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USO DO GPS NA AGRICULTURA DE PRECISÃO
Prof. Daniel Marçal de Queiroz
Departamento de Engenharia Agrícola
Universidade Federal de Viçosa
Maio/2000
TÓPICOS DA APRESENTAÇÃO
1 - O que muda com a agricultura de precisão
2 - Como funciona a agricultura de precisão Automatização das máquinas agrícolas Utilização de sensores Utilização do sistema de posicionamento global (GPS) Qualificação de pessoal para atuar com máquinas na
agricultura de precisão Formas de manejo da variabilidade
3 - Perspectivas da agricultura de precisão aplicada à cultura do feijão Distribuição de sementes e fertilizantes Aplicação de defensivos Colheita e mapeamento de produtividade Tomada de decisão
O QUE MUDA COM A AGRICULTURA DE PRECISÃO
Uma nova forma de monitorar o sistema de produção agrícola
Envolve o manejo localizado do uso de insumos
Ter um excelente entendimento do sistema produtivo e das interrelações entre os seus diversos componentes
Tomar as decisões de tal forma a atingir um objetivo pré-estabelecido
Retorno esperado: econômico e ambiental
O QUE MUDA COM A AGRICULTURA DE PRECISÃO
De acordo com Fran Pierce da Michigan State University (EUA):
“fazer a coisa certa, no tempo certo, no lugar certo e da maneira certa”
COMO FUNCIONA A AGRICULTURA DE PRECISÃO
Automatização das máquinas agrícolas Aplicadores de fertilizantes, sementes e defensivos agrícolas
com controle automático da quantidade aplicada à medida em que a máquina se desloca
Controle feito com base em um mapa pré-estabelecido ou com base em sensores trabalhando em tempo real
Usando um mapa pré-estabelecido: a máquina tem que ser dotada de um sistema de posicionamento, geralmente um GPS diferencial
A colhedora é dotada de um sistema para gerar automaticamente o mapa de produtividade da área
COMO FUNCIONA A AGRICULTURA DE PRECISÃO
Utilização de sensores Sensores para monitorar/controlar a aplicação de insumos:
sensores de posicionamento, fluxo, rotação, velocidade de deslocamento, torque, etc.
Sensores usados na colhedora para geração de mapas de produtividade: posicionamento, velocidade, de teor de umidade, fluxo de grãos
COMO FUNCIONA A AGRICULTURA DE PRECISÃO
Utilização do sistema de posicionamento global (GPS) Composto por 24 satélites que fornece dados durante as 24
horas por dia em qualquer condições meteorológicas
Custo do sistema estimado em 8 a 10 bilhões de dolares
Sistema com um só receptor: precisão de 100 metros na horizontal e 150 metros na vertical
Sistema GPS com correção diferencial: precisão sub-métrica ou sub-centimétrica dependendo do sistema adotado
Agricultura de Precisão: usa-se GPS com correção diferencial com precisão de 1 a 5 metros
COMO FUNCIONA A AGRICULTURA DE PRECISÃO
Utilização do sistema de posicionamento global (GPS) Formas de correção diferencial:
Em tempo real ou pós-processado
Utilização de uma estação base
Utilização do sinal diferencial da marinha, disponível para localidades até 250 km do litoral
Utilização de serviços de correção via satélite
COMO FUNCIONA A AGRICULTURA DE PRECISÃO
Utilização do sistema de posicionamento global (GPS)
Esquema de um sistema GPS com correção diferencial (Fonte: Blackmore, S. http://www.silsoe.cranfield.ac.uk/cpf/papers/gps.htm)
