................................ 16
2.3 Propriedades físicas de grãos ............................................................................ 17
3. MATERIAL E MÉTODOS ....................................................................................... 20
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO .............................................................................. 23
4.1Dados climáticos nos anos safras 2015/16, 2016/17 e 2017/18 ......................... 23
4.2 Propriedades físicas de grãos de soja em diferentes safras e níveis de umidades
................................................................................................................................ 28
5. CONCLUSÕES ...................................................................................................... 38
6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ....................................................................... 39
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RESUMO
As propriedades físicas de grãos, pela grande influência que exercem sobre as operações pós-colheita, configuram em importante tema de estudo e atualizações, principalmente pelas mudanças constantes nos valores destas propriedades, em virtude de melhorias genéticas ou tecnologias de produção empregadas. Desta forma, objetivou-se com esse estudo avaliar propriedades físicas de grãos de diferentes cultivares de soja, produzidas em três anos safras. As propriedades analisadas foram: massa de mil grãos, massa específica aparente, massa específica unitária, porosidade e tamanho e forma dos grãos. As propriedades físicas de grãos apresentaram variação ao longo dos anos, sendo influenciadas principalmente pelas condições climáticas a que as cultivares foram submetidas a cada safra, porém com tendências de aumentos. Verificou-se variabilidade significativa entre materiais, o que pode dificultar a padronização de equipamentos e processos de pós-colheita. Os valores de massa específica aparente e massa específica unitária, variaram de 623,54 a 728,26 kg m-3 e de 1111,87 a 1705,47 kg m-3, respectivamente. A massa de 1.000 grãos variou entre 77,34 a 144,69 g, com média geral de 131,54 g. A dispersão entre valores do diâmetro geométrico do grão foi de 1,75 mm e do volume do grão foi de 19,03 mm3. Palavras-chave: cultivares, Glycinemax(L.), qualidade.
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ABSTRACT
The physical properties of grains, by their great influence on post-harvest operations
constitute an important subject of study and updates, mainly due to the constant
changes in the values of these properties. These changes are due to genetic
improvements or production technologies employed. In this way, the objective of this
study was to evaluate the physical properties of grains of different soybean cultivars,
produced in three years harvests. The properties analyzed were: one thousand grain
mass, bulk density, real density, porosity and grain size and shape. The physical
properties of grains presented variation over the years, being influenced mainly by the
climatic conditions to which the cultivars were submitted to each crop, but with
tendencies of increases. There was a significant variability between materials, which
may hinder the standardization of equipment and post-harvest processes. The values
bulk density and real density ranged from 623,54 to 728,26 kg m-3 and 1,111.87 to
1,705.47 kg m-3, respectively. The mass of 1,000 grains ranged from 77,34 to 144,69 g,
with a general average of 131,54 g. The dispersion between values of the grain
geometric diameter was 1,75 mm and the grain volume was 19,03 mm3.
Key words: cultivars, Glycinemax (L.), quality.
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1. INTRODUÇÃO
A soja (Glycinemax (L.) Merrill) é um produto que possui grande importância
econômica mundial. Isso se deve tanto ao fato do valor do grão para consumo, quanto
por suas diversas possibilidades de utilização, por conta dos elevados teores de óleo e
proteína e, também, à boa valorização comercial de seus subprodutos (RIBEIRO et al.,
2005; EMBRAPA, 2012).
O Brasil é o segundo maior produtor mundial de soja e, de acordo com dados
da CONAB (2018), na safra 2017/2018 foram produzidas cerca de 118,04 milhões de
toneladas em uma área aproximada de 35 milhões de hectares. O principal estado
produtor no país é o Mato Grosso, com produção em torno de 35,1 milhões de
toneladas em uma área de 9,51 milhões de hectares.
O crescimento tecnológico empregado na produção de sementes, e o manejo
correto dos insumos, são os principais fatores que possibilitam a elevação da
produção de soja, reduzindo os riscos e minimizando os custos (TERASAWA, 2008).
Os programas de melhoramento genético têm como objetivo principal a
obtenção de cultivares que possuem características desejáveis e boa adaptação as
variações ambientais. Além disso buscam, desenvolver novos genótipos que
apresentem maior produtividade, resistência às principais doenças que podem
acometer a espécie, sejam estáveis e que se adaptem as condições edafoclimáticas e
aos variados sistemas de cultivo utilizados no país (PEREIRA et al., 2009).
Existem dois tipos de materiais de soja cultivados no Brasil, as convencionais,
que são livres das taxas tecnológicas de Organismos Modificados Geneticamente
(EMBRAPA, 2011) e as transgênicas que pertencem ao grupo de soja que foram
modificadas geneticamente (LEITÃO, 2009). Dentre as cultivares de sojas
transgênicas as principais tecnologias atualmente são: Roundup Ready (RR),
resistentes ao glifosato; INTACTA RR2 PRO™, que apresenta tolerância ao glifosato e
as principais lagartas que acometem a soja; Liberty Link (LL), resistente ao herbicida
glufosinato de amônia.
O avanço tecnológico é importante e necessário, principalmente em virtude da
necessidade de aumentar a produção de alimentos. A tecnologia genética empregada
nas cultivares de soja permite produzir maior quantidade por unidade de área e melhor
qualidade, mas por outro lado, pode proporcionar alterações das propriedades físicas
dos grãos, o que gera a necessidade de estudos frequentes, visto a importância
destas nas operações realizadas na pós-colheita.
O conhecimento das propriedades físicas dos produtos agrícolas é de extrema
importância e, conforme Ribeiro et al. (2005), não se restringe apenas à engenharia,
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sendo as informações de grande utilidade em outros ramos da ciência ou tecnologia
relacionadas com o comportamento físico e processamento de frutos e vegetais. As
propriedades físicas de grãos e sementes são essenciais no dimensionamento e
cálculo de capacidade estática de estruturas de armazenamento e no desenvolvimento
e aperfeiçoamento de equipamentos utilizados no transporte, na limpeza e na
separação, estando, ainda, relacionada à avaliação de qualidade por intermédio do
processo de classificação (BOTELHO et al., 2016). Corrêa et al. (2002) ressaltam que
conhecer as propriedades físicas de produtos granulares é de suma importância em
estudos de transferência de calor e massa e movimentação de ar.
A determinação das propriedades físicas de forma correta é de extrema
importância na otimização dos processos industriais, aerodinâmica, projeto e
dimensionamento de equipamentos utilizados nas operações de colheita e pós-
colheita (RESENDE et al., 2008). Essas propriedades vêm passando por alterações,
que se devem ao fato do melhoramento genético das características dos grãos
agrícolas ou mesmo pelas tecnologias de produção empregadas (COSTA et al., 2015).
Por isso, a atualização dos dados por análises de qualidade física é necessário, visto
que os valores que são utilizados como referência foram estabelecidos há algum
tempo, e as características dos grãos demonstram variações ao longo dos anos,
podendo ocasionar prejuízos a produtores e armazenadores.
Desta forma, em função da grande importância da cultura da soja no
agronegócio brasileiro e da relevância dos processos pós-colheita, objetivou-se com
este estudo avaliar propriedades físicas de cultivares de soja, produzidas em
diferentes safras.
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2. REVISÃO DE LITERATURA
2.1 Cultura da soja
A soja é uma planta leguminosa, de origem asiática e que possui altos teores
de óleos e proteínas em sua composição. É uma das culturas de maior importância
para a economia mundial, com uma produção que cresce expressivamente a cada ano
em termos de área plantada e produtividade (COSTA NETO; ROSSI, 2000;
MUNDSTOCK; THOMAS, 2005; EMBRAPA, 2011).
De acordo com dados da CONAB (2018), a soja é a principal cultura destinada
à produção de grãos cultivada no Brasil, sendo que na safra 2017/2018 o país
produziu cerca de 118,04 milhões de toneladas. O maior estado produtor é estado de
Mato Grosso cuja produção foi de 35,1 milhões de toneladas.
