Escolhemos um especialista renomado para falar sobre o assunto: o Engenheiro Agrônomo, Alessandro Alvarenga, que também atua como Consultor Técnico no Rehagro.

No webinar foram abordados a adoção dessas tecnologias pelos produtores e a importância de uma correta caracterização do solo. Além disso, são apresentadas ferramentas de orientação, amostragem de solo e análise de produtividade para auxiliar no manejo e na otimização dos recursos no campo.

Veja alguns dos tópicos tratados no webinar:

• As ferramentas de agricultura de precisão na tomada de decisão dos produtores;
• Importância da análise da variabilidade espacial e temporal do solo;
• A orientação e o tráfego controlado das máquinas e redução da compactação do solo;
• O impacto da escolha correta do tamanho do grid amostral de solo na representatividade das análises;
• Análise de produtividade e balanço de exportação na gestão dos recursos e dos insumos.

Se tiver dúvidas ou ressalvas sobre o assunto, deixe seu comentário registrado. Nossa equipe técnica irá responder em breve.

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É a pedra angular da agricultura de precisão e, combinada com outros avanços tecnológicos, impulsiona a agricultura a um ritmo acelerado de velocidade e crescimento.

Sistemas de GNSS e monitoramento de dados é outra área que mostra crescimento exponencial. Essa tecnologia teve primeiro praticidade nas indústrias automotiva e de aviação, mas agora a agricultura está se beneficiando dela de maneiras que outras indústrias não conseguem.

Os agricultores estão mapeando os detalhes mais complexos de suas terras, aprendendo mais sobre suas fazendas e aumentando significativamente a produtividade como resultado.

Prática da aplicação em taxa variável

A ATV tem muitas aplicações práticas em todo o setor agrícola e isso começou a aparecer financeiramente, tanto para os agricultores que o utilizam quanto para as empresas de tecnologia que o vendem, que não devem ser ignoradas.

Além disso, com o aumento da demanda da comunidade global atual, não demorará muito para que a aplicação em taxa variável seja compensado pela produtividade.

As informações usadas para variar as taxas podem ser baseadas em mapas criados a partir de relatórios de observação, arquivos de monitor de produtividade e dados de sensoriamento remoto. Diferentes tipos de informações são usados para diferentes problemas.

Por exemplo, para variar as taxas de semeadura, os arquivos de dados do monitor de rendimento arquivado podem ser usados para criar mapas de taxas de semeadura da zona de manejo, enquanto a coleta e o processamento em tempo real das informações de reflectância da cultura podem ser usados para variar as taxas de nitrogênio durante o cultivo.

No Brasil, a prática da aplicação em taxa variável é realizada basicamente pelo gerenciamento da fertilidade do solo, com base em amostragem georreferenciada (amostragens em grade), considerando apenas o solo, e ATV basicamente de calcário, potássio, fósforo e gesso.

Independentemente da abordagem, todos os sistemas de precisão de taxa variável exigem a coleta de informações precisas, configuração adequada dos sistemas de localização e orientação e calibração do equipamento usado para aplicar os insumos.

Como os cálculos usados para determinar a taxa desejada não interessam ao equipamento, todos os cálculos devem ser verificados quanto à precisão. O equipamento fará o que é comunicado pela prescrição baseada em mapa ou pelas leituras dos sensores em movimento, realizadas no campo.

Abordagens da aplicação em taxa variável

Para utilização da ATV deve-se considerar:

• A variabilidade espacial do tipo de solo;
• Matéria orgânica;
• Necessidades de nutrientes;
• Produtividade;
• Pragas e doenças.

As abordagens de ATV baseadas em mapas e baseadas em sensores são comumente usadas para aplicar tratamentos variáveis.

Na abordagem baseada em mapas, os mapas são usados para identificar onde e quanto de um determinado insumo é aplicado. Na abordagem baseada em sensor, informações em tempo real são usadas para controlar onde e quanto de um determinado insumo é necessário.

