O crescimento da população global exige uma crescente oferta de alimentos e outros produtos agrícolas, ao mesmo tempo em que diversos recursos naturais estão se tornando mais escassos. Os sistemas de produção agrícolas são pressionados a se tornar cada vez mais eficientes, mesmo enfrentando diversos desafios quanto à escassez de alguns recursos.
Em diversos cenários de produção, as diferenças entre custo de produção e receita total vão ficando cada vez menores. Nesse cenário, é fundamental sabermos usar recursos como água, fertilizantes e defensivos de forma eficiente, evitando cada vez mais os desperdícios e usando técnicas que resultem em maior eficiência destes recursos.
Neste cenário onde se busca a maior produtividade com o menor consumo de insumos se encaixa a agricultura de precisão.
Surgimento da agricultura de precisão
Os avanços da mecanização agrícola possibilitaram o cultivo em áreas cada vez maiores, e grandes áreas passaram a ser gerenciadas como se o solo fosse homogêneo, recebendo os mesmos tratamentos e aportes de fertilizantes e defensivos.
Porém, conforme a tecnologia avançou, começamos a observar que existem muitas diferenças entre uma área e outra, ainda que estejam próximas. Uma área pode ter 3 vezes mais determinado nutriente do que outra área a 10 metros do seu lado.
Aplicar uma dosagem de um fertilizante em uma área, muitas vezes resulta em um desperdício em algumas partes do terreno e déficit em outras. O mesmo serve para os defensivos. Nem o solo nem a cultura são uniformes dentro de uma pequena área.
Assim, há cerca de 30 anos atrás, surgiu o termo "agricultura de precisão", que busca conciliar as grandes extensões de lavouras e as operações mecanizadas com as diferenças intrínsecas dentro das áreas de cultivo.
O que é a agricultura de precisão?
A agricultura de precisão é um conjunto de tecnologias que proporcionam melhorias na produção agrícolas, através do reconhecimento de que o "potencial de resposta" das lavouras pode variar bastante, mesmo em pequenas distâncias de poucos metros.
A agricultura de precisão otimiza o uso dos recursos, usando-os de forma específica em cada parte da lavoura, por conta da variabilidade de cada parte. Essa variabilidade inclui as diferenças entre as áreas no teor de nutrientes e água, e proteção contra pragas, doenças e plantas daninhas. Por conta dessa variabilidade, são aplicados os recursos em taxas variadas, como por exemplo aplicação de maiores doses de nitrogênio em áreas mais pobres do nutriente na lavoura.
A otimização destes recursos pode resultar em aumento de produtividade ou redução de custos através da redução dos insumos utilizados.
Como funciona a agricultura de precisão?
O detalhamento das diferenças entre as porções de solo é feito através do conhecimento agronômico atrelado ao uso de máquinas e automação de processos.
São usados diversos tipos de sensores para coletar os dados de cada área, podendo ser usados sensores de solo, drones, satélites e estações meteorológicas. Desta forma, é gerado uma grande quantidade de dados que deverão ser processados. Quanto mais dados coletados, mais consistente será o diagnóstico da variabilidade.
Esses dados são georreferenciados, e colocados em mapas detalhados que ilustram a variabilidade, dentro da lavoura, de fatores como níveis de nutrientes, umidade do solo, saúde das plantas etc.
Mapa de recomendação de adubação fosfatada. Fonte: Embrapa, Adaptado de Santos et al. (2017).
Esses mapas de variabilidade indicarão as diferentes necessidades dentro de cada área de campo, podendo otimizar a quantidade e tipo de insumo a ser usado em cada área. A aplicação destes insumos é feita através de equipamentos com tecnologias de taxa variável, que vão ajustando de forma automática a quantidade de insumos aplicada conforme as necessidades de cada área.
Por exemplo, em uma mesma área, pode-se observar áreas cuja textura do solo não permite grandes produtividades, tratando estas áreas de acordo com o seu baixo potencial, aplicando menos insumos de forma a ainda obter lucro, naquela área, ainda que com baixa produtividade.
Após a aplicação, realiza-se um monitoramento contínuo da lavoura para avaliar a eficiência das aplicações, realizando-se ajustes quando necessário.
Mapa de produtividade
Os mapas de produtividade permitem identificar a produtividade alcançada em cada área da lavoura. Esses mapas auxiliam a investigar as variabilidades apresentadas em cada área e quais fatores podem estar afetando a produtividade da lavoura.
