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).
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.
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 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:
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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.