Fonte: Ahmad (2018).

Os dados para a abordagem baseada em mapas podem ser coletados de várias maneiras diferentes, incluindo:

• Amostragem de ponto em grade regular;
• Amostras aleatórias de unidades de gerenciamento;
• Dados arquivados do monitor de produtividade.

Diferentes técnicas de análise são necessárias para diferentes problemas. Independentemente da abordagem de agricultura de precisão utilizada, o objetivo deve ser a melhoria da sustentabilidade econômica e ambiental do sistema de produção.

As semeadoras multi-híbrido/cultivares fornecem a capacidade de combinar a cultivar com o habitat do solo. Por exemplo, cultivares resistentes a doenças podem ser semeadas em áreas de campo com alta probabilidade de problemas de doenças.

Para que essa abordagem produza um benefício econômico, o campo deve conter uma quantidade substancial de variabilidade no campo e as cultivares devem ter diferenças genéticas que as tornem mais adequadas para uma área específica.

A seleção das diferentes zonas pode ser baseada em um conjunto de mapas de produtividade, mapas de pragas e doenças ou fatores do solo que possam limitar a disponibilidade de drenagem ou nutrientes.

Fonte: Sharda (2018).

A detecção em tempo real utiliza sensores ópticos para medir as condições de colheita na estação. Os índices de refletância da planta podem ser usados para reduzir a complexidade dos dados.

Atualmente, tem sido utilizado o índice vegetativo de diferença normalizada (NDVI), baseado na refletância das plantas nas faixas vermelha e infravermelha próxima (NIR). O sensor de reflectância é promissor, pois fornece informações imediatas relacionadas ao estresse das plantas.

Na aplicação em taxa variável com herbicida, em um campo contendo alta variabilidade espacial de ervas daninhas, a ATV pode reduzir a quantidade de herbicidas aplicados no campo em até 60%.

Um bom exemplo de implementação bem-sucedida de informações de sensoriamento de reflectância remota em tempo real é o uso da tecnologia de ATV para aplicações nitrogenadas. O teste dessa tecnologia em milho, trigo e algodão mostra que a tecnologia pode aumentar a rentabilidade.

Para esta aplicação, é essencial que todas as taxas sejam verificadas porque a máquina não consegue distinguir entre taxas “sãs” e taxas razoáveis. Os sistemas de controle eletrônico de taxa são projetados para ajustar automaticamente taxas instantâneas de aplicação resultantes de alterações nos parâmetros operacionais da máquina e de campo.

Principais parâmetros operacionais da máquina

Normalmente, parâmetros de operação da máquina, como velocidade de deslocamento, largura da faixa de aplicação; e a taxa de aplicação de destino específica são usadas para calcular a taxa em cada ponto do campo. A capacidade de aplicar em ATV depende da capacidade do equipamento.

A principal responsabilidade da unidade de controle de aplicativos é vincular o mapa de prescrição ou a taxa do algoritmo do sensor à localização, orientação e velocidade atuais da máquina.

O sinal de controle resultante geralmente é uma taxa de rotação, taxa de fluxo ou taxa de transportador que alcançará a colocação do produto desejada.

A exatidão e precisão de um tratamento de taxa variável depende de um sistema de controle capaz de ajustar as taxas de aplicação instantânea com base em alterações no estilo de condução do operador, nos parâmetros operacionais da máquina, nas características do produto e no tempo de resposta do equipamento.

À medida que avançamos em direção à coleta de dados espaciais e temporais em grande volume, também é necessária a integração automática de dados com os sistemas de análise de dados.

Os produtores podem se beneficiar de modelos de previsão com base local, onde os técnicos podem avaliar os benefícios potenciais de diferentes estratégias de gerenciamento. A agricultura futura também precisaria de pequenos sistemas aéreos e terrestres não tripulados, que possam explorar automaticamente e coletar dados sobre plantas e do solo.

