INtroduçao a agricultura digital

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Indaial – 2021
Digital
Profº. Nader Ghoddosi 
1a Edição
introDução à 
agricultura
Elaboração:
Profº. Nader Ghoddosi 
Copyright © UNIASSELVI 2021
 Revisão, Diagramação e Produção: 
Equipe Desenvolvimento de Conteúdos EdTech 
Centro Universitário Leonardo da Vinci – UNIASSELVI
Ficha catalográfica elaborada pela equipe Conteúdos EdTech UNIASSELVI
Impresso por:
G427i
Ghoddosi, Nader
Introdução à agricultura digital. / Nader Ghoddosi – Indaial: 
UNIASSELVI, 2021.
226 p.; il.
ISBN 978-65-5663-717-4
ISBN Digital 978-65-5663-713-6
1. Tecnologia no contexto agrícola. - Brasil. II. Centro Universitário 
Leonardo da Vinci.
CDD 630
Caro acadêmico! Estamos iniciando o estudo da Disciplina de Introdução 
à Agricultura Digital. Este livro é um dos instrumentos que contribuirá para a sua 
aprendizagem. A abordagem do livro é sobre a importância da tecnologia para o 
avanço da agriculta no mercado brasileiro e mundial. Para isso, serão apresentados os 
principais conceitos de projetos, gerenciamento e ferramentas para auxiliar o processo 
de gerenciamento. 
Os desafios atuais da agricultura serão superados com a adoção adequada 
de tecnologias modernas. Visto que estas poderão garantir a segurança alimentar 
necessária em conformidade com a conservação ambiental. Para isso, este livro 
abordará a importância da tecnologia no contexto agrícola. 
Aproveitamos a oportunidade para destacar a importância de desenvolver as 
autoatividades, lembrando que essas atividades não são opcionais. Elas objetivam a 
fixação dos conceitos apresentados. Em caso de dúvida na realização das atividades, 
sugerimos que você entre em contato com seu tutor externo ou com a tutoria da 
UNIASSELVI, não prosseguindo as atividades sem ter sanado todas as dúvidas que irão 
surgindo. 
Bons estudos!
Profº. Nader Ghoddosi 
APRESENTAÇÃO
Olá, acadêmico! Para melhorar a qualidade dos materiais ofertados a você – e 
dinamizar, ainda mais, os seus estudos –, nós disponibilizamos uma diversidade de QR Codes 
completamente gratuitos e que nunca expiram. O QR Code é um código que permite que você 
acesse um conteúdo interativo relacionado ao tema que você está estudando. Para utilizar 
essa ferramenta, acesse as lojas de aplicativos e baixe um leitor de QR Code. Depois, é só 
aproveitar essa facilidade para aprimorar os seus estudos.
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QR CODE
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No livro didático, você encontrará blocos com informações 
adicionais – muitas vezes essenciais para o seu entendimento 
acadêmico como um todo. Eu ajudarei você a entender 
melhor o que são essas informações adicionais e por que você 
poderá se beneficiar ao fazer a leitura dessas informações 
durante o estudo do livro. Ela trará informações adicionais 
e outras fontes de conhecimento que complementam o 
assunto estudado em questão.
Na Educação a Distância, o livro impresso, entregue a todos 
os acadêmicos desde 2005, é o material-base da disciplina. 
A partir de 2021, além de nossos livros estarem com um 
novo visual – com um formato mais prático, que cabe na 
bolsa e facilita a leitura –, prepare-se para uma jornada 
também digital, em que você pode acompanhar os recursos 
adicionais disponibilizados através dos QR Codes ao longo 
deste livro. O conteúdo continua na íntegra, mas a estrutura 
interna foi aperfeiçoada com uma nova diagramação no 
texto, aproveitando ao máximo o espaço da página – o que 
também contribui para diminuir a extração de árvores para 
produção de folhas de papel, por exemplo.
Preocupados com o impacto de ações sobre o meio ambiente, 
apresentamos também este livro no formato digital. Portanto, 
acadêmico, agora você tem a possibilidade de estudar com 
versatilidade nas telas do celular, tablet ou computador.
Preparamos também um novo layout. Diante disso, você 
verá frequentemente o novo visual adquirido. Todos esses 
ajustes foram pensados a partir de relatos que recebemos 
nas pesquisas institucionais sobre os materiais impressos, 
para que você, nossa maior prioridade, possa continuar os 
seus estudos com um material atualizado e de qualidade.
ENADE
LEMBRETE
Olá, acadêmico! Iniciamos agora mais uma 
disciplina e com ela um novo conhecimento. 
Com o objetivo de enriquecer seu conheci-
mento, construímos, além do livro que está em 
suas mãos, uma rica trilha de aprendizagem, 
por meio dela você terá contato com o vídeo 
da disciplina, o objeto de aprendizagem, materiais complementa-
res, entre outros, todos pensados e construídos na intenção de 
auxiliar seu crescimento.
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preparamos para seu estudo.
Conte conosco, estaremos juntos nesta caminhada!
Acadêmico, você sabe o que é o ENADE? O Enade é um 
dos meios avaliativos dos cursos superiores no sistema federal de 
educação superior. Todos os estudantes estão habilitados a participar 
do ENADE (ingressantes e concluintes das áreas e cursos a serem 
avaliados). Diante disso, preparamos um conteúdo simples e objetivo 
para complementar a sua compreensão acerca do ENADE. Confira, 
acessando o QR Code a seguir. Boa leitura!
SUMÁRIO
UNIDADE 1 - CONCEITOS DA AGRICULTURA DIGITAL ......................................................... 1
TÓPICO 1 - PRINCÍPIOS DA AGRICULTURA DIGITAL ...........................................................3
1 INTRODUÇÃO .......................................................................................................................3
2 EVOLUÇÃO NA AGRICULTURA ...........................................................................................3
3 INOVAÇÃO TECNOLÓGICA NA AGRICULTURA ..................................................................9
3.1 EMBRAPA E A INOVAÇÃO TECNOLÓGICA NA AGRICULTURA .................................................... 11
4 MERCADO CONSUMIDOR DA AGRICULTURA BRASILEIRA ............................................ 16
RESUMO DO TÓPICO 1 ........................................................................................................ 20
AUTOATIVIDADE ................................................................................................................. 22
TÓPICO 2 - A TECNOLOGIA E AGRICULTURA .................................................................... 25
1 INTRODUÇÃO .................................................................................................................... 25
2 PROGRESSO TÉCNICO CIENTÍFICO E O AUMENTO DA EFICIÊNCIA AGRÍCOLA .......... 25
3 TECNOLOGIA E O AUMENTO DA EFICIÊNCIA AGRÍCOLA .............................................. 28
3.1 NANOTECNOLOGIA..............................................................................................................................28
3.2 INTERNET DAS COISAS (IOT) ............................................................................................................31
3.3 A INTERNET E A AGRICULTURA ......................................................................................................33
3.3.1 SigmaABC ...................................................................................................................................34
3.3.2 AgroAPI .......................................................................................................................................35
3.3.3 AccuWeather .............................................................................................................................35
3.3.4 Adama Alvo ................................................................................................................................36
3.3.5 Aegro ........................................................................................................................................... 37
3.4 SISTEMA ROBÓTICO AUTÔNOMO PARA MAPEAR ERVAS DANINHAS EM CAMPOS .........38
3.5 APRENDIZADO DE MÁQUINA (AM) ................................................................................................. 41
4 AS CONTRIBUIÇÕES DA INOVAÇÃO TECNOLÓGICA PARA A COMPETITIVIDADE 
 ORGANIZACIONAL.......................................................................................................... 42
RESUMO DO TÓPICO 2 ........................................................................................................ 45
AUTOATIVIDADE ..................................................................................................................47
TÓPICO 3 - AGRICULTURA DO FUTURO ............................................................................. 51
1 INTRODUÇÃO ..................................................................................................................... 51
2 AGRICULTURA DE PRECISÃO .......................................................................................... 51
3 OBTENÇÃO DE DADOS E INFORMAÇÕES ....................................................................... 56
3.1 PLATAFORMA AGROAPI .....................................................................................................................59
3.2 BIG DATA ................................................................................................................................................61
LEITURA COMPLEMENTAR ................................................................................................ 63
RESUMO DO TÓPICO 3 ........................................................................................................ 65
AUTOATIVIDADE ..................................................................................................................67
REFERÊNCIAS ......................................................................................................................70
UNIDADE 2 — GEOPROCESSAMENTO E A AGRICULTURA .................................................75
TÓPICO 1 — O QUE É GEOPROCESSAMENTO? ................................................................... 77
1 INTRODUÇÃO ..................................................................................................................... 77
2 CARTOGRAFIA .................................................................................................................. 77
3 GPS E OS COMPONENTES DO SISTEMA ......................................................................... 89
3.1 COMPONENTES DO SISTEMA ..........................................................................................................90
4 CONCEITOS BÁSICOS DE GEOPROCESSAMENTO ........................................................ 93
RESUMO DO TÓPICO 1 .........................................................................................................97
AUTOATIVIDADE ..................................................................................................................99
TÓPICO 2 - COMPONENTES DO SISTEMAS DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA (SIG) .......103
1 INTRODUÇÃO ...................................................................................................................103
2 COMPONENTES DO SISTEMAS DE INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA .................................103
2.1 HARDWARE E SISTEMA OPERACIONAL ......................................................................................105
2.2 SOFTWARE DE APLICAÇÃO (SIG) .................................................................................................. 107
2.2.1 Entrada de dados, atualização e conversão .................................................................... 107
2.2.2 Gerenciamento de dados ......................................................................................................111
2.2.3 Análise e manipulação de dados ........................................................................................112
2.2.4 Saída e apresentação dos dados .......................................................................................115
2.2.5 Banco de dados .......................................................................................................................115
2.2.6 Estruturas de banco de dados ............................................................................................116