Na prática, a interpretação dos mapas implica uma relação entre causa e feito, e a explicação das causas é a tarefa mais complexa.
Assim, esses mapas permitem otimizar o uso de insumos e as estratégias de manejo na lavoura. As áreas com menor potencial produtivo podem ser corrigidas ou não, no caso de fatores que fogem à alçada humana, como por exemplo a textura do solo. E as áreas de maior potencial de resposta podem receber maior aporte de insumos.
Mapa de produtividade de soja de uma área. Fonte: Embrapa (2014).
Etapas da agricultura de precisão
A agricultura de precisão funciona em três etapas básicas: coleta de dados, planejamento e aplicação.
A coleta de dados busca captar informações sobre o solo, relevo, clima, pragas e doenças, e é feita através de sensores, drones, telemetria, satélites etc. Essa etapa é fundamental, pois irá embasar as ações tomadas na última etapa. Quanto mais dados coletados, mais precisa será a recomendação. Esses dados serão relacionados com a sua localização geográfica através do GPS.
Quanto ao solo, as características associadas podem ser teor de nutrientes, pH, capacidade de armazenamento de água, matéria orgânica, textura etc.
O planejamento começa pelo processamento desses dados, executado por profissionais com o auxílio de softwares que trabalham com grande quantidade de dados. Essa etapa exige conhecimento técnico e assertividade para definir as técnicas a serem utilizadas. Nesta etapa são usadas ferramentas baseadas em inteligência artificial para transformar os dados, como machine learning, algoritmos de classificação, redes neurais etc.
Através de Sistemas de Informação Geográfica (SIG), são associados informações geográficas com informações numéricas, como por exemplo o teor de potássio no solo em uma determinada coordenada. Assim, são elaboradas camadas de dados que podem ser combinadas e analisadas.
A aplicação é o momento em que se coloca em prática o manejo a partir dos dados coletados e interpretados. Os dados apontam que as áreas não são uniformes e que precisam de diferentes tratamentos. Assim, como resultado, tem-se:
- Aplicação localizada ou em taxa variável de insumos (sementes, defensivos, fertilizantes, irrigação etc.);
- Identificação de áreas degradadas;
- Quantificação de biomassa;
- Unidades com manejo diferenciado;
- Outras operações diferenciadas, como por exemplo profundidade e intensidade de mobilização do solo;
- Estimativas de produtividade.
A aplicação em taxa variável depende de controladores, que são microprocessadores que usam a informação de sensores, fornecida diretamente ou via SIG, para calcular a quantidade a ser aplicada de um insumo.
Vantagens e desvantagens da agricultura de precisão
Como vantagens da agricultura de precisão, podemos citar:
- Menor impacto ambiental, reduzindo o carreamento de fertilizantes e defensivos para meio ambiente;
- Redução do desperdício de água e insumos agrícolas como fertilizantes, defensivos e sementes, resultando em economia financeira;
- Melhor controle de pragas, doenças e plantas daninhas;
- Maior controle das atividades agrícolas;
- Maior produtividade.
Como desvantagens da agricultura de precisão, podemos citar:
- Investimento inicial para aquisição de máquinas e softwares;
- Complexidade da tecnologia envolvida;
- Necessidade de internet para conexão entre as máquinas, dependendo do sistema;
- Necessidade de mão-de-obra especializada.
Anderson Wolf Machado - Engenheiro Agrônomo
Referências:
BASSOI, L. H.; INAMASU, R. Y.; BERNARDI, A. C. de C.; VAZ, C. M. P.; SPERANZA, E. A.; CRUVINEL, P. E. Agricultura de precisão e agricultura digital. TECCOGS, [s. l.], ano 2019, n. 20, p. 17-36, 2019.
BERNARDI, A. C. de C.; NAIME, J. de M.; RESENDE, A. V. de; BASSOI, L. H.; INAMASU, R. Y. Agricultura de Precisão: Resultados de um Novo Olhar. 1. ed. Brasília, DF: Embrapa, 2014. 600 p. ISBN 978-85-7035-352-8.
MOLIN, J. P.; AMARAL, L. R. do; COLAÇO, A. F. Agricultura de Precisão. 1. ed. [S. l.: s. n.], 2015.
Santos, K. E. L. et al. Geoestatística e geoprocessamento na tomada de decisão do uso de insumos em uma pastagem. Brazilian Journal of Biosystems Engineering, v. 11, n. 3, p. 294-307, 2017.
