AGROFLORESTASIM Aplicativo para configuração e

AGROFLORESTASIM: Aplicativo para configuração e gerenciamento de
sistemas agroflorestais
AGROFLORESTASIM: Application for configuration and management of agroforestry
systems
TEIXEIRA, Daniel Leonardo de Souza¹; ASSUNÇÃO, Hildeu Ferreira2;
1
Universidade Federal de Góias, Campus Jataí, GO, [email protected]; 2Universidade
Federal de Góias, Campus Jataí, GO, [email protected];
Resumo: Este trabalho tem objetivo apresentar o aplicativo para celular denominado
"AGROFLORESTASIM" o qual possibilita realizar simulações de diversos arranjos de
cultivos e montar configurações virtuais de plantios (desenhos agroflorestais) em ambiente
dimensional(2D) e ambiente tridimensional(3D). O aplicativo beneficiará diretamente e
indiretamente o agricultor familiar orgânico, o pesquisador e o técnico a construírem sua
agrofloresta de forma simples e com sucesso.
Palavras-chave: agrofloresta; desenho agroflorestal; agricultura familiar; agrofloresta 3D;
Abstract: The object of this work is present the mobile app called “AGROFLORESTASIM "
which allows a simulation of various arrangements of crops and mount virtual settings
plantations ( agroforestry drawings) in dimensional environment ( 2D) and three-dimensional
environment (3D). The application will benefit directly and indirectly organic family farmer, the
researcher and the technician to build their agroforestry simple and successful way.
Keywords: agroforestry; agroforestry design; family farming; 3D agroforestry;
Introdução
O sistema de cultivo agroflorestal é uma técnica agroecológica de produção de
alimento, em que o agricultor adota arranjos múltiplos de plantas em sequência
espacial e/ou temporal, buscando minimizar as perdas por ataques de pragas,
doenças e competição por plantas espontâneas, no sentido de otimizar o uso da
área de cultivo e de maximizar a diversificação da produção de alimentos.
Segundo ARMANDO et al. (2002) nos sistemas agroflorestais de alta diversidade
convivem na mesma área plantas frutíferas, madeireiras, graníferas, ornamentais,
medicinais e forrageiras. Cada cultura é implantada no espaçamento adequado ao
seu desenvolvimento e as suas necessidades de luz, de fertilidade e porte (altura e
tipo de copa) são cuidadosamente combinadas.
A fim de reduzir processos experimentais/observacionais em campo e análise da
compatibilidade entre espécies aliada às recomendações agronômicas no sistema
de cultivo agroflorestal, este resumo tem como apresentar o aplicativo denominado
AGROFLORESTASIM, o qual possibilita ao usuário realizar simulações diversos
arranjos de cultivos montando configurações virtuais de plantios em ambiente
dimensional(2D) e ambiente tridimensional(3D).
Uma das tecnologias mais promissoras para apoiar a simulação atualmente é a
Realidade Virtual(RV). Pois é a forma mais avançada de interface do usuário de
computador até agora disponível (BYRNE, 2005). Segundo KIRNER C.; PINHO
(1997) com a RV é possível, criar/simular mundos reais ou imaginários na tela do
computador possibilitando a interação entre o dispositivo computacional e o usuário.
Com o AGROFLORESTASIM, o usuário pode escolher a quantidade de leiras e
quais espécies serão utilizadas para compor o sistema agroflorestal, dentro dessas
espécies estão inclusas espécies frutíferas, hortaliças, ervas, madeira e grãos. Após
a escolha das espécies, o software analisará a compatibilidade entre os cultivos
baseando-se nos efeitos sinérgicos/antagônicos dos arranjos simulados e irá
projeta-los de acordo com espaçamento de cada espécie.
Como o aplicativo é portátil, ou seja, pode ser executado em computadores,
smartphones e tablets, o simulador pode auxiliar o agricultor familiar na hora do
plantio informando os espaçamentos específicos de cada leira e espécies, além de
produzir relatório sobre o plantio, pragas e doenças de cada espécie, fornece uma
visão final da agrofloresta.