O melhoramento genético da soja foi o principal responsável pelo sucesso da
cultivar no Brasil (ARANTES et al., 2005). Os programas de melhoramento visam à
resistência genética às principais doenças e pragas e a tolerância aos fatores
limitantes edafoclimáticos, que são garantias de estabilidade de produção e de retorno
econômico, podendo ser ofertadas com o uso de semente de cultivares melhoradas
(MORCELI, 2009).
O número de cultivares modificadas vem aumentando a cada ano, com
cultivares novas e mais produtivas, resistentes a patógeno e com grande adaptação e
consolidação em novas áreas de plantio (EMBRAPA, 2006). À soja geneticamente
modificada dá se o nome de transgênica, que são materiais geneticamente
modificados, uma vez que lhe foram inseridos genes de outros seres vivos que não
são de sua espécie. A soja Roundup Ready (RR), por exemplo, patenteada pela
multinacional Monsanto, recebeu genes de uma bactéria possibilitando-lhe maior
resistência ao glifosato e permitindo um melhor controle de plantas daninhas na
lavoura (LEITÃO, 2009). Outro exemplo é a cultivar com tecnologia INTACTA RR2
PRO™, que possui genes que codificam a expressão da proteína Cry1Ac de
Bacillusthuringiensis, conferindo a ela tolerância ao glifosato para manejo de plantas
daninhas que competem com a cultura, e também apresenta um controle contra as
principais lagartas (BEDIN et al., 2015). Outro exemplo é a soja transgênica Liberty
Link (LL) que é tolerante ao herbicida glufosinato de amônia, produto recomendado
para eliminar plantas que já criaram resistência a outros produtos, como o glifosato
(SUPERAGRO, 2017). A soja convencional, entretanto, tem se mantido atraente ao
produtor, pois é um produto livre da taxa tecnológica dos Organismos Modificados
Geneticamente (OGM´s), com produtividade competitiva e possibilidade de bonificação
especial (EMBRAPA, 2011). Além da busca por cultivares resistentes a herbicidas e
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insetos e com potencial adaptativo, os sojicultores têm buscado no mercado de
sementes cultivares cada vez mais precoces, a fim de ter melhor aproveitamento do
uso do solo e do período chuvoso para início do cultivo na entressafra (ESPÍNDOLA,
2013).
O ciclo das cultivares de soja, juntamente com as épocas de semeadura,
podem determinar grandes diferenças na qualidade de sementes e grãos produzidos
(OLIVEIRA, 2010). Quanto menor for o ciclo da soja, mais drástica é a redução de seu
porte, isso se deve as datas extemporâneas de semeadura, que neste caso reflete na
produtividade. Por conta disso os genótipos de menores ciclos podem mostrar mais
estabilidade da produtividade ao longo das épocas de semeadura (RANGEL;
TEIXEIRA, 2001).
O ciclo da soja pode variar desde 75 até 200 dias, entretanto, no Brasil as
principais cultivares comercializadas atualmente apresentam ciclos de 90 a 150 dias
(LAMANNA, 2014). As cultivares de soja são classificadas em cinco grupos de
maturação, denominadas: precoce, semiprecoce, médio, semitardio e tardio. Os dias
em cada um dos grupos variam entre os estados brasileiros (SEDIYAMA, 2009).
Os fatores climáticos e ambientais como, luminosidade, umidade relativa e
temperatura têm grande influência no desenvolvimento das plantas de soja (FIORESE,
2013). Dentre essas variáveis, as altas temperaturas e umidades relativas durante a
safra constituem um desafio na produção e armazenamento de soja no Brasil,
especialmente na região central do país (SILVA, 2008).
A soja se adapta melhor à temperatura entre 20 e 30 °C, sendo que a
temperatura ideal para seu crescimento e desenvolvimento está em torno de 30 °C.
Seu crescimento vegetativo é pequeno ou nulo a temperaturas inferiores ou iguais a
10 °C. Temperaturas superiores a 40 °C possuem efeito adverso na taxa de
crescimento, provocam distúrbios na floração e reduzem à capacidade de retenção de
vagens, problemas que se acentuam com a ocorrência de déficits hídricos
(EMBRAPA, 2011).
Grande parte da massa da soja é composta por água, sendo que a mesma
atua em praticamente todos os processos fisiológicos e bioquímicos. Essa substância
é importante principalmente em dois períodos de desenvolvimento da soja: a fase de
germinação/emergência e floração/enchimento de grãos (FARIAS; NEPOMUCENO;
NEUMAIER, 2007). Na floração, a planta atinge sua maior necessidade de água, cerca
de 7 a 8mm/dia e, para obtenção do máximo rendimento, a necessidade total de água
na cultura da soja, varia entre 450 a 800 mm/ciclo, dependendo das condições
climáticas, do manejo da cultura e da duração do ciclo (EMBRAPA, 2011).
16
As consequências devido ao excesso de precipitação são inúmeras e podem
afetar diversas fases da cultura, podendo ocorrer uma limitação de entrada e saída de
gases como O2 e CO2 em solos com excesso de água ou afetar negativamente o
desenvolvimento, expansão da raiz e a fixação biológica de nitrogênio. No decorrer de
todo ciclo da cultura o excesso de dias chuvosos prejudica a demanda evaporativa de
água pela atmosfera, ocorrendo a redução na absorção de água e nutrientes do solo
mediante fluxo de massa. Desta forma, menor quantidade de nutrientes é
disponibilizado para a planta afetando seu crescimento, desenvolvimento e produção
final (NEUMAIER, 2017).
2.2 Estrutura e composição dos grãos de soja
A soja é a principal cultura oleaginosa produzida no mundo e tem lugar de
destaque como fonte de proteína para seres humanos e animais (CORADI et al.,
2015). A maioria dos grãos de soja possui coloração amarela e seu formato varia de
esférico a oval (LIU, 2004).
Os grãos de soja constituem-se de embrião, endosperma e cobertura protetora,
que é originada do tegumento externo, marcado por um hilo, e sem pericarpo. O
tegumento dos grãos de soja é formado por epiderme, hipoderme e camada interna de
parênquima (AGROLINK, 2017).
Do ponto de vista nutricional, o grão de soja é um alimento com componentes
essenciais a alimentação humana, constituindo-se em excelente fonte de proteína
(VALLE et al., 2012). O grão constitui-se, basicamente por 8% de casca, 90% de
cotilédones e 2% de hipocótilo. Quanto à composição química, aproximadamente 60%
da massa seca do grão é constituída de óleo e proteína, (geralmente 20% de óleo e
40% de proteína), além de 35% de carboidratos e, 5% de fibras (POYSA et al., 2006).
A qualidade da proteína de soja é bem semelhante à de animais e sua baixa
digestibilidade quando crua se deve a presença de fatores antinutricionais, que podem
ser resolvidos com seu processamento (MORAIS; SILVA, 2000). Os teores de óleo e
proteína dos grãos de soja são governados geneticamente, porém fortemente
influenciados por fatores como localização geográfica, condições ambientais e época
de plantio, principalmente, durante o período de enchimento dos grãos (BARBOSA et
al., 2011; POYSA et al., 2006).
A soja é uma dicotiledônea, sendo sua estrutura formada pelo conjunto de
raízes e parte aérea e seu desenvolvimento se divide em dois períodos: estádio
vegetativo (V) e o estádio reprodutivo (R) (MUNDSTOCK; THOMAS, 2005).
O estádio vegetativo (V) tem início desde a semeadura até o florescimento
(MUNDSTOCK; THOMAS, 2005). A mesma recebe subdivisões que são
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representadas numericamente por V1, V2, V3, até Vn, exceto os dois primeiros
estádios que são denominados VE (emergência) e VC (estádio de cotilédone); o último
estádio denomina-se Vn, sendo que “n” representa o número do último nó vegetativo
formado por um cultivar específico (RITCHIE et al., 1997).
