Tecnología de Aplicación: Problemas y Oportunidades con Bombas de Mochila incluyendo la Válvula CFV TM o la Válvula de Flujo Constante

Transcripción

1 Tecnología de Aplicación: Problemas y Oportunidades con Bombas de Mochila incluyendo la Válvula CFV TM o la Válvula de Flujo Constante David McAuliffe y Vanesa P. Gray 1 Resumen Los pequeños agricultores y otros aplicadores mantienen un alto nivel de interés en los pulverizadores de palanca o bombas de mochila debido a su versatilidad, costo y diseño. Sin embargo, este equipo puede llevar a una mala aplicación de productos químicos y a un control inefectivo de la peste problema. En el presente trabajo se discute el diseño, construcción y limitaciones de las bombas de mochila. La falta de control en la presión de operación es el mayor limitante en el uso de estos pulverizadores de palanca. Esta falta de control puede llevar a tasas de flujo (dosis) variables del líquido asperjado, patrones de aspersión y tamaño de gota asperjada inconsistentes, todo lo cual afecta la cobertura de la aspersión y la perfomance del producto químico. La presión de operación variable también puede afectar la deriva de las partículas asperjadas, reduciendo la cobertura del cultivo e intensificando la exposición del aplicador a los químicos. La válvula CFValve TM es un producto diseñado para mantener una presión de aplicación constante en la boquilla de los equipos manuales de fumigación. Esta válvula permite al operador realizar una aspersión cuidadosa y precisa a una tasa de flujo constante. Cuando se usa en combinación con boquillas apropiadas, la válvula permite realizar aspersiones de una característica consistente a través de toda la aplicación y en condiciones óptimas para el control químico de la peste. Se discute la función de la válvula CFValve TM y los beneficios de su uso. Se indican recomendaciones para el uso de la válvula en las aplicaciones de fungicidas. Abstract McAuliffe, D.. and Gray, V.P Application technology: Problems and opportunities with knapsack sprayers, including the CFValve TM or constant flow valve. Pages in: Proceedings of the International Workshop on Complementing Resistance to Late Blight (Phytophthora infestans) in the Andes. February 13-16, 2001, Cochabamba, Bolivia. GILB Latin American Workshops 1. E.N. Fernández-Northcote, ed. International Potato Center, Lima, Peru. Small-scale farmers and other applicators maintain a high level of interest in the lever-operated knapsack because of its versatility, cost and design. However, this equipment can lead to misapplication of chemicals and ineffective control of the target pest. The design, construction and limitations of the lever-operated knapsack sprayer are discussed. Lack of pressure control is the single biggest limitation in the use of these sprayers. Lack of pressure control can lead to variable flow rates (dosages) of chemical preparations, inconsistent spray pattern and spray droplet size, all of which affects spray coverage and chemical performance. Variable pressure can also influence the drift of spray particles reducing crop coverage and exacerbating worker exposure to the chemicals. The CFValve is a product designed to maintain constant pressure at the nozzle for manual spray equipment. This valve allows an applicator to apply a careful, directed spray at a consistent rate. When used in combination with appropriate nozzles, the valve allows consistent spray characteristics throughout the entire application optimally suited for chemical control of the pest. The paper discusses the function of the CFValve and the benefits of using the device. Recommendations for using the valve with fungicide applications are provided. 1 Global Agricultural Technology & Engineering, LLC West Newport Center Drive, Deerfield Beach, FL, 33442, USA. C.Elec: vgray@gate-llc.com Componentes del Manejo Integrado del Tizón 81

2 Introducción Las bombas de mochila (pulverizadores de palanca) constituyen el tipo más común de equipo de aplicación usado para la protección de cultivos en los países en vías de desarrollo. Sin embargo, es difícil lograr aplicaciones precisas y consistentes de pesticidas debido a que este equipo de pulverización tiene poca o ninguna capacidad para la regulación de la presión. Como resultado, se realiza una aplicación inadecuada de los químicos protectantes, lo cual genera resultados biológicos deficientes, exposición innecesaria a los químicos del operador y del medio ambiente, desarrollo de resistencia a los pesticidas y gastos adicionales a la limitada economía de los agricultores. La mochila de aplicación ofrece varias ventajas a los pequeños agricultores y seguirá siendo el método simple más importante para la aplicación de químicos por estos agricultores. Solucionar el problema del control de presión y flujo de la mochila de palanca potenciaría sustancialmente los beneficios del