AGRICULTURA DE PRECISAO NO BRASIL:ADO(:AO, R$SULTADOS EPERSPECTIVAS I

Alberto C. de Camj2os Bernardi'; Carlos Manoel Pedro Vaz2; Alvaro Vilela de Resende3; Luis ~enrique Bassoi4;Valeria

Maria Nascimento Abreu5;Ariovaldo Luchiari junior6; Pedro Luiz Oliveira de Almeida Machadd Pedro Luiz Oliveira de

Almeida Machado7;joao Cruz Reis FilhoB; Ri~ardo Yassushi Inamasu2'£mbrapa Pecuaria Sudeste. Cx.PostaI339, CEP: /3560-970 saD Carlos, Sp, Brasil. E-mail: alberto@cPPfe.embrapa.br;2Embrapa

Instrumenta~ao Agropecuaria; 3 Embrapa Cerrados; 'Embrapa Semi-Arido; 5 Embrapa Suinos eAves; 6Embrapa Meio Ambientr:,'

7EmbrapaArroz e Feijao;8Ministerio daAgricultura Aecuaria eAbastecimerno.

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a manejo regional.izado do solo e da cultura e parte integrante de um sistem de Agric":!t.ur:i dePrecisao, 0 qual envolve conceitos de usa de informac;oes sabre avariabilidade de propriedades locais eclimaticas de uma area, visando ao aumento da produtividade, otimizac;ao no ~so dos recursos ereduc;ao do impacto da agricultura ao meio ambiente. Os processos e os atributo$ do solo que deter-minam 0 desempenho e a produc;ao das culturas, bem como 0 impacto da agricultljlra ao meio am bien-te, variam no espac;o e no tempo. Par essa razao,o conhecimento da variabilidadelespacial e temporaldos fatores de produc;ao da cultura e 0 primeiro passo para adoc;ao, com exito, do ~istema de agricultu-ra de precisao. Este sistema tern sido adotado par diferentes grupos, incluindo fa~ricantes de equipa-mentos, fornecedores de insumos, companhias de sementes, consultores agronpmicos, cientistas eprodutores, como um caminho para melhorar 0 retorno economico da atividadr agrfcola (Runge &Hons, 1999). I

Nos ultimos dez anos, 0 conhecimento e a adoc;ao das tecnicas de AP avanc;aram como mostram ostrabalhos sabre a taxa deadoc;ao no mundo (Zhang et al., 2002), Asia (Dobermanlh et al., 2002 e Wanget al.,200 I), Africa (Gandah et al., 2000). No Brasil a agricultura vem sendo adQtada especialmentepelos produtores de soja, milho (Machado et al., 2004, Silva et al., 2007) e tambem de cana-de-ac;ucar{Saraiva et al., 2000 e Cora etal., 2004) porem faltam resultados sabre a extensao da adoc;ao.

Algumas ferramentas como sensores, equipamentos e softwares desenvolvidosl foram amplamenteadotados, como 0 processo de medida de condutividade eletrica do solo, fotografi~ aerea e sistema deinforma~ao geografica. Muitas outras tecnologias ainda estao sendo desenvol~idas e aprimoradascomo espectrometros de campo, tecnicas de imagem e sensoriamento remotoJA amostragem pargrade foi substitufda par zonas de manejos.Tambem houve avanc;os em processos ~nalise economica esuporte a decisao. Porem, de acordo com MCBratney et al. (2005) a adoc;ao daAP esci avanc;ando, masnao tao rapidamente como previsto anteriormente, no infcio dos anos 2000.0 ijesenvolvimento desistemas de suporte a decisao e ainda um grande obstaculo para 0 desenvolvimento da AP. Outrospontos crfticos sac a falta de criterios adequados para a avaliac;ao, 0 conhecim~nto insuficiente davariac;ao temporal,afalta de taco nagestao propriedade como um todo,afalta de njletodos de avaliac;aoeconomica, da qualidade dos produtos, rastreabilidade e dos impactos ambientai~ das tecnologias deAP. I

AP nos sistemas de produ~ao brasileiros

No Brasil, de acordo com as estimativas da CONAB (2008) para a safra 2007/ 8, as culturas anuais'p~qg\!!Qr~$--4egr~Q$~brn al odao, arroz, fei'ao, milho, so'~-~~~Q).,_~~_~~ra uma a!::~~~e 45,66

rnilhoes de hectares, com uma expectativa de produc;ao ao redor de 140 mil hoes d toneladas de graose uma produtividade media de 3 t/ha. Destes totais,as culturas do milho e da soja rtepresentam 78 % da.area plantada e 85 % da produc;ao. Na implantac;ao de praticas de agricultura de precisao, a dificuldadeeSta em gerar mapas de produtividade, pais 0 mapa de produtividade e um dos me~odos mais corretos

