Agricultura de Precisão

Prof. Carlos Alberto Alves Varella – varella@ufrrj.brProf. Marcos Bacis Ceddia – ceddia@ufrrj.br

Abril 2005

Universidade Federal Rural do Rio de JaneiroDEPARTAMENTO DE ENGENHARIA

DEPARTAMENTO DE SOLOS

CEA - CENTRO DE ESTUDOS AGRONÔMICOS

O que é Agricultura de Precisão ?

• É uma nova tecnologia que tem como objetivo acessar e monitorar a atividade agrícola em pequenas subdivisões homogêneas da área total.

• Agricultura convencional– Considera a Fertilidade média da

área total

Áreas com pouco fertilizante

Áreas com excesso de fertilizante

• Agricultura de precisão– Considera a Fertilidade de

pequenas subdivisões da área total

Cada subdivisão recebe a quantidade certa de fertilizante

• Resultado• Resultado

Outros exemplos de aplicações da Agricultura de Precisão

• Semeadura e plantio• Controle de plantas daninhas• Controle de pragas e doenças• Controle de produtividade

Com que finalidade adotar Agricultura de Precisão ?

• Melhor uso dos insumos agrícolas (fertilizantes, defensivos, sementes, ...)

• Aumento da qualidade do produto• Aumento da renda (do lucro)• Aumento da qualidade de vida no nosso

planeta (menor poluição)

Breve História do Planeta Terra

O nosso planeta temO nosso planeta tem 4.500.000.000 anos 4.500.000.000 anos (1 ano) (1 ano) O ser humano surgiu háO ser humano surgiu há 200.000 anos 200.000 anos (1 minuto)(1 minuto) Nenhum animal modificou tanto o nosso planetaNenhum animal modificou tanto o nosso planeta Mais de 60% das florestas nativas foram devastadasMais de 60% das florestas nativas foram devastadas Na Europa, mais de 20% das águas subterrâneas e entre Na Europa, mais de 20% das águas subterrâneas e entre

30-40% dos rios e lagos, estão contaminados com nitrato30-40% dos rios e lagos, estão contaminados com nitrato

63% das Terras se degradaram por causa da Erosão, Poluição e

Empobrecimento do Solo

Resultados da Modificação pelo Homem

- Produção de alimentos aumentou

- Os preços dos alimentos caíram

Diminuição da qualidade dos alimentos

Conclusão

Temos que cuidar melhor do nosso Planeta

Agricultura de Precisão pode nos ajudar

Conceitos básicos em Agricultura de Conceitos básicos em Agricultura de PrecisãoPrecisão

VariabilidadeVariabilidade• É a variação de fatores da produção no espaço e no

tempo.

Tipos de variabilidadeTipos de variabilidade Variabilidade espacial: observada no interior da área cultivada

através de mapas de produtividade, fertilidade do solo, etc.

Variabilidade temporal: observada comparando-se, por exemplo, mapas de produtividade de ano para ano, análise das tendências de produtividade.

Mapa de variabilidade espacial da altitude – ArcViewMapa de variabilidade espacial da altitude – ArcViewÁrea do Departamento de Engenharia - UFRRJÁrea do Departamento de Engenharia - UFRRJ

Vista 3D da Variabilidade Espacial da AltitudeVista 3D da Variabilidade Espacial da Altitude

Modelada no programa computacional ArcViewModelada no programa computacional ArcView

Podemos observar a variabilidade espacial da Podemos observar a variabilidade espacial da

produtividade em função do relevoprodutividade em função do relevo

• Tipo de informação que está sempre relacionada com a localização.

Coordenada Planimetria Altitude Fertilidade Produtividade

Conceitos básicos em Agricultura de Precisão

Informações GeorreferenciadasInformações Georreferenciadas

(Latitude, Longitude)

• A grade de amostragem é constituída por células. Cada célula recebe tratamento diferente.

• Todos os programas computacionais para processamento de informações georreferenciadas consideram células ou pixels em forma de quadrado.

