Introdução

A aplicação da agricultura de precisão no olival

A aplicação da agricultura de precisão no olival Manuel Patanita

José Penacho

Workshop “Boas práticas agroambientais na fileira do azeite”

IPBeja, 14 de Outubro de 2014

Índice Introdução

Conceitos e objectivos

Aplicações

Tecnologias

Casos estudo

Agricultura de Precisão

Nos Estados Unidos e em alguns países da Europa surgiu nos anos oitenta do século passado um novo conceito de gestão, assente basicamente na aplicação de novas tecnologias que permitem ao agricultor:

- 1. um conhecimento preciso das potencialidades e das limitações dos seus campos agrícolas;

- 2. a tomada de consciência de que, numa mesma parcela de terreno, as características dos solos são variáveis e que esta variabilidade se reflecte na produção.

Introdução

Ponto de partida para a Agricultura de Precisão

O conceito de Agricultura de Precisão (AP) está normalmente associado à utilização de equipamento de alta tecnologia (seja «hardware», no sentido genérico do termo, ou «software») para avaliar, ou monitorizar, as condições numa determinada parcela de terreno, aplicando depois os diversos factores de produção (sementes, fertilizantes, fitofármacos, reguladores de crescimento, água, etc.) em conformidade.

Conceitos e Objectivos

Tanto a monitorização como a aplicação diferenciada, ou à medida, exigem a utilização de tecnologias recentes:

- sistemas de posicionamento a partir de satélites (GPS - «Global Positioning System»);

- sistemas de informação geográfica (SIG);

- sensores electrónicos, associados quer a medidores de fluxo nas máquinas de colheita, quer a reguladores automáticos de débito nas máquinas de distribuição;

- aplicação dos factores de produção de forma variável, utilizando tecnologia VRT, “Variable Rate Technology”).

Conceitos e Objectivos

No conceito cíclico da AP qualquer um dos três pilares tem em comum informação georreferenciada, obtida através do sistema de posicionamento global (GPS).

Conceitos e Objectivos

GPS

GPS

SENSORES SIG ACTUADORES

CULTURA

SOLO

Conceitos e Objectivos

AP – sistema de cultura que visa a gestão da variabilidade temporal e espacial das parcelas . Objectivos genéricos:

1. O aumento do rendimento dos agricultores, alcançado por duas vias distintas, mas complementares: a) a redução dos custos de produção; b) o aumento da produtividade (e, por vezes, também da qualidade) das culturas. 2. A redução do impacte ambiental resultante da actividade agrícola, relacionado com o rigor do controlo da aplicação dos factores de produção que deverá ser feita, tanto quanto possível, na justa medida das necessidades das plantas.

Aplicações

Actualmente, os exemplos mais comuns de AP estão relacionados com a aplicação diferenciada no espaço de: - Sementes e plantas; - fertilizantes; - fitofármacos; - água de rega.

Justifica-se, sobretudo, devido: - elevado peso económico que estes factores normalmente representam nos custos totais das culturas; - facilidade de relacionar o seu nível de utilização com a produtividade alcançada pelas culturas; - maior ou menor, impacte ambiental que podem ter.

No olival, a tecnologia mais utilizada tem sido:

Aplicações

Condução assistida ou automática por GPS, na marcação da quadrícula para plantação ou mesmo durante a plantação, permitindo ao operador a garantia do compasso de plantação (distância entre linhas e entre plantas) dispensando uma prévia marcação topográfica

No olival os assuntos mais investigados Braga et al. (2010) têm sido:

Aplicações

Utilização da detecção remota e cartas de índices de vegetação, nomeadamente, o NDVI (Normalized Difference Vegetation Index - Índice de Vegetação de Diferença Normalizada), para identificação de zonas de gestão diferenciada, zonas de maior ou menor incidência de pragas e doenças, ou zonas de melhor ou pior qualidade da azeitona/azeite

Amostragem espacial do solo e plantas para caracterização da variabilidade espacial da cultura e cobertura do solo, com vista à criação de cartas de prescrição de factores de produção. Ex: condutividade eléctrica aparente, análises do solo e de plantas, sondas para avaliar o teor de água no solo

Aplicações

Funcionamento da deteção remota (Inst. Geog. Português cit. in Grave, 2013)

Carta de NDVI identificando as diferenças de vigor dentro da parcela

(Braga e Pinto, 2011 cit. in Grave, 2013)

NDVI – Realça a reflectância no NIR e no vermelho (varia entre -1 e 1), obtido através de satélite ou aeronaves tripuladas ou não e por equipamento portáteis. Valores mais elevados significam elevada biomassa fotossinteticamente activa.

Aplicações

Medição da Condutividade Eléctrica aparente do solo (ECa) (Serrano, 2014)

Sensor de Indução electromagnética (DUALEM 1S) sem contacto com o solo

Cartografia da variabilidade espacial do solo através de sensores para medição da condutividade eléctrica em tempo real, associados a um GPS.