3 A IMPORTÂNCIA DO BANCO DE DADOS GEOGRÁFICOS ............................................. 118
RESUMO DO TÓPICO 2 ....................................................................................................... 119
AUTOATIVIDADE ................................................................................................................ 121
TÓPICO 3 - GEOPROCESSAMENTO E OS DADOS .............................................................125
1 INTRODUÇÃO ...................................................................................................................125
2 AQUISIÇÃO DE DADOS ...................................................................................................125
3 GPS .................................................................................................................................. 131
4 FONTES DE ERROS E QUALIDADE DOS DADOS ............................................................132
5 MANIPULAÇÃO E ANÁLISE DE DADOS .........................................................................134
6 MODELAGEM ESPACIAL .................................................................................................135
LEITURA COMPLEMENTAR ............................................................................................... 137
RESUMO DO TÓPICO 3 .......................................................................................................142
AUTOATIVIDADE ............................................................................................................... 144
REFERÊNCIAS .................................................................................................................... 147
UNIDADE 3 — AGRICULTURA SUSTENTÁVEL E INTELIGENTE ........................................153
TÓPICO 1 — AGRICULTURA SUSTENTÁVEL ......................................................................155
1 INTRODUÇÃO ...................................................................................................................155
2 IMPACTOS DA AGRICULTURA SOBRE OS RECURSOS NATURAIS ...............................155
3 DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL NA AGRICULTURA ..............................................160
3.1 TRANSIÇÃO DO MODELO AGROQUÍMICO PARA O AGROECOLÓGICO ................................... 163
4 TECNOLOGIAS DE AGRICULTURA DE PRECISÃO PARA PRODUÇÃO AGROPECUÁRIA 
 SUSTENTÁVEL ................................................................................................................166
RESUMO DO TÓPICO 1 .......................................................................................................168
AUTOATIVIDADE ................................................................................................................169
TÓPICO 2 - INOVAÇÃO TECNOLOGICA E A SUSTENTABILIDADE ................................... 173
1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................... 173
2 INOVAÇÕES TECNOLOGICAS SUSTENTÁVEIS NA AGRICULTURA .............................. 173
2.1 MICRORGANISMOS PROMOTORES DE CRESCIMENTO PARA AS PLANTAS ....................... 175
2.2 MECANIZAÇÃO AGRÍCOLA SUSTENTÁVEL ................................................................................. 179
2.3 SEMENTES CRIOULAS NA PRESERVAÇÃO DA BIODIVERSIDADE ........................................180
2.4 PLANTIO DIRETO ..............................................................................................................................181
2.5 ADUBAÇÃO VERDE ..........................................................................................................................181
2.6 BIOFERTILIZANTE ............................................................................................................................182
2.7 MELHORAMENTO GENÉTICO .........................................................................................................1822.8 SEGURANÇA BIOLÓGICA E DEFESA DA AGRICULTURA .........................................................183
2.9 SISTEMAS INTEGRADOS E REDUÇÃO DAS EMISSÕES DE GASES ...................................... 187
2.10 RECURSOS HÍDRICOS ....................................................................................................................188
RESUMO DO TÓPICO 2 ....................................................................................................... 191
AUTOATIVIDADE ................................................................................................................193
TÓPICO 3 - AGRICULTURA, A INDÚSTRIA DO FUTURO ................................................... 197
1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................... 197
2 AGRICULTURA DO FUTURO ............................................................................................ 197
3 AVANÇOS GERENCIAIS NA AGRICULTURA ...................................................................201
4 AGRO 4.0 RUMO À AGRICULTURA 5.0 .......................................................................... 203
LEITURA COMPLEMENTAR .............................................................................................. 206
RESUMO DO TÓPICO 3 ....................................................................................................... 211
AUTOATIVIDADE ................................................................................................................212
REFERÊNCIAS ....................................................................................................................216
1
UNIDADE 1 - 
CONCEITOS DA 
AGRICULTURA DIGITAL
OBJETIVOS DE APRENDIZAGEM
PLANO DE ESTUDOS
A partir do estudo desta unidade, você deverá ser capaz de:
• compreender a definição de agricultura digital;
• entender as diferentes tecnologias no contexto agrícola; 
• diferenciar as fases de produção e os usos da agricultura de precisão; 
• compreender a importância da pesquisa científica para o avanço tecnológico 
agrícola.
A cada tópico desta unidade você encontrará autoatividades com o objetivo de 
reforçar o conteúdo apresentado.
TÓPICO 1 – PRINCÍPIOS DA AGRICULTURA DIGITAL
TÓPICO 2 – TECNOLOGIA E AGRICULTURA
TÓPICO 3 – AGRICULTURA DO FUTURO
Preparado para ampliar seus conhecimentos? Respire e vamos em frente! Procure 
um ambiente que facilite a concentração, assim absorverá melhor as informações.
CHAMADA
2
CONFIRA 
A TRILHA DA 
UNIDADE 1!
Acesse o 
QR Code abaixo:
3
PRINCÍPIOS DA AGRICULTURA DIGITAL
1 INTRODUÇÃO
Na sociedade atual, é fácil perceber que a tecnologia vem se tornado um fator 
chave na determinação da competitividade das organizações (EMBRAPA, 2014; EMBRAPA, 
2018). O uso da tecnologia vem oferecendo melhoras significativas no emprego de recursos 
e na redução de custos. Diante do contexto globalizado e competitivo do mercado atual, o 
uso adequado dos recursos tecnológicos representa uma oportunidade à sobrevivência das 
organizações (EMBRAPA, 2018; BOLFE et al., 2020).
Nesse sentido, cada organização toma a decisão sobre a utilização dos diferentes 
tipos de tecnologia existentes (COSTA, GUILHOTO, 2012; DEBOER, 2019; BOLFE et 
al., 2020). Essa decisão afetará a continuidade e o desempenho da organização no 
mercado. Assim, a adoção de novas tecnologias pode ocasionar maior competitividade 
para as organizações enquanto melhora o processo produtivo. O setor agrícola também 
passa por transformações tecnológicas, já que a agricultura tradicional foi transformada 
pelo uso de novas tecnologias (EMBRAPA, 2018; BOLFE et al., 2020).
A agricultura atual pode se apoiar com o uso de dados georreferenciados, 
armazenar informações em bancos de dados para efetuar comparações precisas com 
dados anteriores e com o histórico da área analisada (BATISTA et al., 2017; EMBRAPA, 
2018; BOLFE et al., 2020). O uso da tecnologia na agricultura possibilita novas formas de 
gerenciamento da informação tendo como resultado final maior produtividade, redução 
de custos e mitigação do impacto ambiental (EMBRAPA, 2018; BOLFE et al., 2020).
Portanto, o ato de planejar uma propriedade rural é indispensável para conquistar 
novos mercados. As organizações, ou seja, as propriedades rurais precisam repensar 
seus processos de produção, através de análises de satisfação dos clientes, de modo 
mais econômico ou pleno, devido ao aparecimento constante de novas tecnologias 
(EMBRAPA, 2018; BOLFE et al., 2020; DUARTE, 2021). Neste Tópico, estudaremos como 
era estruturada a agricultura no Brasil e como a tecnologia influenciou a sua evolução 
para ocupar novos nichos no mercado mundial. 
TÓPICO 1 - UNIDADE 1
2 EVOLUÇÃO NA AGRICULTURA
Você já deve ter percebido que a agricultura para o setor econômico brasileiro é 
um fator primordial para geração de riquezas (EMBRAPA, 2018). No início da década de 
1990, a agricultura brasileira se modificou, ou seja, houve a concentração do controle 
4
do setor para grandes empresas nacionais e transnacionais (COSTA, GUILHOTO, 
2012; DEBOER, 2019; BOLFE et al., 2020). Além disso, agricultura familiar enfrentou a 
competitividade da agroindústria (QUADRO 1).
QUADRO 1 – EVOLUÇÃO DA AGRICULTURA NO BRASIL
PERÍODO DESCRIÇÃO
Após a II 
Guerra Mundial
Pelas teses da Comissão Econômica para a América Latina e o Caribe 
(Cepal), liderada por Raul Prebish, a relação de troca movia-se contra 
os países exportadores de matérias-primas.
A política econômica deveria favorecer o desenvolvimento do 
mercado interno e a diversificação da pauta de exportações.
O caminho era a industrialização.
Houve a remoção do excesso de trabalhadores rurais para a indústria 
e para o setor de serviços.
A guerra mostrou que o poderio militar dependia fortemente da 
indústria. Além disso, percebeu-se que as economias diversificadas 
tinham maior capacidade de geração de empregos.
Começo da 
década de 
1950
O governo brasileiro adotou uma política econômica de 
industrialização forçada.
A urbanização ganhou velocidade a partir da década de 1950 e se 
acelerou na década de 1970.
No período de 
1950 a 1970
Período marcado pela extensão rural, com base na hipótese de que 
existia um vasto estoque de tecnologias, porém não se considerou a 
pesquisa científica.
Início da 
década de 
1970
Facilidades para a indústria em detrimento das atividades agrícolas. 
As bases da política assentavam-se em:
• manter o câmbio sobrevalorizado;
• câmbios múltiplos para favorecer a importação de bens de capital 
e desfavorecer as demais;
• concessão de empréstimos a taxas de juros subsidiadas para a 
indústria de bens de capital;
• importação de bens de consumo;
• investimento em infraestrutura de energia e transporte;
• alimentos com preços baixos para evitar pressões sobre os salários 
dos trabalhadores urbanos;
• prioridade à infraestrutura urbana.
No ambiente rural, ocorreu o êxodo de modo acentuado, já que as 
cidades e as indústrias tinham maior poder de atração.
5
1973
Maior investimento em pesquisa agrícola, com o advento da 
Embrapa, e nos cursos de pós-graduação, sem reduzir os 
investimentos do governo federal em extensão rural.
De 1975 a 1990
O Brasil funda uma empresa nacional para assistência técnica 
e extensão rural, chamada de Empresa Brasileira de Assistência 
Técnica e Extensão Rural (EMBRATER). O objetivo era auxiliar a 
implementação e a adoção de novas tecnologias desenvolvidas 
através da pesquisa e de prestar assistência técnica aos agricultores, 
apoiando as agências de extensão estaduais.
A falta de apoio e a crise fiscal dos estados criou um grande gargalo 
na extensão rural em alguns estados brasileiros.
Até o final da 
década de 
1980
O setor privado teve pequena participação nos empréstimos aos 
produtores rurais. A base foi o governo federal, principalmente 
via Banco do Brasil e Banco do Nordeste. As taxas de juros foram 
subsidiadas com maior intensidade no Brasil.A União começou a reduzir o orçamento para difusão de tecnologia.
O período de 
1974 a 1983
Nesse período, ocorreu um alto volume de crédito, atingindo o valor 
mais alto em 1979, com R$ 105,2 bilhões. É nesta fase que o crédito 
rural desempenha a função de impulsionador da modernização da 
agricultura brasileira, como política de desenvolvimento do setor.
