AGRICULTURA DE PRECISÃO

Ministério daAgricultura, Pecuária

e Abastecimento

Agricultura de Precisão em Cana-de-açúcar

Workshop Instrumentação e Automação Agrícola e Agroindustrial na Cadeia Cana-EtanolProjeto de Pesquisa em Políticas Públicas (PPPP) da Cadeia Cana-EtanolLOCAL : Embrapa Instrumentação Agropecuária - 28 de Novembro de 2008

Palestrante: Ricardo Y. Inamasu – Embrapa Instrumentação AgropecuáriaDebatedor: José Paulo Molin – USP/ESALQ Debatedor: Maurício dos Santos Simões – Companhia Nacional de Açúcar e Álcool Debatedor: Ariovaldo Luchiari Junior – Embrapa Meio Ambiente


e Abastecimento

A Agricultura de Precisão

� A primeira fase da AP trouxe foco em máquinas dotadas de receptores GPS (Global Positioning System) e mapas de produtividade.

� Atualmente o mundo avançou no tema para além da cultura de grão. � O ferramental com base em sistema de informação que permitem o

tratamento espacialmente diferenciado era o foco.

Imagem: farm consultant e Pen State University


e Abastecimento

A Agricultura de Precisão

Variabilidade espacial sob Variabilidade espacial sob áárea irrigada por rea irrigada por

um pivô centralum pivô central

Fonte: USDA Apud Confer. Schepers, J.


e Abastecimento

A Agricultura de Precisão� É uma postura gerencial que

leva em conta a variabilidadeespacial e temporal da cultura.

� Gerenciar a variabilidade espacial e maximizar retorno econômico minimizando efeito ao meio ambiente é o objetivo da AP.

� Também é considerada como estratégia de gestão que utiliza as tecnologias da informação para trazer os dados de múltiplas fontes e apoiar as decisões relacionadas com a produção vegetal.

Imagem: sstoolbox


e Abastecimento

Ciclo da Agricultura de Precisão

Produção e

meio produtivo

Dados e informações Georefrenciados

(Mapa de colheita causas e resultados)

Outras informações como histórico, previsão, mercado,recursos disponíveis,expectativas, entre outros dependentes da experiência do produtor.

Outros parâmetros que interferem na produção mas que não estão no foco do controle como variação climática, mercado, limitação de recursos, entre outros.

AnáliseAnálise

Trato

cultural e

Aplicação de insumos

Trato

cultural e

Aplicação de insumos

Mapeamento da

variabilidade espacial

dos parâmetros da cultua

Mapeamento da

variabilidade espacial

dos parâmetros da cultua

Recomendação

agronômica


e Abastecimento

Ciclo da Agricultura de Precisão

Colheita/produção

AnáliseAplicação

Causas

Causas

Causas

Causas

Causas

Causas


e Abastecimento

Pontos focais

� Qual o papel e o potencial da automação no processo agrícola?

� Quais são os desafios da instrumentação e automação para o setor?

� O setor está preparado para uma automação?

� Qual o potencial de padronização de dados na automação do sistema de informação no campo?


e Abastecimento

Variáveis que interferem no crescimento de cultura

Colheita/Produção

Cultura

Fatores naturais

Solo

Pragas e Doenças

Manejo

Variedade Técnica e sistema de cultivo

Topografia

Chuva Temperatura

Umidade Vento

Composição mineral Compactação

Disponibilidade de água Matéria orgânica

Macro e Micro nutrientes Biologia do solo

Insetos e ácaros Vetores

Fungos Plantas daninhas

Irrigação e drenagem

Herbicida

Plantio

Fungicida

Preparo do solo

Fertilizante

Inseticida / acaricida

Acidez (Ph)

Nematóides Bactérias e microorganismos

Tratos culturais

Radiação solar


e Abastecimento


Colheita/Produção

Cultura

Fatores naturais

Solo


Topografia

Chuva Temperatura

Umidade Vento




Acidez (Ph)

Radiação solar


e Abastecimento


Colheita/Produção

Pragas e Doenças

Manejo




Herbicida

Plantio

Fungicida

Preparo do solo

Fertilizante



Tratos culturais


e Abastecimento


Colheita/Produção

Cultura

Fatores naturais

Solo

Pragas e Doenças

Manejo


Topografia

Chuva Temperatura

Umidade Vento







Herbicida

Plantio

Fungicida

Preparo do solo

Fertilizante


Acidez (Ph)


Tratos culturais

Radiação solar


e Abastecimento

Potencial

Propriedades físicas e química do solo


e Abastecimento

Condutivdade elétrica do solo

Veris da Veristech

Foto: Embrapa


e Abastecimento

Condutivdade elétrica do solo

EM38 da Geonics

Foto: USDA/ARS de Nebraska - Lincoln


e Abastecimento

Medidores de ph on-the-go comercial

� Medidor de ph do solo on-the-go da Veris.