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para estimar a heterogeneidade de um campo. Molin (2000) reforc;:a que essa informac;:ao e 0 ponto departida tido por usuarios e pesquisadores para se visualizar a variabilidade espadal das lavouras, parmaterializar a resposta da cultura. Para as culturas da soja e do milho ja existem soluc;:oes de monitora.mento de colheita disponlveis no mercado brasileiro, sendo relativamente difundido, espedalmentenaquelas areas de aplicac;:ao de alta tecnologia, nas quais a atividade esci cad a vez mais competitiva eexigindo do produtor major nlvel de especializac;:ao, capacidade de planejamento, gerendamento e

profissionalismo.Um mapa de produtividade evidencia regioes com alta e baixa produtividade, mas nao explica a causade tal variac;:ao, que pode ser por doenc;:as, baixo pH, estresse hldrico e outras. Entre as diversas meto-dologias para se acessar a variabilidade de fatores de produc;:ao bioticos e abioticos, 0 mapeamentobaseado na utilizac;:ao de grades regulares e a mais utilizada, sendo comum a realizac;:ao de amostragensem grades densas, com gran de numero de amostras a serem analisadas em I~boratorio. Em condic;:6esbrasileiras, Silva et al. (2002) sugeriram 0 uso de 14 amostras ha-' para identificac;:ao da variabilidadeespadal da fertilidade do solo.T rabalhando com simulac;:ao de grades amostrais menos densas na regiaodo Cerrado, Resende et al. (2006) encontraram dependencia espadal para a maioria dos atributos defertilidade do solo com uma celula amostral a carla 2,25 ha. Para aMOS, obteve-se dependenda espa-cial com amostragem em celulas de ate 4,0 ha.

Na regiao do Cerrado, espedficamente, tem-se observado que 0 tamanho dos talhoes de cultivo po derepresentar um entrave para 0 manejo da variabilidade espadal, pois suas dimensoes sac muitosuperiores as encontradas em propriedades agrlcolas de outras regioes do Brasil e do exterior.Empresas prestadoras de servic;:os em agricultura de predsao no Cerrado tern utilizado malhasamostrais com celulas de 5 a 10 ha (Resende et al., 2006), embora a pesquisa ainda nao tenha confirma-do essa possibilidade.

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Uma solu~ao pratica e viavel para reduzir os elevados custos de amostragens adensadas, consiste dautilizac;:ao de mapas de produtividade e de condutividade eletrica, fotografias aereas, historico da area,caracterlsticas topograficas e usa de sensores, associados a amostragens direcionadas, para identifi-cac;:ao de subareas no talhao denominadas "zonas de manejo". Busca-se que cad a zona de manejo sejahomogenea quanta aDs aspectos de potencial produtivo, eficiencia do usa de insumos e risco ambien-tal (Luchiari Jr. et al., 2000).Assim, e posslvel implementar manejo diferenciado no talhao, conforme as

diferentes zonas identificadas.No Brasil ainda ha muito pouco desenvolvimento para 0 manejo sltio-especlfico de culturas perenes e

semi-perenes. Porem, na fruticultura moderna, no caso especlfico da Produc;:ao I ntegrada, a possibilidadepara aplicac;:ao daAP ao sistema e muito grande, bastando, na maioria dos casas, sistematizar e apresen-tar os dados na forma de sistemas de gerenciamento compreenslveis ao produtor ou tomador dedecisao. Uma vez havendo um conjunto de protocolos que aponte 0 caminho a ser seguido, outrossetores e sistemas produtivos frutlferos poderao passar a utilizar aAgricultura de Precisao de maneirasegura e com menores custos de implantac;:ao. Um gran de impulso t~m sido dado com 0 desenvolvi-menta de sensores para aplicac;:ao comercial em culturas tropicais de grande imporcincia econ6micacomo a cana-de-ac;:ucar e 0 cafe (Sartori et al., 2002; Pagnano & Maga.lhaes, 200 I ; Saraiva et al., 2000 e

Cora et al.,2004),e mais recente para citros (Molin & Mascarin,2007).

