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José P. Molin
ESALQ/USP
LER 432Máquinas e Implementos Agrícolas
Mecanização e a
agricultura de precisão
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Objetivo
Expor o contexto que envolve a agricultura de precisão, a sua conceituação, ferramentasenvolvidas e a sua forte interação com as
operações mecanizadas
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BIBLIOGRAFIA
BRASIL. Agricultura de Precisão. 36p. 2013 (Boletim Técnico)
(www.agriculturadeprecisao.org.br)
MOLIN, J. P., AMARAL, L. R., COLACO, A. F. Agricultura de precisão. São Paulo : Oficinade Textos, 2015, 238p.
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O que é Agricultura de Precisão?
AP é gerenciar o sistema considerando que as lavouras não são uniformes.
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Milho (kg ha-1)
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Citros
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Cana
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Café
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Uma definição simples:
AP é gerenciar o sistema de produção considerando a variabilidade espacial e temporal das lavouras...
...e tirar proveito (econômico, ambiental) dessas desuniformidades...
...sempre que elas forem relevantes.
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Sistemas de direcionamento, telemetria, controle de
tráfego, automações como o controle automático de
sessões, etc... (“automação das máquinas”)
As duas grandes vertentes da AP
• Variabilidade espacial
Investigação e mapeamento (amostragens, sensores e
SIG)
Gestão (uso de insumos localizados e em taxas
variáveis)
• Tecnologias relacionadas ao GNSS
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monitor
GNSS
Sensor de fluxo de grãos
Sensor de
umidade de
grãos
Sensor de
rotaçãoSensor de
plataforma
Os componentes necessários
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Sensores gravimétricos
Placa de impacto
http://www.agleader.com
Elevador de taliscas
Profi
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Sensores de
umidade dos
grãos
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RDS
Sensores volumétricos
Sensor óptico
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Sensor
óptico
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O mapa básico (de “pontos”) é a representação de
cada ponto amostral
Milho (kg ha-1)
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Visa regularizar os teores
no solo, tendo como foco a
Lei dos Mínimos
(espacializada).
Amostragem
georreferenciada
(foco na fertilidade
do solo)
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Amostragem em grade por ponto
Raio (2 a 5 m)
Amostragem de solo
(e outros) “em grade”
Qual é a densidade amostral?
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Amostragens
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O processo de
amostragem e
geração de mapas
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AP só é
vantajosa
onde as
lavouras
são
manchadas
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Sensores & sensoriamento
• Os alvos?
– Solo
– Plantas
– Produto (quantidade e qualidade)
• Formas (nomenclatura usual)?
– Sensoriamento remoto• Sem contato com o alvo
– Sensoriamento direto• Contato físico com o alvo
terminologia recente:
sensores proximais
(“proximal sensors”)
Função: produzir diagnósticos detalhado das lavouras, de forma indireta, porém
em alta densidade
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ADAMSHUK (2007)
Sensores de solo
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Há duas formas de se medir :
- Por contato direto
- Indução eletromagnética
Condutividade elétrica aparente do Solo (CEa)
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Sensor de condutividade elétrica do solo por contato
VerisThecnologie
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Profiler EMP 400http://www.geophysical.com/profiler.htm
Geoplanta.com.br
Sensor de condutividade elétrica do solo por indução
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MOLIN & FAULIN, 2011
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Sistema sensor de pH
...é o mais próximo do conceito
de laboratório no campo
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Como funciona ...
A haste amostradora desce
até o solo
A amostra de solo é
empurrada contra dois
eletrodos de pH que
fazem a leitura
Os dados são então georreferenciados
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VerisThecnologie Vista de baixo do sensor
Espectrorradimetro
Espectrorradiometria de campo
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Sensores de plantas
… predominantemente ópticos
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Níveis de aquisição de dados – essencialmente estimativa de biomassa
Orbital
Aéreo (avião)
Aéreo (“VANT”)
Terrestres
www.google.com.br
Sensores de plantas
Ativos!
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Região do Visível Região do Infravermelho Próximo
Exemplo de reflectäncia de uma cultura
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WERNER, A. (2008)
Sensores multiespectrais passivos
Sensores de plantas
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Sensores
multiespectrais
Ativos
Holland Scientific
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Yara N-Sensor
Sensores multiespectrais ativos
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A mecanização e a automação
*aplicação governada por sensor
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Exportação
Teores no solo
Recomendação
A mecanização e a automação
*aplicação governada por mapa
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Distribuidor a Lanço
Atuadores
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A mecanização e a automação
Receptor GNSS
Controlador
Atuadores• Altura da comporta
delimitadora (pistão hidráulico ou motor elétrico)
• Velocidade da esteira dosadora (motor hidráulico)
Recomendações (sensor ou mapa)
Sensores acessórios
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40 – 80
80 – 95
95 – 105 kg ha-1
105 – 125
125 - 175
0 – 10
10 – 20
20 – 30 %
30 – 60
> 60
Recomendação
KCl
KCl Aplicado
Erro de aplicação
Monitoramento
das aplicações
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Prof. J. P. Molin
Agrishow, 2014
Gesso e Calcário Fósforo e Potássio
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Semeadura em doses variadas
42000
52000
54000
56500
58500
60000
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Sem transmissão!
Substituída por motor
hidráulico
Controlado na cabine
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Agrishow 2009
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Layout de um sistema controlador de taxa variada com
três canais: sementes, fertilizante A e fertilizante B
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0.5 to 0.63 T/ha
(US $22 / ha)
Integrated dual electric drive meters.
Precision Planting vSet
FULTON (ConBAP 2014)
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Sistema que controla automaticamente a abertura e fechamento da pulverização, plantio ou aplicação de fertilizantes, evitando desperdício ou falhas
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Sistema que controla automaticamente a abertura e fechamento da pulverização, plantio ou aplicação de fertilizantes, evitando desperdício ou falhas
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Amazone Centaur
Preparo localizado do solo - Escarificador de movimento vertical
WERNER, A. (2008)
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Taxa variável na irrigação
Irrigação de Precisão
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Taxa variável na pulverização
Pulverização variável
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Aplicação de agroquímicos:
situações e opções
• Aplicar calda em volume variável
• Aplicar princípio ativo em volume variável
• Aplicar ou não aplicar
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Variação de volume de calda por meio combinação de
número e vazões de bicos
Aplicar calda em volume variável
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Aplicação de
fungicida em taxas
variáveis em
função da
biomassa
estimada por
imagens de
satélite
(Alemanha, 2012)
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Variação de doses de princípio ativo com injeção na tubulação de água
Aplicar princípio ativo em volume variável
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Aplicar ou não aplicar
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Folheto Herbicat
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Uma forma de se aprofundar no tema:
LEB 447 – Agricultura de Precisão(optativa)