Compreende-se como fase reprodutiva o florescimento, desenvolvimento dos
legumes, enchimento de grãos e maturação (MUNDSTOCK; THOMAS, 2005). É
representada pela letra R e apresenta oito subdivisões, sendo estas divididas em
quatro partes: R1 e R2 referentes ao florescimento; R3 e R4 onde tem-se o
desenvolvimento da vagem; R5 e R6 o desenvolvimento da semente e, R7 e R8 a
maturação da planta (FARIAS et al., 2007).
No estádio R5 tem-se o início do enchimento do grão, que encontra-se com,
aproximadamente, 3 mm de comprimento na vagem em um dos 4 últimos nós do
caule, com folha completamente desenvolvida. Em R6 o grão de soja encontra-se
cheio, há grãos verdes preenchendo as cavidades da vagem de um dos 4 últimos nós
do caule, com folha completamente desenvolvida. O R7 é tido como o início da
maturação, onde observa-se uma vagem normal no caule com coloração de madura e
em R8 tem-se maturação plena, com 95% de vagens com coloração madura (FARIAS
et al., 2007).
2.3 Propriedades físicas de grãos
Pode-se definir propriedades físicas de grãos como características que são
relevantes para se otimizar processos industriais, desenvolvimento de novos projetos
e regulagem, construção e operação equipamentos que são importantes nas
operações de pós-colheita e no processamento de produtos agrícolas (RIBEIRO et al.,
2005; BORÉM, 2008). O estudo das propriedades físicas de produtos agrícolas, bem
como dos fatores que as influenciam é importante também no que diz respeito à
avaliação e tomada decisões para a condução das operações de colheita e pós-
colheita de grãos (RESENDE et al., 2005).
Além disso, conhecer as propriedades físicas e os fatores que as influenciam é
imprescindível para o entendimento dos fenômenos físicos relacionados à
transferência de calor e massa, que ocorrem nas operações de secagem e aeração
(BOTELHO et al., 2016). Dentre as variáveis mais importantes envolvidas no estudo
de transferência de calor e massa e movimentação de ar em uma massa de grãos,
pode-se citar: volume, porosidade e massa específica (GONELLI et al., 2011).
Segundo Silva et al. (2006) o volume, a porosidade e a massa específica,
juntamente com o teor de água são alguns dos principais parâmetros usados para
estudar as condições adequadas de armazenamento e secagem para os produtos
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agrícolas, o que por consequência possibilita a mensuração até o momento da
comercialização, das perdas de qualidades ocorridas nos diversos processos.
Uma das características físicas que mais apresenta variação durante a
secagem é o volume do grão, que resulta na redução de tamanho ou alteração na sua
forma geométrica (ARAÚJO et al., 2014). A variação de volume do grão exerce
influência sobre outras propriedades físicas da massa de grãos, como por exemplo, a
porosidade.
A porosidade de um produto agrícola pode ser definida como os espaços
vazios e aleatórios formados pelo agrupamento deste produto em um volume de grãos
(MATA; DUARTE, 2002).
Ribeiro et al. (2005) verificaram que a porosidade da massa de grãos de soja
diminuiu linearmente de aproximadamente 45 para 41%, com redução do teor de água
entre 0,23 a 0,13(decimal b.u). Esses autores verificaram ainda que para umidades
Acima de 0,23(decimal b.u) a porosidade permaneceu praticamente constante.
A massa específica pode ser aparente (granular) ou unitária (real). O que as
difere são os espaços intergranulares, em que massa específica aparente inclui o
volume dos espaços vazios existentes entre um grão e outro, e a massa específica
unitária considera apenas o volume ocupado pela massa de grãos, desconsiderando
os espaços vazios. As informações obtidas por estas propriedades auxiliam no
dimensionamento de silos, cálculo de transportadores, separadores e classificadores
de grãos e sementes. Fatores como teor de água, forma e superfície dos produtos
podem interferir nos valores de massa específica dos materiais vegetais (ARAÚJO et
al., 2014).
Outra propriedade física utilizada para caracterização do grão é a massa de mil
grãos. Essa propriedade descreve a massa de um determinado número de sementes,
que dependerá da quantidade de massa seca desses grãos, na constituição físico-
química, na diferença entre espécies, no tamanho e na forma (DOMINGUES et al.,
2005).
O tamanho e a forma são características específicas de cada produto, ambos
são definidos geneticamente, entretanto podem sofrer influência do ambiente durante
e após o período de sua formação e influenciam as demais propriedades físicas do
produto. Esses parâmetros são importantes, por exemplo, para o dimensionamento do
tamanho e da forma dos furos das peneiras em equipamentos destinados à separação
e classificação (SILVA, 2008).
As propriedades físicas como área superficial, área projetada, volume,
circularidade e esfericidade dos produtos agrícolas, são necessárias para o
dimensionamento de máquinas e equipamentos destinados a realizar o processo de
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descasque. Estas, ainda podem ser utilizadas para determinar o limite inferior do
tamanho dos transportadores, como esteira, elevador de caneca e transportador
helicoidal (SIRISOMBOON et al., 2007).
Silva (2008) descreve que o tamanho dos grãos é determinado por meio das
medições das dimensões características principais do mesmo. Enquanto que a forma
é determinada pela comparação com uma forma geométrica conhecida como a
esférica, cilíndrica, oval, cônica, entre outras.
Para se especificar teoricamente a irregularidade dos formatos dos grãos é
necessário conhecer as dimensões características principais, sendo elas a maior, a
menor e a dimensão característica intermediária (ANDRADE et al., 2014). A
esfericidade é uma propriedade que descreve o quanto o formato de determinado
produto se aproxima ao de uma esfera de mesmo volume. E a circularidade é uma
propriedade que descreve o quanto uma dada projeção de um sólido qualquer sobre
uma de suas dimensões características principais se aproxima da forma de um círculo.
Devido ao aumento da exigência do consumidor por alimentos com qualidade,
tem-se buscado produzir grãos com características físicas e químicas cada vez mais
homogêneas, e isto tem sido assunto importante no âmbito do agronegócio.
Atualmente já é possível a obtenção de maior valor comercial para o produto no
momento da comercialização, pois ao invés da venda para o mercado de commodities,
este pode ser vendido para mercados especiais, ou até mesmo para consumo interno
na produção animal (RUFFATO et al., 2017).
Assim, estudar fatores que causam variações das propriedades físicas, como
em processos de secagem, por exemplo, é importante para se obter bom rendimento e
melhor preço do produto (BENEVIDES et al., 2014).
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3 MATERIAL E MÉTODOS
O trabalho foi realizado no laboratório de Pós-colheita da Universidade Federal
de Mato Grosso, Campus Universitário de Sinop (MT).
As amostras avaliadas neste trabalho quanto às suas características físicas
foram de cultivares de soja produzidas na região Médio-Norte do estado de Mato
Grosso, em diferentes anos agrícolas (2015/16, 2016/17 e 2017/18). Na safra de
2015/16 e 2016/17 foram avaliadas dez cultivares e na safra 2017/18 quarenta e uma
(41) cultivares.
As cultivares avaliadas no estudo, assim como as respectivas tecnologias e
ciclos, constam na Tabela 1.
Tabela 1. Descrição das cultivares produzidas em diferentes anos safra, avaliadas no estudo
Inicialmente as amostras de grãos passaram por um processo de limpeza
manual para retirada de impurezas e matérias estranha. Em seguida foram
acondicionadas em embalagens de polietileno e mantidas refrigeradas até a realização
das análises.
A umidade inicial dos grãos foi determinada pelo método gravimétrico, a 105 ºC
por 24 h, em três repetições, conforme metodologia descrita em Brasil (2009). Para
padronização da umidade das amostras a 14%b.u. (padrão comercial) os grãos foram
submetidos à secagem a 40 ºC em estufa com circulação forçada de ar. O fim da
secagem foi determinado por meio do acompanhamento da perda de massa de água.