Metodologia
Foi realizada revisão da literatura sobre Sistemas Agroflorestais (SAF’s), onde
conhecemos como são configurados diversos consórcios de espécies e como eles
se interagem, dentro dessas espécies estão as hortaliças, tuberosas, graníferas,
frutíferas, aromáticas e espécies para madeira.
E o desenvolvimento do aplicativo foi dividido nas seguintes etapas:
1 - Banco de dados das espécies
Com a necessidade de armazenar informações sobre cada espécie, foi estruturado
um banco de dados em (MYSQL, 2005) base nas informações retiradas de
(CIVITA.V,1986, p.249-385)(PARKER et al., 2013) (JÚNIOR, 2007) como: forma de
manejo da planta e do solo, hábito de crescimento, ciclo, porte, exigências
climáticas, nutricionais, hídricas e de luminosidade, levando em consideração os
seus efeitos atrativos, repelentes, sinérgicos e antagônicos, para fins preventivos
contra pragas, doenças e competição com espontâneas.
Essas informações auxiliam na programação das configurações de plantios e
posteriormente serão necessárias para a emissão de um relatório para auxilio do
produtor a conhecer mais sobre determinada espécie e possíveis pragas/doenças.
2 - Banco de modelos 2D e 3D
Com a necessidade de construir menus para realizar a interação com o usuário e
construção do modulo de visualização 2D, foram criadas 36 imagens que
representam as espécies no aplicativo.
As espécies foram agrupadas em 4 categorias, essas categorias são : Espécies
Florestais, Espécies de roça, Espécies Frutíferas e Espécies de Hortaliças/ Ervas
Aromáticas.
Algumas espécies utilizadas no sistema agroflorestal e o ambiente virtual, foram
modeladas tridimensionalmente(3D) utilizando o software livre SketchUp(TRIMBLE,
2016) para compor o banco de modelos 3D. Dentro dessas espécies que compõem
o banco estão: Abobora, acelga, acerola, alecrim, alface, banana, cana-de-açúcar,
cenoura, eucalipto, figueira, goiabeira, jabuticabeira, mamão, manjericão, milho,
morango, rabanete, repolho e tomate.
3 - Unity3D
Diante da pesquisa para escolher a melhor plataforma de desenvolvimento do
ambiente virtual, encontramos a Unity 3D(UNITY, 2016), uma plataforma de criação
de jogos 3D com licença grátis para fins educacionais. A qual mais se adequa a
nossas necessidades, pois possibilita programar as ações de acordo com as
interações com o usuários, além de ser possível exportar o ambiente virtual a
diversas plataformas como computadores, smartphones , WebSite e tablets.
4 - Programação do aplicativo
Com os bancos de modelos 2D e 3D estruturados, importamos os modelos para a
plataforma de desenvolvimento (UNITY, 2016), para que seja realizado a
programação das interações entre as escolha das espécies pelo usuário com a
quantidade de leiras de plantio, juntamente com os devidos espaçamentos
específicos de cada espécie. As configurações das espécies são programadas de
acordo com configurações de plantios utilizadas e validadas pela equipe do NEAF
1
/ CIAgro² e engenheiros agrônomos.
Resultados e discussões
Toda interação do aplicativo com o usuário foi completamente desenvolvida e as
etapas de funcionamento do aplicativo é descrita a seguir.
1
NEAF: Núcleo de Estudos, pesquisa e extensão em agricultura familiar.
² CIAgro: CENTRO INTEGRADO DE AGROECOLOGIA, Campus Jataí da Universidade Federal de
Goiás
1. O usuário escolhe a forma de visualização entre 2D ou 3D.
2. Seguindo, o usuário deve escolher a quantidade de leiras de plantio, onde
essa quantidade de leiras varia de 4 a 14.