Amostragem convencional

Aplicações

Amostragem geo-referenciada

Potássio sem variação – 103 mg/kg Resultado pontual expressa toda a parcela

Potássio variação – 96 a 196 mg/kg Considera-se a variabilidade dos resultados

(Giotto, 2010)

Moto-quatro adaptada para recolha de amostras de solo geo-referenciadas. (http://www.irishscientist.ie cit. in Coelho & Silva, 2009)

VR

T e

m t

em

po

real

VR

T e

m p

ós-p

roc

es

sa

me

nto

N-sensor

Sensor de

vegetação

Fertilização azotada diferenciada

Aplicação diferenciada de

fitofármacos

GPS

Análises de solo

GPS

Fertilização diferenciada

Tratamento da

informação

georreferenciada;

SIG; tomada de

decisão

Mapas de

fertilização

Sensor-Algoritmo-Actuador Sensor-Conhecimento+SIG-Actuador

Tecnologias VRT (“Variable Rate Technology”)

(Serrano, 2014)

González (2007)

Casos Estudo

1. Olival com 16 ha em Portugal (Elvas), regado, com variedade Cobrançosa e Picual - variabilidade espacial da produtividade através da avaliação de diversas variáveis que a podem influenciar:

Características da cultura, do solo e do terreno (topografia)

Produtividade média de 2,4 t/ha, variações entre 0,5 e 4,7 t/ha

CV para o teor de MO, K e P, respectivamente , 20, 30 e 44%

CV do declive e escoamento, respectivamente, 50 e 493%

Com as ferramentas tecnológicas associadas à AP (GPS e SIG) foi possível concluir que as variáveis de fertilização e vigor da planta, adicionando a altura, o declive, a orientação e alguns índices topográficos, conseguiram explicar 37,4% da variabilidade da produtividade

1. Olival com 16 ha em Portugal (Elvas) (González (2007)

Casos Estudo

Carta de produtividade (kg/ha) da parcela com resolução espacial igual ao compasso de plantação (7x7m). Resultados de 2005

Carta de margem bruta da parcela (€/ha), na qual em cerca de 3 ha (19% da área) o valor é negativo (perde-se dinheiro com a cultura

Produtividade média

2280 kg/ha

Margem bruta média

400 €/ha

1. Olival com 16 ha em Portugal (Elvas) (González (2007)

Casos Estudo

Carta de teor de P no solo (ppm). Resultados de 2005

Carta de prescrição de P (ppm). Em cerca de 6 ha (38% da área) não é de proceder à aplicação do nutriente

(Grave, 2013)

Casos Estudo

2. Olival com 16 ha em Portugal (Elvas), regado, com variedade Cobrançosa e Picual – a) avaliar a magnitude da variabilidade espacial da produtividade e qualidade da azeitona e azeite; b) avaliar a capacidade dos índices vegetativos resultantes da detecção remota para caracterizar a variabilidade espacial;

Grande variabilidade espacial da produtividade (kg/ha de azeitona e de azeite), da percentagem de frutos picados, de frutos gafados e de frutos insanos, atingindo CV superiores a 55% (frutos gafados CV de 91,7%)

O índice de maturação médio e a percentagem de acidez média das azeitonas com variabilidade significativa, atingindo valores de coeficiente de variação, respetivamente, de 21,9% e 35,9%.

2. Olival com 16 ha em Portugal (Elvas) (Grave, 2013)

Casos Estudo

Carta de produtividade (kg/ha); resultados de 2011

Carta do índice de maturação; resultados de 2011

2. Olival com 16 ha em Portugal (Elvas) (Grave, 2013)

Casos Estudo

Os dados que caracterizaram o tamanho da copa, (área da copa, perímetro da copa, raio da copa com base na área, e raio da copa com base no perímetro), influenciaram a produtividade de forma negativa. Dentro do espectro de tamanho de copa encontrado, quando a área e perímetro da copa aumentaram houve tendência para que a diminuição da produtividade (-0.31 <r <-0.28)

A relação com o NDVI também foi negativa: quanto maior o vigor da planta, menor foi a sua produtividade (r=-0.28);

A utilização de deteção remota através do cálculo de índices pode ser uma tecnologia importante no que respeita à caracterização da variabilidade espacial de importantes variáveis como a produtividade, a qualidade do azeite e da azeitona e a incidência do ataque de pragas e doenças.

Casos Estudo

Carta de índice de vegetação (NDVI)

2. Olival com 16 ha em Portugal (Elvas) (Grave, 2013)

Através das cartas e dos modelos dos índices de vegetação e geométricos, o agricultor pode:

prever de forma atempada a variabilidade espacial do índice de maturação ou a variabilidade espacial da produtividade, podendo atuar para que a colheita seja iniciada na data certa e corrigir as zonas da parcela que não produzem acima do custo de oportunidade;

conhecer a variabilidade espacial da acidez da azeitona/azeite, podendo efetuar uma colheita segmentada para obter azeites de lotes diferentes.

Considerações Finais

GPS

Vantagens

Melhoria da competitividade.

Diferenciação da produção.

Aplicação atempada e racionada dos factores de produção

Obstáculos

Reduzida dimensão das explorações.

Fraco poder associativo dos empresários agrícolas, nível educacional/formação, conhecimentos informáticos, recursos humanos, aversão ao risco.

Elevado custo destas tecnologias, imprecisão das mesmas, reduzida divulgação e acompanhamento pouco qualificado.

Consideráveis períodos de tempo para plena implementação e retorno do investimento

AP aplicada à olivicultura

GPS

“Algo só é impossível até que alguém duvide e acabe provando o contrário” Albert Einstein

Obrigado pela vossa atenção