As avaliações físicas dos grãos de soja realizadas foram as seguintes:
Ano Safra
Cultivares/tecnologia Ciclo Período de
Cultivo (geral)
2015/16
CD 2850 IPRO; CD 2750 IPRO; M 8372 IPRO; M 8672 IPRO
Precoce
25/10/2015 a 28/02/2016
TMG 2187 IPRO Médio
NS 7901 RR; P 98Y70 RR Semiprecoce
P 98Y30 RR; SYN 13610 IPRO; SYN 13650 IPRO Superprecoce
2016/17
CD 2750 IPRO; CD 2737 RR; TMG 1180; M 8372 IPRO RR;
Precoce 07/11/2016 a 23/02/2017 CD 2817 IPRO; CD 2820 IPRO; CD 2857 RR Semiprecoce
TEC 7022 IPRO; BRS 7380 RR P 98Y70 RR Superprecoce
2017/18
DS 8318 IPRO; BRS 7980 Convencional; DS 7816 IPRO; DS 5G8015 IPRO; DS 8341 IPRO; IMA 80118 RR; NS
7447 IPRO; TMG 1180 RR; DM 75i76 RSF IPRO; NS 7338 IPRO; TMG 4182 Convencional
Precoce
07/11/2017 a 05/03/2018
AN 89109Convencional Médio
RK 8115 IPRO; TMG 2185 IPRO; TMG 2181 IPRO; ST 797 IPRO; CD 2820 IPRO; TMG 2182 IPRO; LG 60177
IPRO;IMA 84114 RR; RK 8318 IPRO; SYN 1885 IPRO; SYN 1687 IPRO; CZ 251 RR; CD 2851 IPRO
Semiprecoce
AN 73017 RR; AN 79020 Convencional; BRS 6980 Convencional; NT 1479 Convencional; ESTRA IPRO; SYN 15644 IPRO; AN 136Convencional; CD 2737 IPRO; TMG
2173 IPRO; ULTRA IPRO; CD 8743 IPRO; NS 7209 IPRO; CD 27817 IPRO; NT 14796 PROT Convencional; SEMPR
1ª IPRO; CZ ADAMA IPRO
Superprecoce
21
a) Massa de mil grãos: determinada de acordo com metodologia descrita nas Regras
para Análise de Sementes (BRASIL, 2009), sendo 8 repetições de 100 grãos
coletados e pesados em balança semi-analítica (0,01 g). Este procedimento foi
realizado em 3 repetições por amostra. A massa de mil grãos foi calculada pela
equação:
MMS= (Mt
8) 10
Em que:
MMS: Massa de mil grãos (g); e
Mt: Massa dos 800 grãos (g).
b) Massa Específica Aparente (kg m-3): quantificada a massa de um determinado
volume de grãos, utilizando um cilindro de capacidade de 1 L, com amostras limpas e
homogeneizadas, sendo avaliadas 3 repetições por amostra. A altura de queda dos
grãos foi controlada a 20 cm, permitindo acomodação uniforme do produto no cilindro.
O cilindro foi enchido até transbordar, sendo o excesso retirado com uma régua, após
isso a amostra era pesada em balança semi-analítica (0,01 g).
c) Tamanho e forma do grão: Para determinar o tamanho e a forma foram coletados
ao acaso 20 grãos por amostra e realizada a medição com um paquímetro digital (0,01
cm), das três dimensões características do grão. Em seguida, os grãos foram pesados
individualmente em balança com resolução de 0,001 g. Com as dimensões e a massa
do grão foram obtidas propriedades características de tamanho e forma dos grãos,
porosidade e a massa específica unitária, pela relação da massa e volume do grão
(considerando que o grão de soja se aproxima da forma geométrica da esfera). Estas
variáveis foram obtidas por meio das equações apresentadas na Tabela 2.
Tabela 2. Equações utilizadas no cálculo de propriedades de tamanho e forma do grão, porosidade e massa específica unitária, conforme proposto por Moshenin (1986).
Eq. Propriedade Equação Descrição
I Esfericidade Es = [
(A x B x C)1
3
A] x 100
Es – esfericidade, % A, B e C: maior, intermediária e menor dimensão característica do grão, mm.
II Circularidade Cc = B
A x 100 Cc – circularidade, %
III Diâmetro Geométrico Dg = (A x B x C)
1
3 Dg: Diâmetro geométrico, mm.
IV Volume do Grão Vg = π x A x B x C
6 Vg: volume dos grãos, mm3;
22
V Massa Específica Unitária
𝜌𝑢 = (𝑚
𝑣𝑔)
ρu – Massa específica real ou unitária
(kg m−3); m – Massa do grão (peso unitário) (kg);
v – Volume unitário do grão (m3).
VI Porosidade ε=(
ρap
ρu)x100
: porosidade, %. ρu: massa específica unitária, kg m-3.
ρap: massa específica aparente, kg m-3;
A análise estatística das propriedades físicas de cada ano safra foi realizada
por meio de análise de variância pelo teste F (p<0,05) pelo software SISVAR
(FERREIRA, 2000).
Os dados médios das propriedades físicas de grãos das cultivares de soja
entre safras, por se tratarem de diferentes materiais, foram analisados por meio de
estatística descritiva, permitindo estabelecer a relação entre as propriedades físicas da
soja produzida em diferentes anos.
As condições climáticas de temperatura, umidade relativa e precipitação foram
obtidas para safra 2015/16 na estação meteorológica da Embrapa Sinop, que se
encontra localizada na latitude -11º e longitude -55º, em uma altitude média de 371 m.
Para as safras 2016/17 e 2017/18, obteve-se os dados pelo Instituto Nacional de
Meteorologia (INMET), estação meteorológica Gleba Celeste, que se localiza na
latitude -12,2º e longitude -55,6º, em uma altitude média de 415 m.
A utilização de estações distintas deu-se pelo fato da inexistência de dados de
condições climáticas no INMET para a região em questão na safra 2015/16. Além dos
dados de umidade relativa das safras 2016/17 e 2017/18 na estação meteorológica da
Embrapa Sinop, não constarem nos dados disponibilizados pela instituição.
23
4 RESULTADOS E DISCUSSÃO
4.1 Dados climáticos nos anos safras 2015/16, 2016/17 e 2017/18
De modo geral, pode-se dizer que as condições ambientais favoráveis à soja
em todo o seu desenvolvimento, são os fatores que mais contribuem para os elevados
níveis de produtividade no Brasil (PIVETTA et al., 2014).
De acordo com dados do Instituto Mato-grossense de Economia e
Agropecuária (IMEA, 2016) a instabilidade de chuvas afetou a safra 2015/16 de soja
no Mato Grosso, que apresentou uma redução de 4% na produção, quando
comparada com a safra anterior. Wruck (2017) no relatório da safra 2015/16 do estado
de Mato Grosso, descreve que ocorreram situações de baixa disponibilidade hídrica
entre 1° de outubro e 30 de outubro, seguidas de índices razoáveis entre 31 de
outubro e 29 de novembro e finalmente, seguidas de baixos índices entre 30 de
novembro e 24 de dezembro. A precipitação pluvial em janeiro foi satisfatória,
entretanto baixos índices de precipitação foram observados em fevereiro.
Figura 1. Dados de precipitação diária e acumulada durante o ciclo da soja produzida na região Médio-Norte de Mato Grosso, no ano safra 2015/16. Sinop – MT. Fonte: Estação meteorológica da Embrapa Agrossilvipastoril, Latitude: -11º e Longitude: -55º, adaptado pelo autor.
Observa-se que a houve disponibilidade adequada de água para a cultura da
soja na safra 2015/16. Entretanto nos estádios vegetativos, que ocorreram entre a 2ª
quinzena de novembro até a 1ª quinzena de dezembro, houve estiagem na região
onde foi produzida a soja, apresentando uma precipitação acumulada de 112,74 mm e
uma média diária de 3,60 mm. O que pode ter exercido influência sobre o
desenvolvimento das plantas. No mês de janeiro teve-se um acúmulo de 520 mm e
uma média diária de 13,4 mm, o que é considerado ideal no início do período
reprodutivo.
