14 agosto / setembro / outubro · Agrobótica

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Por: João Coimbra 1

A AgriculturA de Precisão Ao serviço dA otimizAção dos FAtores de Produção

com a necessidade de aumentar a produtividade agrícola de uma forma sus-tentável, temos hoje ao dispor dos agricultores várias ferramentas de apoio à decisão para a aplicação de forma rigorosa dos fatores de produção.

O grande objetivo da agricultura sustentável é encontrar forma de aumentar a produtividade dos fatores de produção de forma a produzir a maior quanti-dade de alimentos ou fibras com o menor número de unidades de fatores de produção. É com este desígnio que se têm desenvolvido várias técnicas, chama-das de agricultura de precisão, que pretendem ajudar o agricultor a cumpri-lo.

As possibilidades nesta área são imensas: vão desde a tecnologia dos sis-temas de informação geográfica, da gestão dos sistemas de rega, das alfaias autorreguladas, da condução de tratores de forma automática, à medição geor-referenciada das produções, ao controlo da evolução da cultura com o recurso a imagens aéreas das culturas com a ajuda de satélites, aos vôos tripulados ou com os UAV, mais conhecidos por drones.

1 Engenheiro Agrónomo

gestão eFiciente dA regA

Figura 1. Gestão informatizada de apoio à decisão

A nossa exploração tem vindo a introduzir algumas destas técnicas. Iniciamos com as ferramentas de apoio à decisão na gestão de rega: utilizamos hoje estações meteoroló-gicas automáticas que nos ajudam a determinar o balanço das necessida-des diárias da cultura do milho. Ten-tamos assegurar, através de sondas de humidade no solo, a distribuição uniforme da água ao longo do seu perfil e evitar perdas de água em pro-fundidade, com a grande vantagem de evitarmos a lexiviação de fatores de produção. Esta cultura é extrema-mente sensível à disponibilidade de água, por isso consideramos que a boa gestão de rega é hoje o fator de maior incremento e  estabilização  da produção, associada também à ne-cessidade de uma boa drenagem dos nossos solos.

Utilizamos atualmente alfaias com capacidade de se autorregularem, esta técnica permite-nos uma grande melhoria nas aplicações de agroquí-micos. Estes equipamentos são capa-zes de manter as aplicações unitárias constantes, com o chamado débito

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proporcional ao avanço (DPA), isto é, se o trator aumenta ou diminui a ve-locidade, a alfaia corrige automatica-mente o débito para manter uniforme a aplicação de agroquímicos: estamos a utilizar esta solução nos pulverizado-res e nos distribuidores de fertilizan-tes. Nestes últimos, temos também o sistema de autopesagem do adubo, ou seja, com a variação das densida-des do adubo ao longo do dia devido à humidade (os adubos são extrema-mente higroscópicos), e da pouca uniformidade dos lotes dos mesmos, obrigavam-nos no passado a frequen-tes testes em branco para uma boa ca-libração. Hoje, com estas alfaias, esta calibração é feita de forma automática e sistemática. O distribuidor de adubo tem balanças incorporadas, que vão corrigindo as diferentes densidades e calibres variáveis, assegurando uma aplicação muito homogénea ao longo da parcela. 

Iniciámos este ano a  experiên-cia  de  telecondução  dos tratores com recurso à condução automática nalgumas operações culturais. A utili-zação dos visores de apoio à condu-ção já tinha sido  introduzida no pas-sado, mas não  tínhamos  conseguido um grande aumento na  eficácia  das aplicações e dos consumos de agro-químicos. Também não tínhamos me-lhorado muito a  eficácia  das sobre-passagens das alfaias de mobilização. Os  sistemas  utilizados necessitavam de um grande esforço de concen-tração  do  operador, pois tinha que, continuamente, ir corrigindo as  tra-jetórias  de deslocação com recurso à visualização do visor do GPS, este determinava a trajetória correta, mas era necessário passar pela mão do operador a respetiva  correção  no volante do trator. Este processo tor-nava-se muito cansativo e, passado algum  tempo, na maioria das  opera-ções, o operador  estava  novamente a conduzir os tratores da forma clás-sica. Com o  teleguiamento  (autogui-de), é o  próprio  equipamento que conduz de forma automática o trator, segundo linhas  paralelas (evitando os antigos riscadores na sementei-ra), que são introduzidas no sistema pelo operador ou resultado de con-tornos que  pretendemos  manter ao longo da parcela. O avanço na qua-

lidade do serviço é exponencial. Temos hoje a  possibilidade  reduzir erros nas  trajetórias  até 2 cm, este erro é muito inferior ao erro humano, mesmo de operadores experientes. O processo de condução passa a deixar o ope-rador disponível para o controlo mais rigoroso do trabalho das alfaias, evitan-do o cansaço prolongado pelas longas horas de tarefas repetitivas, podendo aumentar muito a produtividade das próprias alfaias, para além de possibli-tar também fazer trabalho noturno com qualidade, algo impossível sem estes equipamentos. Esta nova técnica abre possibilidade para podermos assegu-rar um trabalho muito eficaz numa cultura  como o milho, que se desenvol-ve segundo entrelinhas reduzidas (75 cm). Podemos agora reduzir ao mínimo os desvios nas trajetórias, evitando a  destruição de plantas nas operações de sacha e abertura de covas, com ganhos muito consideráveis no número final de plantas por hectare, assim como assegurando a sua colocação uniforme ao longo da parcela durante a sementeira. 

