agricultura de precisão

Prévia do material em texto

1. INTRODUÇÃO
O início da agricultura de precisão (AP) teve foco em máquinas dotadas de receptores GPS (Global Positioning System) e mapas de produtividade. Talvez, devido a essa fase, estabeleceu-se no Brasil, um senso comum de que o tema AP é uma área do conhecimento relacionada à sofisticação das máquinas agrícolas por meio de eletrônicas embarcadas e sistemas computacionais complexos, apesar do impacto final objetivar a sustentabilidade do agronegócio. A comunidade acadêmica, por sua vez, priorizou trabalhos iniciais voltados ao desenvolvimento de máquinas e equipamentos, por entender que ali estavam os principais desafios. Como primeiros passos, os temas propostos foram bem fundamentados, mas reforçou de certa forma o senso comum.
Essa priorização ocorreu uma vez que os primeiros trabalhos de impacto surgiram há vinte anos, com os mapas de produtividade mostrando a variabilidade da produção em uma área que era considerada uniforme. A AP, mostrou a necessidade de se conhecer a variabilidade das áreas de produção, levando-se em consideração o relevo, tipo de solo, vegetação e histórico de uso de cada metro quadrado do terreno, o que será muito útil para o desenvolvimento de qualquer cultura. A partir desses conhecimentos, técnico e produtor irão tratar a área de plantio de modo diferente, respeitando suas necessidades e explorando suas diferentes potencialidades.
	Até meados dos anos 90 não havia a disponibilidade da tecnologia da AP no Brasil, ocorrendo a partir de 1996 com a realização do primeiro Simpósio em Agricultura de Precisão realizado ESALQ. No mercado mundial o boom da agricultura de precisão foi com o surgimento de colhedoras com capacidade de mapeamento da produção, o que tornou possível a aplicação de insumos à taxa variada por meio de máquinas. Segundo a ANFAVEA (Associação Nacional dos Fabricantes de Veículos Automotores), só a partir de 1999, com o programa Moderfrota e outros fatores favoráveis, fizeram com que montadoras lançassem o que havia de mais moderno em maquinário agrícola, fazendo com que o Brasil desse um salto tecnológico no campo da agricultura.
A tecnologia mais utilizada pelos produtores rurais são as de grades georreferenciadas, que indica ao produtor as taxas de fertilizantes e corretivos a serem ministradas. As culturas de grãos (milho e soja) e a cana-de-açúcar são as que mais recebem influência da AP no Brasil. A nova fase da agricultura de precisão no mundo avançou para além da cultura de milho e soja. O conceito pode ser aplicado em todas as culturas nas quais a variabilidade espacial esteja presente. Gerenciar a variabilidade espacial e maximizar retorno econômico minimizando efeito ao meio ambiente é o objetivo principal da AP.
Ainda há resistência por parte de alguns agricultores em relação a AP, e o pensamento errôneo de que são necessários maquinários caros e sofisticados para seu uso. A Agricultura de Precisão é um tema abrangente, sistêmico e multidisciplinar. Não se limita à cultura nem à região. Há ainda muitos desafios a serem vencidos para que a AP apresente resultados mais expressivos no País. A troca de informações é fundamental para ampliar resultados e estabelecer técnicas e procedimentos de AP para as condições da agricultura brasileira.
Há quem defina que a AP nada mais é do que “[...] um jeito novo de produzir por meio de conceitos antigos [...]” (AUERNHAMMER, 1994, p. 31), isto é, utilizar os conceitos agronômicos tradicionais, porém fazendo-se uso de ferramentas como GPS e SIG (Sistema de Informação Geográfica) apoiando o reconhecimento de sítios.
Stafford (2000), atual coeditor da revista Precison Agriculture, conclui que a AP é um conceito de gerenciamento da lavoura. Se seguirmos esse conceito, há um número muito maior de pesquisadores que atuam ou poderiam atuar no tema. Isso implica que há possibilidade de aperfeiçoar os recursos empregados na Embrapa e nas instituições parceiras e direcionar resultados também para a temática da AP. A rede, portanto entende que a AP é uma postura gerencial que considera a variabilidade espacial para maximizar o retorno econômico e minimizar efeito ao meio ambiente. A rede Agricultura de Precisão é complexa, pois reúne um número de diferentes culturas entre anuais, perenes e semiperenes; com diferentes áreas de atuação em pesquisa; resultados em diferentes níveis de maturidade tecnológica e de profundidade em AP; apresentando uma variedade de conceitos e até de diferentes expectativas.