0
200
400
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25
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29
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06
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10
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14
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22
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26
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30
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04
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08
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n
05
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02
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v
06
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02
/mar
06
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10
/mar
VE -VC V1 - V12 R1-R4 R5-R8
Pre
cip
itação
Acu
mu
lad
a (
mm
)
Pre
cip
itação
p m
éd
ia
Precipitação Diária Precipitação Acumulada
24
Da Figura 1 observa-se ainda que durante o período reprodutivo, em especial
no período final de formação e enchimento de grãos, que ocorreu no mês de fevereiro
para as cultivares precoce e super-precoce, tem-se um período crítico de estresse
hídrico, o que de acordo com Farias et al. (2007) é mais prejudicial do que durante a
floração. De acordo com o autor, expressivos déficits hídricos, durante a floração e,
principalmente, no enchimento de grãos, são capazes de ocasionar alterações
fisiológicas na planta, como o fechamento estomático e o enrolamento de folhas,
aumentando a queda prematura de flores e ocasionando o abortamento de vagens e
“chochamento” de grãos.”, Além disso as folhas secas podem diminuir a taxa de
acúmulo de matéria seca nos grãos (g/planta/dia) e apressar a maturação, fazendo
com que os grãos produzidos durante um período de seca e/ou veranico sejam
menores.
Desta forma é possível inferir que o efeito da ocorrência do déficit hídrico sobre
o rendimento da cultura depende da intensidade e duração, da cultura, da variedade,
do estádio de desenvolvimento da planta e da interação com outros fatores
determinantes do rendimento.
Os dados de precipitação diária e acumulada para safra 2016/17 estão
representados na Figura 2.
O cultivo da soja em período de 1ª safra coincide com o período chuvoso na
região deste estudo. A exigência hídrica da cultura é elevada, e ainda, em quantidade
variável em cada estádio.
Figura 2. Dados de precipitação diária e acumulada durante o ciclo da soja produzida na região Médio-Norte de Mato Grosso, no ano safra 2016/17. Sinop – MT. Fonte: INMET, Latitude: -12º e Longitude: -56,5º, adaptado pelo autor.
Pelos dados apresentados na Figura 2, verifica-se que houve um acúmulo de
1.300 mm, ao longo do período de cultivo, embora esteja acima da média citada na
0
200
400
600
800
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/nov
10
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16
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19
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22
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28
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01
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04
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07
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13
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16
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19
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25
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28
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31
/dez
03
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n
06
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09
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n
12
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n
15
/ja
n
18
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n
27
/ja
n
30
/ja
n
02
/fe
v
05
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v
08
/fe
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11
/fe
v
14
/fe
v
17
/fe
v
20
/fe
v
23
/fe
v
VE - VC V1 - V12 R1-R4 R5-R8
Pre
cip
itação
p A
cu
mu
lad
a (
mm
)
Pre
cip
itação
p m
éd
ia (
mm
)
Precipitação Diária Precipitação Acumulada
25
literatura de 450 a 800 mm/ciclo, é o acumulado normalmente registrado na região. É
comum nesta região a concentração de chuvas em um curto período de dia, com
intensa radiação solar antes e após. Deste modo, não é observado com muita
frequência encharcamento dos solos, nem a sucessão de dias nublados (TURRA,
2017).
De acordo com Farias et al. (2000) é esperado uma precipitação de 5,0 mm
dia-1 na fase vegetativa. Da Figura 2 tem-se entre o dia 18 de novembro e 29 de
dezembro de 2016, fase vegetativa da planta (V1-V12), um acúmulo de cerca de 718
mm, com média de 13,56 mm dia-1, sendo este um valor acima do citado na literatura
consultada.
Verifica-se que nos estádios de R1 a R5, fase de floração e enchimento de
grãos, valor médio de precipitação foi de 255,2 mm acumulados em um período de 31
dias, com uma média de 7,06 mm dia-1. Em função disso, pode-se dizer que as plantas
tiveram disponibilidade de água adequada no período.
No período da colheita, na região em que foram obtidas as amostras,
geralmente é observado grandes prejuízos devido ao excesso de chuvas. No intervalo
entre 8 e 20 de fevereiro de 2017, período de colheita dos materiais, observou-se que
ocorreram precipitações em pequenas quantidades, sendo favoráveis à colheita
(Figura 2).
O clima da região Norte de Mato Grosso considerado Equatorial super-úmido
quente, com predominância de pancadas de chuva alternando com períodos de sol
quente, o que não influencia na redução da evapotranspiração da cultura. A boa
disponibilidade de água durante os estádios vegetativos e reprodutivos propiciam
condições favoráveis para o bom desenvolvimento das plantas e formação de grãos
(PEREIRA, 2017). Ocorre que em fevereiro, época de pré-colheita e colheita (05 a 23
de fevereiro) dos materiais, houveram várias precipitações, entretanto em pequenas
quantidades, totalizando em um acumulado de pouco mais de 240 mm, o que pode ter
influenciado negativamente a qualidade dos grãos. Como não houve condições ideais
para redução da umidade para colheita de forma linear, é provável que estas
condições ocasionaram nos grãos sucessivos processo de secagem e reidratação.
Na safra 2017/18 observa-se valor acumulado de precipitação de 1.294,67 mm
ao longo do ciclo da cultura da soja, estando, portanto, 494,67 mm acima do mínimo
recomendado pela literatura (Figura 3), porém de acordo com o que é registrado
normalmente na região, como visto nos dados anteriormente avaliados.
26
Figura 3. Dados de precipitação diária e acumulada durante o ciclo da soja produzida na região Médio-Norte de Mato Grosso, no ano safra 2017/18.Sinop – MT. Fonte: INMET, Latitude: -12ºe Longitude: -56,5º, adaptado pelo autor.
Para a safra 2017/18, a precipitação acumulada nos 10 primeiros dias, que
coincide com o período de germinação e emergência da plântula foi de 140 mm, com a
média de 10,77 mm dia-1. Esta quantidade de água, segundo informações publicadas
pela EMBRAPA (2011), é suficiente para a soja nesta fase.
Para o período vegetativo, também foi observada boa quantidade e boa
distribuição de chuvas. Durante os estádios R1 a R5, compreendido entre 30/12 a
25/01/2018, a precipitação acumulada foi de 266,21 mm, o que representa uma média
de 10,39 mm dia-1. Por sua vez, no período de pré-colheita e colheita dos grãos, que
ocorreu entre os dias 24/02/2018 e 04/03/2018, observou-se precipitação acumulada
de 20,83 mm, com ocorrência de chuvas em 6 dos 10 dias deste período, sendo que
apenas no dia 27/02 o volume de precipitação encontrado foi de 16,26 mm, situação
que pode causar perdas e danos aos grãos.
Ao que se refere à temperatura e umidade relativa (UR), verifica-se valores
médios durante o cultivo da soja nos três anos safras em que os materiais foram
avaliados (Figura 4). As condições de temperatura e umidade relativa em ambos os
anos agrícolas apresentaram um padrão bastante comum da região.
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200
400
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1000
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04
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07
/dez
10
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13
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25
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28
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31
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03
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06
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09
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02
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v
05
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v
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01
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04
/mar
VE - VC V1-V12 R1-R4 R5 - R8
Pre
cip
itação
p A
cu
mu
lad
a (
mm
)
Pre
cip
itação
p m
éd
ia (
mm
)Precipitação Diária Precipitação Acumulada
27
Figura 4. Dados de temperatura média (ºC) e umidade relativa (UR) média (%) do ar durante o ciclo da soja produzida na região Médio-Norte de Mato Grosso, nos anos safra 2015/16, 2016/17 e 2017/18. Sinop – MT. Fonte: INMET, Latitude: -12º e Longitude: -56,5º e Estação meteorológica da Embrapa Agrossilvipastoril, Latitude: -11º e Longitude: -55º, adaptado pelo autor.