Década de 
1990
Aumento de 6% na demanda de alimentos, motivando a 
modernização da agricultura. O custo de oportunidade do trabalho 
cresceu para os agricultores levando os produtores a intensificar a 
agricultura e a mecanizar a exploração.
A industrialização e a urbanização estabeleceram o paradigma de 
transformação da agricultura, sendo sua base principal a tecnologia 
e a ciência.
Em 1991, a extensão rural passou para as mãos dos estados da 
Federação.
Em 1992, a criação da Embrapa e do Sistema Nacional de Pesquisa 
Agrícola (SNPA) representam um marco no processo de modernização da 
agricultura brasileira. Cria-se uma empresa pública de direito privado, com 
maior flexibilidade e agilidade na gestão.
6
Período de 
2000
Nesse período, foi registrada a evolução das lavouras, enquanto a 
área de plantio aumentou cerca de dez vezes no período, a produção 
cresceu quase 20 vezes.
Durante aproximadamente 45 anos, a produtividade da agricultura 
manteve-se constante, sendo que o aumento da produção era 
dependente do aumento da área de plantio.
Com o câmbio flutuante, as importações de produtos agrícolas 
perderam capacidade de substituir a produção nacional.
A estagnação ou redução das áreas das lavouras, principalmente nos 
últimos anos, é consequência da enorme redução dos preços dos 
produtos agrícolas. Permaneceram em cultivo as áreas mais aptas à 
modernização da agricultura.
ATUAL
A produtividade na agricultura brasileira vem crescendo a uma média 
anual de 2,51 %. Outro aumento significativo foi da mão de obra, em função 
da melhoria de qualificação, bem como pelo aumento da quantidade de 
máquinas agrícolas automotrizes nos trabalhos da agropecuária.
Houve, também, o crescimento da produtividade da terra no Brasil 
em decorrência da incorporação de novas tecnologias derivadas dos 
trabalhos de pesquisa e da incorporação de áreas novas. Um conjunto 
de fatores foi responsável por esses aumentos de produtividade:
• tecnologia;
• investimentos em pesquisa;
• melhoria do capital humano.
FUTURO
A produção de grãos poderá chegar a 350 milhões de toneladas na 
safra de 2028/2029, conforme as projeções recentes do Ministério da 
Agricultura, Pecuária e Abastecimento (BRASIL, 2019).
A produção de carnes pode chegar a 33 milhões de toneladas até o 
final da próxima década (BRASIL, 2019).
O mercado interno e a demanda internacional são indicados como 
principais fatores de crescimento para a maior parte desses produtos.
FONTE: Adaptado de Embrapa (2014); Embrapa (2018); Massruhá et al. (2020)
A inovação tecnológica é considerada como o principal fator do aumento da 
produtividade no setor agrícola, transformando as unidades rurais em organizações com 
processos definidos. Isso casou um impacto considerável sobre a agricultura familiar 
(FIGURA 1) (EMBRAPA, 2014; DEBOER, 2019; BOLFE et al., 2020). 
7
FIGURA 1 – TRAJETÓRIA DA AGRICULTURA FAMILIAR
FONTE: <https://bit.ly/2TBWdib>. Acesso em: 16 jul. 2021.
Você ficou na dúvida sobre o Sistema Nacional de Pesquisa Agrícola (SNPA)? 
Então veja o UNI a seguir!
Sistema Nacional de Pesquisa Agrícola (SNPA) é formado pela Embrapa, pelas Organizações 
Estaduais de Pesquisa Agropecuária (Oepas) e por institutos de pesquisa de âmbito federal, 
pelas universidades públicas ou privadas e por outras organizações públicas e privadas 
(EMBRAPA, 2014; EMBRAPA, 2018; MASSRUHÁ et al., 2020).
O diferencial do SNPA é a sua organização bem articulada e distribuída em todo território 
nacional. A união de diferentes instituições permite o desenvolvimento de pesquisas 
direcionadas para variados setores da agricultura e pecuária do país. O conjunto de 
conhecimentos é o que permite a inovação tecnológica (EMBRAPA, 2014; EMBRAPA, 2018; 
MASSRUHÁ et al., 2020).
IMPORTANTE
8
SISTEMA NACIONAL DE PESQUISA AGRÍCOLA
FONTE: Adaptado de <https://consepa.org.br/> Acesso em: 2 jul. 2021.
Portanto, considerando o Quadro 1, podemos destacar que a modernização da 
agricultura ocorreu devido a (EMBRAPA, 2014; EMBRAPA, 2018; MASSRUHÁ et al., 2020):
• crédito subsidiado, principalmente para a compra de insumos modernos e 
financiamento de capital; 
• extensão rural; 
• pesquisa agropecuária, liderada pela Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária 
(Embrapa).
A política de industrialização, assim, criou a demanda por alimentos e 
outras matérias-primas nos centros urbanos (QUEIRÓS et al., 2014; OLIVEIRA, 2020; 
MASSRUHÁ et al., 2020). O custo do trabalho no meio rural cresceu com o êxodo, 
obrigando os produtores a intensificarem e mecanizarem a sua produção (OLIVEIRA, 
2020; MASSRUHÁ et al., 2020). Considerando a política agrícola, destacam-se três 
instrumentos na modernização da agricultura (BOLFE et al., 2020): 
• crédito subsidiado, para a compra de insumos modernos e financiamento de capital; 
• investimentos em ciência e tecnologia com a Embrapa e os cursos de pós-
graduação; 
• a extensão rural pública e, mais recentemente, a extensão rural privada. 
Desse modo, você pode perceber que o processo de transformação digital nas 
propriedades rurais é essencial para que a agricultura seja mais competitiva e com 
maior valor agregado. 
9
3 INOVAÇÃO TECNOLÓGICA NA AGRICULTURA
Nas últimas décadas, destaca-se a velocidade com que as inovações 
tecnológicas foram introduzidas no meio agrícola. O advento de novas tecnologias 
possibilita que as organizações repensem seus produtos e processos de produção. 
Afinal, o que é inovação tecnológica? (SILVEIRA, BAZZO, 2009; WEIRICH NETO, 2014; 
EMBRAPA, 2018). Conforme Silveira e Bazzo (2009, p. 683):
A inovação tecnológica é resultante de uma combinação de 
necessidades sociais e de demandas do mercado com os meios 
científicos e tecnológicos para resolvê-las, isso é a partir das 
demandas observadas. Esse ambiente de transformação digital 
também molda agendas de desenvolvimento em várias escalas.
Nas propriedades rurais modernas, as operações agrícolas são efetuadas de 
modos diferentes quando comparadas às ações de décadas atrás (PITASSI et al., 2014). 
Essas mudanças no gerenciamento das plantações ocorrem devido aos avanços tecno-
lógicos que vem sendo aplicados à agricultura (SILVEIRA, BAZZO, 2009; WEIRICH NETO, 
2014; EMBRAPA, 2018). As inovações tecnológicas no setor agrícola incluem, por exem-
plo, a utilização de diversos tipos de sensores, uso de máquinas, sistemas integrados, 
robótica (drones) (SILVEIRA, BAZZO, 2009; PITASSI et al., 2014; EMBRAPA, 2018).
FIGURA 2 – USO DE TECNOLOGIA NO SETOR AGRÍCOLA
FONTE: <https://bit.ly/3iSjaGH>. Acesso em: 5 jul. 2021.
Sendo assim, o avanço no setor agrícola envolve uma combinação de tecnologias da 
internet e tecnologias orientadas para o uso de objetos inteligentes, com isso temos a agricultura 
inteligente (AI) (PITASSI et al., 2014; EMBRAPA, 2018; DEBOER, 2019).
A AI engloba as tecnologias de informação e comunicação em máquinas, 
equipamentos e sensores em sistemas de produção agrícola. Isso gera um grande volume 
de dados e informações com inserção progressiva de automação no processo (EMBRAPA, 
2018; DEBOER, 2019; MASSRUHÁ et al., 2020). Um grande benefício da AI é a sua associação 
internacional à Agenda 2030, que envolve 17 Objetivos de Desenvolvimento Sustentável 
10
(ODS) (EMBRAPA, 2018; DEBOER, 2019; BOLFE et al., 2020), conforme podemos observar 
na Figura 4. Considerando esse contexto, a transformação digital no âmbito agrícola pode 
auxiliar no alcance desses objetivos. 
FIGURA 3 – AGENDA 2030
FONTE: <https://ppgcs.furg.br/agenda-2030>. Acesso em: 5 jul. 2021.
Um ponto importante a ser considerado é que estimativas da United Nations 
Global Compac (UNGC) apontamque o mercado mundial da agricultura digital avançará 
de modo significativo ao longo dos anos devido ao crescimento no setor (EMBRAPA, 
2018; DEBOER, 2019; BOLFE et al., 2020; MASSRUHÁ et al., 2020). No entanto, é preciso 
considerar que a pandemia de Covid-19 gera um ambiente de incerteza, mas com 
expectativas de aceleração do crescimento da utilização das tecnologias digitais na 
agricultura (FRASER, CAMPBELL, 2019; BOLFE et al., 2020).
Entretanto, não é necessário adquirir equipamentos com tecnologia de ponta 
para adotar a agricultura digital. A utilização de celular, tablet ou computador com acesso 
à internet já garante o uso adequado da agricultura inteligente através de aplicativos e 
softwares (EMBRAPA, 2018; DEBOER, 2019; FRASER, CAMPBELL, 2019).
Um produtor conectado aperfeiçoa o tempo gasto no gerenciamento da produção, 
tendo como resultado maiores rendimentos no campo e maior sustentabilidade no meio 
agrícola (EMBRAPA, 2018; DEBOER, 2019; BOLFE et al., 2020). As inovações tecnológicas 
são fundamentais para que o produtor tenha os benefícios dessas tecnologias, porém 
é preciso relacionar custo de aquisição com os benefícios (FRASER, CAMPBELL, 2019; 
BOLFE et al., 2020).
11
FIGURA 4 – AGENDA 2030
FONTE: <https://bit.ly/3ybeEt7>. Acesso em: 5 jul. 2021.
3.1 EMBRAPA E A INOVAÇÃO TECNOLÓGICA NA AGRICULTURA
A Embrapa tem como missão viabilizar soluções de pesquisa, desenvolvimento 
e inovação para a competitividade e a sustentabilidade da agricultura, em benefício 
da sociedade brasileira (EMBRAPA, 2018; MASSRUHÁ et al., 2020; OLIVEIRA, 2020). 