2. A AGRICULTURA DE PRECISÃO (AP)
Os primeiros fundamentos teóricos da Agricultura de Precisão surgiram em 1929, nos Estados Unidos, porém tornou-se mais conhecida na década de 80, devido aos avanços e à difusão dos sistemas de posicionamento geográfico, sistemas de informações geográficas, monitoramento de colheita e também à informática. Além de destacar-se nos EUA, ganhou grande notoriedade em países como Alemanha, Argentina, Austrália, Inglaterra e Brasil. No país, as primeiras pesquisas na área foram realizadas na década de 90.
No primeiro momento, a Agricultura de Precisão foi direcionada pelas máquinas agrícolas, como colheitadeiras e semeadeiras, embarcando-se a elas receptores GNSS (Global Navigation Satelite System), sofisticados computadores de bordo e sistemas que possibilitam a geração de mapas de produtividade. Aprimorou-se o mapeamento da variabilidade do solo, plantas e outros parâmetros, resultando numa aplicação otimizada de insumos, diminuindo custos e impactos ambientais negativos, consecutivamente, aumentando o retorno econômico, social e ambiental.
Algumas iniciativas em pesquisa e desenvolvimento vêm sendo implementadas, colaborando para a inovação em Agricultura de Precisão no país. Atualmente são 53 grupos de pesquisas registrados no sistema Lattes do CNPq (Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico).
o Brasil, o tema vem sendo divulgado em vários eventos importantes onde pesquisadores, empresas e produtores são reunidos: o SIAP (Simpósio Internacional de Agricultura de Precisão) e o ConBAP (Congresso Brasileiro de Agricultura de Precisão). No SIAP de 2007, coordenado pelo Mapa (Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento) foi instalado o Comitê Brasileiro de Agricultura de Precisão, um grande avanço para o setor. Nele foram reunidos os principais atores da Agricultura de Precisão no País, fornecendo importantes subsídios para que as políticas públicas possam ser contempladas. As ferramentas no mercado também avançaram, surgiram novos sensores e equipamentos, tornando a prática da AP cada vez mais acessível, com custos mais compatíveis e integráveis ao dia-a-dia de uma propriedade agrícola.
3. OBJETIVOS DO PRODUTOR
A medida que a AP é um sistema de gestão que considera a variabilidade
espacial das lavouras em todos seus aspectos: produtividade, solo (características físicas, químicas, compactação etc), controle de ervas daninhas, doenças e pragas, esta busca igualar o tipo e a quantia de insumos que entram na propriedade com as necessidades da cultura, com isso promete grandes benefícios para os produtores dentre os quais podemos citar:
- redução do grave problema do risco da atividade agrícola;
- redução dos custos da produção;
- tomada de decisão rápida e certa;
- controle de toda situação, pelo uso da informação;
- maior produtividade da lavoura;
- mais tempo livre para o administrador;
4. GPS
O que tem levado a esta nova filosofia de prática agrícola é o uso de três
novas tecnologias, que são o sensoriamento remoto, o uso de sistemas de informações geográficas (SIG) e o sistema de posicionamento global (GPS). O maior impulso que a AP teve foi com o surgimento do GPS, que, com a existência do GLONASS (Rússia) e outros sistemas como o Galileo (União Européia) e Compass (China), formaram o chamado GNSS ou Sistemas de Navegação Global por Satélites. No Brasil, os primeiros usuários de tecnologia GPS na agricultura não foram especificamente para AP, mas sim na aviação agrícola, a partir de 1995. Assim tornou-se possívelconhecer, localizar geograficamente e delimitar áreas de diferente produtividade, através do emprego de programas específicos, sensores, controladores de máquinas que usam o sistema de posicionamento global (GPS). Também podemos citar o uso de fotografias aéreas, as imagens de satélite, a videografia para a obtenção de dados.