No geral, é necessária a total integração de fontes de informação, análises e tecnologias de aplicação para que os produtores possam utilizar tecnologias para maximizar os rendimentos com insumos ideais e impacto mínimo no meio ambiente para uma produção agrícola sustentável.

Aprenda a aplicar a agricultura de precisão com segurança e rentabilidade

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A adaptação dos insumos de produção localmente dentro de um campo e individualmente para cada unidade de produção permite um melhor uso dos recursos para manter a qualidade do meio ambiente enquanto melhora a sustentabilidade do fornecimento de alimentos.

A agricultura de precisão fornece um meio de monitorar o sistema de produção de grãos e gerenciar a quantidade e a qualidade dos produtos agrícolas.

Quando surgiu a agricultura de precisão?

A agricultura de precisão, ou gestão baseada em informações de sistemas de produção agrícola, surgiu em meados da década de 1980 como uma forma de aplicar o tratamento certo no lugar certo na hora certa.

O aumento da conscientização sobre a variação nas condições do solo e das culturas, combinado com o advento de tecnologias como sistemas globais de navegação por satélite (GNSS), sistemas de informações geográficas (GIS) e computadores, servem como os principais impulsionadores.

Inicialmente, a agricultura de precisão foi usada para adaptar a distribuição de fertilizantes às diferentes condições do solo em um talhão.

Desde então, outras práticas evoluíram, como orientação automática de veículos e implementos agrícolas, máquinas e processos autônomos, rastreabilidade de produtos, pesquisa na fazenda e softwares para o gerenciamento geral dos sistemas de produção agrícola.

Apesar das diferenças nos tipos de tecnologia e nas áreas de adoção, os objetivos da agricultura de precisão são três:

1. Otimizar o uso dos recursos disponíveis para aumentar a rentabilidade e a sustentabilidade das operações agrícolas;
2. Reduzir o impacto ambiental negativo;
3. Melhorar a qualidade do ambiente de trabalho e os aspectos sociais da agricultura, pecuária e profissões relevantes.

Quais as práticas e aplicações da agricultura de precisão?

No Brasil, a prática da agricultura de precisão é realizada basicamente pelo gerenciamento da fertilidade do solo, via aplicação em taxas variáveis basicamente de calcário, potássio, fósforo e gesso, com base em amostragem georreferenciada (amostragens em grade), considerando apenas o solo.

Em um levantamento realizado pela Kleffmann Group, foram entrevistados 992 agricultores brasileiros, distribuídos nas regiões produtoras de grãos, mostra que 45% dos agricultores possui alguma técnica de AP relacionadas com a variabilidade espacial das lavoras e 79% destes fazem o mapeamento de fertilidade do solo.

Atualmente as duas grandes vertentes da AP são atreladas a variabilidade espacial e uso de tecnologias relacionadas ao GNSS.

A variabilidade espacial é aplicada pela investigação e mapeamento de amostragens georreferenciadas de solo, pragas, doenças e plantas daninhas; sensores embarcados como NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) e condutividade elétrica do solo e uso do SIG (Sistema de Informação Geográfica).

Os dois programas citados são programas computacionais que integram dados, equipamentos e pessoas com objetivo de coletar, armazenar, manipular, visualizar e analisar dados espacialmente referenciados para que gestores de projetos possam realizar a tomada de decisão.

O uso de tecnologias embarcadas nas máquinas é realizado por sistemas de direção automática (piloto automático) em tratores, colhedoras e pulverizadores, controle de tráfego de máquinas, automações com o controle automático de seções dentre outras.

Nesse sentido, o maior desafio na gestão da variabilidade espacial e temporal das lavouras é o entendimento das relações entre causas e efeito.

