O ciclo de produção canavieira é composto por diversos processos, começando pelo preparo e conservação de solo, plantio, tratos culturais até a colheita. É fato que estes processos vêm sofrendo melhorias a partir das interferências tecnológicas ao longo do tempo como, por exemplo, a introdução do conceito de agricultura de precisão, que possui ferramentas como o piloto automático nas operações de plantio e colheita mecanizados e de sistemas de aplicação de insumos em taxa variável. Dentro de todo este ciclo, destacamos o processo de preparo e conservação de solo como um dos mais importantes, pois consiste em operações que visam tornar o terreno apto ao plantio, além é claro de aumentar a resistência do solo aos processos erosivos e, consequentemente, evitar o assoreamento de corpos d’água.
Além da sua grande importância no ciclo de produção da cana-de-açúcar, as operações de preparo e conservação de solo são responsáveis por grande parte do acumulado de custos envolvidos. Na atual conjuntura econômica mundial, a redução de custos é uma das alternativas para assegurar a continuidade das atividades de uma empresa. Portanto, uma alternativa eficiente e de baixo custo nas operações de preparo e conservação de solo contribuiria de forma significativa para a diminuição dos custos de produção dessa cultura.
Neste contexto, o presente trabalho visou desenvolver um experimento para locação de curvas de nível e carreadores utilizando sistema de posicionamento por GPS, de forma a aperfeiçoar as operações envolvidas no processo de terraceamento agrícola na cultura da cana-de-açúcar.
O experimento foi conduzido em uma propriedade situada às margens da Rodovia Estadual GO-341, na altura do quilômetro 55 e localizada na região conhecida como Morro Vermelho, no município de Mineiros, coordenadas E 337781.11 e N 8058195.70, no sudoeste do Estado de Goiás.
O experimento foi dividido em três partes: a primeira referente ao levantamento planialtimétrico da área, para o qual foi utilizado o sistema Trimble GPS 5700 com correção RTK a fim de se obter um Modelo Digital do Terreno (MDT) a partir do qual foram interpoladas e posteriormente suavizadas as curvas de nível; a segunda constitui-se na montagem e calibragem, no trator Valtra BH-165 equipado com sulcador de linha, do sistema piloto automático eletro-mecânico guiado por barra de luz Trimble AgGPS Ez-Steer 500 utilizando sinal de correção diferencial para GPS-DGPS SBAS Omnistar VBS e a marcação em campo das curvas de nível suavizadas e compensadas, além dos carreadores projetados; e por último foi realizada a coleta de amostras em campo a partir das curvas de nível marcadas, utilizando-se nível ótico Leica NA-730 e GPS Garmin eTrex Vista HCX para georreferenciar os pontos de aferição do nível das curvas para a análise posterior do experimento.
Viabilidade técnica
Os dados coletados nas amostragens foram tabulados considerando para todas as amostras um único valor de referência, o início de cada curva. Deste modo a diferença nos níveis das curvas foi utilizada como uma única variável para cada curva de nível em todas as amostras, mas independemente da sua cota altimétrica. Avaliando-se estatisticamente os dados (Tabela 1) percebe-se que a média das amostras, ou seja, a variação da leitura na régua graduada em relação ao nível de referência, é pequena, com valor próximo a 1,5 centímetro, o que se torna insignificante no que tange o grau de precisão requerido para a construção de terraços.
Esta análise é complementada pelo baixo valor do erro padrão que corresponde à variabilidade associada à estimativa populacional. Com a determinação do desvio padrão, pode-se perceber que, apesar de uma média amostral baixa, houve algumas amostras com valores muito discrepantes (outliers), constatados nos valores mínimo e máximo da Tabela 1. Estes outliers podem ser facilmente explicados se forem sobrepostos às curvas de nível alocadas. Com essa sobreposição pode-se perceber que os outliers correspondem exatamente às porções das curvas de nível que sofreram uma suavização mais acentuada e aparecem fora do nível médio das curvas. Analisando a curtose, observa-se que a frequência da variação no valor das amostras concentra-se em apenas duas classes de distribuição, que correspondem ao intervalo entre 0 e 10 centímetros, totalizando mais de 150 amostras ou 87% da população de amostras. Isto denota uma variação sistemática no erro de posicionamento por GPS do piloto automático e, portanto, pode-se assegurar a eficácia do equipamento.