3. Escolha de espécies florestais, onde é possível escolher as espécies:
Andiroba, Banana, Baru, Cedro, Copaíba, Eucalipto, Jatobá, Mogno e Nim.
4. Escolha das espécies frutíferas.
5. Escolha das espécies de roças indicadas para plantio, ou seja, não possui
efeitos antagônicos com as espécies escolhidas anteriormente.
6. Escolha das espécies hortaliças e ervas aromáticas.
Após a escolha das espécies de madeira de lei, roça, frutíferas e hortaliças para
formar o sistema agroflorestal, o aplicativo se encarrega de realizar o desenho da
agrofloresta(como serão dispostas as espécies, e seus devidos espaçamentos) de
acordo com as recomendações agronômicas e informações sobre as plantas
cultivadas. Essas informações são: manejo da planta e do solo, hábito de
crescimento, ciclo, porte, exigências climáticas, nutricionais, hídricas e de
luminosidade, levando em consideração os seus efeitos atrativos, repelentes,
sinérgicos e antagônicos para fins preventivos contra pragas, doenças e competição
por espaço.
A configuração final da agrofloresta em 2D é exibida na figura 1 onde o agricultor
pode realizar o plantio de acordo com a configuração obtida pelo aplicativo,
respeitando os espaçamentos e os princípios agroflorestais.
Figura 1: Configuração final da agrofloresta em 2D sob a perspectiva de cima.
No modelo de visualização 3D é possível se movimentar, aproximar das culturas,
modificar o consórcio e escolher a melhor perspectiva e voltar para o menu inicial.
Podemos observar o menu assistente e a perspectiva 3D lateral da agrofloresta na
figura 2.
Figura 2: Agrofloresta em 3D sob a perspectiva lateral.
Conclusões
O aplicativo está em fase de desenvolvimento, com cerca de 70% concluído, sendo
a data prevista para finalização e publicação do mesmo em Janeiro de 2017. Essa
publicação será feita através da loja de aplicativos PlayStore no site
https://neaf.jatai.ufg.br/ juntamente com o manual de utilização do mesmo.
Com a utilização do AGROFLORESTASIM é possível reduzir o tempo gasto em
experimentos para encontrar a melhor configuração e compatibilidade entre
espécies que formam o arranjo agroflorestal, oferecendo ao agricultor informações
precisas sobre cada espécie como: espaçamento, principais doenças/pragas, plantio
e colheita.
Referências bibliográficas
ARMANDO, M. S., BUENO, Y. M., ALVES, E. D. S., & CAVALCANTE, C. H. (2002).
Agrofloresta para agricultura familiar. Embrapa Recursos Genéticos e
Biotecnologia. Circular Técnica.
BYRNE, C. M. The Use Of Virtual Reality As An Educational Tool. Tese
(Doutorado) — Washington University, 2005.
CIVITA.V. 250 culturas de A a Z. [S.l.]: Abril, 1986.
JÚNIOR, T. de P. 101 culturas: Manual de tecnologias agrícolas. [S.l.]: EPAMIG,
2007.
KIRNER C.; PINHO, M. Uma Introdução à Realidade Virtual. 1997. Livro do
Minicurso, 1º Workshop de Realidade Virtual. São Carlos, SP, 9-12 de Novembro de
1997. [Online; Acesso 15-Junho-2016]. Disponível em:
<http://www.ckirner.com/download/tutoriais/rv-wrv97.pdf>
MYSQL, A. MySQL: the world’s most popular open source database. 2005.
PARKER, J. E. et al. Companion planting and insect pest control. [S.l.]: INTECH
Open Access Publisher, 2013.
TRIMBLE. SketchUp: 3d modeling for everyone. 2016.
<https://www.sketchup.com/>.
UNITY. Unity 3D - Game Engine, tool and multiplatform. 2016.
<https://unity3d.com/pt/unity>