Com a globalização da economia, os setores se tornaram mais eficientes a fim de manter a competitividade. Na agricultura não foi diferente, o crescente avanço da informática, tecnologias em geoprocessamento, sistemas de posicionamento global e muitas outras tecnologias estão proporcionando à agricultura uma visão diferente de propriedade, deixando de ser somente uma unidade e sim várias propriedades dentro da mesma, porém com características específicas. Esta mudança na forma de fazer agricultura está tornando cada vez mais o produtor rural um empresário rural, por controlar cada vez mais a linha de produção.
 
Isto é necessário para que se entenda que uma propriedade não é homogênea por isso, deve-se tratar cada parte conforme as suas necessidades, fazendo com que o produtor tenha o conhecimento detalhado de cada talhão de sua área.

De acordo com a revista técnica Fieldstar, a agricultura de precisão oferece vantagens ao empresário agrícola que são:

• Aumento dos lucros da propriedade rural, através do aumento dos rendimentos e da redução de custos;
• Melhor gerenciamento, permitindo um planejamento mais efetivo das operações;
• Gerenciamento de custos através da geração automática de registros do talhão;
• Proporcionar ao agricultor uma rastreabilidade que possibilite agregar valor aos produtos da fazenda;
• Reduzir o impacto ambiental das práticas agrícolas.

Na visão de Sulzbach (2002), a agricultura de precisão, pode ser definida como um ciclo de atividades e tomada de decisões no sistema produtivo, podendo ser dividido em três etapas: colheita e geração de mapas de produtividade, análise e avaliação do mapa de produtividade e, geração e execução de mapas de aplicação variável para as atividades de preparo do solo, plantio, fertilização do solo e pulverização.

Uma das principais ferramentas da Agricultura de Precisão é o mapa de produtividade, sendo assim, o mapa de colheita é a informação mais completa para se visualizar a variabilidade espacial das lavouras, para isso é necessário que haja um sistema de registros de dados para máquinas agrícolas, que tenha capacidade de registrar dados de produtividade georeferenciados ou então a posição de amostras de solo coletadas em campo. Também é preciso que o produtor agrícola tenha acesso a um software que gere mapas de produtividade, de aplicação de insumos e da rastreabilidade, que seja capaz de traduzir esses mapas para uma forma que possa ser usada pelo sistema de controle e monitoramento do implemento. Como exemplo, o software CR Campeiro. Ainda torna-se necessário a utilização de um sistema de controle e monitoramento montado no trator que seja capaz de aplicar um produto automaticamente de acordo com o mapa predeterminado e que gere também um registro de aplicação de quanto e aonde o produto foi aplicado.


Mapeamento de Produtividade

Para Molin (2000), inicialmente assume-se que o mapa de produtividade de um talhão é um conjunto de muitos pontos. Por ponto entende-se aqui uma pequena porção da lavoura, sendo que, o dado mais importante é a quantidade de grãos colhidos naquele determinado ponto, e enfatiza que é necessário conhecer a posição espacial deste ponto. A geração e a interpretação de mapas de produtividade de culturas agrícolas é um dos segmentos da agricultura de precisão, que tem recebido especial atenção de pesquisadores e de fabricantes de máquinas agrícolas, em face de sua importância no contexto do entendimento do processo da variabilidade espacial da produção agrícola e na definição de ações de manejo agronômico, que visam o aumento e manutenção sustentada dos índices de produtividade de uma lavoura agrícola.

O Mapa de Produtividade produz informações detalhadas da produtividade do talhão e dá parâmetros para diagnosticar e corrigir as causas de baixas produtividades em algumas áreas do talhão, os mapas são gerados em (kg/ha ou sc/ha), como mostra a Figuras 1 e a Figura 2, através da localização dada pelo GPS e mais as informações disponibilizadas pelos sensores instalados na máquina, como o sensor de produtividade e o sensor de umidade. O mapeamento de produtividade é uma ferramenta disponível que propicia uma maneira econômica de coletar uma grande quantidade de dados dentro do talhão, esses mapas gravam de 500 a 800 pontos de dados por hectare.

