Alternativa em Dispositivos Móveis para Cálculo de Calagem do
solo
Albino Szesz Junior1, E-mail: [email protected]
Andrey Orloski1, E-mail: [email protected]
Ariangelo Hauer Dias1, E-mail: [email protected]
Marcos Monteiro Junior1, E-mail: [email protected]
1
Mestrado em Computação Aplicada – Universidade Estadual de Ponta Grossa (UEPG)
Ponta Grossa – PR – Brasil
Resumo: O crescimento da tecnologia fez com que o uso de smartphones aumentasse e a partir disso, o
desenvolvimento de aplicações para dispositivos móveis tornou-se realidade em diversas áreas. Na área
agrícola a maioria das aplicações não é voltada para dispositivos móveis. Diante disso, a fim de desenvolver
uma ferramenta de apoio à decisão em dispositivos móveis com foco em problemas existentes na área
agrícola, notou-se a questão da fertilidade dos solos. Os solos brasileiros normalmente apresentam baixa
fertilidade natural, baixo pH e alta saturação por alumínio com isso a exploração agrícola desses solos passa
obrigatoriamente pela necessidade de correção da acidez. A maneira mais fácil, correta e economicamente
viável de corrigir a acidez do solo é através da prática da calagem. Assim, é proposta uma aplicação para
dispositivos móveis, desenvolvida em Android, com a finalidade do cálculo da calagem do solo através de
dois diferentes métodos: neutralização do Al e saturação por bases. O aplicativo desenvolvido realiza o
cálculo da calagem a partir da inserção de dados obtidos em análise laboratorial.
Palavras-chave: Tecnologia, Solos, Calagem, Android, Dispositivos Móveis
1. Introdução
O rápido avanço tecnológico apoiado com a expansão da internet e a necessidade de
compartilhamento de dados com alta disponibilidade, somada à avançada tecnologia de
dispositivos móveis a custos baixos motivaram o desenvolvimento de sistemas para
dispositivos móveis (celulares, smartphones, tablets, PDAs e etc.) em diversas áreas
(ALMEIDA et al ,2012).
Dentre os dispositivos móveis mais conhecidos estão os smartphones, dispositivos
que permitem além das funções básicas de telefonia muitas outras, tais como a
possibilidade de acesso à internet através de uma conexão de dados, um sistema de
localização via GPS, players de áudio e vídeo, câmeras de alta definição dentre outras.
Esse crescimento dos smartphones prova-se através de números. Segundo dados da
consultoria Morgan Stanley, divulgados no final de 2012, no mundo há 1 bilhão de
usuários de smartphones. Este número representa 1/5 do total de telefones móveis
(MEEKER, 2012). O Brasil é o quarto país do mundo em número de smartphones, são 70
milhões, pouco mais de ¼ (26,40%) do total de celulares de 265,7 milhões (TELECO,
2013).
Neste cenário, uma excelente forma de aproveitar essas novas possibilidades
originadas pelos avanços tecnológicos tem sido investir em pesquisa sobre sistemas
adequados para smartphones. Dentre os sistemas existentes destacam-se o Android, uma
plataforma para tecnologia móvel completa que envolve um pacote com programas para
celulares, já com um sistema operacional, aplicativos e interface do usuário (PEREIRA,
2012).
As aplicações em smartphones garantem disponibilidade de acesso às informações
e mobilidade, possibilitando o acesso em qualquer lugar. Nos últimos anos essas aplicações
têm sido utilizadas em diversas áreas, como em sistemas bancários, sistemas de realidade
aumentada no setor mobiliário, sistemas de monitoramento na área médica e petrolífera,
dentre outros (COSTA, 2009; ROVADOSKY, 2012; CARVALHO, 2011).
Na área agrícola a maioria das aplicações não é voltada para dispositivos móveis,
porém, encontra-se na literatura alguns relatos de aplicações para controle de irrigação
através de celular, aplicativos para apoio gerencial em fazendas auxiliando no controle de
funcionários e no maquinário, mapeamento do plantio, dentre outras (ALMEIDA, 2012;
CAMPOS, 2012; LAET, 2010;).
