Com a globalização da economia e a competitividade de preço dos produtos agrícolas, surgiu a necessidade de se obter níveis de competitividade internacionais. Além disto, a busca pela conservação dos recursos naturais, impõe à atividade agrícola novos métodos e técnicas de produção, aliados à eficiência e maior controle dos resultados obtidos no campo, em relação ao que se pratica hoje. Além disso, a agricultura moderna está relacionada ao plantio de extensas áreas de monocultura, e um dos principais problemas que reflete diretamente na produtividade agrícola de extensas áreas é a distribuição inadequada de calcário, semente, adubo, herbicida e inseticida no terreno. Este fato tem acarretado zonas de baixa produção de grãos e cereais dentro da área cultivada.
Como uma resposta para minimizar estes problemas e com o avanço da tecnologia, foi possível que satélites, computadores e sensores auxiliassem a agricultura. Surgiu, então um novo sistema de produção que, há alguns anos já é utilizada pelos agricultores de países de tecnologia avançada, chamado de Precision Agriculture, Precision Farming, e no Brasil de Agricultura de Precisão. Este sistema vem resgatar a capacidade de conhecer cada metro quadrado da lavoura, que foi perdido à medida que as áreas cultivadas foram crescendo.
Conceitos sobre Agricultura de Precisão
A AP é uma tecnologia que utiliza em conjunto sinais de satélite e softwares para interpretação de dados geoprocessados, isto é, recolhe e reuni informações da área cultivada, sempre com a localização precisa.
O uso racional dessas tecnologias, utilizadas como ferramentas de acompanhamento, controle e análise, permitem verificar as variações espaciais e temporais dos fatores limitantes à produção, orientando no processo de tomada de decisão na aplicação localizada de insumos e no manejo diferenciado das culturas no campo de produção. Assim, pode-se determinar "qual, quando e onde" o insumo deve ser aplicado e "como" fazê-lo, permitindo identificar locais específicos com diferentes potenciais de produtividade, podendo-se determinar ou não, desde que econômica e tecnicamente viáveis, investimentos em insumos ou na correção de fatores limitantes à produção, visando a maximização da produtividade e minimização dos impactos ambientais. O principal conceito é aplicar no local correto, no momento adequado, as quantidades de insumos necessários à produção agrícola, para áreas cada vez menores e mais homogêneas, tanto quanto a tecnologia e os custos envolvidos permitirem.
Entre algumas vantagens do sistema, estão:
- uso racional de insumos agrícolas;
- minimização dos impactos ambientais;
- maximização da qualidade, produtividade e do retorno financeiro.
Como vimos, os objetivos da AP são principalmente a diminuição de custos de produção, aumento da produtividade e diminuição de impacto ambiental. Isso só é possível porque qualquer operação é sempre localizada e nas proporções necessárias.
O processo
As etapas básicas do sistema de agricultura de precisão são: a coleta de dados, o planejamento do gerenciamento, e a aplicação localizada dos insumos.
Na primeira etapa o objetivo é identificar a variabilidade existente em campo dos diversos fatores de produção (solo, pragas, ervas daninhas, etc.) e da própria produção da cultura. Para isso, primeiramente deve ser feito o mapa de produtividade na colheita. Isto é feito com equipamentos instalados nas colheitadeiras, que marcam cada posição geográfica no campo através de sinais de satélite recebidos com o GPS. Além disso informam, através de sensores de rendimento e umidade, a quantidade e condições físicas dos grãos colhidos em cada trecho percorrido.
As informações recebidas são processadas por programas de computador, que fazem os mapas com a quantidade produzida em cada trecho colhido. Os mapas de produtividade permitem individualizar a produção da lavoura. Exemplo.: uma lavoura de produção média é de 100 sc/ha poderá ter áreas que produzem 60 e outras 130 sc/ha. Com os mapas, estas áreas podem ser visualizadas.
No exemplo abaixo, você pode ver dois modelos de mapas de produtividade. As legendas de cores diferentes indicam as diferenças de produtividade da lavoura.
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A segunda etapa consiste em se processar esses dados (dos mapas de produtividade da colheita) para avaliar e quantificar a variabilidade medida, tentar relacionar a variabilidade da produção com a dos fatores de produção, propor estratégias de gerenciamento agrícola que levem em conta esse cenário de variabilidade, consolidados na forma de mapas de aplicação dos insumos.
Após as analises das amostras do solo coletado, das plantas daninhas o agricultor terá mapas que traduzem a fertilidade da área, a ocupação das plantas daninhas e muitos outros mapas como, umidade, pH, estrutura e drenagem do solo, densidade de plantas e estagio de crescimento e área em metros quadrados e não em hectares como vem sendo feito até agora.
