Conceitos de Agricultura de Precisão
Para a grande maioria, o argumento de realizar a operação de forma mais precisa, ou seja, com menor erro parece ser suficiente para iniciar a adoção da Agricultura de Precisão. De forma didática há dois tipos de erros. O antrópico e o natural. O erro antrópico pode ser corrigido na grande maioria das situações por meio de uso e escolha correta das máquinas.
A eletrônica embarcada pode auxiliar para que as operações sejam menos dependentes da habilidade e experiência do operador, mantendo a máquina dentro dos parâmetros de operação aceitável. Entretanto, o retorno econômico nesse caso é obtido somente se a operação de forma manual apresentar um erro significativo.
Quanto maior o erro, a correção causará maior economia ou maior impacto econômico. Para erros não antrópicos ou naturais o argumento mais comum é a intensidade da diferença.
Se uma propriedade apresenta diferença de produção de duas a dez toneladas por hectare e a aplicação de insumo foi uniforme, então, é fácil entender que em algum ponto está-se aplicando excesso de insumo, gerando desperdício e, em outro uma quantidade insuficiente perdendo a oportunidade de se obter uma produção maior.
Quanto maior a diferença, maior a oportunidade de se obter retorno econômico ao se tratar adequadamente as características que as diferenciam. Por outro lado, se um sistema de produção apresentar diferença pouco significativa, o retorno econômico seguramente será insignificante ou até negativo.
É por esse motivo que a AP pode ser entendida como uma forma de gestão da lavoura que leva em conta a variabilidade espacial.
Recomenda-se somente é se houver potencial de retorno econômico e ambiental e nesse caso é necessário que haja a variabilidade espacial.
Apesar da variabilidade espacial ser intrínseca da espacial. Apesar da variabilidade espacial ser intrínseca da as situações o retorno econômico seja obtido, pois, em tese, a variação pode ser suficientemente reduzida para que a lavoura seja considerada próxima do uniforme.
Oliveira, Bernardi e Rabello (2011) nessa publicação, apoiado por medidas de condutividade elétrica, apresenta índice de oportunidade para apontar o potencial de retorno econômico da AP.
Além da intensidade, se a causa da variabilidade não permitir uma gestão apropriada, o retorno econômico também não será alcançado.
Por exemplo, um processo que ainda não está muito bem resolvido comercialmente é o controle de plantas daninhas, pois para esse fator a tecnologia mais eficiente ainda é o manual. Ou seja, o processo de identificação e aplicação realizado manualmente.
Devido ao custo da operação, apenas em casos excepcionais, esse processo é economicamente viável. As metodologias de detecção de plantas daninhas em campo ainda dependem do desenvolvimento de sensores que identificariam rápido o suficiente para controlar a aplicação de herbicida de forma localizada em tempo real.
Outro exemplo a textura do solo - mesmo encontrando a variabilidade, não há meios de corrigir, mas há meio de buscar proveito dessa variabilidade.
Miele, Flores e Alba (2011), em cultura de videira, encontraram solos diferentes em quatro hectares. O vinho produzido apresentou diferenças conforme os solos.
Uma colheita estratégica pode favorecer a possibilidades de compor odores, sabores e cores dentro da expectativa do vinho. O leitor poderá conferir detalhes em resultados apresentados pelo grupo.
O retorno econômico, portanto, depende de cada lavoura e dos processos de cada produtor. O primeiro passo é identificar a variabilidade espacial da lavoura.
As formas mais comuns aplicadas no Brasil parecem ser por meio de amostragem em grade realizada por empresas de serviço e mapas de produtividade (ou de colheita) obtidos por meio de máquinas.
Em qualquer uma das situações, há necessidade de um investimento e, na maioria dos casos os custos não são considerados baixos.
Em caso de amostragem de solo, a qualidade do mapa depende do processo de retirada da amostra e da qualidade da análise, pois esse método é o convencional, mas depende também da quantidade de amostras.
Para obter uma “fotografia” que mostra a variabilidade da lavoura, o seu refinamento é fundamental. A pergunta mais comum nesse caso é o número de amostragem ou a distância entre as amostras, pois esse fator determina o custo do processo.