Diante disso, a fim de desenvolver uma ferramenta de apoio à decisão em
dispositivos móveis para problemas existentes na área agrícola, notou-se a questão da
fertilidade dos solos.
O Brasil por apresentar uma vasta extensão territorial e um clima privilegiado para
o desenvolvimento de várias espécies vegetais, os solos normalmente apresentam baixa
fertilidade natural, baixo pH e alta saturação por alumínio. Por essa razão, a exploração
agrícola desses solos passa obrigatoriamente pela necessidade de correção da acidez. Com
a omissão desta prática pode comprometer seriamente a produtividade e o uso eficiente de
adubos (BRAGA, 2011).
A maneira mais fácil correta e economicamente viável de corrigir a acidez do solo,
notadamente na camada arável, diz respeito ao uso de calcário através da pratica da
calagem (VALE ET. AL, 1997).
Partindo disso, viu-se a necessidade de desenvolver uma calculadora de calagem do
solo para dispositivos móveis.
Tendo em vista o exposto, este artigo está organizado como segue, além desta seção
introdutória. Na Seção 2, é descrita a fundamentação teórica inerente aos métodos de
cálculo de calagem utilizados na aplicação. Na Seção 3 é apresentado o sistema operacional
Android e o ambiente de desenvolvimento utilizado. Na Seção 4 é apresentada aplicação
que realiza o cálculo da calagem através dos métodos de saturação e neutralização pelo Al.
Por fim na seção 5 é apresentada a conclusão deste trabalho bem como as perspectivas de
trabalhos futuros.
2. Calagem
Os solos brasileiros são, em geral, deficientes em elementos essenciais ao desenvolvimento
dos vegetais, como fósforo (P), cálcio(Ca) e magnésio(Mg), presença de alumínio(Al)
trocável em níveis elevados que são tóxicos para as plantas e de características ácidas que
impedem a disponibilidade e absorção dos nutrientes. Nestes solos, os custos com a
calagem e aplicação de fertilizantes são altos. Entretanto, a prática da calagem torna-se
imprescindível para criar um ambiente propício para o desenvolvimento das plantas e para
uma melhor absorção dos nutrientes (BRAGA, 2011, CAMPANHARO, 2007).
Dentre os fatores químicos relacionados à acidez do solo, os mais estudados são
relacionados a Al e a Ca. Os efeitos tóxicos relacionados a Al podem ser divididos em
dois: um indireto, afetando a absorção de outros nutrientes, principalmente o P e o Ca, e
outro, pela ação direta do Al afetando a divisão celular e o crescimento do sistema
radicular das plantas (PAVAN et al., 1982; KOCHIAN, 1995).
A presença de Ca na solução do solo em contato com o sistema radicular é
fundamental para a sobrevivência das plantas, pois este nutriente não se transloca da parte
aérea para as partes novas das raízes em crescimento (CAIRES et al., 2001). Deficiência de
Ca no solo limita o crescimento das raízes na maioria das espécies cultivadas, tendo as
leguminosas o desenvolvimento de nódulos reduzido (MACCIÓ et al., 2002). A aplicação
de corretivos em solos ácidos eleva o pH, aumenta as cargas negativas no complexo de
troca e diminui a solubilidade do Al e do Fe, aumentando por isso a disponibilidade de P
na solução do solo e a retenção de cátions (ERNANI et al., 2000).
Deste modo, a calagem é uma prática necessária na maior parte dos solos
brasileiros. No entanto, a determinação da necessidade de calagem não apresenta
metodologia unificada em todo o Brasil.
São quatro os principais métodos para se estimar a necessidade de calagem dos
solos no Brasil: método da solução tampão (SMP), método da elevação dos teores de cálcio
e magnésio, método da saturação por bases, método da neutralização do Al
(CAMPANHARO,2007). Neste trabalho serão abordados os dois últimos.
