Apostila_Plantio UFV

ENG – 338 MECÂNICA E MECANIZAÇÃOAGRÍCOLA

MÁQUINAS DE PLANTIO

PROF. CARLOS ALBERTO VILIOTTI - DEA/UFVPROF. HAROLDO CARLOS FERNANDES – DEA/UFV

Mecânica e Mecanização agrícola – ENG 338Máquinas de plantio

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O plantio compreende a colocação do órgão da planta no solo, de tal formaque ele tenha condição de germinar. O órgão da planta utilizado para suapropagação pode ser: semente, tubérculo ou uma parte do seu corpo, colmo, raiz,etc.

Muitos especialistas consideram as máquinas de plantio como a máquinaagrícola mais importante depois do trator. De um bom plantio depende o sucessode muitas culturas. Se ocorrerem falhas no processo, as culturas serãoprejudicadas diminuindo a produtividade.

1 - NomenclaturaMuitos fazem uma certa confusão entre os termos: semeadora, plantadora e

transplantadora.As semeadoras são máquinas destinadas ao plantio de espécies vegetais,

que se reproduzem por sementes, (ex. milho, soja, arroz, feijão, forrageiras etc.).

Plantadoras são máquinas empregadas no plantio de culturas que sereproduzem por órgãos vegetativos, como as raízes, os colmos, os tubérculos etc.Neste caso, temos a mandioca, a batata, a cana-de-açúcar e determinadasforrageiras.

Plantadora de cana-de-açúcar


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Transplantadora são máquinas destinadas a "plantar mudas" desenvolvidasem viveiros, (ex. eucalipto, café etc.).

Portanto, como plantio as três se propõem a colocar no solo, de maneiraadequada, os órgãos de reprodução dos vegetais, com vistas à sua exploraçãoagrícola.

2 – Preparo do solo para o plantio.Basicamente existem três sistemas de preparo do solo para o plantio

2.1. Preparo convencional de solo.O plantio é realizado sobre solo preparado (aração + gradagens)

2.2. Cultivo mínimoO plantio é realizado em solo preparado com o mínimo de revolvimento e

deixando o máximo de cobertura vegetal na superfície.

2.3. Sistema de plantio diretoO plantio é realizado em solo com revolvimento somente na linha de

plantio.


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3. Fatores que afetam o plantio3.1. Quantidade a ser plantada

O primeiro fator esta relacionado com a quantidade do órgão vegetativo a serutilizada por unidade de área, a população está relacionada com outros fatores,como o tipo de cultura, fertilidade do solo, controle de erva, cultivo e colheita. Aviabilidade das sementes é indicada através da porcentagens de germinação,sobrevivência e pureza.

3.2. Solo• Tipo de plantio (no plano, em camalhões e sulcos)

• Tipo de Preparo ( convencional ou conservacionista )• Teor de água do solo, para que um órgão vegetativo germine, é necessário

que haja disponibilidade de água no solo para que ele absorva a água e ocorra aliberação do embrião.

3.3. Máquina• Mecanismo de cobertura• Mecanismo dosador de sementes• Danos às sementes• Tipo de sulcador• Características do solo

3.4.ClimaEsta relacionado com à estação do ano. Para toda cultura a ser implantada

existe um período ótimo para o plantio, ou seja, uma vez colocada no solo, vaidispor de umidade, temperatura e nutrientes necessários e suficientes para agerminação.

3.5.Operador• Regulagem da máquina;• Velocidade de trabalho adequada e uniforme;• Espaçamento adequado entre as linhas.

4 - Função da semeadoraA função básica da maioria das semeadoras agrícolas é distribuir no solo,

seja ele preparado de forma convencional ou por práticas conservacionistas, umacerta quantidade de sementes com uma disposição pré-determinada. Pararealizar esta função da maneira desejada, as semeadoras devem desempenharas seguintes funções:

no plano

em camalhões

em sulcos


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• abrir um sulco no solo;• dosar a quantidade de sementes e posicioná-las no solo;• cobrir o sulco e firmar o solo ao redor das sementes.