equipo. En el presente documento, se discuten la función, ventajas y limitaciones de la bomba de mochila. También el desarrollo y utilidad de una válvula de flujo constante que aporte el control de presión y flujo que tanto necesitan las mochilas de aplicación. Bombas de Mochila de aplicación a palanca El diseño de los pulverizadores de mochila convencionales ha variado poco desde que éstos aparecieron por primera vez a fines de los 1800 (Matthews, 1969). Sin embargo, se ha mantenido un gran interés en este tipo de equipo, ya que su versatilidad en el empleo con diversos tipos de pesticidas lo hace funcional para los requerimientos y recursos de pequeños agricultores que desean incrementar su productividad agrícola bajo las difíciles condiciones de los países en desarrollo. Las nuevas innovaciones en plásticos y metales, que lo hace más liviano y con un bombeo más eficiente, han hecho que la mochila de aplicación sea más fácil de usar, particularmente en áreas con excesivo calor y terreno dificultoso. Ya que actualmente existe a la venta una amplia gama de marcas y diseños ergonómicos, el agricultor o el aplicador de pesticidas puede seleccionar uno que se acomode a su estatura o capacidad física. Descripción Una mochila de bombeo manual (Figura 1) consiste en un tanque de 10 a 20 litros de capacidad, que se lleva en la espalda con 2 correas ajustables al hombro (Figura 1). La palanca de bombeo, situada sobre el hombro o debajo del brazo, acciona una bomba de pistón o diafragma. Frecuentemente, se puede adaptar la palanca que va bajo el brazo para usarla a la derecha o a la izquierda. Algunas veces viene con una muñequera que se usa como soporte, se sujeta firmemente el tanque en su lugar y se asegura que la energía de bombeo del operador se transfiera más fácilmente de la palanca a la bomba. Lo más común es que la bomba vaya en el interior del tanque para evitar daños, pero algunas veces va fuera de éste, lo que permite un mantenimiento más fácil. Figura 1. Componentes principales de una bomba de mochila manual. 82 Tecnología de Aplicación: Problemas y Oportunidades con Bombas de Mochila...

3 Cap= tapa; Piston pump sprayer= pulverizador de bomba de pistón Diaphragm pump sprayer= pulverizador de bomba de diafragma Tank filter= filtro del tanque Shoulder strap bracket= correas ajustables al hombro Tank of 15 or 20 l capacity= tanque de 15 o 20 l de capacidad Pressure chamber= cámara de aire a presión Dip tube= tubo de desfogue Pump cylinder= cilindro de la bomba Piston seal= sello del pistón Exit valve = válvula de salida Inlet valve= válvula de entrada Elastomer diaphragm= diafragma elástomero Pump lever= palanca de bombeo Trigger valve= válvula del gatillo o disparador Lance= lanza Para manejar una mochila de aplicación, se necesita bombeo constante y la decisión de emplear una bomba de pistón o diafragma debe basarse en el tipo de aplicación que se realizará. Para la aplicación de insecticidas y fungicidas, se prefieren las bombas de pistón, ya que éstas alcanzan presiones de 2.0 bar o mayores (FAO, 1994) con relativa facilidad. Al retroceder la palanca, la solución de fumigación pasa a través de una segunda válvula hacia una cámara de aire o presión. Esta cámara de aire forma parte del pistón de muchos pulverizadores. Estructuralmente, la cámara de aire es un componente importante de la bomba de mochila. El aire queda atrapado en parte de la cámara de presión y se comprime a medida que se fuerza el ingreso del líquido en ella. En consecuencia, a medida que la presión aumenta en la cámara de aire, el líquido es dirigido a un tubo de desfogue y manguera, pasa a una válvula en el disparador (gatillo) y, a través de la lanza, llega a la boquilla (FAO, 1994, Matthews, 2000). Aunque el tamaño de la cámara de presión varía según los diversos tipos de mochilas de aplicación (160 a 1300ml) (Matthews, 2000), la cámara de aire debe ser tan grande como sea posible y tener, por lo menos, 10 veces la capacidad de la bomba (FAO, 1994, Matthews, 2000). Independientemente de las dimensiones de la cámara de presión, las fluctuaciones en la presión serán el resultado de la acción de bombeo del aplicador, pero empeorarán considerablemente si la capacidad de la cámara de presión es inadecuada (Matthews, 2000). Cuando la capacidad de desplazamiento de la bomba y la capacidad del cilindro de presión son reducidas, se requiere mayor esfuerzo para hacer funcionar el pulverizador, especialmente a presiones mayores (Matthews, 1969). Las bombas de diafragma tienen un diafragma elastómero flexible que usualmente está ubicado en la base del tanque, en lugar de un pistón sellado. Debido a que el diafragma tiene un movimiento ascendente y descendente limitado, por lo general este tipo de pulverizadores es menos eficiente: requieren mayor fuerza en la palanca que las bombas de pistón y un mayor número de bombeos por minuto para lograr un buen