Todo este trabalho é hoje controlado pela recolha de imagens aéreas, que visam observar o desenvolvimento das searas ao longo do ciclo (sem estes apoios, as searas do milho, com a sua elevada altura, não permitem uma visuali-zação espacial durante grande parte do seu ciclo).

Iniciámos, há três anos, um trabalho de avaliação da qualidade e dos cus-tos de diferentes técnicas de recolha e processamento de imagens. Existem hoje três técnicas para podermos efetuar a recolha de  imagem. A primeira será através de satélites, que nos dão imagens com uma resolução de 5 a 10 metros por pixel, ou seja, a unidade mínima de informação é um quadrado de 5X5 a 10X10 metros no terreno. Em segundo, temos a recolha de imagens com aviões tripulados, consegue-se uma grande melhoria na resolução das fotografias, obtemos imagens com uma resolução de cerca de 30 cm por pixel. Por último, temos os drones (pequenos helicópteros telecomandados), que conseguem ainda maior resolução pois, voando a menor altitude, po-dem oferecer resolução na ordem dos 3 cm.

Figura 2. Imagem de satélite para deteção de massa folear. Rigor da imagem 1pixel = 10 metros. Valores de NDVI (Normalized Difference Vegetation Index). (Fonte: Associação de regantes de Coruche)

ndvi

0.9

0.8

0.7

0.6

0.5

0.4

0.3

0.2

0.1

046.75’47.00’47.50’47.75’ 8ºW

47.25’

4.00’

3.90’

3.80’

3.60’

3.50’

39ºN3.70’

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Temos assim acesso a uma informação preciosa, que nos permite corrigir erros estruturais dos sistemas de rega, deteção de drenagem deficiente, dife-renças no desenvolvimento  vegetativo, presença de infestantes, doenças ou destruição por animais.

Figura 4. Drone. Rigor da imagem 1 pixel = 3 cm

Em todos estes equipamentos, utilizam-se vários tipos de câmaras fotográ-ficas com recurso a fotografias na gama do visível, combinando com fotografias na gama do infravermelho.

O processamento informático e georreferenciado destas imagens oferecem-nos, entre outras informações, o chamado NDVI, ou seja, índice de desenvolvi-mento vegetativo ou da biomassa da cultura.

Com estas imagens combinadas, podemos encontrar muita informação so-bre o desenvolvimento da nossa cultura. Nesta campanha adquirimos um drone próprio para filmar e fotografar as zonas problemáticas identificadas pelas em-presas profissionais que nos prestam serviços, permitindo-nos agora ir ao local dos acidentes e dos erros de aplicação, detetar em pormenor a sua origem e planear a forma de os evitar ou reduzir no futuro.

Camada Visível Camada falsa cor Camada NVDI

Figura 3. Fotografia de avião. Rigor da imagem 1pixel = 30 cm

Figura 5. Determinação de doenças e problemas

estruturais

Figura 7. Imagem aéra com drone

Figura 6. Determinação de áreas de prejuízos

Fungo Cefalosporium

Tentamos com estas tecnologias determinar, no futuro, a melhor gestão das aplicações de  fertilizantes. Se pu-dermos evoluir para aplicações muito controladas pelas diferentes cores das plantas podemos  certamente reduzir as suas aplicações, com ganhos muito significativos para uma melhor econo-mia e redução de impactos ambientais.

A recolha de informação georreferenciada da produção final da nossa seara é hoje uma técnica já disponível nas ceifeiras debulha-doras mais modernas (não existindo ainda na maioria das debu-lhadoras, incluindo a nossa). Esta tecnologia dos chamados mapas de produção é fundamental para completar todas as anteriores tecnologias e informações. É através destes mapas que podemos confirmar (ou não) todos os problemas encontrados durante o ci-clo cultural. Com esta informação poderemos, no futuro, levar ao limite as possibilidades da agricultura de precisão: são as chamadas aplicações diferenciadas por classes de produtividade, isto é, se estruturalmente o meu solo não consegue produzir uma determi-nada produção obtida noutra zona do campo, deveremos reduzir nesse local as aplicações de fertilizantes, de água ou de densidade de sementes por hectare. Com esta possibilidade, poderemos re-tirar o máximo de produção por unidade, reduzindo ao mínimo as aplicações de fatores de produção nessa mesma área.

Figura 8. Mapa de produtividade georeferenciada

Por último, estamos a tentar encontrar uma plataforma de su-porte georreferenciado, para sistematizar e armazenar todas es-tas diferentes informações, pretendemos compará-las ao longo da campanha e ao longo dos diferentes anos. Com uma boa gestão de toda esta informação das parcelas, associada ao registo siste-mático de operações e de consumos de fatores de produção, po-demos melhorar as nossas práticas, corrigindo e otimizando as mesmas, para atingir o objetivo principal: uma agricultura produti-va e sustentável, ao nível económico, ambiental e social.

grAin HArvest 2011 - PAlHotA (corn)