Abertura do sulco Modelagem

do sulco

Distribuição

das sementes

Cobertura

do sulco

Compactação

da semente

As semeadoras devem permitir uma regularidade de profundidade, repartiçãoda semente na linha, espaçamento perfeito, distribuição regular, fácil regulagem,e possibilidade de trabalho a velocidades mais elevadas.

Se a máquina ao mesmo tempo em que dosa e coloca as sementes no solotambém executa a mesma operação para fertilizantes e adubos, a máquina édesignada então por semeadora-adubadora.

5. Classificação das semeadoras5.1. Quanto ao tamanho das sementes

sementes miúdas: sementes selecionadas quanto à massa, por exemplo,quilogramas de sementes por hectare, e geralmente são gramíneas, com exceçãofeita ao milho;

sementes graúdas: selecionadas quanto ao número, por exemplo, númerode sementes por hectare, e geralmente são leguminosas.

ArrozTrigo

Milho

Feijão

Girassol

Sorgo

Soja


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5.2. Quanto a forma de distribuição das sementesEm linha:Contínua: Sementes distribuídas em linha sem precisão na colocação dassementes – variação no número e posição na linha

De precisão: Sementes dosadas, espaçamento uniforme, com pequena variaçãodo número e posição das sementes na linha.

A lanço• terrestres: sementes soltas ao acaso no solo pelo homem ou por máquinastracionadas por trator;


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• aéreas: sementes soltas ao acaso no solo por aviões ou helicópteros

5.3. Quanto à forma de acionamento

manuais: acionadas exclusivamente pelo homem, o mais comum é a “matraca”.

tração animal: tracionadas por animais;

tratorizadas: acionadas e deslocadas pelos tratores agrícolas.As semeadoras acionadas pelo trator são as mais utilizadas e quanto à forma

de acoplamento ao trator podem ser classificadas como:•• de arrasto: acoplada à barra de tração do trator agrícola;•• semimontada: acoplada aos dois pontos inferiores do sistema de levantehidráulico;•• montada: acoplada aos três pontos do sistema de levante hidráulico.

Matraca


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6 - Funções básicas das semeadoras6.1. Sistema de abertura do sulco - sulcadores

Para uma germinação adequada, a maioria das sementes deve ser colocadaabaixo da superfície do solo e, para isto, o equipamento de semeadura devepossuir um mecanismo para a abertura do solo, ou sulcador. Os sulcadoresdevem manter a regularidade de profundidade nas várias condições do solo. Casoa semente seja lançada muito rasa ou profunda, ela pode não germinar porque ascondições ambientais podem não favorecer.

Os principais tipos de mecanismos de abertura de sulco são:

•• Sulcador de facãoÉ uma peça desprovida de elementos móveis, sendo o sulco aberto quando o

mesmo desliza no solo. É utilizada em terrenos que tenham sido preparadosconvencionalmente, sem restos de cultura. A lâmina é composta de duas chapasmetálicas, que vão se abrindo para até quando a parte recurvada termina,formando duas asas que ladeiam uma abertura por onde passam as sementes.Na parte superior das asas existe um tubo, ao qual se liga a extremidade inferiordos duto condutores de sementes.

Arrasto Arrasto ligado a TDP

Montada


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•• Sulcador de disco duplo É indicado para as áreas de semeadura direta ou local de cultivo convencional,

onde existam grandes quantidades de restos de cultura na superfície. Sendoconstituído de peças móveis, não sofre "embuchamentos". Na montagem, osdiscos planos são colocados em ângulo num suporte central, por meio demancais de rolamento. O ângulo entre os discos pode variar entre 9 e 120.

O sistema de disco duplo permite a abertura em terrenos pesados e terrasnovas ou mal preparadas, além dos locais com restos de cultura. Possui limpadorque evita o acúmulo de terra entre os discos, permitindo uma penetração maiseficiente na abertura dos sulcos. Certos tipos são articulados individualmente paraacompanhar as ondulações do terreno e dar opções de diferentes regulagens deprofundidade. Molas verticais ou diretas permitem maior precisão e constância naprofundidade do depósito da semente. O sulcador de disco duplo pode fazer umsulco em forma 'V" quase perfeito, para que a semente fique em contato maisdireto com o solo firme. As rodas de profundidade, quando dispostas a seu lado,firmam o solo em torno da semente, criando ambiente perfeito entre as sementese a terra.