A produtividade também é um indicador de êxito ou fracasso das operações de gerenciamento, uma vez que reúne todos os fatores que influenciaram no desenvolvimento do cultivo. Sendo que, a renda da propriedade depende basicamente da quantidade e qualidade do cultivo, os mapas de produtividade tornam-se parte essencial de um sistema de agricultura eficiente.

Figura 1: Mapa de produção de soja 2001
Figura 1: Mapa de produção de soja 2001

Figura 2: Mapa de produção de soja 2003
Figura 2: Mapa de produção de soja 2003

Sensores

São utilizados para gerar as informações necessárias para a avaliação de um parâmetro desejado.

Atualmente, com as facilidades da eletrônica e da informática, os sensores sofreram grande evolução, facilitando sobremaneira a instrumentação de tratores e de máquinas. Isto possibilita suas avaliações e desempenho de maneira precisa e de pouca interferência no funcionamento da máquina devido ao tamanho reduzido desses sensores Gonçalves et al. (2002).

Segundo Giotto et al (2004) para a confecção do Mapa de Produtividade é necessário que a colheitadeira possua os seguintes acessórios listados abaixo e um SIG para realizar o armazenamento e tratamento dos dados coletados.

Sensor de Medição do Fluxo de Grãos
No mercado há muitas alternativas em sensores utilizados para medir fluxo de grãos colhidos, mas a maioria dos sistemas usados atualmente para monitorar a produtividade de grãos é encontrada no topo do elevador de canecas de grãos limpos. Os tipos de sensores utilizados são:

A. Sensor impacto – Caracteriza-se por uma placa de impacto que se encontra na trajetória fluxo de grãos.

B. Sensor de deslocamento de Placa – A distancia que a placa e deslocada pelo impacto dos grãos colhidos é medida por um potenciômetro.

C. Sensor Radiométrico – Se caracteriza por utilizar uma fonte radioativa isotópica-Americum 241 para irradiar energia direcionada a um sensor.

D. Sensor de Célula de Carga – Caracteriza-se por pesar a produção quando ela passa através do caracol ou parafuso – sem – fim de transporte de grãos limpos da colheitadeira.

E. Sistema de Medição por Volume – O sensor se caracteriza por utilizar uma fonte de luz e um foto sensor que detecta a radiação luminosa e a converte em sinais elétricos.

Sensor de Teor de Umidade de Grãos
O sensor do tipo capacitância é o mais utilizado para medir o teor de umidade dos grãos colhidos. Sua localização geralmente ocorre no sistema de transporte do grão, dentro do elevador de canecas de grãos limpos, próximo ao sensor que mede o fluxo de massa.

Sensor de Velocidade de Colheita
São quatro os tipos de sensores disponíveis no mercado para medir a velocidade de deslocamento da colheitadeira:

A. No eixo da roda motriz – A velocidade é medida através de sensores magnéticos que registram os giros do eixo da roda motriz, da transmissão da colheitadeira, esse método esta sujeito a erros, devido ao problema de patinagem das rodas, a deflexão do pneu devido a carga que o depósito da colheitadeira vai recebendo, durante a colheita e ao desgaste natural do pneu que acarretam a uma redução do raio de rolamento das rodas motrizes.

B. Radar – Geralmente é instalado na estrutura da colheitadeira próximo ao solo. O radar emite um sinal de microondas direcionado para o solo, sendo o sinal refletido após atingir o solo. A precisão do sensor pode ser afetada pela rugosidade da superfície, pelos restos de culturas ou mato encontrados no solo.

C. Ultra – som – Como o radar, o ultra-som também é um sensor montado na estrutura da colheitadeira e emite ondas de som de alta freqüência direcionadas para o solo, esse sinal é refletido de volta após atingir o solo e com o movimento relativo entre a colheitadeira e a superfície produzirá uma mudança de freqüência no sinal que é captado pelo sensor de velocidade.

D. GPS – O sistema de medição que utiliza o GPS como sensor de velocidade calcula o deslocamento da colheitadeira com base no efeito da movimento do veículo, pelas ondas de freqüência de sinal de GPS. Neste caso a precisão esta relacionada com o posicionamento do aparelho de recepção do sinal.

