INFORMAÇÕES AGRONÔMICAS Nº 146 – JUNHO/2014 1

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Desenvolver e promover informações científicas sobre o manejo responsável dos nutrientes das plantas para o benefício da família humana

MISSÃO

1 Engenheiro Agrônomo, Ph.D., diretor do IPNI, região Sudeste dos Estados Unidos, Owens Cross Roads, AL; email: sphillips@ipni.net

Abreviações: apps = aplicativos móveis; AP = agricultura de precisão; EUA = Estados Unidos; GPS = sistema de posicionamento global; IFPRI = Inter-national Food Policy Research Institute; MIFS = manejo interado da fertilidade do solo; VANTs = veículos aéreos não tripulados.

INDÚSTRIA DE FERTILIZANTES EAGRICULTURA DE PRECISÃO:

APOIO À SEGURANÇA ALIMENTAR MUNDIAL

Steve Phillips1

INFORMAÇÕESAGRONÔMICAS

No 146 JUNHO/2014

ISSN 2311-5904

Com as projeções de crescimento demográfico atuais, indicando que a população mundial deverá ultra-passar 9 bilhões até 2050, os desafios da segurança

alimentar estão na vanguarda de todas as discussões sobre produção agrícola. De acordo com as estimativas, a produção de alimentos terá que aumentar 50% a 70% para atender à demanda global. A indústria de fertilizantes deverá ser a líder mundial na resposta a este desafio, visto que, atualmente, os fertilizantes são responsáveis por 50% da produção de alimentos e este compromisso provavel-mente será maior no futuro. Uma das principais formas pelas quais a indústria de fertilizantes está mudando o panorama do manejo de nutrientes é através do manejo de nutrientes 4C.

O manejo de nutrientes 4C é baseado nas práticas funda-mentais da aplicação da fonte certa de nutrientes, na dose certa, na época certa e no local certo. Essas práticas são realizadas no con-texto de um sistema de cultivo específico e focadas no atendimento aos objetivos do desempenho econômico, ambiental e social de um sistema agrícola sustentável. O que diferencia o manejo 4C de outros métodos de manejo de nutrientes é que os 4Cs estão inter-ligados e qualquer decisão tomada em relação a um deles (fonte, dose, época, local) afeta e é afetado pelos demais. Assim, nenhum dos quatro aspectos pode estar correto quando algum deles estiver errado. O que é certo, no entanto, depende de vários fatores espe-cíficos do local, incluindo as características de solo, clima, sistema

de cultivo, disponibilidade de recursos, entre outros. Considerando a abordagem holística do manejo de nutrientes 4C, combinada à complexidade de sua especificidade, o sucesso pode ser melhor alcançado com o uso de ferramentas, tecnologias e estratégias de manejo da informação encontradas na agricultura de precisão (AP).

A conexão entre o manejo integrado da fertilidade do solo (MIFS) e a AP também foi confirmada em um estudo recente realizado pelo International Food Policy Research Institute (IFPRI), o qual afirma que a combinação de tecnologias agrícolas pode aumentar o rendimento global das lavouras em até 67%. Nesse estudo, o MIFS e a AP, bem como o plantio direto, a melhoria da proteção das culturas e a irrigação, são citados como as áreas-chave para a priorização dos investimentos. O ponto principal do relatório revela que as práticas isoladas são insuficientes para garantir a segurança alimentar, mas o conjunto de tecnologias é que promove os benefícios reais.