rendimiento en volumen por hora, a diversas presiones y con diversas boquillas (Matthews, 1969). Por lo tanto, las mochilas de aplicación con diafragma son más adecuadas para aplicaciones a baja presión. Oportunidades A diferencia de otros equipos mecánicos más grandes o de acoplado (a tractor, p.ej.), el equipo manual permite una mayor maniobrabilidad a través de los cultivos, que a menudo se encuentran situados en terrenos variables. Mientras que con el equipo mecánico se debe hacer tratamiento de áreas completas durante la aplicación, la mochila pulverizadora permite que la preparación rociada vaya directamente al objetivo biológico y con ello le permite al operador reducir la cantidad total de pesticida aplicado tanto como sea posible (FAO 1994). En consecuencia, este tipo de mochilas le permite al pequeño agricultor ser más eficiente y selectivo en el uso de químicos de lo que podría ser con un equipo mecanizado. El costo relativamente bajo de la mochila de aplicación requiere una inversión mínima en comparación con otras opciones de equipos de aplicación. Sin embargo, el mantenimiento y la durabilidad desempeñan un papel crucial en la función y la vida útil de una mochila de aplicación. La mayoría de los agricultores seleccionan una mochila en base al precio y la facilidad para encontrarla. Cuando éstas son usadas en el campo durante varias horas al día por varios días a la semana, el significativo estrés sobre varios de sus componentes reduce drásticamente su eficiencia y duración (Matthews, 1969). Dificultades de Componentes del Manejo Integrado del Tizón 83

4 mantenimiento tales como la falta de tiempo, el empleo de herramientas inadecuadas, la falta de capacitación técnica y la suficiente disponibilidad de repuestos, reducen la importancia del costo inicial. Por lo tanto, los criterios para elegir una bomba de mochila deberían basarse en la facilidad de operación, la confiabilidad, la durabilidad y los requerimientos simples de mantenimiento (Matthews, 1969). Problemas La mayor y simple limitación para la operación de una bomba de mochila es la falta de control de presión. Estas mochilas varían mucho en relación a la capacidad de presurización entre diferentes marcas e inclusive entre diversos modelos de la misma marca (Matthews, 1969). Las variaciones en la presión son el resultado de varios factores y tienen un efecto perjudicial sobre la consistencia del patrón de rociado de la boquilla y, por consiguiente, sobre la calidad general de la aplicación del pesticida. Fluctuaciones de presión Junto con la construcción particular del pulverizador, la fuerza que el operador ejerce sobre la palanca y la frecuencia de acción de bombeo (longitud y velocidad del bombeo) son quizás los factores que más afectan a las fluctuaciones de presión en las mochilas de aplicación. A medida que la presión varía en la boquilla, el flujo de la preparación de aplicación fluctúa significativamente, lo que da por resultado una aplicación de sustancias químicas en dosis inconsistentes. La inconsistencia en la dosis y en los volúmenes de rociado reducen la efectividad biológica y económica de las aplicaciones de pesticidas con bombas de mochila. Dependiendo del tamaño y tipo de la boquilla, la presión de operación de una pulverizadora puede tener un efecto significativo en el ángulo de descarga. Además de la inconsistencia en la tasa de flujo, las fluctuaciones de presión en la boquilla contribuyen a inconsistencias en el patrón de rociado y la cobertura de los objetivos (plagas, cosechas o suelo). Cuando la presión aumenta con el movimiento descendente de la palanca, el ángulo de descarga de la boquilla se incrementa y cubre un área más amplia. Esta es el área de cobertura o de descarga de la pulverización. El área de cobertura se reduce a medida que la presión en la boquilla desciende, como cuando el operador relaja su tasa de bombeo. Los patrones variables creados por estas fluctuaciones de presión son especialmente notorios con las boquillas de tipo abanico plano, que se clasifican de acuerdo a su ángulo de descarga y su tasa de flujo. Por ejemplo, una boquilla de abanico plana 8002 está diseñada para crear un ángulo de 80 y tiene una tasa de flujo de 0.20 galones por minuto, a una presión de aproximadamente 3 bar (44 psi). Si una boquilla 8002 es operada a aproximadamente 1 bar (15 psi), el ángulo de descarga cambia a 65 y la tasa de flujo declina a 0.12 galones por minuto (Figuras 2A, 2B). Cuando estos tipos de boquillas son usadas para aplicaciones extensas, se recomienda un traslape de 30% del patrón de rociado para lograr una buena cobertura, lo cual es extremadamente difícil de conseguir cuando el área de descarga fluctúa. Figura 2A. Fluctuaciones en la presión de operación de una bomba de mochila y su efecto en el ángulo de aspersión. 84 Tecnología de Aplicación: Problemas y Oportunidades con Bombas de Mochila...