2.1 Método de saturação por bases
O método da saturação por bases baseia-se na relação existente entre pH do solo e a
saturação por bases e é utilizado nos Estados de São Paulo e Paraná. Quando se quer,
através da calagem atingir um valor definido de saturação por bases, corrige-se a acidez do
solo até esse valor, considerado adequado à cultura em que se deseja trabalhar. Na fórmula
são considerados parâmetros referentes ao solo, ao corretivo e a cultura que se deseja
implantar (LOPES et al., 1990; ALVAREZ & RIBEIRO, 1999, FULIN,2001)
O método saturação por bases utiliza a Capacidade de Troca de Cátions (T) a pH
7,0 e a percentagem de saturação por bases (V%) para determinar a necessidade de calagem
(NC), em t/ha. O objetivo é elevar a percentagem de saturação de bases (V%) a um valor
desejado, conforme a cultura. Para o cálculo, usa-se a seguinte fórmula (BRAGA, 2011):
NC (t/ha) = [(V2 - V1) x T x f ] / 100
Onde,
NC = necessidade de calagem, em t/ha, para incorporar na camada de solo de 0-20 cm.
V2 = valor que se quer elevar;
V1 = valor da saturação de bases encontrado na análise do solo;
T = Capacidade de Troca de Cátions a pH 7,0 também encontrado na análise do solo.
f = fator de correção da quantidade de calcário baseado no Poder Relativo de Neutralização
Total (PRNT) do mesmo.
O valor "T" é calculado pela soma dos cátions trocáveis mais (H+Al).
T = K + Ca + Mg + Na + (H+Al), em cmolc/dm³ ou mmolc/dm³
O valor "V2" varia em cada Estado. O método saturação de bases não é utilizado
em todos Estados. Alguns utilizam o método neutralização do Al mais suprimento de Ca e
Mg (Magnésio).
2.2 Método de neutralização do Al e suprimento de Ca+Mg
Um dos critérios mais simples para se obter a necessidade de calagem é aquele baseado na
neutralização do Al. Isso, pelo fato do Al ser considerado um dos principais componentes
relacionados à acidez. Com isso, o objetivo deste método é eliminar ou reduzir o Al a
teores não tóxicos às plantas (LOPES et al., 1990; ALVAREZ & RIBEIRO, 1999, FULIN,
2001).
Neste método, a necessidade de calagem (NC) é para ser incorporado na camada do
solo de 0-20 cm, pela fórmula (BRAGA, 2011):
NC (t/ha) = Y x Al + [X - (Ca+Mg) x f
Onde o valor "Y" varia em função do teor de argila do solo, ou seja:
valor = 1 para solos arenosos, com menos de 15% de argila;
valor = 2 para solos com teor de argila entre 15 e 35%;
valor = 3 para solos com teor de argila maior que 35%.
O valor "X" é em função da cultura:
valor = 2 para a maioria das culturas;
O eucalipto usa valor = 1, e o cafeeiro, valor 3.
3. Android
O Android é uma plataforma para dispositivos móveis, baseada no sistema operacional
Linux e foi construído com a intenção de permitir aos desenvolvedores a possibilidade de
criar aplicações móveis que possam retirar todo o proveito que um aparelho portátil possa
oferecer (PEREIRA, 2012).
Ele foi o primeiro projeto de uma plataforma open source para dispositivos móveis
em conjunto com a Open Handset Alliance (OHA), um consórcio de mais de quarenta
empresas do setor de tecnologia e comunicação, liderado pelo Google Inc. (PEREIRA,
2012).
O Android SDK é o kit de desenvolvimento que disponibiliza ferramentas e APIs
necessárias para desenvolver aplicações para a plataforma Android, utilizando a linguagem
Java (SILVA, BRACHT, 2010).