A tendência histórica da produtividade do milho nos Estados Unidos (EUA) é um exemplo de como o conjunto de tecnologias pode levar ao aumento de rendimento sustentado. De 1965 a 2013, a pro-dutividade do milho nos EUA tem aumentado, em média, 1,8 bu/A ao ano. No entanto, subjacente a esta tendência está o fluxo de inovações tecnológicas, que inclui a melhoria do manejo e da fertilidade do solo, melhoramento genético, manejo integrado de pragas e tecnologias de precisão. A questão é: qual será a próxima prática inovadora, não apenas para o milho nos EUA, mas para a produção de alimentos em todo

PRÊMIO IPNI BRASIL EM NUTRIÇÃO DE PLANTASDetalhes na página 9

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INFORMAÇÕES AGRONÔMICAS

NOTA DOS EDITORES

Todos os artigos publicados no Informações Agronômicas estão disponíveis em formato pdf no website do IPNI Brasil: <http://brasil.ipni.net>

Opiniões e conclusões expressas pelos autores nos artigos não re�etem necessariamente as mesmas do IPNI ou dos editores deste jornal.

N0 146 JUNHO/2014

CONTEÚDO

Indústria de fertilizantes e agricultura de precisão: apoio àsegurança alimentar mundialSteve Phillips ..............................................................................................1

Avaliação e manejo da acidez do solo Luís Ignácio Prochnow ..............................................................................5

Divulgando a Pesquisa ...........................................................................10

IPNI em Destaque ..................................................................................12

Painel Agronômico .................................................................................15

Cursos, Simpósios e outros Eventos .....................................................16

Publicações Recentes .............................................................................18

Lançamentos Recentes do IPNI ............................................................19

Ponto de Vista .........................................................................................20

FOTO DESTAQUE

Equipe do IPNI do Brasil e da Argentina e colaboradores durante o Simpósio Interna-cional sobre Boas Práticas para Uso Eficiente de Fertilizantes, em Foz do Iguaçu, PR.

Publicação trimestral gratuita do International Plant Nutrition Institute (IPNI), Programa Brasil. O jornal publica artigos técnico-científicos elaborados pela

comunidade científica nacional e internacional visando o manejo responsável dos nutrientes das plantas.

COMISSÃO EDITORIAL

EditorValter Casarin

Editores AssistentesLuís Ignácio Prochnow, Eros Francisco, Silvia Regina Stipp

Gerente de DistribuiçãoEvandro Luis Lavorenti

INTERNATIONAL PLANT NuTRITION INSTITuTE (IPNI)

Presidente do Conselho Steve Wilson (CF Industries Holdings, Inc.)

Vice-Presidente do ConselhoMhamed Ibnabdeljalil (OCP Group)

TesoureiroJim Prokopanko (Mosaic Company)

PresidenteTerry L. Roberts

Vice-Presidente, Coordenador do Grupo da Ásia e ÁfricaAdrian M. Johnston

Vice-Presidente, Coordenadora do Grupo do Oeste Europeu/Ásia Central e Oriente Médio

Svetlana Ivanova

Vice-Presidente Senior, Diretor de Pesquisa eCoordenador do Grupo das Américas e Oceania

Paul E. Fixen

PROGRAMA BRASILDiretor

Luís Ignácio Prochnow

Diretores AdjuntosValter Casarin, Eros Francisco

PublicaçõesSilvia Regina Stipp

Analista de Sistemas e Coordenador AdministrativoEvandro Luis Lavorenti

Assistente AdministrativaRenata Fiuza

SecretáriaElisangela Toledo Lavorenti

ASSINATuRAS Assinaturas gratuitas são concedidas mediante aprovação prévia da diretoria. O cadastramento pode ser realizado no site do IPNI:

http://brasil.ipni.netMudanças de endereço podem ser solicitadas por email para:

rfiuza@ipni.net ou etoledo@ipni.net

ISSN 2311-5904

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o mundo, que irá aumentar a produtividade? Um bom palpite seria a AP. A agricultura de precisão é uma indústria em rápido crescimento e cada vez mais os agricultores estão aproveitando suas tecnologias para gerir mais efi cazmente as suas operações. Um ponto importante a se notar é que a AP engloba muito mais do que ferramentas e tecnologias. Ela é melhor defi nida como o manejo de toda a fazenda, com foco na maximização do uso de informações para a tomada de decisões e otimização de insumos e preservação dos recursos ambientais. A AP tem o potencial de tornar os agricultores mais experientes.