5 Figura 2B. Fluctuaciones en la presión de operación de la bomba de mochila manual y su efecto en el abanico de cobertura de la aspersión. Para lograr aplicaciones de productos químicos precisas y de calidad, es esencial calibrar el equipo de aplicación con habilidad. La calibración en sí depende de que, de la boquilla, salga una tasa de flujo y amplitud conocida y consistente. La calibración del pulverizador se basa en la premisa de que la tasa de flujo y la presión deberían ser constantes. Sin un mecanismo para regular la presión, la tasa de flujo puede promediarse por minuto, pero los cambios en la tasa de flujo durante la aplicación hacen imposible lograr aplicaciones consistentes con distribución uniforme de los químicos. Presión y desviación de la descarga Las inconsistencias en la presión de aplicación pueden dar como resultado inconsistencias en el tamaño y gama de la gota. En el movimiento descendente de la palanca, los picos de presión pueden alcanzar hasta 3 a 5 bar (Eng. 1999, McAuliffe, 1999). En combinación con el tipo de boquilla que típicamente se usa para las mochilas de aplicación, este nivel de presión puede provocar la formación de un alto porcentaje de gotas finas con tendencia a la desviación. En un estudio, se evaluó la boquilla de cono hueco Jacto # 12 (Tasa de flujo = 250 ml/min a 1.4 bar (20 psi)) para determinar el espectro del tamaño de la gota a diferentes presiones. A medida que la presión subió por incrementos de 0.70 bar (10 psi) desde 1.40 hasta 5.50 bar (20 a 80 psi), el diámetro del volumen medio (VDM) de la boquilla Jacto fue reduciéndose regularmente de 166 a 116 micrones. El incremento de la presión también generó un incremento significativo del porcentaje de gotas por volumen bajo 150 micrones (McAuliffe, 1999). Ya que se considera que las gotas menores a micrones son propensas a la desviación (Matthews 1997), esta variación aumentó sustancialmente el potencial de desviación. Con el incremento en el potencial de desviación de la sustancia pulverizada, las posibilidades de una deposición fuera de objetivo suben considerablemente (McAuliffe, 1999). Además, las gotas de agua finas tienen una vida muy corta debido a la evaporación, particularmente en áreas secas con excesivo calor (Matthews, 2000), por lo que se reduce la eficacia química. Efectos de la desviación de la descarga Además de ser importante, tanto para la cobertura del objetivo biológico como para la deposición química, el tema de la desviación del pulverizado ha aumentado la preocupación latente a nivel internacional, sobre la presencia de pesticidas en el medio ambiente. Si un pesticida pierde parte de su diluyente debido a la evaporación, queda una pequeña partícula de sustancia química concentrada que puede ser transportada a Componentes del Manejo Integrado del Tizón 85

6 través de largas distancias por las corrientes de aire, algunas veces inclusive hasta varios kilómetros desde el sitio de aplicación (Matthews, 2000). Dichas gotas concentradas que se mueven fuera del objetivo pueden producir contaminación de los cultivos y del medio ambiente, particularmente en áreas sensibles ubicadas cerca de reservorios de agua. La cercanía del aplicador al pulverizado químico en comparación con la que tiene lugar cuando se usan equipos de aplicación mecánicos más grandes o acoplados, y la mayor posibilidad de contaminación con el pesticida son de particular preocupación en el caso de las bombas de mochila (Matthews, 1999). Válvula de flujo constante o CFValve TM Durante mucho tiempo, la importancia del control de la presión para la calidad de la aplicación de sustancias químicas ha sido subestimada y subenfatizada por los fabricantes de sustancias químicas para la protección de cultivos y de mochilas de aplicación. Algunas mochilas pueden venir equipadas con manómetros que, aunque son útiles, no pueden ser considerados como un medio de control de presión. Algunas marcas de mochilas de aplicación tienen una válvula de alivio de presión ajustable. Ya que han sido diseñadas como reductores de presión, éstas trabajan reciclando líquido hacia el tanque a través de un tubo de paso (by-pass) una vez que la presión en la bomba excede un ajuste particular. Las válvulas de alivio de presión proporcionan cierto control de presión, pero se siguen observando fluctuaciones de presión en la boquilla. Además, las válvulas de alivio de presión están ubicadas en el interior del tanque, lo que expone al aplicador a la contaminación cuando intenta hacer los ajustes. Aunque el flujo de retorno puede brindar cierta agitación en el tanque, una vez que la presión de entrada