Sensor Indicador da Posição do Cabeçote da Colheitadeira
É um sensor que emite um sinal para o monitor de colheita quando o cabeçote da colheitadeira está na posição levantado, mostrando desta forma a interrupção momentânea da colheita. Esse sensor ajuda a controlar o cálculo da área colhida e obtenção de dados de colheita incorretos, emitindo apenas um sinal de interrupção de coleta de dados.

Monitor de Funções das Operações

O monitor de funções das operações é montado na cabina da colheitadeira, conectado a todos os sensores e permite monitorar todas as operações que estão sendo medidas, para calcular o mapa de produtividade dos grãos. O monitor permite ao operador da máquina fornecer informações ao sistema, quando por exemplo, um sensor de largura de plataforma de corte, dado esse de fundamental importância no cálculo da produtividade bem como, informar dados de referencia ao campo que esta sendo colhido, fornecendo desta maneira informações que facilitarão posterior avaliação do mapa de produtividade dois grãos.


Antena de GPS (Sistema de Posicionamento global)

A unidade de posicionamento da colheitadeira consiste em um receptor GPS. Este receptor registra a posição atual da colheitadeira baseando-se em dados enviados de 24 satélites que estão constantemente orbitando ao redor da terra. Os dados coletados pela colheitadeira são armazenados em um cartão de dados PCMCIA, para posterior transferência em um computador, visando serem processados em um software de SIG para a visualização dos mapas de produtividade.

Os mapas de produtividade podem ser expressos em três diferentes maneiras:

A. Mapa de Pontos – é a representação gráfica dos dados de colheita por pontos.

B. Mapa de Isolinhas – São mapas que delimitam regiões com produtividade dentro de um mesmo intervalo.

C. Mapa de Interpolações Estatísticas e Geoestatísticas – São mapas que seguem um modelo estatístico, como, método do inverso do quadrado da distância e o método de modelos polinomiais.

Conclusão

Ao interpretar um mapa de produtividade com a finalidade de futuro gerenciamento do campo, deve-se levar em conta principalmente as causas consistentes de variabilidade, esses mapas de produtividade compreendem uma etapa demorada que faz parte do processo de aprendizagem do agricultor. A correta geração e interpretação de dados referentes à variabilidade espacial das lavouras é a etapa mais importante do processo de implantação da agricultura de precisão.

A qualidade das informações contidas nos mapas de produtividade está ligada diretamente com uma correta instalação e uma freqüente calibração do equipamento. Mesmo assim, ocorrem erros freqüentes que devem ser trabalhados para que se minimizem seus efeitos.

Referências Bibliográficas

Lanças , K.P. Instrumentação para Avaliação de Desempenho Operacional de Tratores e Variabilidade Espacial dos Solos. In: GONÇALVES, J. L. M e STAPE, J. L. Conservação e Cultivo de Solos para Plantações Florestais. IPEF – Instituto de Pesquisas e Estudos Florestais. Piracicaba. São Paulo, 2002. p. 453.

Molin, J. P. Geração e Interpretação de Mapas de Produtividade para Agricultura de precisão. Disponível em: <http://www.esalq.usp.br/departamentos/ler/download/CLP%
202000.01.PDF>. Acesso em: 17 Out. 2006.

FIELDSTAR. Solução em Agricultura de Precisão. Massey Ferguson – Abril/05. p.2-3.

Giotto, E. et al. Agricultura de Precisão com o Sistema CR Campeiro 5. Universidade Federal de Santa Maria, 2004. 330 p.

Sulzbach, L. Tecnologia de Agricultura de Precisão: estudo de caso: integração de modelos digitais de atributos químicos do solo e modelos digitais de culturas agrícolas, Santa Maria, RS. 2003. 168f. Dissertação (Mestrado em engenharia agrícola) – Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, 2003.

Daniely Vaz Rodrigues da Silva
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Maria Ubaldina Ferreira Antunes
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Junior Girotto
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Pedro Otávio Mello Felipe
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Luiz Fernando Sangoi
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Enio Giotto
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