A função dos dados coletados é formar uma serie de mapas, entre eles está o de produtividade, que são fundamentais para interpretação da variabilidade presente nas lavouras, o que implica em uma relação entre causas e efeito. Com estes dados é possível agora através de equipamentos dentro da lavoura fazer todo um planejamento de como, quanto e onde usar os insumos. 	Os dispositivos popularmente conhecidos como “barra de luz” tiveram inicialmente grande expansão na aviação agrícola e depois na pulverização terrestre e hoje são largamente utilizados para direcionamento em passadas paralelas em várias operações que não exigem precisão maior que 0,3 m entre passadas. Para isso, exigem um receptor de GPS com boa especificação. A evolução deste sistema de orientação em faixas paralelas com as “barras de luz” deu origem aos sistemas de auto-esterçamento ou piloto automático que propicia aumento da capacidade de cultivar mais áreas com o mesmo maquinário em razão do aumento do número de horas trabalhadas, a maior velocidade alcançada e à redução da sobreposição para minimizar a compactação. As maquinas possuem uma CPU e podem apresentar, ou não, uma tela que mostra o percurso da máquina em campo e o que já foi aplicado. O programa que gerencia esses controladores requer a informação de coordenadas e de doses. Isso significa que o arquivo digital que contém o mapa de aplicação é basicamente um arquivo de três colunas – X (latitude), Y (longitude) e Z (dose).
Existem avanços recentes como a aplicação de fertilizantes nitrogenados em taxa variável com base na refletância das plantas em determinados comprimentos de ondas, sensores óticos com luz própria para uso terrestre, próximo das plantas, têm sido usados para leitura, interpretação e recomendação em tempo real. O indicador com mais potencial tem sido a refletância da luz incidente, especialmente na região do visível e do infravermelho próximo.
O sensoriamento remoto (SR) é usado para avaliar as condições das culturas em relação ao nitrogênio, incidência de pragas, invasoras e doenças. No entanto o SR tem seus desafios, pois a iluminação natural nem sempre está disponível, além da presença de nuvens, o que pode variar a intensidade e características espectrais dos alvos.
5. FUTURO
A essência da agricultura de precisão reside na análise da variabilidade espacial dos fatores que influenciam a produção, como solo, água, nutrientes, clima, doenças e outros. Os resultados dessa análise, interpretados sob a óptica de ganhos econômicos e de benefícios ambientais, devem orientar o manejo e a aplicação dos insumos de forma localizada e com doses precisas. Para tanto, são utilizadas diversas tecnologias como o GPS, GIS, sensores, atuadores, processadores embarcados, entre outras. No Brasil, principalmente por suas características geográficas, climáticas e culturais, o nível de adoção da agricultura de precisão ainda é relativamente baixo. Visando o aumento da adoção da AP torna-se necessário ampliar a utilização dessas ferramentas, adaptadas às condições de produção para as diferentes realidades regionais e considerando os distintos níveis de tecnificação dos produtores. O objetivo dessa pesquisa é de desenvolver novas ferramentas de AP e testar outras já disponíveis, mas que necessitem avaliação, validação e adaptação para condições específicas de solos, climas e realidades locais e regionais da produção agrícola e pecuária.
O Plano de Ação Desenvolvimento e teste de protótipos de sensores, equipamentos, sistemas e novas metodologias, é composto por 21 atividades de pesquisa. As ações de desenvolvimento de equipamentos utilizarão a infraestrutura dos laboratórios de Eletrônica e Desenvolvimento e de Mecânica da Embrapa Instrumentação Agropecuária e também de parceiros como a Universidade de São Paulo e a Universidade Federal de Pelotas. Existe um número muito grande de equipamentos, sensores e sistemas para uso na agricultura de precisão, mas muitos deles são importados e muitas vezes inadequados para algumas condições específicas das culturas, climas e solos brasileiros. Portanto, há necessidade de testar inicialmente as tecnologias desenvolvidas principalmente na Europa, Estados Unidos e Japão e realizar estudos que visem a realização de adaptações ou mesmo novos desenvolvimentos mais adequados às condições específicas da agricultura brasileira. Nesse cenário, este plano de ação prevê o teste e adaptação de sensores, equipamentos e métodos para: 
• Medida de parâmetros do solo: condutividade elétrica, matéria orgânica, resistência, umidade e potencial da água, textura, retenção de água e condutividade hidráulica, nutrientes e contaminantes; 
• Medida de parâmetros de plantas: evapotranspiração, estresse nutricional, pragas e doenças; 
• Aquisição de dados em campo por meio de scouting, mosaicamento, robô agrícola;
 • Teste de conectividade e adoção do padrão ISOBUS; 
 • Modelamento e tratamento das informações. 