Diante desse contexto, no final da década de 90, foi desenvolvida a Rede de Agricultura 
de Precisão (Rede AP) da Embrapa. Atualmente, a Rede AP envolve 20 Centros de 
Pesquisa da Empresa e mais de 50 parceiros, como empresas, instituições de pesquisa, 
universidades e produtores rurais (EMBRAPA, 2018). 
FIGURA 5 – A EVOLUÇÃO DAS TECNOLOGIAS DE INFORMAÇÃO E COMUNICAÇÃO E A ATUAÇÃO DA 
EMBRAPA
FONTE: Embrapa (2018, p. 80)
12
A Embrapa, através da Embrapa Informática Agropecuária, acompanha a 
evolução das tecnologias da informação e comunicação (TIC) (QUADRO 2) (FRASER, 
CAMPBELL, 2019; BOLFE et al., 2020; MASSRUHÁ et al., 2020).
QUADRO 2 – A EVOLUÇÃO DAS TECNOLOGIAS DE INFORMAÇÃO E COMUNICAÇÃO E A ATUAÇÃO DA 
EMBRAPA
FASE DESCRIÇÃO
PRIMEIRA 
FASE
• sistemas desenvolvidos eram monousuários;
• softwares funcionavam nos computadores desktop de modo 
independente;
• início da internet comercial, quando os principais centros de pesquisas 
e universidades iniciaram a conecção;
• a pesquisa era voltada a adequar modelos e soluções já existentes às 
necessidades da agricultura brasileira.
SEGUNDA 
FASE
• surgimento da internet móvel;
• uso de aplicativos agrícolas diretamente no celular;
• dados armazenados em nuvens;
• redes sociais ganham dimensão global;
• a pesquisa obtém dimensão integrada, na busca de soluções agregadas.
TERCEIRA 
FASE
• a atividade agrícola se torna altamente automatizada;
• evolução constante dos sistemas de agricultura e pecuária de precisão;
• conecção com todos os elos da cadeia produtiva;
FONTE: Adaptado de Embrapa (2018) e Massruhá et al. (2020)
Em 2012, a Embrapa fundamentou Sistema de Inteligência Estratégica 
(Agropensa) organizando seus estudos em macrotemas orientados por uma perspectiva 
de cadeia produtiva (EMBRAPA, 2014; EMBRAPA, 2018; MASSRUHÁ et al., 2020). 
FIGURA 6 – MACROTEMAS-CHAVE PARA PESQUISA, DESENVOLVIMENTO E INOVAÇÃO
FONTE: Embrapa (2014, p. 71)
13
Para acompanhar as tendências globais e nacionais da nova economia e da 
ordem mundial e como essas transformações impactam a agricultura, a Embrapa, por 
meio do seu Sistema de Inteligência Estratégica (Agropensa), elaborou o documento 
Visão 2030: o Futuro da Agricultura Brasileira (EMBRAPA, 2018). Com isso, surgiu um 
grupo de sete megatendências, conforme EMBRAPA (2014, p. 71):
• Mudanças Socioeconômicas e Espaciais na Agricultura: a 
ampliação da produção agrícola brasileira possui a tendência de 
ocorrer pelo aumento de produtividade e eficiência e não mais 
pela ampliação da terra usada para as atividades rurais.
• Intensificação e Sustentabilidade dos Sistemas de Produção 
Agrícolas: a modernização recente da agricultura brasileira já é 
uma experiência bem-sucedida de intensificação da produção 
agrícola.
• Mudança do Clima: a agricultura é uma atividade que emite 
gases de efeito estufa (GEE), o que contribui para o aquecimento 
global. 
• Riscos na Agricultura: uma atividade altamente sensível às 
mudanças do clima.
• Agregação de Valor nas Cadeias Produtivas Agrícolas: o valor de 
um produto, ou ainda, de um serviço é compreendido como a 
relação entre qualidade e preço. 
• Protagonismo dos Consumidores: o avanço das tecnologias da 
informação, bem como, da comunicação, está modificando as 
relações entre as empresas produtoras de alimentos e os seus 
consumidores.
• Convergência Tecnológica e de Conhecimentos na Agricultura: 
convergências tecnológicas resultam da integração de conheci-
mentos de diferentes domínios para a solução de um problema.
O documento Visão 2014–2034: o futuro do desenvolvimento tecnológico da agricultura 
brasileira tem como objetivo suscitar reflexões sobre a capacidade tecnológica da 
agricultura brasileira do futuro e oferecer subsídios para definição de estratégias e para a 
tomada de decisão pelos setores públicos e privado, com foco na pesquisa e na inovação 
(EMBRAPA, 2014. p. 12). Para ler o documento completo, acesse em: https://bit.ly/3x8KrtB.
IMPORTANTE
14
DOCUMENTO VISÃO 2030
FONTE: <https://bit.ly/3x8KrtB> Acesso em: 5 jul. 2021
Para obter um resumo animado da visão do futuro, acesse o link: https://
bit.ly/3rAHHUu.
Diante da transformação digital na agricultura, é necessário considerar o 
movimento de startups agrícolas, as AgTechs, que são empresas inovadoras associadas 
à tecnologia que visam construir aplicações para a agricultura (BOLFE et al., 2020). Os 
investimentos em agtechs consolidaram um aumento de 15,5% em 2020 e chegaram à 
cifra de US$ 26,1 bilhões em todo o mundo (BOLFE et al., 2020; DUARTE, 2021). 
15
FIGURA 7 – TECNOLOGIA NO CAMPO
FONTE: <https://glo.bo/2VbUUac>. Acesso em: 5 jul. 2021.
16
4 MERCADO CONSUMIDOR DA AGRICULTURA 
BRASILEIRA
Os consumidores, atualmente, têm mais acesso à informação, o que permite o 
desenvolvimento de uma consciência maior em relação à qualidade e origem dos ali-
mentos, bem como possibilita maior reflexão a responsabilidade socioambiental dos sis-
temas produtivos (GEHLEN, 2001; EMBRAPA, 2018; BOLFE et al., 2020; DUARTE, 2021).
As diferentes TICs facilitam a relação rural-urbana pela melhor compreensão 
das responsabilidades de cada setor, garantindo a valorização dos produtos locais, 
ajudando na valoração e na manutenção da biodiversidade. Assim, os negócios 
tradicionais deverão ser desenvolvidos considerando a ótica do mercado digital, 
ou seja, o relacionamento direto entre consumidores e clientes finais (FAVARETTO, 
2007; EMBRAPA, 2018; BOLFE et al., 2020). O uso de tecnologias da agricultura digital 
colabora, ainda, com a preservação ambiental e com o desenvolvimento sustentável. 
Além disso, a otimização de processos melhora a qualidade do trabalho e segurança 
dos trabalhadores (GEHLEN, 2001; FORNASIER, 2019; FREUND et al., 2019; BOLFE et al., 
2020; FERREIRA et al., 2020).
FIGURA 8 – BENEFÍCIOS DA AGRICULTURA DIGITAL
FONTE: <https://bit.ly/3ybeEt7>. Acesso em: 5 jul. 2021.
17
O consumidor final se beneficia da adoção das tecnologias no âmbito agrícola 
tendo acesso sobre a origem dos alimentos que vão parar na sua residência (GEHLEN, 
2001; EMBRAPA, 2018; BOLFE et al., 2020). A rastreabilidade identifica a origem de 
determinado produto. Isso significa que o consumidor pode identificar o produtor, datas 
de colheita e outras informações como laudos da Vigilância Sanitária que garantem a 
segurança do alimento (FORNASIER, 2019; FREUND et al., 2019; BOLFE et al., 2020). 
FIGURA 9 –RASTREABILIDADE DA CADEIA PRODUTIVA
FONTE: <https://bit.ly/3f0erBs> Acesso em: 5 jul. 2021.
A transformação digital da agricultura impulsiona a busca por soluções que 
auxiliam a relação entre produtor e consumidor, bem como o gerenciamento adequado 
da propriedade rural (GEHLEN, 2001; FAVARETTO, 2007; DUARTE, 2021). Nesse contexto, 
as instituições de pesquisa, universidades, grandes empresas, startups, cooperativas 
e associações vêm investindo no desenvolvimento e aprimoramento de plataformas 
digitais, buscando soluções inovadoras com a integração e a análise de dados via 
geoestatística, inteligência artificial, processamento em nuvem e visão computacional 
(FORNASIER, 2019; FREUND et al., 2019; BOLFE et al., 2020). O Quadro 3 faz um resumo 
das principais tecnologias utilizadas na agricultura.
18
QUADRO 3 – TECNOLOGIAS UTILIZADAS NA AGRICULTURA
TECNOLOGIA DESCRIÇÃO
ROBÓTICA
Responsável pela fabricação e uso de robôs no setor 
agrícola. Os benefícios da utilização são:
• precisão nos resultados;
• maior agilidade na produção;
• aumento de rendimento operacional;
• eficiência e baixo custo de mão de obra.
NANOTECNOLOGIA
Aprimorar a intervenção humana por meio da 
utilização de dispositivos sensores. Isso traz os 
seguintes benefícios:
• aumento do controle sobre os eventos;
• ajuda na tomada de decisões;
• obtenção de melhor rastreabilidade, produtividade 
e qualidade.
PROTEÍNA SINTÉTICA
Obtida através de manipulações laboratoriais, tendo 
diversas variações nutricionais. O seu uso reduz o 
impacto sobre os recursos naturais.
AGRICULTURA CELULAR
Responsável por produzir produtos animais a partir 
de células, sem necessidade de criar os animais.
TECNOLOGIA DE EDIÇÃO DE 
GENES
Desenvolvimento de uma espécie vegetal melhorada 
e sem a inclusão do DNA de outra espécie. Isso 
garante o cultivo de plantas:
• maior aporte nutricional;
• maior taxa de crescimento;
• maior eficiência no processo produtivo.
INTELIGÊNCIA ARTIFICIAL
Considerada como aliada para uma produção 
sustentável. A inteligência artificial precisa ainda 
enfrentar alguns desafios, tais como:
• a quantidade de variáveis que envolvem o campo;
• os imprevistos naturais fora do controle humano.
BLOCKCHAIN
A tecnologia Blockchain para o compartilhamento 
de informações visando à facilidade em trabalhar 
com informações conjuntas e compartilhadas. 