Facão

Disco duplo


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•• Sulcador de enxada:Os sulcadores tipo enxada têm desarme automático, sendo indicados para a

abertura de sulcos em solos úmidos, pesados e pegajosos.

As combinações de sulcadores, tipo disco com facão, procuram reunir asvantagens de ambos. Os discos são montados de modo a envolver o facão,cortando os restos de cultura. Já o facão mantém o solo afastado o temposuficiente para a semente se colocar no fundo do sulco, antes que a terra soltacaia.

6.2. Sistema de dosagem das sementesUm taxa de distribuição de sementes controlada, como por exemplo,

sementes por hectare, ou quilogramas por hectare, é desejada durante aimplantação da maioria das culturas para obter a melhor produtividade. Adosagem das sementes é considerada uma das principais funções de qualquersemeadora.

Se a cultura é implantada em linhas distantes suficientes para permitir aoperação de máquinas, como cultivadores, isto é um tipo de semeadura em linha,utilizada para culturas de milho, soja, feijão e sorgo.

A distribuição em linha é realizada por semeadoras de linha de precisão, emque existe espaçamento predeterminado entre linhas e sementes.

Se o espaçamento entre linhas é pequeno demais para permitir o cultivo ououtras práticas culturais, isto é um tipo de semeadura com cobertura total da área,utilizada para culturas de grãos, gramíneas e leguminosas, como trigo, aveia,sorgo, arroz, cevada, centeio, alfafa, feijão e soja.

Facão e disco duplo


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A distribuição com cobertura total é realizada por semeadoras de linhacontínua, em que existe apenas espaçamento predeterminado entre linhas, esemeadoras a lanço.

6.2.1. Sistema de distribuição das semeadoras de linha de precisãoA função deste sistema é selecionar as sementes individualmente do depósito

numa taxa pré-determinada. Os principais sistemas de distribuição podem seragrupados em: mecânicos, que retira uma a uma semente do reservatório epneumáticos, que utilizam do vácuo ou do ar, para retirar a semente doreservatório.

Os dosadores mecânicos podem ser de correia sem fim ou disco, que possuium número variável de orifícios, situados à mesma distância do centro, euniformemente distribuídos na circunferência. O disco pode estar colocado emtrês posições diferentes: horizontal, inclinada e vertical

•• Mecanismo de disco dosador horizontalO disco dosador possui aberturas ou células e gira no fundo do depósito de

sementes. Assim que o disco gira, as sementes caem nas células do disco. Se ascélulas do disco forem do tamanho apropriado, somente uma semente cairá emcada célula. O mecanismo dosador localizado no fundo do reservatório funcionada seguinte maneira: para evitar que as sementes em excesso passem para oorifício de saída existe um dispositivo de interrupção, trata-se de uma lingüetapressionada por mola evitam que mais de uma semente caia no tubo dedescarga.

Os discos são discriminados pelo tamanho dos furos, pelo número de furos epela espessura. Os discos podem ter furos redondos, oval ou encaixes abertosem sua borda. Um disco-base posiciona o disco de semente na altura correta emrelação ao conjunto interruptor de sementes, para que não exista folga entre odisco e os batedores, o que poderia ocasionar passagem de grãos em excesso..

Disco dosador de sementes horizontal

Dispositivo deinterrupção

Disco

Exemplo: 7,5 - 90 - 5,5

Número defuros

Espessura dodisco (mm)

Tamanho dos furos (mm)Comprimento X largura e/oudiâmetro


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•• Mecanismo dosador de disco verticalPossui em sua periferia várias células, cujo tamanho é compatível com a da

semente utilizada. O disco gira dentro de um depósito, em contato com assementes. Apenas uma semente se aloja em cada célula, conseguindo-se, comisso, um espaçamento uniforme entre as sementes no solo.