Uma das maneiras pelas quais os agricultores estão se tornando mais experientes é pela utilização da tecnologia dos dispositivos móveis. A tendência popular do uso da tecnologia dos dispositivos móveis na área agrícola tem aumentado signifi -cativamente nos últimos anos e deverá continuar, e a expectativa é de que 1,25 bilhão de pessoas tenham um dispositivo móvel (smartphone, tablet ou outro) até o fi nal de 2014. Há muitas razões para o rápido crescimento do uso das tecnologias de dispositivos móveis na agricultura. A razão mais óbvia é que muitas pessoas já adquiriram um deles. A adoção de uma ferramenta para melhorar o manejo agrícola é rápida quando ela já é familiar ao usuário. Outra ferramenta disponível são os aplicativos para a área agrícola (apps) para dispositivos móveis. Alguns dos aplicativos estão disponíveis para download e outros somente via on line, mas todos permitem que os usuários tenham acesso a um grande número de informações. As funções e usos dos vários aplicativos agrícolas incluem notícias sobre clima e atualizações de mercado, ferramentas para identifi cação de plantas daninhas, pragas e defi ciências nutricionais e para o cálculo da quantidade de sementes, defensivos agrícolas e fertilizantes, além de ferramentas de reconhecimento abrangentes (Figura 1).

em mapas, por meio da estratégia de grade ou zona de amostragem do solo. Resulta que, em vez de uma única recomendação de fertilizantes para todo o campo, utilizando uma amostra composta de solo, como no manejo tradicional, são feitas várias recomendações dentro do campo, de acordo com as necessidades de fertilidade das várias zonas de manejo. Com o uso deste método, os nutrientes mais comumente aplicados são o fósforo (P) e o potássio ( K). Outra prática adotada é a utilização de mapas de produtividade para fazer aplicações de fertilizantes em taxa variável com base nas estimativas de remoção de nutrientes. Este método de balanceamento de nutrientes pode ser efi caz para a manutenção dos nutrientes do solo, porém, o método baseado na análise de solo geralmente é priorizado.

Outra tecnologia utilizada para aplicação de nutrientes em taxa variável, especialmente de nitrogênio (N), é o sensor de refl etância do dossel da cultura (Figura 2). Existem vários modelos disponíveis no mercado, mas a função básica de todos eles é medir a luz refl etida da cultura e utilizar essa informação para calcular as necessidades de nutrientes da cultura com o uso de algoritmos para o cálculo das doses de N, os quais incorporam as variações locais dentro do sistema de produção, dependendo do sistema de sensor utilizado. Devido à dependência dos algoritmos específi cos do local para uso dessa tec-nologia, as taxas de adoção comercial foram bastante lentas, apesar do sucesso bem documentado em estudos de pesquisa e demonstração em pequena e em grande escala. O uso de sensores na colheita come-çou a aumentar mais rapidamente nos últimos anos, particularmente nos EUA e na Europa. As razões para o aumento atual, ao contrário de quando os sensores se tornaram disponíveis comercialmente há uma década, se devem a vários fatores. Um deles é que os algoritmos para cálculo das doses de N estão bem estabelecidos e cobrem uma variedade de culturas e áreas geográfi cas. Também contribuiu para

Durante décadas, uma das principais forças-motrizes para o desenvolvimento e adoção das tecnologias da AP tem sido o manejo de nutrientes. As estimativas atuais são de que cerca de 70% dos comerciantes de fertilizantes e varejistas da área agrícola no Centro-Oeste dos EUA estejam preparados para fornecer taxas variáveis de fertilizantes e de calcário, esperando-se alcançar 80% até 2016. Setenta por cento também oferecem amostragem do solo georrefe-renciada, enquanto cerca de 50% utilizarão satélite ou outras imagens aéreas para a delimitação da zona de manejo. A distribuição de adubos com base na variabilidade do solo e das culturas otimiza a produ-ção, minimizando a sobreaplicação ou a subaplicação de nutrientes. Grande parte das aplicações de nutrientes em taxa variável é baseada

Figura 1. Identifi cação de defi ciências nutricionais por meio de aplicativos para dispositivos móveis.

