Download - 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
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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
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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.
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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
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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
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Ciclo da Agricultura de Precisão
Colheita/produção
AnáliseAplicação
Causas
Causas
Causas
Causas
Causas
Causas
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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?
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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
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Variáveis que interferem no crescimento de cultura
Colheita/Produção
Cultura
Fatores naturais
Solo
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
Acidez (Ph)
Radiação solar
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Variáveis que interferem no crescimento de cultura
Colheita/Produção
Pragas e Doenças
Manejo
Insetos e ácaros Vetores
Fungos Plantas daninhas
Irrigação e drenagem
Herbicida
Plantio
Fungicida
Preparo do solo
Fertilizante
Inseticida / acaricida
Nematóides Bactérias e microorganismos
Tratos culturais
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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
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Potencial
Propriedades físicas e química do solo
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Condutivdade elétrica do solo
Veris da Veristech
Foto: Embrapa
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Condutivdade elétrica do solo
EM38 da Geonics
Foto: USDA/ARS de Nebraska - Lincoln
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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
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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
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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
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Qualidade da matéria orgânica
Fluorescência induzida por laser. Projeto MPIII e ProdetabResponsável: Débora M. B. P. Milori
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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.
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Potencial
Sensores de planta
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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.
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Imagens obtidas por UAV
Imagens: Lúcio A
. C. Jo
rge -
Em
bra
pa
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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
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Seqüência1Seqüência2Seqüência3Seqüência4Seqüência5Seqüência6Seqüência7Seqüência8Seqüência9Seqüência10Seqüência11Seqüência12Seqüência13Seqüência14Seqüência15Seqüência16Seqüência17Seqüência18Seqüência19Seqüência20Seqüência21Seqüência22Seqüência23Seqüência24Seqüência25Seqüência26Seqüência27Seqüênci
Imagens: Lúcio A
. C. Jo
rge -
Em
bra
pa
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Sensor passivo
Cropcircle da Holland Scientific Foto: Embrapa
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Sensor ativo Crop CircleFotodiodos
Fototransistores
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Sensor ativo Crop Circle
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550 600 650 700 750 800 850 900
-100
0
100
200
300
400
500
600
700
Inte
nsid
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u.a
.)
λ (nm)
MSC
SADIA
Espectroscopia de fluorescência induzida por Laser
Imagens: D
ébora
M. B. P. Milo
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Em
bra
pa
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Potenciais
Aplicação de N à taxa variadaParceria com Terrena, Jacto e USDA/ARS
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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
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Aplicação de N à taxa variada
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Medidas de NDVI com altura da cana-de-açúcar (Estudo de taxa de N em 20 variedades)
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Potencial
Irrigação de Precisão
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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
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Rede de sensores sem fio
Imagens: A
ndré
Torre -
Em
bra
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Visão geral: Plataforma Tecnológicapara Irrigação de Precisão
Imagens: A
ndré
Torre -
Em
bra
pa
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Sequência de Mapas de solo
Imagens: A
ndré
Torre -
Em
bra
pa
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Base de dados espaço-temporal e Gerenciador com funcionalidades de SIG
Imagens: A
ndré
Torre -
Em
bra
pa
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Potenciais
Padronização da eletrônica e informática em máquinas agrícolas
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Eletrônica na cabine
Apresentado por Hans Jürgen Nissen, em Workshop ISOBUS Brasil em 2007
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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
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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
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Workshop ISOBUS Brasil 2008Equipamentos disponibilizados pelas empresas para teste de conexão
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Grupo para padronização da eletrônica embarcada em tratores e implementos
Componentes da Força Tarefa ISOBUS Apoiadores do Workshop 2008
http://www.isobus.org.br
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Workshop ISOBUS Brasil 2008Equipamentos disponibilizados pelas empresas para teste de conexão
Primeiros protótipos ISOBUS compatível no mercado brasileiro
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Potenciais
Robótica Agrícola
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Futuro da Agricultura de Precisão
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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.
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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.
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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.
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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