Para entendimento destas relações tem sido utilizado imagens de satélite bem como sensores ópticos embarcados em VANTs (Veículo aéreo não tripulado), para identificar “manchas” nas lavouras e orientar uma investigação detalhada de solo ou plantas; e os mapas de produtividade que é o efeito da portanto sempre utilizada para entender a relação causa efeito.

Qual o uso NDVI na agricultura?

Existem inúmeros índices de vegetação, mas até o dia de hoje, mais de 40 anos depois da sua primeira aparição, o NDVI é o mais popular e com maior número de aplicações.

O índice é uma matemática de bandas espectrais que são captadas por sensores na maioria dos casos de uso do NDVI, satélites. O NDVI é um ótimo indicativo do estado da planta porque leva em consideração a energia absorvida com a refletida na região que mostra a condição das estruturas celulares.

Desta forma, as aplicações do NDVI na agricultura são inúmeras, por exemplo:

1. Monitoramento de culturas;
2. Detecção de secas;
3. Localização de pragas;
4. Estimativas de produtividade;
5. Modelagem hidrológica;
6. Mapeamento de culturas.

É importante ressaltar que o índice é um indicativo, para que os trabalhos de sensoriamento remoto produzam bons resultados faz-se necessária uma combinação de diversas fontes de informação para representar a condição da planta em campo.

Mapa de índice NDVI em lavoura de milho. (Fonte – Sensix)

Benefícios do uso de mapas de produtividade

Os mapas de produtividade ou “mapas de colheita” são adquiridos durante a colheita por sensores acoplados nas máquinas.

Estes equipamentos visam informar a quantidade de produto colhido em cada porção da lavoura. As informações de produtividade de cada área são especializadas, auxiliando os gestores nas investigações das variabilidades apresentadas, e melhoram o entendimento das relações causa e efeito de zonas de alta ou baixa produtividade.

Os mapas de produtividade são vitais para o entendimento da variabilidade dos nossos talhões, pois possuem uma grande quantidade de dados. O maior desafio na gestão da variabilidade espacial das lavouras é o entendimento das relações entre causa e efeito, e a produtividade das culturas é o efeito, portanto sempre precisaremos desta informação.

Mapa de produtividade de soja. (Fonte – Alessandro Alvarenga)

Um conjunto de mapas de produtividade obtidos ao longo dos anos, associado a outros mapas temáticos – mapa do relevo e mapa da condutividade elétrica do solo (que está fortemente correlacionado com a quantidade de água e textura do solo), pode apontar regiões com comportamentos diferentes entre si e estáveis ao longo dos anos.

É o que chamamos de unidades de gestão diferenciada (UGD); para estes locais, é possível traçar estratégias de gestão específicas.

UGD gerada a partir do conjunto de mapas de produtividade. (Fonte – Alessandro Alvarenga)

Planejando a agricultura de precisão

Quanto custa adotar os benefícios da agricultura de precisão? A resposta não é fácil. A questão principal é analisar se vale a pena adotar a AP, considerando a noção mais ampla de economia agrícola total. Provavelmente sim, em alguns casos. Em outros, talvez não.

Para resolver esse problema, começar com um equilíbrio econômico entre custos e retornos é uma maneira simples de obter informações e apoiar a tomada de decisões.

No entanto, além de considerações estritamente financeiras, há outros aspectos que, sendo mais difíceis de avaliar a longo prazo, também são muito importantes para a sustentabilidade das fazendas.

Um dos pontos que entram na agricultura de precisão é a irrigação, que pode ser totalmente automatizada e entregar bons resultados, mas por outro lado, exige um investimento considerável.

Muitos já pensam em altos investimentos tecnológicos tanto para irrigação, quanto a agricultura de precisão como um todo. Entretanto, muitas vezes a decisão desse negócio agrícola pode ser sobre serviços, uma nova adoção de sistema, como fornecimento de nitrogênio por inoculantes, como o Azospirillum para milho ou Rhizobium em soja.