� Coleta amostra, molha a amostra, mede ph e lava o recipiente.

� http://www.veristech.com


e Abastecimento

Função primária:

• Análise granulométrica

• Reduz tempo de análise de 24h para 15 minutos

• Fornece gráfico contínuo tamanho de partículas x percentual

Novas funcionalidades:

• Curva de retenção da água no solo;• Qualidade Física do Solo;• Faixa de densidade adequada para o manejo;• Faixa de umidade adequada para o manejo e• Condutividade hidráulica

Analisador Propriedades Físicas do Solo

Imagens: C

arlos Vaz e João N

aim

e -

Em

bra

pa


e Abastecimento

Sensor

Capacitivo

0 10 20 30 40 50 600

2

4

6

8

10

12

14

RP

(M

Pa)

profundidade (cm)

W0

E0

E33

E66

E100

SI

0 10 20 30 40 50 600.0

0.1

0.2

0.3

0.4

θ (

m3 m

-3)

profundidade (cm)

W0

E0

E33

E66

E100

SI

Sonda Combinada: resistência à penetração e umidade no solo

Imagens: C

arlos Vaz e João N

aim

e -

Em

bra

pa


e Abastecimento

Qualidade da matéria orgânica

Fluorescência induzida por laser. Projeto MPIII e ProdetabResponsável: Débora M. B. P. Milori


e Abastecimento

VIS-NIR – Spectrofotômetro comercial

� O espectrômetro mede a refletância do solo de 350 a 2200 nanômetros.

� Colhe 20 espectros a cada segundo.

� O software permite configuração para que mapas temáticas sejam construídas.


e Abastecimento

Potencial

Sensores de planta


e Abastecimento

Imagem: reconhecimento de invasoras.

Soja

Sunflower

Pigweed

Velvetleaf

Solo Nu Resíduo de MilhoApresentado por Camargo Neto, J., em Workshop em Tecnologia Robótica em Agrícola, 2006.


e Abastecimento

Imagens obtidas por UAV

Imagens: Lúcio A

. C. Jo

rge -

Em

bra

pa


e Abastecimento

Processamento com redes neurais

0

0,01

0,02

0,03

0,04

0,05

0,06

0 50 100 150 200 250 300

Níveis de Cinza (0-255)

Oc

orr

ên

cia

re

lati

va

Seqüência1Seqüência2Seqüência3Seqüência4Seqüência5Seqüência6Seqüência7Seqüência8Seqüência9Seqüência10Seqüência11Seqüência12Seqüência13Seqüência14Seqüência15Seqüência16Seqüência17Seqüência18Seqüência19Seqüência20Seqüência21Seqüência22Seqüência23Seqüência24Seqüência25Seqüência26Seqüência27Seqüênci

Imagens: Lúcio A

. C. Jo

rge -

Em

bra

pa


e Abastecimento

Sensor passivo

Cropcircle da Holland Scientific Foto: Embrapa


e Abastecimento

Sensor ativo Crop CircleFotodiodos

Fototransistores


e Abastecimento

Sensor ativo Crop Circle


e Abastecimento

550 600 650 700 750 800 850 900

-100

0

100

200

300

400

500

600

700

Inte

nsid

ad

e (

u.a

.)

λ (nm)

MSC

SADIA

Espectroscopia de fluorescência induzida por Laser

Imagens: D

ébora

M. B. P. Milo

ri -

Em

bra

pa


e Abastecimento

Potenciais

Aplicação de N à taxa variadaParceria com Terrena, Jacto e USDA/ARS


e Abastecimento

Sistema de aplicação à taxa variada orientadopor sensor on-the-go

DGPS

SensorSensor

Sensor

Controller

Crop Circle Hub

GreenSeekerGreenSeekerGreenSeeker

DGPS

Controller Field Point

Magnet

Doppler

Magnet

ValveValve

Valve

Pump

BoomBoom

Boom

Flux meter Linear valve

Raven

Controller Field Point


e Abastecimento

Aplicação de N à taxa variada


e Abastecimento

Medidas de NDVI com altura da cana-de-açúcar (Estudo de taxa de N em 20 variedades)


e Abastecimento

Potencial

Irrigação de Precisão


e Abastecimento

PLOT 4

6 m

P

P

P

P

P

P

P

P

P

P

P

P

P

P

P

P

V VV

V

VVV

Dia anterior Chuva Dia posterior

Mapas de potencial mátrico de água no solo (Florida 2000)

