uso do gps na agricultura de precisÃo prof. daniel marçal de queiroz departamento de engenharia...

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