Vista em corte do disco

Disco para oplantio de soja

Especificaçãodo disco7,5 - 90 - 5,5

Disco para oplantio de milho

Vista em corte do disco

Especificação dodisco9,5/13,5 - 28 - 5,5

Discobase

Detalhe doconjuntointerruptor


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Este tipo de mecanismo dosador pode apresentar duas variaçõesdenominado mecanismo dosador de sementes para milho, tipo dedos prensores;e mecanismo distribuidor de sementes para soja, tipo copo alimentador. Os doisselecionam e encaminham as sementes para os condutores na proporçãoescolhida.

•• Mecanismo dosador de disco vertical do tipo dedos prensoresDevido ao inconveniente da necessidade de se trocar os discos de sementes

cada vez em que as sementes forem trocadas, e a dificuldade de se obter o discoapropriado para as dimensões da semente, o mecanismo de dedos preensores foidesenvolvido.

O mecanismo de dedos preensores possui cerca de doze dedos pressionadospor molas, que são abertos ou fechados por ressaltos à medida que gira. Asemente é alimentada do depósito para um reservatório por gravidade. Assim queo dedo prensor se move através das sementes no reservatório, ele se fecha eprende a semente entre o dedo e um prato estacionário. Com o giro domecanismo do dedo prensor, a semente passa por uma abertura no pratoestacionário liberando-a para o mecanismo de posicionamento da semente.

•• Mecanismo dosador de disco inclinadoO disco de sementes trabalha em posição inclinada. As sementes são

elevadas do fundo do reservatório até a bica localizada no topo do planoinclinado, sobre o qual o disco gira.

Mecanismo dosador de disco vertical

Mecanismo dosador dedisco vertical com dedosprensores.


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A transferência das sementes para o dispositivo de deposição é feita sem oauxílio de dispositivos mecânicos. As sementes são presas nos furos dos discos eelevadas à medida em que o disco gira. Chegando à parte superior, umderrubador de sementes força a sua saída, através da mangueira condutora. Aeliminação é feita por gravidade, sem quebrar a semente, permitindo umadistribuição uniforme e precisa. Devido à sua inclinação, o excesso de sementes,que poderiam se alojar num mesmo furo, escorrem, conseguindo-se, assim, umamaior regularidade na semeadura. Este sistema não utiliza o interruptor e omartelete, não provocando atrito com a semente.

•• Mecanismo dosador de correia sem-fim Uma correia com diversificado número de orifícios, cujo diâmetro varia com a

semente, desloca-se recolhendo, no interior do reservatório, apenas uma sementeem cada orifício. Um sistema apropriado retira o excesso, que eventualmentepoderia alojar-se no mesmo orifício. São mais indicados para culturas comsementes delicadas. Devido ao fato de as sementes serem liberadas do sistemadosador bem próximas ao solo, obtêm-se boa precisão e distribuição, pois a alturade queda livre das sementes é pequena.

Mecanismo dosador de disco inclinado

Tipos de corrente sem fim


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•• Mecanismo dosador pneumático⇒⇒ de pressão

Um disco vertical que gira, montado em cada unidade de linha, apanha asemente de um reservatório localizado na base do disco. As sementes sãofornecidas ao reservatório do depósito. A pressão do ar, fornecida por umventilador central, ou por ventiladores montados em cada linha, mantém asemente presa em orifícios, localizados ao longo da circunferência do disco. Umdispositivo de corte de pressão é responsável pela queda da semente em um tuboem direção ao solo.

⇒⇒ de vácuoA seleção individual de sementes é feita da mesma maneira do sistema de

pressão de ar. Neste caso, as sementes são mantidas presas nos orifícios porcausa da pressão atmosférica do ar porque a pressão no lado contrário dassementes é reduzida por vácuo criado por um ventilador. Um dispositivoeliminador é usado para retirar sementes em excesso que estejam aderidas aosorifícios.