Imagens: A

ndré

Torre -

Em

bra

pa


e Abastecimento

Rede de sensores sem fio

Imagens: A

ndré

Torre -

Em

bra

pa


e Abastecimento

Visão geral: Plataforma Tecnológicapara Irrigação de Precisão

Imagens: A

ndré

Torre -

Em

bra

pa


e Abastecimento

Sequência de Mapas de solo

Imagens: A

ndré

Torre -

Em

bra

pa


e Abastecimento

Base de dados espaço-temporal e Gerenciador com funcionalidades de SIG

Imagens: A

ndré

Torre -

Em

bra

pa


e Abastecimento

Potenciais

Padronização da eletrônica e informática em máquinas agrícolas


e Abastecimento

Eletrônica na cabine

Apresentado por Hans Jürgen Nissen, em Workshop ISOBUS Brasil em 2007


e Abastecimento

ISO11783 – ISOBUSGPS

TerminalVirtual

Controladorde Tarefa

ECUMotor

ECUdo Trator

ECUFreio

ECUTransmissão

ECU de Implemento

Controlador

ECU de Implemento

Válvula

ECU de Implemento

Sensor

ECUPonte

ECU de Implemento

Válvula

Padrão de interconexão entre tratores e implementos (ISO + BUS) Menor custo de implementação de novos projetos de implementos/sensores/atuadoresFacilita o uso da instrumentação como “auto-pilot”Facilidade de manutenção e assistência remotaControle “remoto” de todo o funcionamento

Imagens: R

afa

el V. Sousa

e Inam

asu

-Em

bra

pa


e Abastecimento

Força Tarefa ISOBUS Brasil

Abimaq

AEM

ABNT

ISO TC23

SC19 WG1

ANSI

VDMAAdministrador de Normatização

Promotor e implementadorde norma

Gerador de Normas

EuropaEUABrasil

Gerador de Norma(nível nacional)

ANSI

FTI Brasil IGINAIITF


e Abastecimento

Workshop ISOBUS Brasil 2008Equipamentos disponibilizados pelas empresas para teste de conexão


e Abastecimento

Grupo para padronização da eletrônica embarcada em tratores e implementos

Componentes da Força Tarefa ISOBUS Apoiadores do Workshop 2008

http://www.isobus.org.br


e Abastecimento

Workshop ISOBUS Brasil 2008Equipamentos disponibilizados pelas empresas para teste de conexão

Primeiros protótipos ISOBUS compatível no mercado brasileiro


e Abastecimento

Potenciais

Robótica Agrícola


e Abastecimento

Futuro da Agricultura de Precisão


e Abastecimento

Robótica em Agricultura de Precisão

� Tecnologia de sensoriamento terrestre em ambiente agrícola.

� Tecnologia de robótica, uso massivo de tecnologia de informação, controle e de eletrônica embarcada.


e Abastecimento

Tecnologias empregadas� Demanda para

países industrializados.� Alto custo da mão

de obra.� Diminuição da

população rural. � Aumento da idade

média dos trabalhadores rurais.

� Demanda por qualidade de vida e por trabalho de menor esforço.

� Alto subsídio definido pela segurança alimentar.


e Abastecimento

Tecnologias de controle de veículos autônomos

� Demanda para o Brasil� Maior competitividade

quanto à qualidade e custo.

� Tecnologia, logística e gestão do manejo.

� Rastreabilidade, Certificação e Confiançado consumidor.

� Menor dano ao meio ambiente.

� Agroenergia.


e Abastecimento

Agricultura de Precisão em Cana-de-açúcar

Workshop Instrumentação e Automação Agrícola e Agroindustrial na Cadeia Cana-EtanolProjeto de Pesquisa em Políticas Públicas (PPPP) da Cadeia Cana-EtanolLOCAL : Embrapa Instrumentação Agropecuária - 28 de Novembro de 2008

Palestrante: Ricardo Y. Inamasu – Embrapa Instrumentação AgropecuáriaDebatedor: José Paulo Molin – USP/ESALQ Debatedor: Maurício dos Santos Simões – Companhia Nacional de Açúcar e Álcool Debatedor: Ariovaldo Luchiari Junior – Embrapa Meio Ambiente

AGRICULTURA DE PRECISÃO

Documents

Transcript of AGRICULTURA DE PRECISÃO