O fato é que vai muito além disso e os benefícios da adoção da agricultura de precisão podem ser vários, mas os custos e a viabilidade precisam ser levados em conta.

Impactos positivos da AP vão desde o meio ambiente, na logística operacional da fazenda e até em valorizar o trabalho dos agricultores.

Portanto, além dos benefícios econômicos na conta do balanço patrimonial, outras questões relevantes devem ser levadas em consideração antes de se decidir se investir em agricultura de precisão.

Fazendas e lavouras, como um todo, são negócios agrícolas e devem ser planejadas e esquematizadas. A lucratividade não se restringe apenas aos desempenhos para a colheita, mas também abrange a gestão financeira, de trabalhadores e todo o sistema.

Investimentos na agricultura de precisão

É difícil realizar uma análise completa porque não é tão fácil atribuir um valor econômico (em reais) às vantagens e impactos mencionados acima.

Aqui estão duas situações que podem dificultar a decisão em adotar a agricultura de precisão.

1. Como as reduções na contaminação externa por pesticidas devem ser quantificadas pelo uso de tecnologias de AP com maior precisão na entrega de insumos?
2. Qual valor econômico deve ser atribuído à navegação automatizada e sua influência na redução da fadiga do motorista, permitindo assim obter operações de campo de maior qualidade?

Como existem diferentes níveis tecnológicos e diferentes maneiras de realizar a agricultura de precisão, os agricultores devem optar pelas tecnologias que melhor se adequam às suas fazendas.

Os aplicativos de agricultura de precisão que podem funcionar em uma fazenda específica, podem não ser os mais adequados para outra fazenda.

Nisso, custos, projeção de retorno e a problemática em si que a fazenda pode estar enfrentando e que o produtor esteja pensando na adoção de agricultura de precisão, devem ser avaliados. Isso vai desde controle às plantas daninhas, pragas ou até doenças fúngicas que podem causar micotoxinas desde a lavoura.

Há fazendas em que o investimento em AP de “faixa intermediária” é suficiente e se encaixa conforme o esperado, e outras fazendas com tamanho maior e mais sistemas de produção tecnológica, como o uso de sensores, permitem que o investimento em AP de “alta qualidade” seja uma opção economicamente viável.

Análise econômica

Certamente, as necessidades na agricultura de precisão são bastante específicas da fazenda. Começar com uma análise econômica é a primeira coisa que o agricultor deseja.

Por esse motivo, avaliar os resultados do investimento da AP por meio de um balanço financeiro geralmente é uma boa opção para começar.

Ao considerar a oportunidade de adotar a AP, a análise econômica deve primeiro focar em possíveis reduções de insumos (fertilizantes, defensivos agrícolas, sementes) derivadas do uso das tecnologias da AP.

Ou seja, os custos adicionais de investimento na AP devem ser compensados a curto prazo por maiores benefícios, reduzindo insumos e custos de aplicação em campo.

Quando uma redução de insumos não é possível devido à redistribuição de insumos no campo, é de se esperar uma produção e/ou um aumento de qualidade.

Para explicar tudo isso em termos econômicos, uma abordagem de balanço fornece um método confiável para avaliar os resultados do investimento em AP. De fato, os agricultores precisam apenas estimar com segurança quais são os custos e benefícios.

Necessidades da agricultura de precisão

Embora existam muitas operações de AP que podem levar a benefícios econômicos, duas áreas estão atraindo as maiores atenções dos agricultores.

Primeiro, muitos agricultores estão adotando com sucesso, auxílios à navegação de veículos (direção e orientação automáticas) baseados em sistemas globais de navegação por satélite (GNSS).

Eles estão cientes de que a redução de insumos exige que as aplicações de campo (taxas de dose uniformes para toda a parcela) sejam o mais eficiente possível.

O tráfego de veículos é tão preciso usando esses sistemas de navegação que permite obter economia de insumos, reduzindo áreas sobrepostas ou duplamente tratadas.

