desafios da agricultura

47
Desafios da Desafios da Agricultura Agricultura Pedro Aguiar Pinto Pedro Aguiar Pinto ISA(UTL) ISA(UTL) Faculdade de Engenharia da U. Porto Faculdade de Engenharia da U. Porto UISPA / IEM SAIC / DEM 9 de Dezembro de 2011

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Apresentação da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto (9 de Dezembro de 2011)

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Page 1: Desafios da agricultura

Desafios da Desafios da

AgriculturaAgricultura

Pedro Aguiar Pinto Pedro Aguiar Pinto ISA(UTL)ISA(UTL)

Faculdade de Engenharia da U. PortoFaculdade de Engenharia da U. Porto

UISPA / IEM

SAIC / DEM

9 de Dezembro de 2011

Page 2: Desafios da agricultura

AgriculturaAgricultura

é uma actividade é uma actividade humanahumana, levada a cabo , levada a cabo

com o com o objectivoobjectivo principal de produzir principal de produzir

alimentosalimentos e fibra (e combustível, tal como e fibra (e combustível, tal como alimentosalimentos e fibra (e combustível, tal como e fibra (e combustível, tal como

muitos outros materiais) pelo muitos outros materiais) pelo uso uso

deliberado e controladodeliberado e controlado de de plantasplantas e e

animais (animais (SpeddingSpedding, 1988)., 1988).

Agricultura | 2

Page 3: Desafios da agricultura

De que se faz a Agricultura?De que se faz a Agricultura?

•• Plantas e animaisPlantas e animais

– domesticação

•• PessoasPessoas

– agricultores– agricultores

•• AmbienteAmbiente

– Espaço

• campos, casais, quintas, herdades, explorações

agrícolas

– Recursos e condições

• solo e clima De que se faz a Agricultura | 3

Page 4: Desafios da agricultura

De que se faz a Agricultura?De que se faz a Agricultura?

•• Plantas e animaisPlantas e animais

– domesticação

•• PessoasPessoas

– agricultores– agricultores

•• AmbienteAmbiente

– Espaço

• campos, casais, quintas, herdades, explorações

agrícolas

– Recursos e condições

• solo e clima De que se faz a Agricultura | 4

Page 5: Desafios da agricultura

•• campo, folha de culturacampo, folha de cultura

•• casalcasal

•• quintaquinta

EspaçoEspaço

•• quintaquinta

•• herdadeherdade

•• exploração agrícolaexploração agrícola

Espaço | 5

Page 6: Desafios da agricultura

Uso do SoloÁrea

(x1000) ha

Floresta 3349

Incultos 2055

Improdutivos 146

Agricultura 2973

Social 249

Águas Interiores 107

Total 8 879

OcupaçãoOcupação do territóriodo território

Inventário Florestal Nacional (D.G.F., 2001)

Improdutivos2%

Agricultura33%

Social3%

Floresta38%

Águas interiores

1%

Incultos23%

Total 8 879

Ocupação do território | 6

Page 7: Desafios da agricultura

50%

60%

70%

80%

90%

100%

Culturas permanentes

Pastagens

Uso agrícola do soloUso agrícola do solo

0%

10%

20%

30%

40%

50%

1989 1999 2003 2005 2007 2009

Pastagens permanentes

Terras aráveis

Uso agrícola do solo| 7

Page 8: Desafios da agricultura

De que se faz a Agricultura?De que se faz a Agricultura?

•• Plantas e animaisPlantas e animais

– domesticação

•• PessoasPessoas

– agricultores– agricultores

•• AmbienteAmbiente

– Espaço

• campos, casais, quintas, herdades, explorações

agrícolas

– Recursos e condições

• solo e clima De que se faz a Agricultura | 8

Page 9: Desafios da agricultura

Temperatura média do ar:7.5 - 17.5 C

Evapotranspiração:400 - 800 mm

Condições Condições climáticasclimáticas

Radiação solar:140-170 kcal/cm2

Precipitação:400 - 2800 mm

Período sem geadas:3 - >11meses

Condições climáticas | 9

Page 10: Desafios da agricultura

Climas mediterrânicosClimas mediterrânicos

0

20

40

60

80

100

120

140

Chuvas (m

m)

0

10

20

30

40

50

60

70

Tem

peratura (ºC)

0

20

40

60

80

100

120

140

Chuvas (m

m)

0

10

20

30

40

50

60

70

Tem

peratura (ºC)

0

20

40

60

80

100

120

140

Chuvas (m

m)

0

10

20

30

40

50

60

70

Tem

peratura (ºC)

LisboaLat. 38º 46' NLong. 9º 8' WAlt. 110 mPP anual 703 mmT média anual 16.6 ºC

FaroLat. 37º 01' NLong. 7º 58' WAlt. 9 mPP anual 455 mmT média anual 17.8 ºC

Sacramento-CalifórniaLat. 38º 31' NLong. 121º 30' WAlt. 8 mPP anual 414 mmT média anual 16.6 ºC

(Adaptado de Feio, M., 1991)