A B

C D

Figura 2. Ferramentas de suporte à decisão para as práticas de manejo de nutrientes: tabela de cor da folha (A) parcelas de omissão (B), sensor de cultura (C), agricultura de precisão (D) e manejo de nutrientes 4C (E).

E

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a crescente popularidade dos sensores de refletância a possibilidade de utilizar a ferramenta para mais aplicações, incluindo mapeamento de plantas daninhas e pulverização de herbicidas em taxa variável, aplicações de reguladores de crescimento e desfolhante em taxa variável em algodão e estimativa de danos e estresse causados por doenças e insetos espacialmente, ao longo do campo.

Um dos equívocos sobre a agricultura de precisão é que ela é uma opção apenas para os sistemas de produção de grande escala e de alta rentabilidade, encontrados nos países desenvolvidos. A realidade é que a variabilidade espacial e temporal existe não só nos sistemas de pequenos produtores; portanto, permitir que esses fatores contribuam para a má gestão dos recursos é um risco ainda maior para o produtor. A capacidade de incorporar a informação espacial e temporal no processo de tomada de decisão no mundo em desenvolvimento é de enorme valor, possivelmente até mesmo mais do que nas nações desenvolvidas. Várias estratégias de precisão no manejo de nutrientes estão sendo usadas com sucesso nos sistemas dos pequenos produtores, incluindo a tabela de cor da folha, parcelas de omissão, sensores portáteis para culturas e pacotes de software de apoio à decisão baseados na web (Figura 1 e Figura 2).

Outra prática que está rapidamente ganhando popularidade é o plantio variável de híbridos. Tal como no caso da variabilidade espacial dos nutrientes do solo, nem todas as zonas do campo têm o mesmo potencial de produção em relação ao híbrido ou ao desempenho da variedade. Os híbridos mais populares são, muitas vezes, os que apresentam maior rendimento nos ensaios de sementes. No entanto, estes ensaios são normalmente conduzidos sob condições ótimas, e muitos híbridos de alto desempenho têm tolerância muito baixa às condições diferentes das ideais que se encontram distribuídas espacialmente em muitos campos agrícolas. Outros híbridos, que não apresentam potencial de rendimento tão alto, são mais adequados para controlar essas condições de estresse. Assim, na prática, o híbrido com maior rendimento será plantado nas melhores áreas do campo, enquanto o híbrido de menor produ-tividade, mais resistente, será plantado nas áreas problemáticas. O plantio em densidades de semeadura que variam de acordo com a variabilidade espacial também mostrou ser uma prática rentável. As zonas de um campo com baixo potencial de produção muitas vezes não têm capacidade de suportar as taxas de semeadura recomendadas para obter melhor rendimento. Nessas áreas, as taxas de semeadura podem ser reduzidas para corresponder mais de perto ao potencial de produção nessa área e aumentar a rentabilidade em toda a propriedade.

A água é outro insumo agrícola que está sendo comumente gerenciada com o uso das técnicas de taxa variável. Quantidades irrigadas, horários e distribuição espacial podem ser geridos de forma eficaz com o uso das tecnologias de precisão. As necessidades hídricas variáveis podem ser determinadas por meio de sensores de umidade do solo ou de modelos de evapotranspiração com base no clima e nas plantas. O período de irrigação torna-se mais preciso com o uso de informações em tempo real e de sistemas de distribui-ção em taxa variável, seja pivô, linear ou gotejamento, resultando no uso mais eficiente dos recursos hídricos. A precisão na drenagem também pode ser usada para controlar o perfil de umidade do solo ao longo do período de crescimento. Seguindo a tendência crescente das tecnologias de aplicação agrícola, o manejo da água está sendo feito mais comumente através das plataformas de dispositivos móveis. Por exemplo, um aplicativo para agendamento de irrigação utiliza dados meteorológicos e de desenvolvimento da cultura em tempo real para estimar os déficits de umidade, e os agricultores são notificados, via mensagem de texto, sobre a necessidade de irrigar com uma quantidade recomendada.