Foram observadas temperaturas médias variando entre 20 e 35 oC, 22 e 28 oC
e, 21 a 28 ºC, para os anos safras 2015/16, 2016/17 e 2017/18, respectivamente. Com
as temperaturas máximas e mínimas dentro dos limites determinados para um bom
desempenho da cultura no campo.
De acordo com Wruck (2017) valores elevados de temperatura nos períodos de
desenvolvimento vegetativo, floração e enchimento de grãos, acarretam em baixo
desenvolvimento, abortamento de flores e vagens vazias ou “chochas”, o que
contribuem para uma baixa produção das lavouras. Observa-se da Figura 4, que a
temperatura não foi um fator limitante nas safras analisadas, visto a média ter
permanecido em uma faixa considerada ideal, não atingindo valores que pudessem
ser prejudiciais para o desenvolvimento da cultura.
A umidade relativa (UR) média na safra variou entre 62 e 94%, 63 e 96% e, 65
e 94% para os anos safras 2015/16, 2016/17 e 2017/18, respectivamente, o que é
considerado interessante no aspecto de tratos culturais, principalmente em relação ao
controle de doenças com aplicação de fungicidas, permitindo boa absorção dos
produtos químicos. Por outro lado, altas temperaturas e altos valores, de UR podem
favorecer o aparecimento de doenças com influência sobre a formação dos grãos,
resultando em prejuízos. De acordo com Monteiro (2009) em condições de elevada
28
umidade relativa, em que a duração do período de molhamento foliar é mais
prolongada, há o favorecimento da ocorrência de doenças que afetam o desempenho
da cultura, reduzindo sua quantidade e qualidade.
Durante o cultivo da soja na região Médio-Norte, em ambos as safras
analisadas, a umidade relativa média manteve valores médios comuns para a região,
sendo também relatados por Fonseca (2017), Sales (2017) e Ruffato et al. (2017).
4.2 Propriedades físicas de grãos de soja em diferentes safras e níveis de
umidades
As propriedades físicas foram avaliadas em diferentes anos safras. Buscou-se
verificar o efeito dos materiais (cultivares), sobre as principais características físicas
dos grãos.
As propriedades físicas massa específica aparente e massa específica unitária,
foram submetidas à análise de variância pelo teste F (p<0,05), apresentando diferença
significativa entre as cultivares, (Tabela 3).
Tabela 3. Valores de Fcalculado e coeficiente de variação da análise de variância para massas específicas, porosidade, e massa de mil grãos em função da umidade e cultivar, em diferentes anos agrícolas.
Fontes de Variação
2015/16 2016/17 2017/18
Massa Específica Aparente
Massa Específica
unitária
Massa Específica Aparente
Massa Específica
unitária
Massa Específica Aparente
Massa Específica
unitária
Cultivar 114.171 * 9.555* 14.040* 4.069* 13.412* 3.045*
C.V.(%) 0.34 3,27 1,62 11,15 0,69 12,74 n.s. Não significativo; * significativo a 5% de probabilidade pelo teste F.
Para o estudo foram selecionadas variedades de soja com características
distintas, com o intuito de verificar as propriedades físicas dos grãos em função do
material.
Diferenças entre valores de massa específica aparente podem ocasionar erros
de cálculo no dimensionamento de estruturas e equipamentos, bem como, quantificar
erroneamente a qualidade do grão, visto esta propriedade física ser utilizada também
como parâmetro qualitativo e, em alguns casos, como índice de comercialização.
Variáveis relativas ao tamanho e forma do grão também são consideradas de
grande importância na avaliação qualitativa dos grãos. Da Tabela 4 verifica-se a
variação destas características em função das cultivares avaliadas.
29
Tabela 4. Valores de Fcalculado e coeficiente de variação da análise de variância para as propriedades relativo a forma do grão de soja em função da umidade e cultivar, em diferentes anos agrícolas.
Fontes de Variação
2015/16 2016/17 2017/18
Esfericidade Circularidade Esfericida-
de Circularida-
de Esfericida-
de Circularida-
de
Cultivar 7.410* 8.696* 7.402* 8.820* 11.277* 8.673*
C.V.(%) 4,25 6,31 3,75 5,79 4,14 6,12 n.s. Não significativo; * significativo a 5% de probabilidade pelo teste F.
Foi constatado que as características varietais surtiram efeito significativo sobre
o formato do grão nas safras avaliadas (Tabela 4).
De acordo com Turra (2017) a esfericidade e a circularidade do grão de soja
dão a ideia do quanto o grão de aproxima de uma esfera e de um círculo quando na
posição de repouso, em suma, o quanto o grão de soja é regular em relação a sua
forma.
As características físicas de forma do grão, circularidade e esfericidade, são
importantes em processos de pré-processamento, como limpeza, podendo facilitar na
escolha de peneiras, e no beneficiamento, no caso de sementes. Pode também
exercer influência na susceptibilidade a danos mecânicos, visto que grãos mais
regulares possuem menos arestas (PEREIRA, 2017).
O resumo da análise de variância para tamanho do grão de cultivares de soja,
produzidas em diferentes anos safras em relação ao material, é apresentado na
Tabela 5.
Tabela 5. Valores de Fcalculado e coeficiente de variação da análise de variância para as propriedades de tamanho do grão (área superficial na posição de repouso e diâmetro geométrico) em função da umidade e cultivar, em diferentes anos agrícolas.
Fontes de Variação
2015/16 2016/17 2017/18
Volume do Grão
Diâmetro Geométrico
Volume do Grão
Diâmetro Geométrico
Volume do Grão
Diâmetro Geométrico
Cultivar 23.227* 29.082* 15.346* 13.146* 11.959* 11.449*
C.V.(%) 13,89 4,66 15,99 5,48 16,77 5,74 n.s. Não significativo; * significativo a 5% de probabilidade pelo teste F.
Observa-se da Tabela 5 efeitos significativo das características das cultivares,
sobre o volume e diâmetro geométrico do grão.
O estudo das propriedades físicas e as propriedades de tamanho e forma é de
extrema importância, uma vez que o conhecimento preciso das mesmas é essencial
para a otimização de processos industriais, desenvolvimento de novos projetos e
30
regulagem, construção e operação de equipamentos que são de grande relevância
nas operações unitárias de pós-colheita e no processamento de produtos agrícolas.
A massa de mil grãos e porosidade foram influenciadas pela cultivar isto em
todos os anos safra avaliados. Exceção foi observada para a porosidade em 2016/17
(Tabela 6).
Tabela 6. Valores de Fcalculado e coeficiente de variação da análise de variância das propriedades massa de mil grãos e porosidade em função da umidade e cultivar, em diferentes anos agrícolas.
Fontes de Variação
2015/16 2016/17 2017/18
Massa de Mil Grãos
Porosidade Massa de Mil Grãos
Porosidade Massa de Mil Grãos
Porosidade
Cultivar 445.222* 3.773* 16.463* 2.666 n.s. 207.151* 2.954*
C.V.(%) 1,22 2,69 7,78 3,81 1,66 5,22 n.s. Não significativo; * significativo a 5% de probabilidade pelo teste F.
Pelos dados da Tabela 6 verifica-se novamente a influência significativa das
cultivares sobre as propriedades físicas dos grãos. Apenas no ano safra 2016/17 não
ter sido verificado efeito sobre a porosidade, nas outras safras, tanto a porosidade
quanto a massa de mil grãos apresentaram diferenças significativas entre materiais.
A variação da massa específica aparente e da massa específica unitária,
respectivamente, das cultivares de soja para as safras 2015/16; 2016/17 e 2017/18, é
apresentada nas Figuras 5 e 6.
Figura 5. Massa específica aparente de grãos de soja de diferentes cultivares produzidas na região médio-norte de Mato Grosso, nos anos safras 2015/16, 2016/17 e 2017/18.