COMO FUNCIONA A AGRICULTURA DE PRECISÃO
Amostragem de solo
COMO FUNCIONA A AGRICULTURA DE PRECISÃO
Amostragem de solo
COMO FUNCIONA A AGRICULTURA DE PRECISÃO
Amostragem de solo
COMO FUNCIONA A AGRICULTURA DE PRECISÃO
Amostragem de solo
COMO FUNCIONA A AGRICULTURA DE PRECISÃO
Mapas de tipos de solo
COMO FUNCIONA A AGRICULTURA DE PRECISÃO
Mapas de fertilidade dos
solos
COMO FUNCIONA A AGRICULTURA DE PRECISÃO
Automatização das máquinas agrícolas - Aplicação à taxa variável (Fonte: Searcy, S.W. http://www.agen.tamu.edu/extension/pubs/engineering/l5177.pdf)
COMO FUNCIONA A AGRICULTURA DE PRECISÃO
Automatização das máquinas agrícolas - Aplicação à taxa variável
COMO FUNCIONA A AGRICULTURA DE PRECISÃO
Automatização das máquinas agrícolas - Aplicação à taxa variável
COMO FUNCIONA A AGRICULTURA DE PRECISÃO
Automatização das máquinas agrícolas - Aplicação à taxa variável
COMO FUNCIONA A AGRICULTURA DE PRECISÃO
Automatização das máquinas agrícolas - Aplicação à taxa variável
COMO FUNCIONA A AGRICULTURA DE PRECISÃO
Automatização das máquinas agrícolas - Aplicação à taxa variável
COMO FUNCIONA A AGRICULTURA DE PRECISÃO
Automatização das máquinas agrícolas - Computador de campo
COMO FUNCIONA A AGRICULTURA DE PRECISÃO
Automatização das máquinas agrícolas - Computador de campo
COMO FUNCIONA A AGRICULTURA DE PRECISÃO
Sensores de produtividade
Esquema de uma colhedora de grãos (Fonte: John Deere, http://www.deere.com)
COMO FUNCIONA A AGRICULTURA DE PRECISÃO
Sensores de produtividade
COMO FUNCIONA A AGRICULTURA DE PRECISÃO
Sensores de produtividade
COMO FUNCIONA A AGRICULTURA DE PRECISÃO
Sensores de produtividade
COMO FUNCIONA A AGRICULTURA DE PRECISÃO
Sensores de produtividade
COMO FUNCIONA A AGRICULTURA DE PRECISÃO
Qualificação de pessoal para atuar com máquinas na agricultura de precisão Máquinas e implementos sofisticados dotados de sensores,
sistemas controladores, monitores: necessidade de mão-de-obra melhor formada na operação
Necessidade de oferecimento de cursos para treinamento para operadores de máquinas agrícolas
COMO FUNCIONA A AGRICULTURA DE PRECISÃO
Formas de manejo da variabilidade Tipos de variabilidade: espacial, temporal e preditiva
Variabilidade espacial: observada no interior do campo de produção - mapas de produtividade, de fertilizade de solo, etc. informação deve ser utilizada na tomada de decisão sobre técnicas de manejo
Variabilidade temporal: observada comparando-se mapas de produtividade de ano para ano, análise das tendências de produtividade
Variabilidade preditiva: diferença entre o que foi previsto e o que realmente ocorreu
COMO FUNCIONA A AGRICULTURA DE PRECISÃO
Formas de manejo da variabilidade com base nos mapas de produtividade (Larscheid, G.; Blackmore, S.; e Moore, M.
http://www.silsoe.cranfield.ac.uk/cpf/papers/papers/decisions/decisions.PDF)
estágio I: baseado no mapa de um ano reposição de nutrientes usados
estágio II:
mapa de produtividade convertido em mapa de lucratividade usado para localizar áreas com problemas as causas desses problemas devem ser identificadas
COMO FUNCIONA A AGRICULTURA DE PRECISÃO
Formas de manejo da variabilidade com base nos mapas de produtividade (Larscheid, G.; Blackmore, S.; e Moore, M.