Isso significa que atua como uma rede de blocos 
encadeados que sempre carregam um conteúdo, ou 
seja, oferece as informações de origem e destino em 
cada etapa da cadeia de alimentos.
19
APRENDIZADO DE MÁQUINA
O campo científico que possibilita que as máquinas 
tenham a capacidade de aprender. Isso possibilita 
a criação de novas oportunidades para desvendar, 
quantificar e compreender processos intensivos em 
dados de ambientes operacionais agrícolas.
APPLICATION 
PROGRAMMING INTERFACE 
(API)
Uma forma de duas aplicações conversarem entre 
si, em que uma aplicação requisitante dispara a 
execução de outra para que sua própria tarefa 
seja concluída, ou seja, a aplicação requisitante 
necessita da segunda como provedora para seu 
funcionamento.
RECONHECIMENTO DE 
PADRÕES
O que se deseja com o reconhecimento de padrões 
por um sistema computacional é que ele aprenda 
a diferenciar os dados que se lhe apresentam, 
atividade que é computacionalmente conhecida 
como classificação.
FONTE: O autor
É preciso considerar que o aumento da população urbana; a maior expectativa 
de vida; e as modificações no padrão alimentar e poder econômico impulsionam maior 
demanda mundial de alimentos, energia e água (BOLFE et al., 2020; FREUND et al., 2019).
As tecnologias digitais podem ajudar a resolver essa complexa equação com 
inúmeras variáveis econômicas, sociais e ambientais, nas quais é preciso produzir 
mais alimentos com qualidade e com menor uso de recursos naturais (GEHLEN, 2001; 
EMBRAPA, 2018; BOLFE et al., 2020; DUARTE, 2021).
A pandemia do Covid-19 pode alterar, ainda mais, os hábitos alimentares 
da sociedade, intensificando a preocupação para atender a níveis de higiene e 
saúde pública (DUARTE, 2021). Nesse cenário, o produtor precisará incorporar novas 
tecnologias digitais para garantir maior transparência em seu processo produtivo, bem 
como responder às exigências do mercado nacional e internacional. 
Portanto, o que podemos perceber ao longo deste Tópico é que a tecnologia 
agrícola avança rapidamente em nível mundial, sendo que novas técnicas e ferramentas 
vêm proporcionado um aproveitamento adequado e mais eficiente do solo, bem como 
dos recursos humanos e naturais. Tais fatores representam redução de custos de 
produção e maior eficiência operacional.
20
Neste tópico, você aprendeu:
• A agricultura atual pode se apoiar com o uso de dados georreferenciados, armazenar 
informações em bancos de dados para efetuar comparações precisas com dados 
anteriores e com o histórico da área analisada.
• O uso da tecnologia na agricultura possibilita novas formas de gerenciamento da 
informação, tendo como resultado final maior produtividade, redução de custos e 
mitigação do impacto ambiental.
• No início da década de 1990, a agricultura brasileira se modificou, assim, houve a con-
centração do controle do setor para grandes empresas nacionais e transnacionais.
• A inovação tecnológica é considerada como o principal fator do aumento da 
produtividade no setor agrícola, transformando as unidades rurais em organizações 
com processos definidos. Isso causou um impacto considerável na agricultura familiar.
• O SNPA é formado pela Embrapa, pelas Oepas e por institutos de pesquisa de 
âmbito federal, pelas universidades públicas ou privadas e por outras organizações 
públicas e privadas (EMBRAPA, 2014; EMBRAPA, 2018; MASSRUHÁ et al., 2020).
• A Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa) foi criada em 26 de abril 
de 1973 e é vinculada ao Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (Mapa). 
Desde a sua criação, assumiu um desafio: desenvolver, em conjunto com nossos 
parceiros do Sistema Nacional de Pesquisa Agropecuária (SNPA), um modelo de 
agricultura e pecuária tropical genuinamente brasileiro, superando as barreiras que 
limitavam a produção de alimentos, fibras e energia no nosso País (EMBRAPA, 2014; 
EMBRAPA, 2018; MASSRUHÁ et al., 2020).
• Nas propriedades rurais modernas, as operações agrícolas são efetuadas de modos 
diferentes quando comparadas a ações de décadas atrás.
• O avanço no setor agrícola envolve uma combinação de tecnologias da internet 
e tecnologias orientadas para o uso de objetos inteligentes, com isso, temos a 
agricultura inteligente (AI).
• A AI engloba as tecnologias de informação e comunicação em máquinas, 
equipamentos e sensores em sistemas de produção agrícola. Isso gera um grande 
volume de dados e informações com inserção progressiva de automação no 
processo.
RESUMO DO TÓPICO 1
21
• Um produtor conectado otimiza o tempo gasto no gerenciamento da produção, 
tendo como resultado maiores rendimentos no campo e maior sustentabilidade no 
meio agrícola.
• Com relação à transformação digital na agricultura, é necessário considerar o 
movimento de startups agrícolas, as AgTechs, que são empresas inovadoras 
associadas à tecnologia que visam construir aplicações para a agricultura.
• Os consumidores, atualmente, têm maior acesso à informação, o que permite 
uma consciência em relação à qualidade e origem dos alimentos, bem como a 
responsabilidade socioambiental dos sistemas produtivos.
• As diferentes TIC facilitam a relação rural-urbana pela melhor compreensão das 
responsabilidades de cada setor, garantindo a valorização dos produtos locais, 
ajudando na valoração e na manutenção da biodiversidade. 
• As tecnologias digitais podem ajudar a resolver essa complexa equação com 
inúmeras variáveis econômicas, sociais e ambientais na qual é preciso produzir mais 
alimentos com qualidade e com menor uso de recursos naturais.
22
AUTOATIVIDADE
1 A inovação tecnológica é considerada como o principalfator do aumento da 
produtividade no setor agrícola, transformando as unidades rurais em organizações 
com processos definidos. Isso casou um impacto considerável sobre a agricultura 
familiar (EMBRAPA, 2014; DEBOER, 2019; BOLFE et al., 2020). Considerando esta 
afirmação, faça uma tabela com cinco períodos que você considera significativo na 
evolução da agriculta brasileira. 
2 Nas últimas décadas, destaca-se a velocidade com que as inovações tecnológicas 
foram introduzidas no meio agrícola. O advento de novas tecnologias possibilita que 
as organizações repensem seus produtos e processos de produção. Afinal, o que é 
inovação tecnológica? Assinale a alternativa CORRETA:
a) ( ) A inovação tecnológica é resultante de uma combinação de necessidades sociais 
e de demandas do mercado somente com os meios tecnológicos para resolvê-
las, isso é a partir das demandas observadas. 
b) ( ) Nas propriedades rurais modernas, as operações agrícolas são efetuadas 
de modos diferentes quando comparadas às ações de décadas atrás. Essas 
mudanças no gerenciamento das plantações ocorrem devido aos avanços 
tecnológicos que vêm sendo aplicados na agricultura.
c) ( ) As inovações tecnológicas no setor agrícola não incluem a utilização de sensores 
ou o uso de robótica (drones) por exemplo.
d) ( ) O avanço no setor agrícola envolve somente tecnologias da internet para o uso 
de objetos orientados, com isso, temos a agricultura inteligente (AI).
3 Os consumidores, atualmente, têm mais acesso à informação, o que permite maior 
consciência em relação à qualidade e origem dos alimentos, bem como possibilita 
maior reflexão sobre a responsabilidade socioambiental dos sistemas produtivos 
(GEHLEN, 2001; EMBRAPA, 2018; BOLFE et al., 2020; DUARTE, 2021). 
FONTE: BOLFE, E. L.; et al. Agricultura digital no Brasil: 
tendências, desafios e oportunidades: resultados de pesquisa 
on-line. Campinas: Embrapa, 2020.
DUARTE, A. D. Investimentos em agtechs sobem até 
34,5% em 2020. 2021. Disponível em: https://bit.ly/3iQZva5. 
Acesso em: 5 jul. 2021.
EMBRAPA. Visão 2030: o futuro da agricultura brasileira. 
Brasília, DF: EMBRAPA, 2018.
GEHLEN, I. Pesquisa, tecnologia e competitividade na 
agropecuária brasileira. Sociologias, Porto Alegre, n. 6, p. 
70-93, 2001.
23
Sobre o exposto, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas:
( ) Os negócios tradicionais deverão ser desenvolvidos considerando a ótica do 
mercado digital, ou seja, o relacionamento direto entre consumidores e clientes 
finais.
( ) O uso de tecnologias da agricultura digital colabora, ainda, com a preservação 
ambiental e com o desenvolvimento sustentável. 
( ) A otimização de processos melhora a qualidade do trabalho e segurança dos 
trabalhadores.
( ) O consumidor final se beneficia da adoção das tecnologias no âmbito agrícola tendo 
acesso sobre a origem dos alimentos que vão parar na sua residência.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
a) ( ) V – V – V – F.
b) ( ) V – F – V – V.
c) ( ) F – V – V – F.
d) ( ) V – V – V – V.
4 A Embrapa tem como missão viabilizar soluções de pesquisa, desenvolvimento e 
inovação para a competitividade e a sustentabilidade da agricultura em benefício 
da sociedade brasileira (EMBRAPA, 2018; MASSRUHÁ et al., 2020; OLIVEIRA, 2020). 
Considerando esta afirmação, elabore uma tabela com a evolução das Tecnologias de 
Informação e Comunicação e a atuação da Embrapa.
5 A transformação digital da agricultura impulsiona a busca por soluções que auxiliam 
a relação entre produtor e consumidor, bem como o gerenciamento adequado da 
propriedade rural (GEHLEN, 2001; FAVARETTO, 2007; DUARTE, 2021). 
DUARTE, A. D. Investimentos em agtechs sobem até 
34,5% em 2020. 2021. Disponível em: https://bit.ly/3iQZva5. 
Acesso em: 5 jul. 2021.
FAVARETTO, F. Melhoria da qualidade da informação no 
controle da produção: estudo exploratório utilizando Data 
Warehouse. Production, São Paulo, v. 17, n. 2, p. 343-353, 
2007.
GEHLEN, I. Pesquisa, tecnologia e competitividade na 
agropecuária brasileira. Sociologias, Porto Alegre, n. 6, p. 
70-93, 2001.