excede el ajuste, la energía gastada por el operador para el bombeo se malgasta. En los últimos tiempos se han producido nuevos mecanismos para mejorar el control de presión y de flujo con equipo manual, pero para que puedan ser utilizados por la mayoría de usuarios de mochilas, habrá que hacerlos más precisos, efectivos, durables, con poca probabilidad de error humano y de un costo asequible, especialmente para los pequeños agricultores con pocos recursos. La CFValve o válvula de flujo constante satisface todos los criterios requeridos por un mecanismo de control de presión. La CFValve fue desarrollada por Global Agricultural Technology and Engineering LLC (G.A.T.E.) y E.I. Dupont de Nemours Co., Inc., con el objetivo de proporcionar una solución específica para las variaciones de presión de las bombas de mochila. Descripción La válvula CFValve (Figura 3) es una válvula de control de presión y flujo diseñada para que el aplicador pueda manejar adecuadamente el flujo de la preparación de aplicación desde la boquilla, asegurando así que la presión de aplicación en la boquilla sea constante, independientemente de las variaciones de presión causadas por la acción de bombeo del aplicador (McAuliffe, 1999). Los principales componentes de la CFValve son los siguientes: 1) una clavo medidor de acero inoxidable, ubicado en el lado de la toma de entrada, 2) una cámara interior que contiene un resorte, y 3) un diafragma hecho de elastómero, que sella la cámara interior (Figura 4). La CFValve trabaja detectando la presión de entrada desde la bomba y la retropresión desde la boquilla, y modula el tamaño del orificio de entrada según sea necesario para mantener una presión de salida constante durante toda la aplicación. La CFValve sirve también como válvula de retención. Una vez que la presión de entrada alcanza la presión de apertura de la CFValve (una presión ligeramente mayor que la presión de regulación prefijada de la CFValve), ésta se abre y mantiene una presión de salida constante a la presión de regulación prefijada. La presión de entrada puede llegar hasta 6 ó 7 bar (Figura 5), pero la presión de salida se mantendrá a la presión de regulación con una variación de 1.5% en la tasa de flujo desde la boquilla. Cuando la presión desciende justo por debajo de la presión de regulación de la CFValve, la válvula se cierra y detiene el flujo completamente. Las válvulas comerciales están hechas de un plástico Delrin R (Marca Registrada de E.I. Du Pont Company) duradero y están disponibles en 4 presiones prefijadas (1.0 bar, 1.5 bar, 2.0 bar y 3.0 bar), con código de colores según la presión (amarillo, rojo, azul y verde, respectivamente). La CFValve es fácil de usar porque no tiene ajustes. Vienen en 5 tamaños de rosca diferentes que se adaptan a la mayoría de bombas de mochila. Se coloca en el extremo de la lanza (antes de la boquilla), es ligera (19 g) y no ocasiona esfuerzo indebido en la muñeca o la mano del aplicador (McAuliffe, 1999). Debido a su diseño lineal, la lanza puede ser manejada como si no hubiera ninguna válvula. 86 Tecnología de Aplicación: Problemas y Oportunidades con Bombas de Mochila...

7 Figura 3. Válvula CFValve y lanza metálica. Figura 4. Sección transversal de una válvula CFValve (Bajo permiso de Sprays International Ltd). Presión de Entrada y de Salida con CFValve de 1.45 bar Boquilla: Lurmark AN1 7 Flujo de boquilla 0.56 l/min a 1.5 bar 6 Presion de Entrada 5 Presion de Salida Presión (Bar) Tiempo (segundos) Data: International Application Technology Group, Rhone-Poulenc GATE LLC - August 17, 1999 Figura 5. Presión de entrada y salida en la boquilla de una bomba de mochila con una válvula CFValve de 1.45 bar y boquilla Lurmark AN1. Componentes del Manejo Integrado del Tizón 87

8 Beneficios Se ha demostrado que la eliminación de las fluctuaciones de presión con la CFValve mejora considerablemente la calidad de las aplicaciones de sustancias químicas con una bomba de mochila. Del mismo modo, se eliminan inconsistencias en la tasa de flujo de la boquilla, patrón de rociado y gama y tamaño de la gota, lo que le permite al usuario aplicar la preparación de aplicación uniformemente en el área tratada (Eng et al., 1999; McAuliffe, 1999). El control de flujo que se logra con la CFValve permite al agricultor calibrar su pulverizador con precisión y aplicar sustancias químicas según las dosis especificadas por el fabricante. El empleo de la CFValve también le permite al usuario seleccionar la boquilla más apropiada para una aplicación en particular. Por ejemplo, debido a que se mantiene la amplitud del chorro, se puede lograr más fácilmente