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Agricultura de precisão: como atender as necessidades do campo?

A agricultura de precisão nasceu de um conceito conhecido há muitos séculos: de que existe variabilidade espaço-temporal do solo e dos fatores de cultivo dentro do campo. Isto é, ao se cultivar uma grande área, sabe-se que ela não é homogênea em suas características de composição do solo, necessidades de nutrientes, quantidade de água, dentre outras. No entanto, a personalização da forma de cultivo é bastante complexa e só passou a ser possível após o desenvolvimento de algumas tecnologias como o sistema de posicionamento global (GPS), sistemas de detecção, automação e tecnologia da informação.


Atualmente algumas das tecnologias e sistemas de suporte mais conhecidos da agricultura de precisão são o GPS, sistemas de informação geográfica (SIG), análise de solos, detecção remota, sistemas de monitorização ambiental e da produtividade e tecnologia de taxa variável (VRT).



A agricultura manual permitia maior personalização do manejo da terra, o que ficou inviável após a mecanização do campo. A Agricultura de precisão vem para superar esse desafio. Fonte: Foto de aboodi vesakaran na Unsplash

Sistema de posicionamento global (GPS)

O sistema de posicionamento mais utilizado é o GPS, que é muito útil para programas de agricultura de precisão, uma vez que informa com precisão de alguns centímetros a posição de áreas de plantio. O GPS também é muito utilizado para a condução de tratores e máquinas agrícolas. Além disso, a semeadura e a aplicação de fertilizantes também são bastante beneficiadas com essa tecnologia.

Algumas das vantagens do sistema de condução por GPS são: redução da falha de aplicação de produtos, aumento da velocidade de aplicação, facilidade de utilização, aplicação em condições de pouca visibilidade, custo reduzido e menor cansaço do operador.


Remote sensing tech

A tecnologia de sensoriamento remoto é representada pelo monitoramento da produtividade da colheita, que pode ser realizada por 3 maneiras: (i) através da estimativa da taxa de crescimento de comunidades vegetais, (ii) com a quantificação da cobertura do solo por vegetação e (iii) com o uso de cartografia e cadastro das áreas monitoradas. A última é vantajosa por ser mais barata e também de fácil interpretação.


O sensoriamento remoto da produtividade é o primeiro passo e deve ser implantado antes mesmo das outras tecnologias de agricultura de precisão, para que seja avaliada a necessidade específica de cada área. Caso não seja observada diferença significativa da produtividade entre as subáreas de uma plantação, não há sentido na utilização dos outros sistemas, afinal, o ganho na produtividade não será relevante.



As imagens de satélite são muito utilizadas para mensurar a produtividade das diversas áreas de uma plantação. Fonte: Pixabay.


Tecnologia de taxa variável (VRT)

A VRT é de fato onde um dos objetivos da agricultura de precisão se concretiza: variar no espaço a aplicação dos fatores de produção de acordo com as necessidades da parcela de área. A VRT trabalha a partir de um microprocessador que irá receber e analisar os dados obtidos da colheita e dos sensores e mapas e, determinar a partir de algoritmos, qual a quantidade de cada fator deve ser aplicada em determinada área. Então esse microprocessador envia os comandos para as bombas e válvulas que irão fazer esse papel.


Existem as VRTs baseadas em mapas, que recolhem os dados fornecidos pelos mapas de produtividade a fim de realizar os cálculos de aplicação variável, e outras VRTs que são baseadas em sensores. As VTRs baseadas em mapas demandam menos tecnologia e consequentemente são mais baratas. Por serem um pouco defasadas no tempo, são mais aplicáveis a fatores com menor dinâmica temporal, como fosfato (P), potássio (K) e infestantes. Já a VRT por sensores possui monitoramento em tempo real com a aplicação e é mais aplicada a fatores mais inconstantes, como água e nitrogênio.


Na figura abaixo é possível observar todo o fluxo de trabalho da agricultura de precisão: (i) fornecimento de informação sobre a produtividade e qualidade da colheita de maneira espacial, (ii) formulação de mapas que expressam quais as áreas com maior e menor produtividade, (iii) envio dos mapas a um suporte de decisão que faz o processamento dos dados e os mapas de prescrição, (iv) recolhimento de novos dados durante o ciclo da cultura como análise do solo, das plantas e dos infestantes, (v) aplicação da VRT, (vi) novamente coleta dos dados da colheita.

Agricultura de precisão no Brasil e no Mundo

O setor da agricultura é um dos que absorve tecnologia digital mais lentamente em relação aos setores industriais e de alimentos. No Brasil, a agricultura de precisão já está presente, por exemplo, na cana-de-açúcar, vinhedos, fruticultura, soja e café, que usam GPS para plantio, colheitadeira via telemetria, drones para identificação de falhas de plantio e necessidade de fertilizantes nitrogenados, amostragem do solo georeferenciado, sensores capazes de detectar o nível de umidade, temperatura e ataque de insetos.


Alguns entraves são apontados por especialistas para implantação em larga escala da agricultura de precisão no Brasil, sendo eles: falta de integração entre os sistema de monitoração, baixo de conhecimento tecnológico dos agricultores, falta de infraestrutura de telecomunicação em propriedades rurais e a dificuldade de manipulação dos dados sendo necessária a implantação de inteligência artificial e big data. Ainda assim, até 2017 cerca de 20% das plantações já adotavam alguma tecnologia de agricultura sustentável, nas culturas de açúcar e etanol isso chega a 58%.


Em 2011 nos EUA, mais de 40% dos hectares de milho já eram monitorados com respeito a sua produtividade, em 2015 cerca de 25% das fazendas de amendoim possuíam mapeamento por GPS. Na França, 25% dos agricultores modula a aplicação de defensivos e fertilizantes por agricultura de precisão. A Argentina em 2009 era o segundo país do mundo com maior número de monitores de rendimento, atrás apenas dos EUA e na China em 2015, cerca 25% dos plantios adotavam agricultura de precisão.


A cana-de-açúcar é a cultura mais beneficiada pelas tecnologias de agricultura de precisão no Brasil. Fonte: Pixabay.

A agricultura de precisão é uma estratégia de manejo relativamente nova e que ainda vem sendo implantada, desenvolvida e aprendida na maioria dos países, mas que possui grande potencial. Algumas das suas promessas são minimizar os efeitos da escassez de trabalhadores nas zonas rurais, melhorar a produtividade das plantações e reduzir os gastos com recursos desnecessários. Além disso, a agricultura de precisão pode reduzir o impacto ambiental das plantações como por exemplo a lixiviação de fertilizantes pulverizados em excesso.


Referências:

AJAP. Agricultura de precisão. AGRINOV: Lisboa. 1ª Ed. 2009. Disponível em: <http://agrinov.ajap.pt/images/manuais/Manual_Agricultura_de_Precisao.pdf>. Acesso em 23 jan 2021.


İSMAN, A. et al. ADOPTION OF PRECISION AGRICULTURE TECHNOLOGIES IN DEVELOPED AND DEVELOPING COUNTRIES. The Online Journal of Science and Technology. v. 8, n. 1, 2018. Disponível em: <http://tojsat.net/journals/tojsat/volumes/tojsat-volume08-i01.pdf#page=16>. Acesso em: 23 jan 2021.


STAFFORD, J. V. Implementing Precision Agriculture in the 21st Century.

Journal of Agricultural Engineering Research. V. 76, N. 1, 2000, pp. 267-275. Disponível em:<https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0021863400905778>. Acesso em: 23 jan 2021.


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