Muitos realizam uma amostra a cada cinco hectares, os mais refinados alcançam uma amostra a cada hectare, porém esse refinamento pode não ser suficiente, pois há possibilidade de que haja variações entre as leituras, as quais deveriam ser consideradas para aplicação de insumo à taxa variada.
Para cada local há um número recomendável de amostras – quantidade pode ser determinada por meio de cálculo de dependência espacial dos dados, ferramenta matemática emprestada da geoestatística.
As discussões acaloradas do nível de refinamento de amostragem foram realizadas por muitos e felizmente há algumas conclusões.
A amostragem em grade na quantidade realizada atualmente não é suficiente para obter um mapa com qualidade para aplicação de insumos como o de fertilizantes, muito embora, é preferível ter uma amostra a cada cinco hectares do que a cada vinte hectares e assim por diante.
O refinamento poderia chegar à dimensão do domínio de absorção das raízes, porém, apesar de alguns defensores dessa resolução, para muitos não faz sentido chegar a tal refinamento se a máquina de aplicação de insumos não consegue atuar com tal resolução.
Nesse sentido, se uma máquina tem largura de aplicação de seis metros e o tempo de resposta do sistema responde apenas em seis metros, então essa distância seria considerada a menor, porém para aplicação, por exemplo, de herbicida, poderia ser menor se o processo de identificação da planta alvo e o método de aplicação tiver capacidade de atuar planta a planta.
Evidentemente não é possível assegurar uma aplicação nessa resolução se a amostragem foi realizada a cada cinco hectares e esse fato fundamenta os críticos da AP, porém, há formas de atenuar a falta de dados.
Mapas de produtividade, mapas de condutividade elétrica aparente do solo, imagens aéreas (sensoriamentos remotos e próximos), topografia (paisagem) com pedologia refinada pode chegar a uma continuidade de leitura ou de dados a cada três metros com custo razoável, e essas medidas indicam indiretamente como ocorre a variabilidade da lavoura.
Essas indicações indiretas são medidas que auxiliam e orientam uma amostragem mais estratégica, reduzindo a necessidade de um número elevado de amostras colhidas às cegas em uma distância regular em grade. A presente publicação apresenta estudos que reforçam essa tese nas condições brasileiras.
Essa forma de auxílio ou apoio na amostragem reforça a importância de um mapa de produtividade, quando for permitido, pois se não há variação na produtividade, indica que a variação de elementos que influenciam a produção como o solo não apresenta amplitude de valores suficientemente intensa para que a sua gestão seja economicamente viável. Ou seja, não vale a pena refinar a amostragem.
Mais do que orientar o número de amostragem, mais importante ainda é o local (coordenada geográfica) do ponto de amostragem e como é o formato da fronteira entre as áreas com características distintas.
Nessas condições, a interpolação como krigagem encontra as condições matematicamente corretas para o seu emprego. Outra forma importante, também reforçada pelo Gebbler e equipe (vide trabalho nessa publicação), é o conhecimento do produtor.
A hipótese é de que o produtor ou algum funcionário que esteja fortemente relacionado com o histórico da terra e do local, possui conhecimento acumulado, de forma empírica, e esse conhecimento pode ser registrado em um mapa, mesmo que seja uma ilustração qualitativa da área da forma como que o produtor entende ser o seu domínio.
Esse conhecimento também foi utilizado por Bassoi, para retirar amostras de solo e encontrar diferente capacidade de retenção de água na lavoura e traçar estratégia de aplicação da irrigação considerando a variabilidade do campo.
O trabalho foi realizado em uma propriedade de produção de uva para mesa no setor irrigado do Vale São Francisco.
A discussão do retorno econômico em Agricultura de Precisão, portanto, depende da propriedade. Depende da intensidade da variação da produção, o que a faz variar e a estratégia a ser adotada.
Atualmente, aplicam-se insumos à taxa variada como fertilizantes e corretivos. Ainda não se vê comercialmente a aplicação de sementes e agroquímicos em geral, mas os estudos devem avançar para que a viabilidade econômica seja alcançada.