6.2.2. Sistema de distribuição das semeadoras de linha contínuaCulturas implantadas com semeadoras de linha contínua são geralmente de

alta produtividade. Os principais sistemas de distribuição são:•• cilindro canelado; o cilindro canelado apresenta uma série de dentes dispostosnum cilindro que gira sob o depósito de sementes. A exposição de mais ou menosárea de dentes, a abertura da passagem inferior do depósito e a troca de

Dosador pneumáticode pressão

Dosador pneumáticode vácuo


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engrenagens na transmissão são as principais regulagens deste tipo demecanismo.

6.2.3. Sistema de distribuição das semeadoras a lançoAs semeadoras com sistema de distribuição a lanço não contém mecanismos

de abertura de sulco, logo, o solo deve estar totalmente preparado por algumimplemento como uma grade de discos. Estas semeadoras também nãoapresentam mecanismos de fechamento dos sulcos, que devem ser fechados poralgum outro tipo de implemento, como uma grade de dentes ou equipamentosimilar.

O sistema de distribuição a lanço consta de um depósito, com aberturainferior regulável que permite a queda das sementes, e discos giratórios,acionados pela TDP, com aletas que espalham as sementes centrifugamente.

6.3. Sistema de cobertura do sulcoA cobertura do sulco e a leve compactação do solo contra as sementes são

essenciais para a germinação e a emergência das sementes. Para se ter certezaque a semente está em contato com o solo e não está caindo em espaço vazio, acama da sementeira deve ser bem preparada e partículas finas do solo devemcobrir a semente.

Os principais mecanismos de cobertura do sulco são:

Canhão centrífugo Rotor centrífugo

Cilindro canelado


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A enxada é mais utilizada em solos pegajosos e úmidos. O sistema decobertura de chapa é o mais barato e trabalha bem em solos preparos de formaconvencional. Porém, solos úmidos tendem a se aderir neste tipo de mecanismo.

Sistemas de cultivo mínimo requerem o uso de discos para obter solo solto osuficiente para cobrir as sementes. Outro tipo de sistema de cobertura é acorrente que é conectada na traseira da linha distribuidora, esta mais utilizadapara sementes miúdas.

Com o objetivo de compactar levemente o solo ao redor da semente, rodas deborracha são utilizadas na parte posterior da unidade semeadora. Estas rodas,além de compactar o solo, auxiliam também no processo de cobertura do sulco epodem também ser utilizadas no controle de profundidade da unidade semeadora.

Enxada

Chapa

Disco

Corrente


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6.4. Mecanismos de distribuição de fertilizantes das semeadorasA aplicação de fertilizantes deve ser feita aproximadamente 5 cm abaixo e ao

lado da linha das sementes. Os principais mecanismos de distribuição defertilizantes são:•• disco horizontal rotativo;

Disco rotativo liso acoplado que gira contra uma lingüeta, que direciona oadubo para o orifício de saída

1 – Disco2 – Lingüeta raspadora3 – Orifício de saída4 – Base

•• rotor dentadoRotor montado no fundo do depósito que gira sobre uma placa de apoio que

contém o orifício de saída do adubo.

Rodas compactadas de borracha

Rotor dentado


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•• dosador helicoidalParafuso sem fim colocado sob o depósito de adubo, com a quantidade

determinada por um conjunto de engrenagens.

•• rotor vertical impulsor; Seções impulsoras que agitam e impulsionam o adubo para a janela de saída

1 - Rotor2 - Eixo3 - Depósito

•• cilindro canelado.

Detalhe Parafusosem fim

Detalhe do rotorimpulsor


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• Correias ou correntesTrabalham no fundo do depósito dosando o material por meio de uma janela

com abertura regulável

7 - Marcadores de ruaSua utilização é muito importante, pois, por meio deles, consegue uma

semeadura com espaçamento uniforme, que mais tarde facilitará os tratosculturais e a colheita.

São constituídos de barras articuladas que têm, em suas extremidades livres,discos côncavos, que marcam ou riscam o chão. O risco servirá como guia paraque o tratorista possa executar facilmente as passadas de ida e volta, mantendouma distância uniforme entre as linhas.