Viabilidade econômica
Para realizar o comparativo econômico entre as operações de locação de curvas pelo método convencional (equipe de topografia e motoniveladora para marcação e suavização das curvas) e pelo experimento (trator e piloto automático) utilizou-se dados referentes ao custo operacional por hora das máquinas (motoniveladora e trator), equipe de topografia, equipamento GPS geodésico, nível ótico, piloto automático e sinal de correção diferencial. Para o cálculo de custo por hora de máquina foram levados em consideração os seguintes fatores, de acordo com dados internos da empresa: valor do equipamento, depreciação, consumo de combustível, custo de manutenção, custo do operador (salário, alimentação e transporte), Equipamento de Proteção Individual (EPI) do operador, custos administrativos e impostos. Os dados para o cálculo da equipe de topografia no campo, tanto para a locação pelo método convencional como para a realização do levantamento planialtimétrico, foram extraídos da Composição de Preços Unitários Referenciais de Serviços de Topografia de Acordo com a NBR 13.133 da Associação Profissional dos Engenheiros Agrimensores do Estado de São Paulo, que é utilizada como base de cálculo padrão para prestação de serviços de topografia. Portanto, o custo por hora das máquinas e dos serviços de topografia são: motoniveladora – R$ 124,75/hora; trator BH165 – R$ 52,28/hora; topografia (locação de curvas) – R$ 99,73/hora; topografia (levantamento planialtimétrico) – R$ 120,49/hora e sinal DGPS – R$ 5,09/hora. A partir dos valores individuais por hora foi feito o comparativo econômico acumulado para o método convencional e a metodologia proposta (Tabela 2).
As horas computadas nos cálculos de custo, no método convencional, foram obtidas a partir dos dados gravados durante a coleta de amostras pelo GPS Garmin eTrex Vista HCX, ou seja, representam as horas efetivamente utilizadas para a realização do trabalho, assim como na metodologia proposta foram usados os dados armazenados pelo GPS RTK durante o levantamento planialtimétrico e pelo piloto automático durante a locação de curvas e carreadores. As horas de máquina consideradas para o método convencional são as mesmas gastas pela equipe de topografia na locação de curvas, haja visto que a motoniveladora acompanha a equipe marcando e suavizando as curvas logo após o estaqueamento. Da mesma forma foram consideradas as horas do trator com piloto automático na metodologia proposta. O tempo gasto nas operações de medição de curvas e locação de carreadores, realizadas pela equipe de topografia, foi obtido a partir de uma média de tempo gasto em levantamentos do mesmo tipo já realizados em outras propriedades.
Como pode-se perceber, o custo da metodologia proposta neste experimento corresponde a menos da metade do valor que seria gasto pelo método convencional, ou seja, é neste caso cerca de 53% mais barato. Isso deve-se, principalmente, ao ganho de rendimento na locação das curvas e dos carreadores, que são marcados em uma mesma operação um seguido do outro, não comprometendo em nada a qualidade da locação. Se extrapolarmos estes custos para grandes dimensões, como no caso da empresa onde foi realizado o experimento, que no último ano plantou cerca de 35 mil hectares, tem-se a real dimensão da economia que a metodologia propiciaria.
Neste experimento gastou-se R$ 560,02 para a locação de curvas em uma fazenda com 82,06 hectares. Supondo-se que este fosse um padrão, teríamos o custo de R$ 6,82/hectare para a locação de curvas utilizando piloto automático, contra R$ 14,66/hectare do método convencional. Para os 35 mil hectares tem-se a soma de R$ 513.100,00 efetivamente gastos para a operação de locação de curvas, enquanto que pela metodologia proposta teria sido gasto apenas R$ 238.700,00. Com esta diferença de custo, em apenas um ano a empresa poderia adquirir cerca de seis novos pilotos automáticos, ou seja, a tecnologia seria paga em um curto prazo de tempo.
Retorno garantido
A análise técnica mostrou que o erro acumulado inerente às tecnologias usadas nos processos de levantamento planialtimétrico, geração da malha triangular, interpolação e suavização das curvas de nível e do posicionamento GPS do piloto automático não é representativo para a finalidade que se propôs. Além disso, torna-se uma nova opção para esse tipo de operação, pois ganha-se em rendimento e, sobretudo, custo, demonstrando que, apesar do investimento inicial alto, o retorno a curto e médio prazo é garantido.
Sob o aspecto econômico foi comprovado que a metodologia é perfeitamente viável e, talvez com ajustes e novas soluções para algumas etapas dos trabalhos, torne-se ainda mais proveitosa. Em contra partida há que se levar em consideração alguns poréns à aplicação desta metodologia como, por exemplo, na suavização das curvas. Houve certa tendência das curvas estarem abaixo do nível desejado, implicando pontualmente em acúmulo e má distribuição de água ao longo da curva.
Portanto, deve-se estabelecer outros critérios durante o processo de suavização e fazer realmente o uso de softwares para possibilitar o controle dessas variações de nível.
Como recomendações, seria interessante a realização de estudos sobre a real necessidade de pontos a serem levantados para a geração de curvas de nível interpoladas. Talvez buscar outras metodologias, a fim de reduzir o custo desta atividade (planialtimétrico vs. MDE), ou ainda realizar estudos de compactação do solo tendo em vista a diminuição no tráfego de máquinas com a metodologia proposta.
Os autores agradecem à Companhia Brasileira de Energia Renovável (Brenco) e à Santiago & Cintra por toda colaboração e suporte para o sucesso do experimento.
| Rodrigo A. de Brito Bastos Arquiteto e urbanista, especialista em solos e meio ambiente, mestre em planejamento urbano e regional |
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