Ao longo dos últimos cinco anos, as tendências para adoção de novas tecnologias que apresentam mais rápido crescimento na agricultura de precisão nos EUA envolvem tecnologias de equi-pamentos e integração de dados. A crescente disponibilidade e a capacidade de transferência de dados pelas redes sem fio resultaram na integração mais fácil dos dados externos, como os de clima, maior utilização da logística baseada em GPS para gestão de equi-pamentos e melhorias gerais na tomada de decisões. O processo de transformação de dados em informação, que pode levar a uma decisão de manejo inteligente, é mais rápido e mais fácil atual-mente. A compatibilidade de ferramentas também tem aumentado significativamente nos últimos anos, resultando em rápida adoção das tecnologias de equipamentos, especificamente a orientação automatizada e o controle da seção de barra do pulverizador.

As tecnologias de orientação manual com base no GPS foram populares por uma década ou mais, porém, nos últimos quatro a cinco anos, o uso de orientação automatizada aumentou significativamente. Enquanto os sistemas manuais contam com o operador para guiar o equipamento ao longo da rota direcionada pelo GPS, os sistemas automatizados utilizam a navegação mecânica. A orientação automatizada resulta em maior precisão em cada pas-sagem no campo, bem como ajuda a reduzir a fadiga do operador, aumentando seu rendimento e qualidade de trabalho.

O que também contribui para a exatidão e precisão da aplica-ção dos insumos agrícolas é a tecnologia do controle automático de seção. O controle automático de seção não é uma abordagem sobre taxa variável, mas sim uma tecnologia que permite que várias seções do implemento sejam ligadas ou desligadas conforme a necessidade. Essa tecnologia permite ao operador reduzir significativamente a sobreposição, poupando produtos, combustível e o tempo durante o processo de aplicação, resultando em maior rendimento operacio-nal e também evitando as falhas entre as passadas. Na aplicação de defensivos agrícolas ou fertilizantes, a capacidade de direcionamento preciso do insumo tem efeito positivo não só sobre a rentabilidade, mas também na qualidade ambiental, minimizando o excesso do produto e o seu potencial de movimento fora do local de aplicação. O uso do controle automático de seção em plantadoras também apresenta valor econômico por meio da otimização da população de plantas no campo, melhorando a precisão do espaçamento entre as linhas e eliminando a dupla semeadura.

Olhando para o futuro das tecnologias da agricultura de preci-são, o que está gerando um grande interesse entre os vários profissionais do setor agrícola é o uso dos veículos aéreos não tripulados (VANTs). Os VANTs, ou drones, são pequenos aviões, com propulsão própria, que podem ser usados para coletar dados de alta resolução no campo de forma rápida e barata. A aeronave pode estar equipada com dis-positivos de coleta de dados que vão desde algo simples, como uma câmera digital, até sensores de imagem térmicos ou multi-espectrais, de alta tecnologia. Existem várias vantagens na utilização dos VANTs; no entanto, são necessárias mais pesquisas antes que esta tecnologia seja adotada comercialmente. Um dos principais obstáculos à sua adoção diz respeito às regras e regulamentos que cercam o seu uso. Apesar dos possíveis desafios da adoção dessa tecnologia na agri-cultura convencional, há muita expectativa em torno dos VANTs.

Enfrentar os desafios da produção de alimentos para uma popu-lação crescente é uma tarefa difícil, mas não impossível. Ela vai exigir foco, cooperação e uma combinação de tecnologias em diversas áreas da agricultura e da sociedade. A implementação das tecnologias da agricultura de precisão no contexto do manejo de nutrientes 4C é uma forma eficiente e eficaz para ajudar a cumprir as metas ambientais, econômicas e sociais dos sistemas agrícolas sustentáveis.