O posicionamento do disco marcador refere-se à distância entre o disco e alinha de plantio do mesmo lado. Esta distância é encontrada pela seguintefórmula.

2B1)(N E

D−+

=

onde:D = é a distância do disco marcador do centro da linha da extremidade;E = é o espaçamento da cultura;N = o número de linhas da máquina;B = bitola do trator.

Detalhe da correnteno fundo do


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8 - Semeadoras para plantio diretoCom relação às semeadoras-adubadoras de plantio direto, o fator peso torna-

se crucial, devendo ter, em cada disco, uma carga superior à das máquinas deplantio convencional. Todavia outras características podem diferenciar a maioriadas máquinas empregadas em plantio direto, ou seja; discos cortadores de palhana frente de cada unidade de plantio, uso de discos desencontrados parafertilizante e sementes, uso de molas para aumentar a pressão sobre os discos edisposição alternada das unidades de plantio para evitar embuchamento. Osdiscos desencontrados para distribuição do fertilizante podem ser substituído porum facão fino, no qual penetra melhor em solo seco, todavia requer maiorpotência do trator.

9 - Exercícios1) Determinar a quantidade de adubo a ser aplicado por volta da roda motriz:Dados:Espaçamento = 0,9mQuantidade de adubo recomendada = 400 kg/haRoda de borracha ranhuradaDiâmetro da roda motriz = 0,7m

a) Distância a ser percorrida pela máquina para realizar 1,0 hectare (L).

L = 10.000 (m2/ha) ; onde E = espaçamento (m) E (m) L = distância percorrida (m/m)

L = 10.000 = 11.111,11 m/ha 0,9

Semeadora-adubadora para plantiodireto

Disco decorte paraa palhada


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b) Quantidade de adubo aplicado por metro linear (Qm):

c) Quantidade de adubo considerando a patinagem da roda motriz (Qc):Tipo de roda Patinagem (%)Borracha lisa 8

Borracha ranhurada 4Ferro liso 12

d) Quantidade de adubo aplicado por volta da roda motriz (Qv)

2) Determinação da quantidade e espaçamento entre sementes:Dados:População desejada (estande) = 60.000 plantas / hectare;Espaçamento = 0,90 mPoder germinativo (G) = 90 %Pureza das sementes (P) = 98%Índice de sobrevivência (V) = 90 %Capacidade de enchimento do disco (C) = 90%Patinagem (Pt) = 4 %a) Número de sementes por ha (NS):

Qm = q * 1000 onde: Qm = quantidade de adubo por metro linear (g/m)L q = dosagem recomendada (kg/ha)

L = distância percorrida para 1 ha (m/ha)

Qm = 400 * 1000 = 36g/m 11.111,11

Qc = Qm * P (%), onde Qc = quantidade de adubo corrigida (g/m) Qm = quantidade de adubo por metro linear (g/m) P (%) = patinagem

Qc = 36 * 1,04 = 37,44 g/m

Qv = Qc * Prm, onde Qv = quantidade de adubo aplicado por volta (g/volta) Qc = quantidade de adubo corrigido (g/m) Prm = perímetro da roda motriz (m/volta)

Prm = π * D ⇒ 3,14 * 0,7 = 2,198 m

Qv = 37,44 * 2,198 = 82,3 g / volta

Para se obter esta quantidade basta girar a roda (por exemplo 10 voltas) e pesar oadubo que caiu ( neste caso 823 g por 10 voltas)


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b) Número de sementes por metro linear (NSM)

c) Espaçamento entre sementes (EES)

NS = estande G * P * V

NS = ___ 60.000_______ = 75.595 sementes / ha 0,9 * 0,98 * 0,9

NSM = NS ; onde NS = número de sementes por hectare L L = distância percorrida por 1,0 ha (m/ha)

L = 10.000 = 10.000 = 11.111,11 m/ha E 0,9

NSM = 75.585____ = 6,8 sementes / m 11.111,11

EES = ____1___ * C * Pt NSM

EES = _____1____ * 0,9 * 0,96 = 0,127 m /sementes 6,8

EES = 12,7 cm /sementes

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