el traslape necesario para las boquillas de abanico plano estándar y mejorar así la cobertura. Se ha comprobado que la CFValve reduce la variabilidad del tamaño de la gota y el número de gotas finas producidas por una boquilla cualquiera (McAuliffe, 1999). La eliminación del potencial de desviación de la descarga es importante para la deposición de sustancias químicas y la cobertura. Cuando el usuario tiene que bajar la palanca, usualmente se produce una sobreaplicación de agua y químicos por la alta presión generada. Cuando se mezclan químicos en base a la concentración, el uso de una CFValve puede reducir el agua y las sustancias químicas en un 28% para los tratamientos superficiales, y en 50% para los movimientos verticales (hacia arriba y hacia abajo) de la lanza entre las plantas maduras individuales. En varios estudios con la CFValve, los niveles de control de plagas mejoraron (Eng et al., 1999) y/o permanecieron iguales (McAuliffe, 1999). Los ahorros en el empleo de sustancias químicas indican que a veces se sobreaplica el pesticida debido a la elevada presión temporal. En los estudios también se ha observado que el manejo del tamaño de la gota por acción de la CFValve mejoró la eficacia con la que las sustancias químicas penetran en la masa foliar, aumentó la probabilidad de deposición en el objetivo y minimizó la desviación (McAuliffe, 1999). La incorporación de la CFValve en una bomba de mochila estándar proporciona beneficios sustanciales al aplicador. Las reducciones en el potencial de desviación de la descarga usando la CFValve han limitado las probabilidades de exposición del trabajador a pesticidas peligrosos. En estudios separados, se encontraron niveles significativamente menores de contaminantes en la frente, brazos y muslos (Shaw, 1999, Eng et al., 1999) de los usuarios que emplearon la CFValve en experimentos controlados de campo. Independientemente del tipo de pulverizador (pistón o diafragma), el desplazamiento de la bomba y la capacidad de la cámara de aire y cilindro de la bomba, el empleo de una CFValve reduce la cantidad de esfuerzo necesario para operar una bomba de mochila y permite un patrón de pulverizado adecuado con cualquier boquilla. El número de bombeos con la palanca disminuye con cualquier presión porque la energía del operador se almacena en el resorte de la CFValve y en la cámara de presión de la bomba. Teóricamente, la CFValve alarga la vida de una mochila de aplicación porque reduce la acción mecánica y el desgaste de la bomba, por lo que esta resulta más eficiente en costo para el agricultor. Por lo tanto, el empleo de una CFValve mejora la eficiencia global de la aplicación, del aplicador y del equipo. Consideraciones El mantenimiento de la bomba de mochila juega un papel importante en la calidad de una aplicación de químicos. La disminución de la eficiencia de una bomba de mochila también tiene influencia sobre el esfuerzo de trabajo necesario para usar una CFValve con un pulverizador. Por ejemplo, si existen fugas en un pulverizador o sus sellos están gastados, es más dificil lograr una presión determinada con o sin una CFValve, que en una bomba de mochila nueva o en buen estado de funcionamiento. El pulverizador debe generar por lo menos suficiente presión para abrir la CFValve en uso. En el caso de presiones altas y pre-establecidas de la CFValve, será más difícil usar la CFValve en un pulverizador de diafragma que con uno de pistón, pues las bombas de diafragma son menos eficientes. Independientemente del tipo de pulverizado, la experiencia de campo ha demostrado la dificultad de conocer la presión de trabajo durante una aplicación. En algunas ocasiones, los aplicadores creían que habían estado rociando a 2.0 bar y aplicando un volumen específico de la preparación de aplicación por área con una boquilla determinada. Sin embargo, después de poner una CFValve Azul de 2.0 bar a la bomba de mochila, tuvieron dificultad para mantener la función de la CFValve y en sólo unos pocos minutos de rociado constante estaban exhaustos. Esta experiencia indica que muchos aplicadores no conocen la presión en la boquilla y trabajan bajo supuestos incorrectos para determinar la cantidad de sustancias químicas que deben aplicar. Además, así se haya estado aplicando a 2.0 bar o no cuando el pulverizador era nuevo, el desgaste de los diversos componentes del equipo dificultan demasiado la obtención de presiones mayores. En ausencia de un manómetro, una CFValve tiene el beneficio adicional de servir como diagnóstico para la función del 88 Tecnología de Aplicación: Problemas y Oportunidades con Bombas de Mochila...