0

J F M A M J J A S O N D

0

Precipitação Temperatura

0

J F M A M J J A S O N D

0

Precipitação Temperatura

0

J F M A M J J A S O N D

0

Precipitação Temperatura

0

20

40

60

80

100

120

140

J F M A M J J A S O N D

Chuvas (m

m)

0

10

20

30

40

50

60

70

Tem

peratura (ºC)

Precipitação Temperatura

0

20

40

60

80

100

120

140

J F M A M J J A S O N D

Chuvas (m

m)

0

10

20

30

40

50

60

70

Tem

peratura (ºC)

Precipitação Temperatura

São Francisco-CalifórniaLat. 37º 37' NLong. 122º 23' WAlt. 5 mPP anual 475 mmT média anual 13.8 ºC

SevilhaLat. 37º 22' NLong. 122º 23' WAlt. 13 mPP anual 559 mmT média anual 18.0 ºC

Climas mediterrânicos | 10

Page 11: Desafios da agricultura

Clima mediterrânico no mundo Clima mediterrânico no mundo

Climas mediterrânicos no mundo | 11

Page 12: Desafios da agricultura

Influência atlântica Influência

Continental

Quente e seco

PadrõesPadrões climáticosclimáticos

Influência mediterrânica

Fresco e húmido

Padrões climáticos | 12

Page 13: Desafios da agricultura

Alqueva

Agricultura de regadio | 13

Page 14: Desafios da agricultura

SoloSolo

Solo | 14

Page 15: Desafios da agricultura

Solo agrícola é plano

Agricultura faz-se em solos planos | 15

Page 16: Desafios da agricultura

...às vezes

mas também se molda a situações difíceis | 16

Page 17: Desafios da agricultura

HipsometriaHipsometria

Hipsometria | 17

Page 18: Desafios da agricultura

De que se faz a Agricultura?De que se faz a Agricultura?

•• Plantas e animaisPlantas e animais

– domesticação

•• PessoasPessoas

– agricultores– agricultores

•• AmbienteAmbiente

– Espaço

• campos, casais, quintas, herdades, explorações

agrícolas

– Recursos e condições

• solo e clima De que se faz a Agricultura | 18

Page 19: Desafios da agricultura

AgricultoresAgricultores

Agricultores | 19

Page 20: Desafios da agricultura

Agricultura

AgriculturaAgricultura

As culturas que se praticam e o

modo como são cultivadas

são decisões humanas,

dependendo também da

utilidade dos produtos,

custos de produção e risco

Agricultura | 20

custos de produção e risco

envolvido

Objectivo principal:

produção de alimentos e

fibra

Page 21: Desafios da agricultura

Decisão em Agricultura

DecisãoDecisão

Tomar uma decisão é algo de Tomar uma decisão é algo de

que nos orgulhamos muito. que nos orgulhamos muito.

Contudo, só tomamos uma Contudo, só tomamos uma

decisão quando não temos a decisão quando não temos a

certeza do que fazer. certeza do que fazer.

AgriculturaAgricultura

As culturas que se praticam e o

modo como são cultivadas

são decisões humanas,

dependendo também da

utilidade dos produtos,

custos de produção e riscocerteza do que fazer. certeza do que fazer.

Por isso, a decisão está Por isso, a decisão está

intimamente ligada ao conceito intimamente ligada ao conceito

de de incertezaincerteza..

Implica observação Implica observação –– avaliação avaliação ––

escolha escolha –– acçãoacção

ConhecimentoConhecimento –– reduz a reduz a incertezaincerteza

Decisão em Agricultura | 21

custos de produção e risco

envolvido

Objectivo principal:

produção de alimentos e

fibra

Page 22: Desafios da agricultura

Agronomia e Agricultura

AgriculturaAgricultura

As culturas que se praticam e o

modo como são cultivadas

são decisões humanas,

dependendo também da

AgronomiaAgronomia

A produção de materiais

orgânicos nos campos

agrícolas depende das

capacidades fisiológicas dependendo também da

utilidade dos produtos,

custos de produção e risco

envolvido

Objectivo principal:

produção de alimentos e

fibra

capacidades fisiológicas

das plantas e animais e do

ambiente em que crescem.

Estas matérias são sujeito

de análises ecológicas,

baseadas em princípios

biológicos, químicos e

físicos.

Agronomia e Agricultura| 22

Page 23: Desafios da agricultura

De que se faz a Agricultura?De que se faz a Agricultura?

•• Plantas e animaisPlantas e animais

– domesticação (culturas)

•• PessoasPessoas

– agricultores– agricultores

•• AmbienteAmbiente

– Espaço

• campos, casais, quintas, herdades, explorações

agrícolas

– Recursos e condições

• solo e clima De que se faz a Agricultura | 23

Page 24: Desafios da agricultura

PlantasPlantas

Uma cultura | 24

Page 25: Desafios da agricultura

Há 900 anosA

http://medieval.ucdavis.edu/20A/RODDY_KEVIN_50304/Agriculture.AugustR.jpg

Uma cultura | 25

Page 26: Desafios da agricultura

Orientação do trabalho no campoOrientação do trabalho no campo

Orientação do trabalho no campo | 26

Page 27: Desafios da agricultura

Operações agrícolas | 27

Page 28: Desafios da agricultura

Há 4000 anosA

Pintura na câmara fúnebre de Sennedjem

lavoura com arado no Egipto antigo | 28

Page 29: Desafios da agricultura

em Portugal nos anos 50Paredes de Coura, Mozelos.

