Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA
DEPARTAMENTO DE SOLOS
CEA - CENTRO DE ESTUDOS AGRONÔMICOS
Agricultura de Precisão
Prof. Carlos Alberto Alves Varella – [email protected]
Prof. Marcos Bacis Ceddia – [email protected]
Abril 2005
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
• Resultado
Áreas com pouco fertilizante
Áreas com excesso de fertilizante
• Agricultura de precisão
– Considera a Fertilidade de
pequenas subdivisões da
área total
• Resultado
Cada subdivisão recebe a
quantidade certa de
fertilizante
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
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O nosso planeta tem 4.500.000.000 anos (1 ano)
O ser humano surgiu há 200.000 anos (1 minuto)
Nenhum animal modificou tanto o nosso planeta
Mais de 60% das florestas nativas foram devastadas
Na Europa, mais de 20% das águas subterrâneas e entre
30-40% dos rios e lagos, estão contaminados com nitrato
Resultados da Modificação pelo Homem
- Produção de alimentos aumentou
- Os preços dos alimentos caíram
63% das Terras se degradaram
por causa da Erosão, Poluição e
Empobrecimento do Solo
Diminuição da qualidade dos
alimentos
Conclusão
Temos que cuidar melhor do nosso Planeta
Agricultura de Precisão pode nos ajudar
Conceitos básicos em Agricultura de
Precisão
Variabilidade
• É a variação de fatores da produção no espaço e no
tempo.
Tipos 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 – ArcView
Área do Departamento de Engenharia - UFRRJ
Vista 3D da Variabilidade Espacial da Altitude
Modelada no programa computacional ArcView
Podemos observar a variabilidade espacial da
produtividade em função do relevo
Conceitos básicos em Agricultura de Precisão
Informações Georreferenciadas
• Tipo de informação que está sempre relacionada com a
localização.
Coordenada
Planimetria
(Latitude, Longitude)
Altitude
Fertilidade
Produtividade
Conceitos básicos em Agricultura de Precisão
Grade de amostragem
• 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
DGPS na Agricultura de Precisão
• 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.
http://www.cpf.kvl.dk/Papers/Mark_Moore_Thesis/10chap04.pdf
16 February 1998
Conceitos básicos em Agricultura de Precisão
DGPS – Sistema de Posicionamento Global



Localização baseada em satélites
Origem: Estados Unidos da América
Funcionamento 24 horas por dia
Aplicação variável com sistema DGPS por satélite
Antena GPS
Manejo Localizado
Sistema 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 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
Colhedoras
Componentes do sistema de mapeamento
Distribuição dos componentes na colhedora (MORGAN e ESS, 1997)
Mapeamento de Produtividade com Colhedoras
Sensores de fluxo de massa e de umidade
Sensor de fluxo de
massa
Sensor de
umidade
FIELDSTAR
Solução em Agricultura de Precisão
Mapeamento de Produtividade com Colhedoras
Monitores de produtividade – colhedora de trigo
Mapeamento de Produtividade com Colhedoras
Monitores de produtividade – colhedora de algodão
Mapeamento de Produtividade com Colhedoras
Análise 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 Colhedoras
Classificação da produtividade
1) 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 Colhedoras
Transferência da informação
COLHEDORA
TRATOR
Mapeamento de Produtividade com Colhedoras
Aplicação Variável com Base em Mapas
Mapeamento de Produtividade com Colhedoras
Sistema comercializado pela John Deere
A John Deere desenvolveu o sistema GreenStar™ para
monitoramento e mapeamento de colheita, auxílio à navegação
e gerenciamento agrícola.
Satélite GPS
Pulverizador
Semeadora
Colhedora
Mapeamento 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/