O mapa de produtividade é interpretado para obter o diagnóstico correto ( concentração de nutrientes, umidade, ocorrência de doenças, etc...) da situação de cada parte da lavoura (essa análise exige conhecimentos de agronomia).
Também é necessários fazer o mapa de fertilidade do solo, conseguido através da coleta (registrada por GPS) e análise de uma ou mais amostras do solo. Este mapa indica o teor da cada nutriente no solo em cada ponto da área cultivada, permitindo identificar onde existe ausência ou excesso de nutrientes necessários ao desenvolvimento das plantas.
Depois da análise e interpretação dos mapas de produtividade e fertilidade, além de outras informações, confecciona-se os mapas para aplicação localizada dos insumos. Estes mapas indicam qual insumo, quantidade, e posição exata para aplicação. A grande vantagem é que ao invés de calcular, por uma média, o quanto a área a ser cultivada necessita de sementes, calcário, adubo, herbicida e inseticida, o agricultor vai poder aplicar apenas a quantidade necessária para cada diferente zona do terreno.
Todos estes dados são armazenados num cartão magnético, que será lido por computadores instalados nos tratores e máquinas de aplicação localizada.
Na terceira etapa serão utilizadas máquinas agrícolas com a capacidade aplicar os insumos em taxa variável ao longo do talhão, de forma automática, e levando em conta a sua posição no campo. Estas máquinas contam com controladores de aplicação inteligentes conectados ao GPS, que seguem as instruções estabelecidas nos mapas confeccionados com a recomendação da aplicação detalhada para cada ponto do terreno gerados na etapa anterior, e e informa à semeadora ou adubadora a quantidade e momento exato em que ela deve despejar os insumos no solo. Por exemplo no caso da semeadora quanto mais fértil for aquele trecho do terreno, menos sementes serão lançadas e vice-versa. Diversas máquinas com essa capacidade já estão disponíveis no mercado e estão em franca evolução tecnológica.Os insumos aplicados podem ser sementes, pesticidas, fertilizantes, corretivos, defensivos e outros.
Resumindo o processo, um ciclo completo pode ser descrito assim:
1ª - colheita feita com máquina equipada com sensores e receptor GPS para localização;
2ª - análise e confecção do mapa de produtividade;
3ª - análise de solo e outros fatores em busca das causas da variação de produtividade;
4ª - geração do mapa de aplicação localizada de acordo com o resultado das análises e aplicação de fertilizantes e micronutrientes em taxas variáveis;
5ª - plantio em taxas variáveis conforme o potencial produtivo de cada região analisada em cada parte da área, conforme o mapa de aplicação;
6ª - mapeamento de invasoras, doenças, insetos, etc da lavoura;
7ª - aplicação localizada a taxas variáveis de produtos químicos, conforme a intensidade de invasoras, insetos e doenças em cada ponto da lavoura;
8ª - nova colheita iniciando um novo ciclo da AP.
A cada novo ciclo, haverá mais informações sobre a lavoura, o que se tornará as análises cada vez mais confiáveis, gerando um histórico da lavoura.
O GPS - Global Positioning System é um sistema que conta com 24 satélites, sendo 3 reservas. Estes satélites denominados NAVISTAR estão distribuídos em 6 órbitas distintas, a uma altitude aproximada de 20 mil km. Com esta configuração em qualquer ponto da superfície da Terra há no mínimo 4 satélites acima da linha do horizonte 24 horas por dia. Foi projetado para fornecer o posicionamento instantâneo bem como a velocidade de um ponto sobre a superfície da Terra ou próximo à ela. Este sistema foi desenvolvido pelo Departamento de Defesa dos EUA, originalmente criado com fins militares estratégicos. A partir de meados da década de setenta o seu uso foi estendido para aplicações civis, tendo passado por uma contínua evolução desde então, principalmente no que diz respeito aos equipamentos eletrônicos e programas computacionais. Representa atualmente uma nova alternativa de posicionamento para a Cartografia e ciências afins, tendo o uso do GPS crescido significativamente em aplicações nas atividades agrícolas e florestais.
Com esta triangulação a partir de satélites, o sistema determina a distância entre um receptor (antena) e o satélite, através do tempo que um sinal de rádio leva, a partir de sua saída do satélite, para chegar ao receptor, o que é feito através de uma correlação dos códigos gerado e recebido, onde através da geração simultânea e sincronizada de sinais idênticos pelo satélite e pelo receptor, se determina a defasagem entre os sinais e assim determina-se a diferença de tempo em que o sinal demorou para percorrer a distância receptor-satélite.
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