Da mesma forma, áreas não tratadas são evitadas (contribuindo para melhorar o rendimento e reduzir o consumo de combustível devido a tratamentos adicionais).

A rastreabilidade também é registrada e georreferenciada para decisões de gerenciamento subsequentes.

Em segundo lugar, os agricultores devem valorizar o investimento em tais sistemas de orientação e outras tecnologias de aplicação à taxa variável (ATV) para gerenciar a variabilidade das culturas em suas parcelas ou fazendas.

Nesse caso, o gerenciamento de culturas específicas do local (Zonas de Manejo) é a maneira mais eficaz de otimizar insumos e aumentar os rendimentos da produção.

Várias abordagens são possíveis para começar a implementar a agricultura de precisão de maneira lucrativa. Todos eles exigem um investimento inicial importante em equipamentos, serviços de consultoria, educação e treinamento ou tempo.

Um agricultor pode optar por uma AP com avaliações estabelecidas, pode ainda optar por desenvolver suas próprias soluções adaptadas ou usar equipamentos gerais disponíveis no mercado. Outra coisa a considerar é a necessidade ou não de usar a AP baseada em mapas, ou baseada em sensibilidade em tempo real.

Como em qualquer outro assunto, é necessário tomar decisões depois de entender o que está por trás de cada uma das alternativas possíveis.

Por um lado, a AP juntamente com as soluções prontas para uso em tempo real, baseadas em sensores, geralmente não requer educação de treinamento por parte do agricultor, mas sim maior investimento inicial.

Por outro lado, a agricultura de precisão baseada em mapas exigirá mais serviços de educação e aconselhamento para adaptar as soluções em cada fazenda.

Impactos da agricultura de precisão na produção de grãos

A agricultura de precisão permite rastreamento e ajuste precisos da produção agrícola. As tecnologias de agricultura de precisão oferecem aos agricultores oportunidades de alterar a distribuição e o tempo de fertilizantes e outros agroquímicos com base na variabilidade espacial e temporal em um campo.

Os agricultores podem fazer análises econômicas com base na variabilidade do rendimento das culturas em um campo para obter uma avaliação precisa do risco. Conhecendo o custo dos insumos, os agricultores também podem calcular o retorno em dinheiro sobre os custos de cada hectare.

Certas partes dentro de um campo, que sempre produzem abaixo do ponto de equilíbrio, podem ser isoladas para o desenvolvimento de um plano de gerenciamento específico do local.

Embora os benefícios ambientais da agricultura de precisão não tenham sido mensurados sistemática e quantitativamente, algumas pesquisas têm revelado evidências positivas.

Um estudo realizado em dois campos adjacentes, um tratado com tecnologia de taxa uniforme para fertilizante nitrogenado e outro com tecnologia de taxa variável, demonstrou o efeito da tecnologia de taxa variável na redução da contaminação do lençol freático.

Com a disponibilidade de dados topográficos para campos implementados com tecnologias de agricultura de precisão, a interação entre o preparo do solo e a erosão do solo/água pode ser examinada e, assim, a redução da erosão pode ser alcançada.

Conclusão

É crescente o uso da agricultura de precisão, que só não vem sendo maior por muitas vezes ser esbarrada por não haver entendimento dos preceitos básicos e a disponibilidade de gente com essa bagagem de conhecimento para atuar no setor.

Já surgem também novos desafios como o uso mais intenso de coleta de dados, isso está fomentando a formação do “Big Data” do agro que procura se adaptar e ajustar cada vez mais ao mercado.

A agricultura de precisão, como um conjunto de práticas de gestão, permite a coleta de dados em grande quantidade e viabiliza operações com tratamentos localizados.

Portanto, o retorno econômico está diretamente atrelado ao uso correto das práticas, bem como à existência de variabilidade na lavoura. Mas é incontestável o potencial da AP em auxiliar os produtores na prática de uma agricultura mais eficiente.

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