24
Considerando esta afirmação, assinale a alternativa CORRETA:
a) ( ) A robótica aprimora a intervenção humana por meio da utilização de dispositivos 
sensores.
b) ( ) A agricultura celular é responsável por produzir produtos da flora a partir de 
moléculas, sem necessidade de criar as sementes.
c) ( ) A inteligência artificial não é considerada como aliada para uma produção 
sustentável.
d) ( ) A tecnologia Blockchain para o compartilhamento de informações visa à facilidade 
em trabalhar com informações conjuntas e compartilhadas.
25
A TECNOLOGIA E AGRICULTURA
1 INTRODUÇÃO
Os desafios atuais da agricultura serão superados com a adoção adequada 
de tecnologias modernas, visto que estas poderão garantir a segurança alimentar 
necessária em conformidade com a conservação ambiental (ALVES, 2012; EMBRAPA, 
2018; DEBOER, 2019).
A segurança alimentar tem ligação, também, com a disponibilidade de 
alimentos produzidos de maneira sustentável, o que significa a produção de alimentos 
de qualidade e respeitando os recursos naturais (BOLFE et al., 2020; MASSRUHÁ et al., 
2020). A qualidade dos alimentos está sendo um fator decisivo na hora do consumidor 
escolher o que ele vai consumir, e essa escolha pode estar vinculada à rastreabilidade 
do alimento para confirmar a sua qualidade (BOLFE et al., 2020).
Desse modo, a tecnologia é primordial para o aumento da produção e para 
o gerenciamento adequado de todos os processos envolvidos na produção de um 
alimento (CERRI et al., 2017; DEBOER, 2019) A tecnologia não pode ser vista como irreal, 
mas sim como uma aliada neste momento de transformações (BOLFE et al., 2020).
Ao longo deste Tópico, portanto, estudaremos sobre a capacidade de geração 
de conhecimento pelas instituições de pesquisa e como essas informações afetam a 
eficiência agrícola brasileira. 
UNIDADE 1 TÓPICO 2 - 
2 PROGRESSO TÉCNICO CIENTÍFICO E O AUMENTO DA 
EFICIÊNCIA AGRÍCOLA
Os atuais ganhos na produtividade agrícola são reflexos dos estudos sobre 
a inovação tecnológica na agricultura, realizados no Brasil principalmente a partir da 
década de 1960 (ALVES, 2012; EMBRAPA, 2014; EMBRAPA, 2018; BOLFE et al., 2020). 
Durante um longo período, eram os agricultores que geravam os conhecimentos, 
mas sua divulgação não ocorria de modo organizado. Somente as tecnologias que 
geravam lucro financeiro eram difundidas (ALVES, 2012; EMBRAPA, 2018; DEBOER, 
2019). Assim, para determinadas tecnologias, o processo de difusão foi ágil quebrando 
as barreiras da comunicação (EMBRAPA, 2018; DEBOER, 2019). O objetivo da difusão 
de tecnologia organizada é o de encurtar o tempo entre a geração do conhecimento 
e sua transformação em tecnologia, pelos agricultores (ALVES, 2012; EMBRAPA, 2014; 
EMBRAPA, 2018).
26
A evolução da agricultura brasileira nos últimos 30 anos inclui um alto 
investimento do governo em pesquisa, intervenções governamentais em projetos de 
colonização e crédito para insumos de última geração em um ambiente propício para 
a industrialização da agricultura por meio de cooperativas e da participação do setor 
privado (CERRI et al., 2017; EMBRAPA, 2018; BOLFE et al., 2020).
Você tem ideia de como começou a pesquisa agropecuária no Brasil? Então veja 
o UNI a seguir e descubra!
A pesquisa agropecuária no Brasil iniciou com o estabelecimento de escolas de agricultura 
(universidades) e centros de pesquisa estaduais, que lideraram a pesquisa agrícola no 
Brasil até os anos 1980. 
O Instituto Agronômico de Campinas (IAC) foi um dos centros pioneiros. Foi fundado em 1887 
pelo Imperador D. Pedro II, tendo recebido a denominação de Estação Agronômica de Campinas. 
Em 1892 passou para a administração do Governo do Estado de São Paulo. Sua atuação garante 
a oferta de alimentos à população e matéria-prima à indústria, cooperando para a segurança 
alimentar e para a competitividade dos produtosnos mercados interno e externo.
Posteriormente outros institutos surgiram, tais como:
- Instituto Agronômico de Pernambuco (IPA)
- Empresa de Pesquisa Agropecuária de Minas Gerais (EPAMIG)
- Instituto Rio Grandense do Arroz (IRGA) 
- Instituto de Zootecnia (IZ)
- Instituto Agronômico do Paraná (IAPAR)
O INSTITUTO AGRONÔMICO DE CAMPINAS (IAC)
FONTE: <https://bit.ly/3iMJmCs>. Acesso em: 5 jul. 2021.
IMPORTANTE
27
- EMBRAPA
- Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz” (ESALQ)
- Universidade Federal de Viçosa (UFV)
FONTE: <https://bit.ly/3f340gy>. Acesso em: 16 jul. 2021.
Atualmente, os centros de pesquisa estaduais e as universidades trabalham 
em parceria com a EMBRAPA em programas de melhoramento genético e em outros 
temas de pesquisa e desenvolvimento agropecuário. Nesse sentido, a Figura 10 mostra 
como ocorre a integração da pesquisa por meio do Sistema Nacional de Pesquisa 
Agropecuária (SNPA).
FIGURA 10 – SNPA
FONTE: Embrapa (2018, p. 15)
Atualmente, o maior desafio é, ainda, a adoção e a difusão de novas tecnologias, 
que são consideradas a base do processo de inovação e dependem da extensão e 
assistência técnica, bem como do acesso a crédito (FORTULAN, 2005; BOLFE et al., 
2020). Para os pequenos produtores, é indispensável o acesso a novas tecnologias para 
obter melhor rendimento na sua produção agrícola (DUARTE, 2021). Entretanto, 0,5% 
das propriedades no Brasil, as quais têm acesso à tecnologia e crédito, produzem mais 
da metade do Valor Bruto da Produção (VBP) total da agricultura (CERRI et al., 2017; 
EMBRAPA, 2018; BOLFE et al., 2020).
O modelo de transferência de tecnologia em agricultura no Brasil apresenta 
um ciclo virtuoso em que os elementos principais são pesquisa, extensão e produtores 
(BOLFE et al., 2020; MASSRUHÁ et al., 2020). Esse modelo é que tenta suprir o acesso a 
informações sobre as tecnologias adequadas para melhora do rendimento na produção 
(CERRI et al., 2017; EMBRAPA, 2018; BOLFE et al., 2020). 
28
FIGURA 11 – MODELO BRASILEIRO DE TRANSFERÊNCIA DE TECNOLOGIA
FONTE: Embrapa (2018, p. 16)
3 TECNOLOGIA E O AUMENTO DA EFICIÊNCIA AGRÍCOLA
Um grande desafio global é a tentativa de aumentar a produção de alimentos, 
considerando o crescimento populacional, a disponibilidade de recursos naturais, as 
mudanças climáticas, o surgimento de doenças e pragas e, ainda, bioacumulação de 
agroquímicos (NASCIMENTO et al., 2011; BOLFE et al., 2020; MASSRUHÁ et al., 2020). 
Para isso, foram desenvolvidas inúmeras inovações tecnológicas, mas a dependência 
contribuiu para impactos negativos sobre o meio ambiente. Isso afeta ainda mais a dis-
ponibilidade dos recursos naturais não renováveis (PITASSI et al., 2014; EMBRAPA, 2018). 
A união adequada das tecnologias digitais à agricultura acarreta ganhos para a 
cadeia de produção e para o consumidor. Isso gera impactos positivos para o desenvolvi-
mento social (NASCIMENTO et al., 2011). Aproximadamente 67% das propriedades agríco-
las do Brasil usam algum tipo de tecnologia, seja na área de gestão dos negócios ou nas 
atividades de cultivo e colheita da produção (NASCIMENTO et al., 2011; BOLFE et al., 2020; 
MASSRUHÁ et al., 2020; EMBRAPA, 2018). Então, agora, conheceremos algumas tecnolo-
gias digitais que facilitam o acesso do agricultor a informações estratégicas.
3.1 NANOTECNOLOGIA
A nanotecnologia é a manipulação, controle e integração de átomos e moléculas 
para formar materiais, estruturas, componentes, dispositivos e sistemas em escala 
nanométrica conceitualmente, menor do que 100 nm (FERREIRA; RANGEL, 2009).
29
FIGURA 12 – NANOCIÊNCIA E NANOTECNOLOGIA
FONTE: <https://bit.ly/36DQn2V>. Acesso em: 5 jul. 2021.
FIGURA 13 – CARACTERÍSTICAS GERAIS DA NANOTECNOLOGIA
A nanotecnologia oportuniza o desenvolvimento de produtos e aplicações 
inovadoras para diferentes setores industriais e consumidores finais. Esta ciência engloba 
a física, ciência dos materiais, química supramolecular e polímeros, interface e ciência 
coloidal, biologia e, também, as engenharias: de materiais, química, mecânica e elétrica 
(FERREIRA, RANGEL, 2009; MASSRUHÁ et al., 2020). Assim sendo, o desenvolvimento 
de produtos nanotecnológicos precisa integrar de modo interdisciplinar as diferentes 
fases da pesquisa para alcançar os resultados esperados. 
FONTE: <https://bit.ly/3l65OJs>. Acesso em: 5 jul. 2021.
30
Portanto, a nanotecnologia se fundamenta no desenvolvimento e aprimoramento 
de técnicas e ferramentas adequadas para posicionar átomos e moléculas em locais 
previamente estabelecidos, de modo a ter estruturas e materiais de interesse (FERREIRA, 
RANGEL, 2009; EMBRAPA, 2018; MASSRUHÁ et al., 2020).
A nanotecnologia com seus nanomateriais, nanofilmes, nanoestruturas e nano-
emulsões representa uma alternativa promissora de desenvolvimento científico, em que 
novos produtos podem oferecer uma variedade de benefícios, incluindo maior eficácia, 
durabilidade e redução das quantidades de ingredientes ativos (IAs) que estão sendo 
usados na proteção de culturas contra doenças e pragas (FERREIRA; RANGEL, 2009; 
EMBRAPA, 2018; MASSRUHÁ et al., 2020).