A zootecnia de precisao e a adoc;:ao de tecnicas e ferramentas especiais que possibilitem manei~sespeclficos em situac;:oes especificas que ocorrem no campo e tem despertado muito interesse no pal.s.a-usa dessas ferramentas e tecnicas direcionam para tomada de decisao que levam a a~6es matS

precisas do que aquelas baseadas em valores medias ou valores tlpi~os (Bandeira Filho, 2003).A~nd~segundo esse autor,as principais aplicac;:oes dos dispositivos eletronicos em uma instalac;:ao rural sao~.identificac;:oes dos animais, as medidas de peso e da temperatura, controle de parametros ambiental!uteis, tais como temperatura e umidade, alem do registro de eventos como vacinac;:ao, cio, parto,.etcAlgumas ferramentas que vem sendo utilizadas, sac biosensores, eqL/ipamentos para medidas a~bl~r

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tais ligadas a dataloggers e analise de imagens (Xin & Shao, 2002). ParaAlves (2006), apesar do desenvol-vimento da Zootecnia de Precisao estar atrelado a utiliza~ao de biosensores, outras tecnicas e ferra-mentas que vem sendo empregadas em produ~ao animal devem ser consideradas, uma vez que estastern facilitado a aquisi~ao de dados para analises mais apuradas, contribuindo para 0 avanc;o e a veloci-dade das pesquisas. 0 uso da logica Fuzzy no tratamento dos dados obtidos auxilia na tomada dedecisao e determinac;ao de estrategias apropriadas, devendo tambem ser incorpdrado ao conceito dazootecnia de precisao. Tais ferramentas podem ser uteis ao proprio produtor, dando suporte para 0gerenciamento, implanta~ao de estrategias e controle de processos da produ~ao animal. 0 controle e0 monitoramento da produc;ao animal sao menos desenvolvidos quando comparados com os utiliza-dos na industria. Muitos sistemas contendo alguns elementos de sistemas de monitoramento integra-dos ja estao disponfveis comercialmente para sufnos, aves e produc;ao leiteira. Esses sistemas tern 0potencial de aumentar a eficiencia na produ~ao e no controle de qualidade nas propriedades rurais etornar os produtores mais capacitados a responderam as pressoes do comercio sobre seus produtos(Frost et al., 1997).

Recursos da eletronica e computa~ao, como os sistemas de posicionamento global (GPS), os sistemasde informa~ao geografica (SIG), os sistemas de controle e aquisi~ao de dados, sensores e atuadores,entre outros, estao cad a vez mais presentes no campo por meio da agricultura de precisao.

Dentre as tecnicas utilizadas na Ap, 0 sensoriamento remoto e considerado a mais promissora emfun~ao da possibilidade de reduc;ao de custos na aquisic;ao de dados e facilidade de processamento,podendo mostrar-se viavel no reconhecimento de "manchas" de variabilidade. Mapas de teores deMOS, textura, umidade no solo, de infestac;ao por doen~as, pragas e plantas darIJinhas (Chang et al.,2004), assim como de teores de clorofila em folhas (Luchiari et al., 2004) pod em s~r obtidos via senso-riamento remoto.

Outra tecnica utilizada naAP que merece destaque, e uma das mais validadas pela pesquisa, refere-se aouso de monitores de produtividade para auxiliar na identifica~ao das causas da sua variabilidade,defini~ao de possfveis zonas de manejo e visualiza~ao do sistema de produ~ao da fazenda como urntodo Urn dos majores desafios para a agricultura de precisao esci na obten~ao die grande volume dedados a baixo custo. Nesse sentido, 0 desenvolvimento de sensores para 0 monitoramento em temporeal pode trazer vantagens nas avaliac;oes dos atributos do solo (Pierce & Novak, 1999). Porem, osmapas obtidos a partir desses dados nao devem ser utilizados isoladamente, mas como parte doprocesso de decisao, dada a somatoria de fatores que interagem no sistema solo-planta-atmosfera.

Os sensores remotos multiespectrais, como 0 Crop Circle (Holland Scientific@) e 0 GreenSeeker, rede green (NTech@), tern sido testados, possibilitando a confec~ao de mapas para a identifica~ao de areascom estresses tais como deficiencias nutricionais e incidencias de danos de pragas e doenc;as emdiversos escidios vegetativos das culturas. Esses novos sensores apresentam, ainda, a possibilidade deinteragir com implementos para a aplica~ao de fertilizantes em taxa variada, corrigindo as deficienciasem tempo real. Contudo, no Brasil a calibra~ao e validac;ao dessas ferramentas encontram-se ainda em

fase inicial.