http://www.silsoe.cranfield.ac.uk/cpf/papers/papers/decisions/decisions.PDF) estágio III:
mapas de produtividade obtidos por mais de um ano elaboração de mapa espacial de tendência de produtividade (muito alta,
alta, média, baixa, muito baixa) elaboração de mapa de variabilidade temporal de produtividade (muito alta,
alta, média, baixa, muito baixa) classificação das áreas em três grupos de produtividade:
• alta e estável (acima da média e coeficiente de variação inferior a 30%),
• baixa e estável (abaixo da média e coeficiente de variação inferior a 30%),
• instável (coeficiente de variação superior a 30%) identificação de causas e possíveis soluções
COMO FUNCIONA A AGRICULTURA DE PRECISÃO
Formas de manejo da variabilidade com base nos mapas de produtividade (Larscheid, G.; Blackmore, S.; e Moore, M. http://www.silsoe.cranfield.ac.uk/cpf/papers/papers/decisions/decisions.PDF)
estágio IV: idêntico ao estágio III, os mapas de tendência de
produtividade espacial e de variabilidade temporal são convertidos em mapas de lucratividade
PERSPECTIVAS DA AGRICULTURA DE PRECISÃO APLICADA À
CULTURA DO FEIJÃO
Sementes e fertilizantes
1,400.0
1,700.0
2,000.0
2,300.0
2,600.0
130000 140000 150000 160000 170000 180000 190000 200000
População final de plantas por hectare
Pro
du
tiv
ida
de
, kg
/ha
PERSPECTIVAS DA AGRICULTURA DE PRECISÃO APLICADA À CULTURA DO FEIJÃO
Aplicação de defensivos Um dos mais importantes ítens do custo de produção
Aplicação de fungicidas, inseticidas e herbicidas
PERSPECTIVAS DA AGRICULTURA DE PRECISÃO APLICADA À CULTURA DO FEIJÃO
Aplicação de defensivos - pragas e doenças
Semeadura: Primier 0,20 kg/100 kg de
semente Vitavax th 0,3 ml/100 kg de
semente aos 8 dias: Daminen 150 ml/ha aos 12 dias: Curacron 600 ml/ha aos 15 dias: Curacron 600 ml/ha aos 22 dias: Curacron 600 ml/ha aos 27 dias: Hamidop 700 ml/ha
Danimen 150 ml/ha
aos 33 dias: Dacobre 1,50 kg/ha
Hamidop 700 ml/ha
Danimen 150 ml/ha aos 40 dias: Cerconil 2,00 kg/ha
Cartap 1,00 kg/ha
Danimen 150 ml/ha aos 48dias: Sialex1,00 kg/ha aos 57 dias: Cerconil 2,00 kg/ha
Curacron 600 ml/ha aos 61 dias: Sialex1,00 kg/ha
PERSPECTIVAS DA AGRICULTURA DE PRECISÃO APLICADA À CULTURA DO FEIJÃO
Aplicação de defensivos - herbicidas Dual: 2 litros/ha Flex: 500 ml/ha Fusilade: 500 ml/ha Gramoxoni: 1 litro/ha
PERSPECTIVAS DA AGRICULTURA DE PRECISÃO APLICADA À CULTURA DO FEIJÃO
Aplicação de defensivos Utilização de DGPS para mapeamento das áreas infestadas
Utilização de técnicas de sensoriamento remoto - em desenvolvimento
Utilização de sensores em tempo real para ervas daninhas
Utilização de sistemas de aplicação de defensivos a taxa variável
PERSPECTIVAS DA AGRICULTURA DE PRECISÃO APLICADA À CULTURA DO FEIJÃO
Colheita e mapa de produtividade
PERSPECTIVAS DA AGRICULTURA DE PRECISÃO APLICADA À CULTURA DO FEIJÃO
Mapa de lucratividade
PERSPECTIVAS DA AGRICULTURA DE PRECISÃO APLICADA À CULTURA DO FEIJÃO
Esquema do sistema de colheita de feijão com sistema para obtenção do mapa de produtividade
Plataforma Recolhedora
Sistema deAlimentação
Sistema de Trilha e Separaçãode Fluxo Axial
Sistema de LimpezaElevador de GrãosSensor de Umidadee Massa Específica
Sensor de FluxoVolumétrico de Grãos
Tanque Graneleiro ouEnsacadora
Sistema de Posicionamento GlobalDiferencial
Mapa deProdutividade
Sistema para Análise e Armazenamento de Dados