Mas um dos grandes avanços que se pode destacar é a gestão da lavoura. Reconhecer a variabilidade como o primeiro passo antes mesmo de iniciar investimentos em Agricultura de Precisão.
Por último, discute-se do uso do termo “precisão”, se estaria corretamente empregado. O termo vem do inglês “precision agriculture” - foi criado nos EUA. Na Europa, o emprego do termo “precision farming” é mais amplo, talvez devido ao termo “farming” contextualizar ou fechar o escopo nas atividades relacionadas à produção da propriedade agrícola, ou seja, gestão da propriedade.
No Brasil, houve quem utilizasse o termo em tudo que se referia à atividade realizada com maior precisão por meio de sistemas eletrônicos.
Essa forma de uso realçou a necessidade de maior precisão nas tarefas agrícolas como a necessidade de máquinas e sistemas de análise mais precisos, misturando todos os conceitos de medida e atuação agrícola.
Uma máquina precisa, ou seja, com sistema de distribuição uniforme e regular, com mínimo de variação dentro das especificações de ajuste, é uma máquina convencional, que realiza uma operação precisa e com erro dentro de uma faixa tolerável, porém, não é uma máquina que se destina à Agricultura de Precisão, pois não apoia na gestão da variabilidade espacial da lavoura e nem aplica insumos à taxa variada.
Portanto, definitivamente uma máquina precisa não está diretamente relacionada a uma máquina para Agricultura de Precisão.
Porém, uma máquina para a Agricultura de Precisão deve ser precisa na sua atuação, assim como deve ser para o uso convencional. O mesmo pode ser empregado na análise de solo. A análise do solo pode ser precisa, mas se não obtiver um mapa que represente a variabilidade e está represente a variação da produtividade, não pode ser considerada uma atividade destinada à Agricultura de Precisão, cuja técnica suscita questionamento quanto à localidade da amostra.
Se em uma propriedade, duas amostras de locais diferentes apresentam uma recomendação diferenciada que impacta economicamente, então a aplicação de fertilizante à taxa variável pode vir a ser interessante.
De forma muito simplificada, na teoria de sistemas de medida, os erros de diferentes fontes são considerados para se compor um erro final de um instrumento. Cada fonte fornece uma determinada grandeza de medida.
A fonte de maior erro tem a tendência de determinar a grandeza final. Nesse sentido, se os erros das demais composições forem maiores do que as diferenças de valores apresentadas pela variabilidade espacial, a Agricultura de Precisão também não poderá fornecer resposta significativa.
O que tem sido observado, entretanto, é que a variação espacial é muito mais significativa em propriedades em que outros erros já estão minimizados por meio de práticas bem sucedidas.
Portanto, a Agricultura de Precisão deve ser realizada com demais procedimentos com o intuito de obter melhor rendimento tanto econômico como ambiental. Vale discutir também a natureza dos erros.
Há erros sistemáticos e de ganho que são fáceis de corrigir, como os encontrados em balanças e ajustados em processos de calibração. São os de mesma natureza para ajustes em máquinas agrícolas.
Os erros aleatórios, para um equipamento em perfeitas condições, são na maioria dos casos tratados estatisticamente.
Para a variabilidade espacial utiliza-se a geoestatística. É uma estatística que considera as distâncias entre as medidas, ou seja, a dependência espacial entre os dados.
Portanto, a Agricultura de Precisão pode também ser entendida como um sistema produtivo agrícola em que os erros podem ser tratados por meio de geoestatística, entretanto, essa definição com certeza seria muito mais difícil de ser assimilada do que a adotada pelo CBAP.
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Fonte
BERNARDI, Alberto Carlos de Campos; NAIME, João de Mendonça; DE RESENDE, Álvaro Vilela; BASSOI, Luís Henrique; INAMASU, Ricardo Yassushi. Agricultura de Precisão: resultados de um novo olhar. 1ª ed. Brasília - DF: EMBRAPA, 2014.