As aplicações da nanotecnologia no âmbito agrícola são (FERREIRA, RANGEL, 2009):
• incorporação de nanosensores e nanocatalisadores capazes de monitorar e acelerar o 
diagnóstico de doenças nas plantas, o tratamento molecular de doenças;
• melhoramento da habilidade das plantas no processo de absorção de nutrientes;
• eficiência na aplicação dos pesticidas, herbicidas e fertilizantes; 
• nanoemulsões que atuam como películas comestíveis e antimicrobianas na super-
fície das frutas, resultando no aumento do tempo de maturação e, na redução de 
desperdício de alimentos.
Uma das possibilidades da nanotecnologia é a substituição ou diminuição 
da quantidade de fertilizantes, herbicidas e inseticidas usados no processo agrícola, 
reduzindo impactos negativos sobre os recursos naturais (FERREIRA, RANGEL, 2009; 
EMBRAPA, 2018; MASSRUHÁ et al., 2020).
FIGURA 14 – NANOTECNOLOGIA E OS INSETICIDAS
FONTE: <https://bit.ly/3x9d7Co>. Acesso em: 5 jul. 2021.
31
3.2 INTERNET DAS COISAS (IOT)
Atualmente, a inovação é o grande motor do desenvolvimento econômico e 
dos ganhos de produtividade e sustentabilidade (FORNASIER, 2019). A capacidade de 
inovar é decisiva para a obtenção e manutenção da competitividade em um mercado 
global (MAGRANI, 2018; FORNASIER, 2019; BOLFE et al., 2020). Isso é particularmente 
verdade no setor agropecuário, no qual novas tecnologias têm proporcionado aumentos 
significativos de produtividade com sustentabilidade. Conforme Magrani (2018, p. 20):
De maneira geral, a internet das coisas (IoT) pode ser entendida como 
um ambiente de objetos físicos interconectados com a internet por 
meio de sensores pequenos e embutidos, criando um ecossistema 
de computação onipresente (ubíqua), voltado para a facilitação 
do cotidiano das pessoas, introduzindo soluções funcionais nos 
processos do dia a dia.
Outro fator importante na definição é que a IoT se concentra em como compu-
tadores, sensores e objetos interagem uns com os outros e processam informações/
dados em um contexto de hiperconectividade (MAGRANI, 2018; FORNASIER, 2019; 
JOÃO et al., 2019). De acordo com Lacerda e Lima-Marques (2015, p. 160):
O termo Internet das Coisas foi cunhado em 1999 por Kevin Ashton, 
co-fundador do Auto-ID Center do Massachusetts Institute of Techno-
logy (MIT). Em recente artigo, Ashton (2009) afirmou que a ideia origi-
nal da IdC previa a conexão de todos os objetos físicos à Internet, com 
capacidade de capturar informações por meio de identificação por 
radiofrequência (RFID) e tecnologias de sensoriamento – as quais os 
permitiriam observar, identificar e compreender o mundo independen-
temente das pessoas e suas limitações de tempo, atenção e precisão.
Na agricultura, a IoT auxilia os produtores na obtenção de informações, como, por 
exemplo: nutrientes presentes no solo, umidade do ar, níveis de água dos reservatórios 
(MAGRANI, 2018; FORNASIER, 2019; JOÃOet al., 2019). Algumas dessas soluções já 
podem ser acessadas em tempo real, facilitando a tomada de decisão do produtor rural. 
Isso garante que os agricultores aumentem a produtividade e economizem recursos 
financeiros, humanos e naturais (LACERDA; LIMA-MARQUES, 2015; JOÃO et al., 2019). 
No Quadro 4, você pode analisar as diferentes aplicações da IoT na agricultura.
32
QUADRO 4 – APLICAÇÕES DA IOT NA AGRICULTURA
APLICAÇÃO DESCRIÇÃO
CONTROLE DE 
PRAGAS
Os sensores IoT fornecem dados em tempo real sobre 
a saúde das plantações e podem indicar a presença de 
pragas. Isso é possível já que os dispositivos podem captar 
imagens de alta precisão ou obter dados sobre o padrão de 
comportamento das pragas. As vantagens são:
• decisão adequada sobre o método de prevenção e controle;
• análise preditiva sobre o ataque de pragas, permitindo que 
o agricultor se prepare com antecedência;
• regulação contínua da aplicação de pesticidas;
• gerenciamento adequado de pragas.
Essa abordagem possibilita que os produtores tomem 
decisões inteligentes até encontrar o resultado esperado.
RECURSO HÍDRICO
O recurso hídrico afeta de modo direto a qualidade e a 
quantidade dos produtos agrícolas. Os sensores conectados 
aos reservatórios podem reduzir em até 30% o consumo de 
água em uma produção agrícola. Isso evita o desperdício da 
água no processo produtivo.
MONITORAMENTO 
DE ANIMAIS
Os produtores podem monitorar os animais em campo. 
O monitoramento é possível já que os animais possuem 
sensores de rastreamento. Isso reduz o tempo na busca dos 
animais, bem como, em qual área, os animais preferem se 
alimentar. Além disso, é possível usar sensores IoT para:
• monitorar a gestação de um animal;
• identificar se o animal vai ficar doente e, em caso positivo, 
uma notificação automática é enviada para o produtor. 
FONTE: Adaptado de Lacerda e Lima-Marques (2015); EMBRAPA (2018)
Além dos exemplos citados no Quadro 4, os sensores IoT podem ser instalados 
em máquinas agrícolas para obter informações sobre o plantio, orientando os produtores 
na correção de acidez do solo, aumento ou diminuição da irrigação (JOÃO et al., 2019). 
Outros sensores podem notificar os produtos que já estão prontos para colheita, 
evitando, assim, o desperdício na lavoura (EMBRAPA, 2018; MAGRANI, 2018; JOÃO et al., 
2019; BOLFE et al., 2020).
33
Visando promover o desenvolvimento sustentável e competitivo da economia brasileira, 
foi instituído o Plano Nacional de Internet das Coisas (IoT), pelo decreto no 9.854, de 25 de 
junho de 2019. Trata-se de uma iniciativa do Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovações 
(MCTI), do Ministério da Economia e do Banco Nacional de Desenvolvimento Econômico e 
Social (BNDES), em conjunto com a sociedade civil, para garantir que o Brasil se beneficie 
da tecnologia de IoT. No plano, foram definidas quatro áreas prioritárias: indústria, saúde, 
cidades inteligentes e agricultura. O Art. 3º do decreto nº 9.854, de 25 de junho de 2019, 
define como objetivos do Plano Nacional de Internet das Coisas:
• melhorar a qualidade de vida das pessoas e promover ganhos 
de eficiência nos serviços, por meio da implementação de 
soluções de IoT;
• promover a capacitação profissional relacionada ao 
desenvolvimento de aplicações de IoT e a geração de 
empregos na economia digital;
• incrementar a produtividade e fomentar a competitividade 
das empresas brasileiras desenvolvedoras de IoT, por meio 
da promoção de um ecossistema de inovação neste setor;
• buscar parcerias com os setores público e privado para a 
implementação da IoT; 
• aumentar a integração do país no cenário internacional, 
por meio da participação em fóruns de padronização, da 
cooperação internacional em pesquisa, desenvolvimento 
e inovação e da internacionalização de soluções de IoT 
desenvolvidas no País.
O potencial de impacto e relevância do IoT para o país pode ser evidenciado em suas 
propostas, como apoiar iniciativas como a “Fazenda Tropical 4.0”, que aumentam a 
produtividade e a qualidade da produção rural brasileira com o uso de dados 
que, por exemplo, ajudam a monitorar com precisão os ativos biológicos 
(Produto 7C, 2017). Uma de suas ações é promover a conectividade no campo 
com expansão da Internet no ambiente rural.
FONTE: BNDES. BNDES e MCTIC lançam Estudo Nacional de Interner das Coi-
sas (IoT). 2017. Disponível em: https://bit.ly/3l1AHyJ. Acesso em: 16 jul. 2021.
IMPORTANTE
3.3 A INTERNET E A AGRICULTURA
A internet estabeleceu uma nova trajetória para que as organizações e os 
clientes interajam utilizando o e-commerce. Assim, os produtores ficam mais próximos 
de seus clientes finais, podendo, inclusive, chegar diretamente a eles através de 
aplicativos para dispositivo móvel. Nesse caso, é possível, ainda, gerenciar os estoques 
dos produtos e observar compras futuras (EMBRAPA, 2018; MAGRANI, 2018; JOÃO et 
al., 2019; BOLFE et al., 2020).
34
FIGURA 15 – EXEMPLO DE APLICATIVO PARA E-COMMERCE
FONTE: <http://recoopsol.ic.ufmt.br/index.php/e-commerce/>. Acesso em: 5 jul. 2021.
As plataformas de comercialização de alimentos já são realidade na atual 
sociedade, e atendem inúmeros perfis de consumidores (NOGUCHI, 2010; HACKENHAAR 
et al., 2015; LOHMANN et al., 2019). 
O benefício das plataformas é interligar os agricultores e processadores aos dis-
tribuidores e varejistas, organizando de modo adequado produção agrícola, o processa-
mento, o gerenciamento de inventários e de canais de comercialização. Nos próximos 
anos, as empresas desenvolvedoras de plataformas terão ainda mais oportunidades, 
em temas como (EMBRAPA, 2018; JOÃO et al., 2019; BOLFE et al., 2020): 
• suporte à análise de dados e à tomada de decisão da propriedade rural por meio 
de informações geoespaciais de agricultura, vegetação, solo e recursos hídricos 
para apoio aos Programas de Regularização Ambiental (PRA), Cotas de Reserva 
Ambiental (CRA) e Pagamentos por Serviços Ambientais (PSA); 
• conectividade entre produtores rurais e consumidores, favorecendo a rastreabilidade 
e a certificação de qualidade e origem de produtos; 
• suporte à tomada de decisão e à gestão de políticas públicas agrícolas, baseadas 
em modelos matemáticos, estatísticos e computacionais.
3.3.1 SigmaABC
A SigmaABC é uma plataforma que integra as informações dos usuários com 
dados coletados em campo, levantamentos geofísicos, dados fitotécnicos, estações 
meteorológicas automáticas, modelos globais e regionais de previsão de tempo, modelos 
matemáticos e modelos de sensoriamento remoto, em diferentes escalas espaciais e 
temporais (NOGUCHI, 2010; HACKENHAAR et al., 2015; LOHMANN et al., 2019). 
35
FIGURA 16 – SIGMAABC
FONTE: <https://bit.ly/3l1Cow5>. Acesso em: 5 jul. 2021.