“Vezeiras”

Oliveira, E.V et al., 1983

Cava em Portugal nos anos 1950 | 29

Page 30: Desafios da agricultura

Colheita de trigo no MidWest americano | 30

Page 31: Desafios da agricultura

Reflexos na produtividade do trabalho

Tempo necessário para lavrar

1 hectare, por homem:

Enxada: 38 dias

Tracção animal: 2,5 dias

Tractor: 2 h

Efeito da mecanização na produtividade do trabalho| 31

Page 32: Desafios da agricultura

y = -0,004x + 8,4585

R² = 0,9991

30%

40%

50%

60%

Evolução da população agrícolahttp://apps.fao.org/page/collections?subset=agriculture

y = -0,0028x + 5,7167

R² = 0,9316

y = -0,0071x + 14,431

R² = 0,984

y = -0,001x + 2,0031

R² = 0,94110%

10%

20%

1960 1970 1980 1990 2000 2010

FAOSTAT Agricultural data (2009) -http://apps.fao.org/page/collections?subset=agriculture

Evolução da população agrícola | 32

Page 33: Desafios da agricultura

Evolução Evolução Evolução Evolução Tecnológica Tecnológica Tecnológica Tecnológica

A “Revolução Verde”

Irrigação de alto rendimento

Agroquímicos

Mecanização

Principais vectores de progresso tecnológico | 33

Page 34: Desafios da agricultura

<title>Engenharia

genética | 34

Page 35: Desafios da agricultura

SubSub--sistemasistema

biológicobiológico

4 sub-sistemas de Agricultura

SubSub--sistemasistema

empresaempresa

Adaptado de Raeburn (1983)

SubSub--sistemasistema

sóciosócio--

económicoeconómico

SubSub--sistemasistema

trabalhotrabalho

PrSub-sistema trabalho | 35

Page 36: Desafios da agricultura

SubSub--sistemasistema

biológicobiológico

4 sub-sistemas de Agricultura

SubSub--sistemasistema

empresaempresa

•• operações agrícolasoperações agrícolas

•• trabalhotrabalho

•• máquinas agrícolasmáquinas agrícolas

•• energiaenergia

Adaptado de Raeburn (1983)

SubSub--sistemasistema

sóciosócio--

económicoeconómico

PrSub-sistema trabalho | 36

Page 37: Desafios da agricultura

••RegularidadeRegularidade••UniformidadeUniformidade••LinearidadeLinearidade

••Grandes extensõesGrandes extensões••Superfícies planasSuperfícies planas••Velocidade de execuçãoVelocidade de execução

Características do trabalho mecanizado | 37

Page 38: Desafios da agricultura

Adaptação à variabilidade espacial | 38

Page 39: Desafios da agricultura

39 | Reconhecimento da variabilidade espacial

Page 40: Desafios da agricultura

SATELITE SATELITE SATELITE SATELITE ---- GPSGPSGPSGPS Como Funciona Como Funciona Como Funciona Como Funciona Agricultura de precisão?Agricultura de precisão?Agricultura de precisão?Agricultura de precisão?

Colheita Georeferenciada

Mapa de Colheita

100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600300

350

400

450

500

Analisar o porquê da

variabilidade

Actuar de forma

diferenciada no espaço

Agricultura de precisão; como funciona hoje | 40

Page 41: Desafios da agricultura

i- farm | 41

Page 42: Desafios da agricultura

ii--FarmFarm

•• BusinessBusiness IntelligenceIntelligence ApproachApproach

Data Sources Data Warehouse User InterfaceBusiness Analytics

www.iwww.iwww.iwww.i----farm.ptfarm.ptfarm.ptfarm.ptPerspectiva do business intelligence | 42

Page 43: Desafios da agricultura

II--FarmFarm > Sensor Island> Sensor Island

Ilhas de monitorização | 43

Page 44: Desafios da agricultura

Variabilidade Inter-Anual da Produtividade:

Milho 1999 Milho 2000

Ano mais

húmido

Fonte: L. Bundy, Univ. of Wisconsin

Bushels/acre (1Bu/acre = 63 kg/ha)

10 t/ha

Zona de Baixa Zona de Baixa Zona de Baixa Zona de Baixa

a produzir menosa produzir menosa produzir menosa produzir menos

Interpretação agronómica da informação espaço-temporal | 44

Page 45: Desafios da agricultura

Ensino, aprendizagem, prática | 45

Page 46: Desafios da agricultura

http://www.youtube.com/watch?v=9GaGO9LIDEA

Máquina de poda automática | 46

Page 47: Desafios da agricultura

Tiragem de cortiça | 47