No desenvolvimento da aplicação utilizou-se o plugin ADT (Android Development
Tools) para a IDE Eclipse e seu Emulador Android que é disponibilizado junto com SDK
do Android, no site de desenvolvedores (http://developer.android.com/sdk/index.html).
O ADT amplia os recursos do Eclipse para que seja possível criar novos projetos
rapidamente além de criar na aplicação uma interface do usuário, adicionar pacotes
permitindo a construção de extensões, execução de depuração e execução do aplicativo. O
emulador Android foi utilizado para testar e executar as aplicações, sem a necessidade de
um dispositivo físico (PROJECT, 2013).
4. Aplicação Desenvolvida
O Aplicativo Calculadora de Calagem para dispositivos móveis com Android, foi
desenvolvido para que, a partir de dados laboratoriais de análise do solo, seja possível
calcular a calagem por dois métodos diferentes, o método de neutralização do Al e método
de saturação por bases, permitindo assim subsidiar as tomadas de decisões na agricultura.
Na figura 1 é possível observar a interface inicial do aplicativo, de maneira simples
e objetiva é mostrado ao usuário as duas opções de cálculo da calagem: Saturação e
Neutralização pelo Al.
Figura 1. Interface inicial do Aplicativo Calculadora de Calagem
Ao selecionar a opção Saturação uma interface com os campos a serem preenchidos
é mostrada ao usuário, conforme exemplificado na figura 2a. Esses campos devem ser
preenchidos pelo usuário baseando-se nas análises laboratoriais daquele solo e no valor V2
o qual varia para cada estado, por isso o aplicativo possui opções de estados pré-definidas.
Ao preencher os campos solicitados e clicar ao botão “Calcular” é retornado os
valores de necessidade de calagem, em t/ha, para incorporar na camada de solo de 0-20 cm,
conforme é visualizado na figura 2b.
(a)
(b)
Figura 2. a) Interface da opção Saturação; b) Resultado do cálculo de Calagem do
Solo por Saturação
Outra opção disponível na tela inicial do aplicativo é a Neutralização por Al. Ao ser
selecionada essa opção uma interface com os campos a serem preenchidos é mostrada ao
usuário conforme exemplificado na figura 3a. Esses campos devem ser preenchidos pelo
usuário baseando-se nas análises laboratoriais daquele solo e no teor de argila o qual varia
para cada estado, por isso o aplicativo possui opções de estados pré-definidas.
Ao preencher os campos solicitados e clicar ao botão “Calcular” é retornado os
valores de necessidade de calagem, em t/ha, para incorporar na camada de solo de 0-20 cm,
conforme é visualizado na figura 3b.
(a)
(b)
Figura 3. a) Interface da opção Neutralização por Al; b) Resultado do cálculo de
Calagem do Solo por Neutralização por Al
5. Conclusões
De forma geral, o uso de dispositivos móveis deve crescer ainda mais nos próximos anos
bem como a busca por melhores soluções nas mais diversas áreas. Sendo assim o
desenvolvimento de aplicações para esses dispositivos em áreas pouco exploradas tem
grande relevância.
A calculadora de calagem desenvolvida em Android e apresentada neste artigo, é
em termos computacionais de desenvolvimento, relativamente simples porém, possui
grande aplicabilidade no cálculo de calagem, possibilitando ao produtor uma ferramenta de
apoio a decisão simples e eficiente.
Destaca-se que o aplicativo desenvolvido além de priorizar o softwares livre e de
código aberto, concilia ainda, conhecimentos e tecnologias pertinentes às áreas de
Computação, Química e Agronomia, promovendo assim, a interdisciplinaridade.
Como perspectivas de trabalhos futuros propõe-se a continuidade no
desenvolvimento deste aplicativo, contemplando os demais métodos de cálculo (método da
solução tampão (SMP), método da elevação dos teores de cálcio e magnésio) citados neste
trabalho, além do aprimoramento da interface e funcionalidades já existentes no aplicativo.
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