Verifica-se da Figura 5 que o ano safra 2016/17 não foi propício para a
formação de grãos com valores de massa específica elevados, quando comparado as
outras safras analisadas. Além disso, verifica-se grande dispersão da massa
específica aparente entre os materiais avaliados, diferentemente dos anos 2015/16 e
31
2017/18, onde constata-se menor amplitude. Se observado os anos safras 2015/16
para 2017/18 tem-se uma tendência de aumento dos valores de massa específica
aparente da soja.
A massa específica aparente também é uma propriedade afetada pelas
condições climáticas, foram verificadas condições distintas de precipitação entre as
três safras avaliadas, o que pode ter contribuído para obtenção de valores diferentes
ao longo dos anos.
A safra 2015/16 apresentou baixa precipitação durante os estádios vegetativos,
entretanto nos estádios reprodutivos, que são os que mais exercem influência sobre a
qualidade final dos grãos, observou-se não só bom volume de precipitação, mas
também uma boa distribuição de chuvas durante o período. Além disso, na maturação
dos grãos (R7 - R8), teve-se baixa precipitação, situação desejável nesta etapa. Na
época de colheita observaram-se altas precipitações, podendo exercer influência
sobre a qualidade. Sales (2017) cita em seu estudo que durante o período de pré-
colheita o elevado volume de água, associado à elevada temperatura e umidade
relativa do ar, o que de fato, é característico da região, pode ocasionar perdas de
qualidade do grão por infestação de fungos de campo, afetando principalmente a
qualidade fisiológica dos grãos.
Na safra 2016/17 observou-se os menores valores de massa específica
aparente. Nesta safra houve boa quantidade de precipitação, além disso, observou-se
distribuição aleatória de chuvas nos estágios vegetativos da cultura que perdurou da
semeadura ao florescimento. Nos estádios reprodutivos, principalmente de R1 a R5,
houve má distribuição de chuvas. Como é o período em que se tem o pleno
desenvolvimento dos grãos, principalmente a partir de R5, que é o início da formação
e enchimento, a disponibilidade hídrica passa a ter papel importante sobre a qualidade
final dos grãos. Para o período de maturação e pré-colheita, teve-se boa distribuição e
quantidade elevada de chuvas, o que pode ter afetado diretamente a qualidade final
do produto.
Na safra 2017/18 observou-se melhores condições para formação dos grãos
dentre as três safras analisadas, tanto que os maiores valores para massa específica
aparente foram observados nesta safra. Foi constatado boa distribuição das chuvas
tanto para os estádios vegetativos, quanto para os reprodutivos. No período de
maturação e pré-colheita observaram-se índices pluviométricos bem distribuídos, tidos
como condições ideias para qualidade final dos grãos.
O valor médio de massa específica aparente entre todos os materiais e anos
analisados foi de 691,72 kg m-3, sendo o maior valor observado na safra 2017/18
(728,26 kg m-3). Em estudos realizados na região Médio-Norte de Mato Grosso foram
32
quantificados valores de massa específica aparente. Prado (2016) observou em seu
estudo uma variação de 642 a 708 kgm-3; para Sales (2017) os valores foram próximos
a 680 kgm-3; Pereira (2017) encontrou valor médio de 709,31 kg m-3; e Cecatto (2017)
obteve valores próximos a 720 kg m-3. De acordo com Ruffato et al. (2017) em seu
estudo sobre qualidade pós-colheita da soja produzida no Paraná e no Mato Grosso
na safra 2015/2016, os valores de massa específica aparente podem variar em uma
ampla faixa.
O valor médio de massa específica aparente, mostrou ser inferior ao valor de
referência utilizado que é de 800 kg m-3, conforme descrito por Domingues et al.
(2005).
A massa específica unitária aumentou ao longo dos anos avaliados (Figura 6),
sendo este aumento de 7,05 e 5,69%, do primeiro ano agrícola para o segundo e do
segundo para o terceiro, respectivamente.
Figura 8. Massa específica unitária de grãos de soja de diferentes cultivares produzidas na
região médio-norte de Mato Grosso, nos anos safras 2015/16, 2016/17 e 2017/18.
Verifica-se que houve maior dispersão entre valores de massa específica
unitária nas safras 2016/17 e 2017/18, onde as mesmas apresentaram uma variação
de 256,9 kg m-3 e 477,21 kg m-3 do maior para o menor valor, respectivamente. Na
safra 2015/16, verificou-se menor amplitude entre os valores. A variação observada foi
de 115,02 kg m-3.
Observou-se para massa específica unitária, médias de 1178,84, 1250,00 e
1344,77 kg m-3, para os anos safras 2015/16, 2016/17 e 2017/18, respectivamente.
Os valores encontrados neste trabalho são condizentes com trabalhos
realizados com soja na mesma região. Furtado et al. (2015) avaliaram em seu estudo
a qualidade física de grãos de soja de cultivares de Intacta e obtiveram valores
variando de 1.217,38 a 1.290,73 kg m-3; Ruffato et al. (2008) encontraram um valor
médio de 1.208 kg m-3; e Sales (2017) obteve variação de 1.157,4 a 1.200,18 kg m-3.
33
A porosidade da massa de grãos que é relacionada as massas específicas
aparente e unitária apresentou redução de valores entre os anos safras analisados
(Figura 7), as médias observadas foram 59,46, 53,70 e 52,87% e a faixa de variação
foi entre 55,87 a 61,48%, entre 49,28 a 58,49% e entre 41,98 a 57,65%, para os anos
safras 2015/16, 2016/17 e 2017/18, respectivamente.
Para Araújo et al. (2014) conhecer a porosidade de uma massa de grãos é uma
ferramenta extremamente importante no dimensionamento de silos, contêineres,
caixas, embalagens e unidades transportadoras.
Figura 7. Porosidade de grãos de soja de diferentes cultivares produzidas na região médio-
norte de Mato Grosso, nos anos safras 2015/16, 2016/17 e 2017/18.
Verifica-se uma redução de 9,68% de 2015/16 para 2016/17, e de 1,55% de
2016/17 para 2017/18. Para esta variável encontrou-se uma média geral de 55,36%,
valor superior ao encontrado por Lopes et al. (2015), em estudo sobre determinação
das propriedades físicas de grãos de soja com diferentes proporções de impurezas e
defeitos, que obtiveram valor de porosidade de 44,3%. Neste estudo as amostras
encontravam-se limpas, o que pode ter resultado em maior valor.
Segundo Benevides et al. (2014) os menores valores de porosidade podem
exercer influência em atividades de pós-colheita, afetando principalmente o processo
de aeração dos grãos. Quanto menor a porosidade maior será a resistência a
passagem do ar, o que pode interferir no resfriamento em determinados pontos da
massa de grãos, visto que o ar tenderá a seguir o caminho mais fácil, podendo assim,
ocasionar perda qualitativa da massa de grãos.
A variação na porosidade está diretamente associada, a alterações que
ocorrem no tamanho e forma da massa de grãos.
Ainda com intuito de caracterizar os grãos das cultivares de soja produzida em
diferentes anos agrícolas, determinou-se características relativas ao tamanho e forma
34
dos mesmos. Na Figura 8 tem-se a variação de esfericidade e circularidade em
relação as diferentes safras e materiais.
(A) (B) Figura 8. Esfericidade, (A) e, Circularidade (B) de grãos de soja de diferentes cultivares
produzidas na região médio-norte de Mato Grosso, nos anos safras 2015/16, 2016/17 e 2017/18.
Observa-se da Figura 8 que houve redução dos valores de esfericidade e
circularidade entre os anos safras 2015/16 e 2016/17, sendo de 1,87% para
esfericidade, e 1,41%. Do ano safra 2016/17 para 2017/18 as variáveis apresentaram
aumento de 1,33 e 0,33%, para esfericidade e circularidade, respectivamente.