Conceitos básicos em Agricultura de Precisão

Grade de amostragemGrade de amostragem

• Este sistema corrige erros do sistema GPS ocasionados por distorções dos sinais transmitidos pelos 24 satélites. O DGPS é necessário em operações agrícolas que exigem a localização da máquina em tempo real.

Conceitos básicos em Agricultura de Precisão

DGPS na Agricultura de PrecisãoDGPS na Agricultura de Precisão

http://www.cpf.kvl.dk/Papers/Mark_Moore_Thesis/10chap04.pdf16 February 1998

Localização baseada em satélites Origem: Estados Unidos da América Funcionamento 24 horas por dia

Conceitos básicos em Agricultura de Precisão

DGPS – Sistema de Posicionamento GlobalDGPS – Sistema de Posicionamento GlobalAntena GPSAntena GPS

Aplicação variável com sistema DGPS por satéliteAplicação variável com sistema DGPS por satélite

Manejo LocalizadoManejo LocalizadoSistema de manejo com base em mapasSistema de manejo com base em mapas

• As informações são adquiridas e posteriormente processadas. Procura-se identificar os fatores limitantes da produção agrícola.

Mapa de variabilidade espacial de Potássio

Mapa de variabilidade espacial de Produtividade

Manejo Localizado

Sistema de manejo em tempo realSistema de manejo em tempo real• A informação é adquirida, processada e analisada em tempo

real. Sensores instalados em máquinas adquirem a informação e a decisão é tomada durante a operação agrícola.

Mapeamento de Produtividade com Mapeamento de Produtividade com ColhedorasColhedoras

Distribuição dos componentes na colhedora (MORGAN e ESS, 1997)

Componentes do sistema de mapeamentoComponentes do sistema de mapeamento

Sensores de fluxo de massa e de umidadeSensores de fluxo de massa e de umidade

Sensor de fluxo de Sensor de fluxo de massamassa

Sensor de Sensor de umidadeumidade

FIELDSTARSolução em Agricultura de Precisão

Mapeamento de Produtividade com ColhedorasMapeamento de Produtividade com Colhedoras

Monitores de produtividade – colhedora de trigoMonitores de produtividade – colhedora de trigo

Mapeamento de Produtividade com ColhedorasMapeamento de Produtividade com Colhedoras

Monitores de produtividade – colhedora de algodãoMonitores de produtividade – colhedora de algodão

Mapeamento de Produtividade com ColhedorasMapeamento de Produtividade com Colhedoras

Análise da informaçãoAnálise da informação• A informação é analisada e o sistema gera mapas de aplicação

• O sistema classifica as áreas em grupos de produtividade

Mapeamento de Produtividade com ColhedorasMapeamento de Produtividade com Colhedoras

Classificação da produtividadeClassificação da produtividade1) Alta e estável: acima da média e coeficiente de variação inferior

a 30%; 2) Baixa e estável: abaixo da média e coeficiente de variação

inferior a 30%;3) Instável: coeficiente de variação superior a 30%;

Mapeamento de Produtividade com ColhedorasMapeamento de Produtividade com Colhedoras

Transferência da informaçãoTransferência da informação

COLHEDORACOLHEDORA

TRATORTRATOR

Mapeamento de Produtividade com ColhedorasMapeamento de Produtividade com Colhedoras

Aplicação Variável com Base em MapasAplicação Variável com Base em MapasMapeamento de Produtividade com ColhedorasMapeamento de Produtividade com Colhedoras

Sistema comercializado pela John DeereSistema comercializado pela John Deere

Satélite GPS

Colhedora

Semeadora

Pulverizador

A John Deere desenvolveu o sistema GreenStar™ para monitoramento e mapeamento de colheita, auxílio à navegação e gerenciamento agrícola.

Mapeamento de Produtividade com ColhedorasMapeamento de Produtividade com Colhedoras

Referências: manejo da variabilidade com base nos mapas de produtividade (Larscheid, G.; Blackmore, S.; Moore, M.)

Publications about Precision Farming http://www.cpf.kvl.dk/Papers/

http://www.ufv.br/dea/provisagro/

Mapeamento de Produtividade com ColhedorasMapeamento de Produtividade com Colhedoras