0 sensor de condutividade eletrica tambem apresenta grandes' possibilidade cle utilizac;ao (Veris).Machado et al. (2006), avaliando a variabilidade espadal da condutividade eletrica de urn Latossolo-Vermelho em sistema de plantio direto, reladonaram os valores de condutiviclade eletrica com avariac;ao dos teores de argila. Foram coletadas amostras por meio de grades de e~pac;amentos regula-r-esde 40-m,20m, 10 m-e5-m.-Ds-¥aIor~s interpolados de coMutividade-eletrica eldos teores-de argilaforam comparados atraves de ajuste parametrico nao-linear.Verificou-se que 0 mapa de condutividadeeletrica reflete a variac;ao nos teores de argila, podendo ser utilizado para a delimitac;ao das zonas de

manejo.

Considera~oes finais

A prtmetradotadas de receptores GPS (Global Positioning System) e mapas de prOdutiVida1e. 0 potencialvo exemplificou a agricultura moderna e sustentavel.

A nova fase AP avan«;:ou para alem dos equipamentos e das culturas de milho e soja,todos sistemas de produ«;:ao que apresentem variabilidade. Assim, gerenciar a variabilidadetemporal e maximizar retorno economico, minimizando os danos ao meio am~iente, sacatuais para as quais aAP podera contribuir.AAP tambemria e Abastecimento -MAPA, po is identificam nela a possibilidade de estabellecer

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ticas mais pormenorizadas da produc;:ao e seus componentes. Finalmente, a industria deimplementos e a industria de insumos e provedores de servic;:os tambem co~sideram a APessencial para a sustentabilidade dos seus empreendimentos pais as ferramenta, deAP -

dfveis para a produc;:ao agrfcola ser sustentavel.

Esse enfoque apresenta grandes desafios as tecnologias e aos conhecimentos di~ponfveismas de produc;:ao anteriormente considerados uniformes, pais as tecnicas de ~anejo ate entaoconsideravam a grande variabilidade da produc;:ao e da qualidade hoje detecta4as. Para aparceiros acompanharem e contribufrem para gerac;:ao de conhecimento cielntffico enecessaria ao desenvolvimento daAp, tem-se ' -

xa que pretende integrar mais de cern pesquisadores nacionais e internacionais de variasEmbrapa, empresas privadas e universidades. As tecnologias de geoprocessamento,remota e tecnologia da i~formac;:~o deverao evoluir e estar presente na pes~uisa e

do Agroneg6cio Brasileiro" esta na Figura I. Tem como objetivo gerarinova<;oes tecnol6gicas em Agricultura de Precisao, visando1ncrementar a rCiencia deprodutivos, em busca de major competitividade e sustentabilidade do agroneg6cr brasileiro.

Nesta prq:>osta,

executar as prescric;:6es com menor erro possfvel.A definic;:ao abrange todas as atitidades dadesde que busque par meio de gestao 0 retorno economico e ambiental tendo c9mo basemanejo que tome pr~veito das caracterfsticas e potencialidades do grupo: subgrup~ ou. .

adotados internacionalmente. A automat;ao, a mecatronica, sensoriamento e a ~Ietronicainerentes no initio da AP passam a ser dissociados no processo de estudo da ',1~'importancia estrategica continua para viabilizar umai ,para que a operat;ao traga retorno economi co. 'I

Com a implementac;:ao do projeto espera-se que num futuro proximo 0 conceito da AP deverapresente no cotidiano das atividades agropecuarias incorporando as tecnolo~ias e praticas paramanejo sustentavel. I

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Projetos Componentes:

PC1 Gestao

PC2 Desenvolvimento e valida~ao deinstrumentos e de tecnologias de informa~ao

PC3 Caracteriza~ao e manejo da variabilidade emonitoramento em sistemas de culturas anuais.

PC4 Caracteriza~ao, manejo e monitoramentoem sistemas de culturas perenes.

PC5 Caracteriza~ao, manejo de produ~ao animal

PC6 Inova~ao: Transferencia de tecnologia esubsidios a polfticas publicasPC6

Figura I: Esquema do projeto da Embrapa "Agricultura de Precisao para a Sustentabilidade de ~istemas Produtivos doAgronegocio Brasileiro". I

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