Para Prado (2016) problemas durante o desenvolvimento e formação do grão,
podem afetar o formato do mesmo. A uniformidade dos grãos é importante em
atividades de pós-colheita, pois pode afetar a secagem, armazenagem e
consequentemente qualidade final dos produtos.
Observou-se média geral de 87,04% para esfericidade e 86,47% para
circularidade. Os valores encontrados são bem próximos aos encontrados por Cecatto
(2017) avaliando a armazenagem de soja transgênica e convencional, obteve 89,32%
para esfericidade e, 89,69% para circularidade. Prado (2016) obteve valor médio de
91,16% de esfericidade de e, circularidade de 91,89% de circularidade para grãos de
soja de diferentes cultivares.
Os grãos de soja apresentaram valores acima de 80% de esfericidade e
circularidade para todos os materiais e anos agrícolas avaliados, sendo assim, pode-
se inferir que os grãos se aproximam de uma esfera e são bem regulares. Conforme
citação de Ruffato et al. (2017) grãos que apresentam esfericidade e circularidade
acima de 80% tendem a facilitar as operações de colheita e pós-colheita,
principalmente no que se refere à limpeza dos grãos onde são utilizadas peneiras com
crivos circulares.
35
O diâmetro geométrico dos grãos (Figura 9) em diferentes safras, demonstra
comportamento semelhante entre materiais (cultivares) avaliados.
Figura 9. Diâmetro geométrico do grão, de grãos de soja de diferentes cultivares produzidas na
região médio-norte de Mato Grosso, nos anos safras 2015/16, 2016/17 e 2017/18.
O diâmetro geométrico do grão apresentou média de 6,06, 6,11 e 5,92 mm
para as safras 2015/16, 2016/17 e 2017/18, respectivamente. Os valores variaram
entre 5,08 a 6,40 mm, na safra 2015/16, de 5,67 a 6,83 mm na safra 2016/17 e entre
5,40 a 6,69 mm na safra 2017/18.
A média geral para o diâmetro geométrico do grão foi de 6,03 mm, valor este
superior ao encontrado por Vettorazzi et al. (2015) avaliando a influência de diferentes
formas de aplicação de inóculo nas sementes de soja sobre a produtividade e
propriedades físicas qualitativas do grão, na safra 2014/15, estes observaram valores
para diâmetro geométrico de 5,74 mm. Por outro lado a média encontrada neste
estudo foi menor observada por Pereira (2017) de 6,52 mm.
Outra característica avaliada e relativa ao tamanho do grão, foi o volume. Os
valores são apresentados na Figura 10.
36
Figura 10. Volume do grão, de grãos de soja de diferentes cultivares produzidas na região médio-norte de Mato Grosso, nos anos safras 2015/16, 2016/17 e 2017/18.
É possível observar da Figura 10 que teve tendência de aumento dos valores
de volume do grão entre a primeira e segunda safras analisadas, sendo este aumento
de 2,33%. Porém houve redução da segunda safra para a terceira, sendo esta
redução de 8,42%.
A média geral observada para o volume do grão para os três anos é de 116,40
mm3, com maior valor para o ano de 2016/17 (120,82 mm3). Analisando
separadamente as cultivares, os valores de volume do grão variaram de 167,33 a
69,12 mm3 entre as safras, ou seja, variações importantes e dependentes do material
avaliado.
A dispersão dos valores de volume do grão para safra 2015/16 foi de 68,24
mm3. Nas safras 2016/17 e 2017/18 a variação entre materiais foi de 70,49 mm3 e
78,53mm3, respectivamente, quando considerado o maior e menor valor observado.
Outros trabalhos realizados na mesma região deste estudo demonstram como
o ano safra, bem como materiais avaliados, podem interferir de forma expressiva
sobre esta variável. Pereira (2017) avaliando os sistemas de fungicidas e seus efeitos
sobre a qualidade de grãos de soja, observou valores para volume do grão de 146,72
mm3 na safra 2016/2017. Similar ao observado por Sales (2017) na safra 2015/16, que
encontrou valores entre 133,54 a 152,34 mm3. Os dados obtidos por Ruffato et al.
(2017) na safra 2015/16 foram mais próximos a média geral deste estudo, pois
encontraram valores de volume do grão, em média de 117,60 mm3.
Outra variável física avaliada foi a massa de mil grãos (Figura 11) também em
diferentes safras, demonstrando grande dispersão entre materiais (cultivares)
avaliados.
Figura 11. Massa de 1.000 grãos, de grãos de soja de diferentes cultivares produzidas na
região médio-norte de Mato Grosso, nos anos safras 2015/16, 2016/17 e 2017/18.
37
É possível observar na Figura 11 que a massa de 1.000 grãos apresentou
tendência a redução nas safras avaliadas, ocorrendo decréscimo de 7,06 g entre
2015/16 e 2016/17 e de 28,62 g, entre 2016/17 e 2017/18.
A média geral obtida para a massa de mil grãos foi de 131,54 g, sendo que o
maior valor encontrado foi de 144,69 g, para o ano de 2015/16 e o menor de 77,34 g,
para safra 2017/18. Freitas (2015) encontrou valores semelhantes a média geral para
a soja submetida a diferentes tratamentos com sistemas fungicidas na safra 2013/14,
obtendo variação entre 127 a 143 g. Sales (2017) e Cecatto (2017), também obtiveram
resultados semelhantes em seus estudos, sendo os valores de massa de mil grãos
encontrados de 132 g e 145 g, respectivamente.
Verificou-se grande dispersão de valores para safra 2016/17, apresentando
uma variação de até 95,67 g. Na safra 2015/16 constatou-se uma variação de 76,69 g.
E na safra 2017/18 a variação foi de 76,6 g.
A massa de mil grãos tem extrema importância no que se refere à qualidade de
grãos e sementes, sendo influenciada pelas condições climáticas durante sua
formação e enchimento (FONSECA, 2017). Sendo assim, a variação da massa de mil
grãos ao longo dos anos, pode também ser explicada pelas alterações climáticas
ocorridas entre um ano e outro. Na safra 2015/16, por exemplo, verifica-se uma
situação de déficit hídrico durante o estádio vegetativos da cultura, fator que pode ter
influência no desenvolvimento das plantas.
Na safra 2016/17, como citado anteriormente, foram observados problemas de
distribuição de chuvas durante o período reprodutivo da soja, fato que afeta
diretamente na qualidade dos grãos. Observou-se ainda nesta safra, boa distribuição,
porém com elevada quantidade de chuvas durante a maturação e pré-colheita, o que
pode ocasionar perda de qualidade.
Em relação à safra 2017/18, apesar de ter apresentado os menores valores de
massa de mil grãos a 14 %b.u., foi a que apresentou as melhores condições de
precipitação dentre as três safras estudadas. Observou-se não só precipitação
acumulada ideal durante o período de cultivo, mas também boa distribuição de chuvas
para os estádios vegetativos e reprodutivos, além de boas condições nos períodos de
pré-colheita e colheita.
38
5. CONCLUSÕES
Da análise qualitativa, comparando as principais propriedades físicas de
cultivares de soja, produzidas em diferentes safras, pode-se concluir que:
- As propriedades físicas de grãos apresentaram variação ao longo dos anos, sendo
influenciadas diretamente pelas condições climáticas a que as cultivares são
submetidas a cada safra, porém com tendências de aumentos.
- Houve tendência de redução do valor das propriedades físicas na safra 2016/17,
em decorrência das condições climáticas.
- Todas as propriedades físicas avaliadas apresentaram variação significativa entre
materiais.
- Os valores das massas específicas aparente e unitária variaram de 623,54 a
728,26 kg m-3 e de 1111,87 a 1705,47 kg m-3, respectivamente.
- A dispersão entre valores do diâmetro geométrico do grão foi de 1,75 mm e do
volume do grão foi de 19,03 mm3.
- A massa de 1.000 grãos variou entre 77,34 a 144,69 g, com média geral de 131,54
g.
39
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