3.3.2 AgroAPI
Um outro formato de plataforma digital em agricultura é o AgroAPI, que oferece 
informações e modelos agropecuários gerados (EMBRAPA, 2018). O acesso às informações 
e aos modelos é realizado de forma virtual, por meio de Application Programming Interface 
(APIs). Essa plataforma será abordada com mais ênfase no Tópico 3 desta Unidade 
(NOGUCHI, 2010; EMBRAPA, 2018; JOÃO et al., 2019; BOLFE et al., 2020).
3.3.3 AccuWeather
O AccuWeather é um aplicativo para a previsão do tempo de até duas 
semanas, além de apresentar relatórios em tempo real com diversas informações 
climáticas e alertas de tempestades (NOGUCHI, 2010; HACKENHAAR et al., 2015; 
LOHMANN et al., 2019). 
36
FIGURA 17 – ACCUWEATHER
FONTE: <https://blog.aegro.com.br/agricultura-digital/>. Acesso em: 5 jul. 2021.
3.3.4 Adama Alvo
O Adama Alvo é um aplicativo para auxiliar na identificação de pragas, doenças 
e plantas daninhas. No entanto, a ferramenta está disponível somente para lavouras 
de soja, milho, trigo e algodão. O aplicativo está disponível gratuitamente para iOS e 
Android (JOÃO et al., 2019; BOLFE et al., 2020).
37
FIGURA 18 – ADAMA ALVO
FONTE: <https://bit.ly/3l35nje>. Acesso em: 5 jul. 2021.
3.3.5 Aegro
O Aegro é um software de gestão agrícola que auxilia oprodutor da semeadura 
até a colheita. Os benefícios são (EMBRAPA, 2018; JOÃO et al., 2019; BOLFE et al., 2020): 
• Gestão de patrimônio e de máquinas.
• Operações agrícolas.
• Gestão financeira e comercialização.
• Monitoramento integrado de pragas. 
• Integração com o Climatempo.
• Imagens de satélite e análise NDVI.
• Cotação de seguro rural.
38
FIGURA 19 – AEGRO
FONTE: <https://blog.aegro.com.br/recursos-do-aegro/>. Acesso em: 5 jul. 2021.
3.4 SISTEMA ROBÓTICO AUTÔNOMO PARA MAPEAR ERVAS 
DANINHAS EM CAMPOS 
A robotização das atividades agrícolas considera todos os agentes envolvidos 
na produção, possibilitando a intensificação com o menor impacto possível. Segundo 
Hackenhaar et al. (2015, p. 119):
A exploração da agricultura de forma sustentável depende da 
conciliação conjunta entre variáveis como, por exemplo: 1) econômica, 
que se traduz através do lucro, aponta que, se a agricultura não gerar 
lucro e renda ao agricultor, ela desaparece; 2) social, porque, se o 
homem neste meio não obtiver dividendo, não há razão de ter da 
própria agricultura; 3) ambiental, que é a própria sobrevivência da 
natureza, para que possam existir agricultura e ambiente sadio no 
futuro. Portanto o tripé econômico, social e ambiental é o grande 
desafio atual da sustentabilidade e da agricultura.
O aumento da produtividade com sustentabilidade requer tanto o uso quanto 
o domínio de técnicas, metodologias e instrumentos que devem estar adaptados às 
necessidades reais em campo (NOGUCHI, 2010; HACKENHAAR et al., 2015; LOHMANN et 
al., 2019). A intensificação da agricultura de modo sustentável pode ser realizada através 
da robótica, já que, nos últimos anos, houve avanços significativos no setor.
Atualmente, os robôs podem trabalhar de modo contínuo e de maneira 
consistente com o mínimo de manutenção. No Japão, a “Fábrica planta” é um local onde 
os vegetais são cultivados em sistema hidropônico sob iluminação artificial (NOGUCHI, 
2010; LOHMANN et al., 2019). O controle do processo é efetuado por computadores e 
robôs, tendo como resultado final alta qualidade dos produtos, ou seja, sem defeitos, 
39
doenças ou danos causados por insetos (EMBRAPA, 2018; LOHMANN et al., 2019). O 
nível de automatização nas fábricas de planta é tão elevado que, ao longo do tempo, as 
instalações de produção podem tornar-se completamente autônomas (NOGUCHI, 2010; 
HACKENHAAR et al., 2015; LOHMANN et al., 2019).
FIGURA 20 – FÁBRICA PLANTA NO JAPÃO
FONTE: <https://bit.ly/3x8340D>. Acesso em: 5 jul. 2021.
Os robôs usados no ambiente agrícola podem ser grandes e polivalentes quadros 
ou pequenos veículos autônomos desenvolvidos para realizar atividades específicas 
(HACKENHAAR et al., 2015; BATISTA et al., 2017). O processo de construção de um 
determinado robô depende do ambiente em que ele irá operar, ou seja, ambientes ao 
ar livre que possibilitam o uso de grandes robôs, como tratores autônomos (NOGUCHI, 
2010; HACKENHAAR et al., 2015; EMBRAPA, 2018). No entanto, precisam de sistemas 
sofisticados de navegação para explorar um ambiente de modo correto e como o 
planejado. 
A implantação da robótica na agricultura é uma opção para complementar 
ou até mesmo substituir a mão de obra humana para o manejo agrícola, já que requer 
uma intervenção mínima do operador (HACKENHAAR et al., 2015; BATISTA et al., 2017; 
BOLFE et al., 2020). Um exemplo seria os veículos aéreos e terrestres não tripulados 
(VANTs), equipados com câmeras para identificar ervas daninha em plantações. A visão 
computacional é utilizada para (BOLFE et al., 2020):
• identificar padrões de alteração na coloração das folhagens.
• identificar padrões no contorno e na forma não condizente das folhas da espécie 
produzida.
Esse processo garante a identificação da cultura invasora podendo, assim, 
efetuar o combate de modo individual, reduzindo a quantidade de pesticidas usados 
e melhorando a qualidade do produto (HACKENHAAR et al., 2015; BATISTA et al., 2017; 
BOLFE et al., 2020). 
40
FIGURA 21 – VEÍCULOS AÉREOS E TERRESTRES NÃO TRIPULADOS (VANTS)
FONTE: <http://agritechgeo.com.br/servico8.html#>. Acesso em: 5 jul. 2021
A utilização de robôs nas fazendas fará com que o trabalho humano seja mais 
bem empregado, porém a mão de obra deverá ser mais especializada (EKŞİ et al., 2020; 
FERREIRA et al., 2020). Além disso, os robôs podem ser utilizados em ambientes de 
risco para saúde humana, como a aplicação de defensivos agrícolas. Um exemplo desta 
aplicação é o robô EcoRobotix (EKŞİ et al., 2020; FERREIRA et al., 2020). O seu movi-
mento é através do uso de GPS e sensores e consegue operar 12 horas por dia na reti-
rada de plantas invasoras. O reconhecimento das espécies é realizado por uma câmera 
localizada na parte frontal do robô. Seus braços mecânicos trabalham na aplicação do 
herbicida diretamente na erva daninha reduzindo em, aproximadamente, 90% o uso do 
produto (VEIROS; MESQUITA; GASPAR, 2019; EKŞİ et al., 2020; FERREIRA et al., 2020).
FIGURA 22 – ECOROBOTIX
FONTE: <https://bit.ly/3lajT8C> Acesso em: 5 jul. 2021.
Portanto, a eficiência na utilização de recursos é o ponto-chave da aplicação 
da robótica no âmbito rural (EKŞİ et al., 2020; FERREIRA et al., 2020). Já que a 
eficiência reduz o consumo de produtos químicos para o controle de pragas. E, ainda, 
o monitoramento do serviço efetuado pelo robô é mais fácil, já que é feito pela internet 
e pode ser controlado pelo próprio produtor através de um dispositivo móvel ou 
computador (CERRI, CARVALHO, 2017; EKŞİ et al., 2020; FERREIRA et al., 2020).
41
3.5 APRENDIZADO DE MÁQUINA (AM)
O aprendizado de máquina (AM) é uma subárea da Inteligência Artificial (IA), 
usada para reconhecimento de padrões e de regularidades nos dados (CERRI, CARVALHO, 
2017; FERREIRA et al., 2020). O treinamento usado é classificado como aprendizado 
supervisionado, os sistemas que se usam desta técnica podem ser treinados através 
de dados conhecidos (CERRI, CARVALHO, 2017; EMBRAPA, 2018). O aprendizado 
supervisionado é a tarefa dentro do aprendizado de máquina de aprender uma função 
que mapeia uma entrada para uma saída com base em pares de entrada/saída de 
exemplo (CERRI, CARVALHO, 2017; EKŞİ et al., 2020; FERREIRA et al., 2020). Segundo 
Cerri e Carvalho (2017, p. 298):
Como exemplo básico de AM, pode-se citar um programa de 
computador que deve executar uma tarefa simples, como distinguir 
entre três variedades diferentes de flor de uma mesma espécie. 
Em vez de codificar um programa utilizando todo o conhecimento 
acerca das variedades da flor em questão, características botânicas 
das três flores são apresentadas a um programa que implementa um 
algoritmo de AM, que, por meio de um processo de treinamento, vai 
aprender a caracterizar uma flor baseado em suas características. 
Assim como os seres humanos aprendem a diferenciar as variedades 
de flores observando suas características, o programa de AM também 
aprenderá a tarefa por meio dessas características.
Aprendizagem de máquina pode ser dividida em (CERRI, CARVALHO, 2017; EKŞİ 
et al., 2020; FERREIRA et al., 2020):
• Aprendizagem supervisionada: o supervisionamento é efetuado por meio do 
treinamento com dados rotulados (etiquetados em alguma categoria). Os algoritmos 
precisam de um conjunto de dados já etiquetado para realizar previsão de novas 
etiquetas/classes em novos dados. Esses algoritmos são, geralmente, usados para o 
reconhecimento de imagens, bem como, para previsões de mercado.
• Aprendizagem não supervisionada: são encontrados algoritmos de 
recomendação, agrupamento e segmentação. Neste caso, os algoritmos usam 
atributos, notas e características gerais dos dados para aprender e fazer previsões. 
Esses algoritmos são usados para visualizar dados, na recomendação de itens e 
processo de segmentar clientes.
• Aprendizagem por reforço: usada em sistemas de decisão em tempo real. Nesta 
divisão, não há um grande conjunto de dados históricos para geração do conjunto 
de treinamento. Ao longo tempo, novos dados são criados