A maioria das atividades será executada nas unidades piloto de citricultura e videira, de forma integrada com os experimentos do projeto componente Caracterização, manejo e monitoramento de atributos do solo, da planta e do clima em sistemas de produção de plantas perenes e semiperenes.
Se por um lado existem soluções já adotadas e aceitas, por outro, o recente desenvolvimento das redes de sensores sem fio poderá ampliar ainda mais a presença da tecnologia eletrônica no agronegócio.
O uso de instrumentos transmitindo dados via rádio ou via infravermelho no ambiente agrícola é comum há algumas décadas. Há atualmente várias opções no mercado de estações climatológicas e de sistemas de automação de irrigação que se utilizam desses meios de comunicação. A vantagem óbvia é a grande facilidade de instalação e manutenção de sistemas operando sem fio no campo. Entretanto, diante das possibilidades de aplicações do que se designou de computação pervasiva ou sistemas ubíquos, estabelecidos através das redes de sensores sem fio distribuídos no campo e atravessando as porteiras, os benefícios serão inúmeros.
A ampla gama de aparatos tecnológicos disponíveis atualmente tem propiciado novas formas de monitoramento e atuação no âmbito da agricultura e da agropecuária, viabilizando assim a essência que concerne à área de AP. O uso de imagens aéreas obtidas a partir de veículos tripulados e não tripulados, novos sensores, técnicas e equipamentos, tecnologias para georreferenciamento e geoprocessamento, modelos e bancos de dados praticamente ilimitados delineiam um arcabouço tecnológico importante para a evolução e sucesso da AP.
6. CONSIDERAÇÕES FINAIS
	A cartografia e o geoprocessamento são ferramentas indispensáveis na Agricultura de Precisão. Seja pela elaboração de mapas de produtividade por um pequeno agricultor sem o uso de tecnologia avançada, seja pelo uso dos mais modernos aparelhos tecnológicos em uma grande plantação.
	Os conceitos ensinados na Agronomia, também fazem parte dos fatores essenciais da AP. As máquinas operam, os GPS’s juntamente com os satélites indicam a localização das áreas e o técnico coleta os dados e os transmitem em planilhas e gráfico. Mas o agrônomo é quem vai indicar as taxas de fertilizantes, insumos, corretivos, sistema de irrigação, ou seja, não seria possível a Agricultura de Precisão sem o profissional graduado na área.
	Apesar de seu uso no Brasil ter completado 15 anos, o país ainda engatinha nessa área. O país bate recordes de produtividade, está entre os maiores produtores do mundo um culturas como cana-de-açúcar, milho, soja café e algodão, mesmo não utilizando, proporcionalmente, as mesmas tecnologias de países como EUA, China e países europeus. Isso mostra a capacidade deprodução do país e do agricultor brasileiro, que vem sempre superando as dificuldades e buscando maneiras de se tornarem mais competitivos.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Agricultura de precisão: um novo olhar. / Ricardo Yassushi Inamasu, João de Mendonça Naime, Álvaro Vilela de Resende, Luis Henrique Bassoi, Alberto Carlos de Campos Bernardi, editores. - São Carlos, SP: Embrapa Instrumentação, 2011. 334 p.
Brasil. Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento. Agricultura de precisão / Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento. Secretaria de Desenvolvimento Agropecuário e Cooperativismo. – Brasília : Mapa/ACS, 2013. 36 p.
MANZATTO, C.V.; BHERING, S.B.; SIMÕES, M. Agricultura de precisão: propostas e ações da Embrapa solos. EMBRAPA Solos, 1999. Disponível na Internet. http://www.cnps.embrapa.br/search/pesqs/proj01/proj01.htm em 01 Out. 1999.
MILLER, W.; SUPALLA, R. Precision farming in Nebraska: A status report, 1996. Disponível na Internet. http://ianrwww.unl.edu/pubs/farmmgt/nf305.htm em. 21 Ago. 1999.