9 pulverizador. Si un pulverizador no puede abrir y usar bien una CFValve para una aplicación, el aplicador puede usar una válvula de presión menor y calibrar la aplicación en forma correspondiente, o reparar el pulverizador para lograr la mayor presión deseada. La misma CFValve requiere de un mantenimiento mínimo. Tiene autolimpieza y no se obstruye porque el orificio de entrada tiene el paso más pequeño. Las buenas prácticas de aplicación recomiendan incluir el uso de coladores o filtros en varios puntos del pulverizador, por decir, en el orificio de llenado que va hacia el tanque, el asa y la boquilla previo a la CFValve. Este filtrado garantiza un patrón de rociado continuo desde la boquilla y minimiza la obstrucción y el desgaste de la boquilla. El filtro de malla 50 es adecuado, pero para boquillas menores a 0.8 litros por minuto (0.2 galones por minuto), se recomienda un filtro de malla 100 (Matthews, 2000). Una vez que la presión de entrada desciende y se cierra la CFValve, la presión se mantiene en la lanza, entre el gatillo, la CFValve y la boquilla. Si se retira la CFValve inmediatamente después de la aplicación, la presión presente en la lanza producirá la liberación de unas cuantas gotas de la preparación de aplicación. Se recomienda enjuagar el sistema con chorro de agua limpia antes de sacar la CFValve. Fungicidas y bombas de mochila. Selección y recomendaciones para la boquilla y válvula CFValve El énfasis en la importancia del control de presión y flujo para los agricultores que usan equipo manual es un reto necesario para manejar la protección de cultivos en forma efectiva. Esto resulta especialmente cierto para la aplicación de fungicidas a cultivos de papas, ya que se hace necesaria la reducción de la cantidad de fungicida aplicada y la frecuencia de las aplicaciones para poder limitar el desarrollo de razas resistentes al tizón (Matthews, 2000). Como se ha demostrado anteriormente, la ausencia de control de presión en el equipo estándar de la mochila de aplicación da como resultado la sobreapliación y la aplicación inconsistente, lo que puede conducir a un control deficiente y un mayor potencial de desarrollo de resistencia. La aplicación de fungicidas de contacto tales como los de cobre requieren una aplicación cuidadosamente dirigida a las áreas infectadas (FAO, 1994). Inclusive las pérdidas de la preparación de pulverización debido a la evaporación y la deposición deficiente como resultado de la desviación y de un flujo inconsistente de preparación de pulverización, a menudo significa que es necesario repetir las aplicaciones varias veces a menor intervalo. El factor más importante en la aplicación de fungicidas es el de asegurarse de que la dosis óptima llegue a la masa foliar de la planta donde se encuentra la infección (Matthews, 2000) y la incorporación de la CFValve en un equipo existente puede ayudar significativamente a lograr este objetivo. Por lo general, los fabricantes de pesticidas recomiendan el volumen óptimo de rociado y la boquilla necesaria. Sin embargo, el tamaño de la gota, así como la distribución química y la cobertura foliar son sumamente importantes y pueden variar dependiendo de la arquitectura de la planta, el estado de crecimiento, el índice del área foliar y la densidad de la planta. Para aplicaciones de fungicidas, comúnmente se recomiendan boquillas de cono hueco porque el rango variable de los tamaños de las gotas producidas por una sola boquilla cubre las hojas desde varias direcciones (Matthews, 2000). La cobertura de la cara inferior de las hojas (envés) es esencial para un buen control del tizón de la papa y cualquier dispositivo o técnica que mejore dicha cobertura mejorará el control del tizón con las bombas de mochila. Uno de tales métodos de aspersión consiste en acoplar un dispositivo que permita que la dirección de la aspersión sea dirigida como uno quiera. La punta de la lanza puede ser modificada de tal manera que la boquilla cónica se mantenga en el entresurco por debajo de la masa foliar y orientada de tal manera que la aspersión se dirija hacia arriba y hacia el envés de las hojas (Figura 6). Esto permite que las gotas inpacten la cara inferior de las hojas y cualquier exceso de la preparación asperjada en el interior de la masa foliar pasará y caerá de regreso en la cara superior de las hojas de la planta de papa. Esta técnica ha sido recomendada para aspersiones de insecticidas en algodón por el Prof. G.A. Matthews y podría considerarse como un método efectivo para mejorar el control del tizón de la papa. El incremento en el volumen de aplicación no necesariamente mejora la cobertura (Matthews, 2000). Con un equipo estándar, incrementar el volumen aplicado aumentando la presión dará como resultado la creación de gotas más finas y mayor potencial de desviación. También puede generar un considerable escurrimiento desde la superficie de la hoja. Cambiar la tasa de flujo, aumentando el tamaño de la boquilla, puede producir un rociado más grueso, que no siempre es el mejor para las aplicaciones de fungicidas. El incremento de la tasa de flujo a través de la presión de boquillas más grandes sólo genera una mayor deposición de sustancias Componentes del Manejo Integrado del Tizón 89

10 químicas fuera del objetivo (debido a la desviación) o sólo en áreas de exposición foliar. En los lugares donde está concentrado el inóculo (a menudo en el envés de las hojas o el dosel del cultivo), se logra poco o ningún control de la plaga (Matthews, 2000). Figura 6. Métodos de aspersión con bomba de mochila convencional y con boquilla dirigida hacia arriba. Generalmente, también se recomienda aplicar los fungicidas a presiones altas (2.0 bar o más) para lograr una mejor cobertura (Matthews, 2000). Sin embargo, dependiendo del tipo de pulverizador empleado (diafragma o pistón) y su condición de funcionamiento, el trabajo para 2.0 bar o más puede ser difícil. Los aplicadores deben empezar a trabajar temprano en la mañana con una presión elevada, pero al final del día están cansados. Por lo tanto, la primera hectárea de aplicación puede tener una sobreaplicación de químicos, mientras que la última puede recibir una subaplicación. Eligiendo la combinación adecuada de presión de la CFValve pre-establecida y la boquilla de cono hueco, un agricultor, un investigador o un extensionista puede lograr un balance óptimo entre la presión del trabajo, la tasa de flujo consistente y el tamaño y gama de gota (VMD) requeridos para una aplicación específica, así como el esfuerzo necesario para pulverizar el cultivo. Conclusión Las bombas de mochila operadas a palanca continúan siendo en muchos países el tipo de equipo de aplicación más común para la protección de cultivos. Su versatilidad para emplearla con una diversidad de productos químicos y su operación relativamente fácil la hacen apropiada para los agricultores a pequeña escala que desean aumentar su productividad agrícola. Sin embargo, el problema de las variaciones de presión causadas por la acción de bombeo del aplicador puede tener efectos perjudiciales sobre la tasa de flujo, el tamaño y gama de la gota, la deposición química y la cobertura. Con la CFValve, el potencial para estandarizar la presión entre los pulverizadores de mochila, independientemente del tipo de marca, tiene importantes implicaciones para los agricultores, los investigadores y los extensionistas que trabajan mejorando el control del tizón en la papa con equipo manual. Los programas MIP deben poner énfasis y 90 Tecnología de Aplicación: Problemas y Oportunidades con Bombas de Mochila...

11 tener su objetivo en hacer que los agricultores comprendan la importancia de la calidad y no de la cantidad de aplicaciones de químicos. Como componente de las estrategias MIP, la CFValve posibilita la calibración del pulverizador, es de fácil uso y asegura la distribución regular de la preparación asperjada sobre el área tratada. El control del flujo logrado con la CFValve genera ahorros significativos en sustancias químicas que retornarán rápidamente el costo de una CFValve al agricultor y harán que sus aplicaciones de químicos sean más efectivas en términos de costo. La CFValve facilita el esfuerzo necesario para operar una mochila de aplicación y, como resultado del menor desgaste de la bomba, tiene el potencial para alargar la vida del equipo. Como mecanismo de control de presión, la CFValve ha demostrado mejorar significativamente la calidad de las aplicaciones de sustancias químicas como resultado de una deposición y una cobertura incrementadas. Además, la reducción en la probabilidad de desviación de la descarga, disminuye la exposición del trabajador a los pesticidas y reduce la cantidad de sustancias químicas liberadas en el medio ambiente. Literatura citada Eng, O. K., Omar, D., and McAuliffe, D Improving the quality of herbicide applications to oil palm in Malaysia using the CFValve-a constant flow valve. Crop Protection 18: FAO Pesticide Application Equipment use in Agriculture. Volume 1, Manually carried equipment. Food and Agriculture Organization, Rome. Matthews, G. A., Performance of some lever-operated knapsack sprayers. Cotton Growing Review 46: Matthews, G. A Pesticide application: Current status and further developments. Phytoparasitica 25 (Suppl.): 11S-19S. Matthews, G. A Application of Pesticides to Crops. London, Imperial College Press. Matthews, G. A Pesticide Application Methods, 3 rd Edition. London, Blackwell Science Ltd. McAuliffe, D Flow control of lever operated knapsack sprayers with the CFValve. International Pest Control 41 (1): Shaw, A., Nomula, R., and Ptel, B Protective clothing and application control for pesticide applicators in India: A field study. In: Performance of Protective Clothing: Issues and Priorities for the 21 st Century. West Conshohocken, PA. C.N. Nelson, and N. W. Henry, eds. American Society for Testing and Materials. Componentes del Manejo Integrado del Tizón 91