A aplicação da agricultura de precisão no olival

Workshop “Boas práticas agroambientais na fileira do azeite”
IPBeja, 14 de Outubro de 2014
A aplicação da agricultura de
precisão no olival
Manuel Patanita
José Penacho
A aplicação da
agricultura de
precisão no olival
Introdução
Agricultura de Precisão
Índice
 Introdução
 Conceitos e objectivos
 Aplicações
 Tecnologias
 Casos estudo
Introdução
Nos Estados Unidos e em alguns países da Europa surgiu
nos anos oitenta do século passado um novo conceito de
gestão, assente basicamente na aplicação de novas
tecnologias que permitem ao agricultor:
- 1. um conhecimento preciso das potencialidades e
das limitações dos seus campos agrícolas;
- 2. a tomada de consciência de que, numa mesma
parcela de terreno, as características dos solos são
variáveis e que esta variabilidade se reflecte na
produção.
Ponto de partida para a Agricultura de Precisão
Conceitos e Objectivos
O conceito de Agricultura de Precisão (AP) está
normalmente associado à utilização de equipamento de
alta tecnologia (seja «hardware», no sentido genérico do
termo, ou «software») para avaliar, ou monitorizar, as
condições numa determinada parcela de terreno,
aplicando depois os diversos factores de produção
(sementes, fertilizantes, fitofármacos, reguladores de
crescimento, água, etc.) em conformidade.
Conceitos e Objectivos
Tanto a monitorização como a aplicação diferenciada, ou à
medida, exigem a utilização de tecnologias recentes:
- sistemas de posicionamento a partir de satélites (GPS «Global Positioning System»);
- sistemas de informação geográfica (SIG);
- sensores electrónicos, associados quer a medidores de
fluxo nas máquinas de colheita, quer a reguladores
automáticos de débito nas máquinas de distribuição;
- aplicação dos factores de produção de forma variável,
utilizando tecnologia VRT, “Variable Rate Technology”).
Conceitos e Objectivos
No conceito cíclico da AP qualquer um dos três pilares tem em
comum informação georreferenciada, obtida através do
sistema de posicionamento global (GPS).
GPS
SENSORES
SIG
GPS
CULTURA
SOLO
ACTUADORES
Conceitos e Objectivos
AP – sistema de cultura que visa a gestão da variabilidade
temporal e espacial das parcelas . Objectivos genéricos:
1. O aumento do rendimento dos agricultores, alcançado
por duas vias distintas, mas complementares:
a) a redução dos custos de produção;
b) o aumento da produtividade (e, por vezes, também
da qualidade) das culturas.
2. A redução do impacte ambiental resultante da
actividade agrícola, relacionado com o rigor do controlo da
aplicação dos factores de produção que deverá ser feita, tanto
quanto possível, na justa medida das necessidades das
plantas.
Aplicações
Actualmente, os exemplos mais comuns de AP estão
relacionados com a aplicação diferenciada no espaço de:
- Sementes e plantas;
- fertilizantes;
- fitofármacos;
- água de rega.
Justifica-se, sobretudo, devido:
- elevado peso económico que estes factores normalmente
representam nos custos totais das culturas;
- facilidade de relacionar o seu nível de utilização com a
produtividade alcançada pelas culturas;
- maior ou menor, impacte ambiental que podem ter.
Aplicações
No olival, a tecnologia mais utilizada tem sido:
 Condução assistida ou automática por GPS, na marcação da
quadrícula para plantação ou mesmo durante a plantação,
permitindo ao operador a garantia do compasso de plantação
(distância entre linhas e entre plantas) dispensando uma
prévia marcação topográfica
Aplicações
No olival os assuntos mais investigados Braga et al. (2010)
têm sido:
 Utilização da detecção remota e cartas de índices de
vegetação, nomeadamente, o NDVI (Normalized Difference
Vegetation Index - Índice de Vegetação de Diferença
Normalizada), para identificação de zonas de gestão
diferenciada, zonas de maior ou menor incidência de pragas e
doenças, ou zonas de melhor ou pior qualidade da
azeitona/azeite
 Amostragem espacial do solo e plantas para
caracterização da variabilidade espacial da cultura e cobertura
do solo, com vista à criação de cartas de prescrição de factores
de produção. Ex: condutividade eléctrica aparente, análises do
solo e de plantas, sondas para avaliar o teor de água no solo
Aplicações
 NDVI – Realça a reflectância no NIR e no vermelho (varia
entre -1 e 1), obtido através de satélite ou aeronaves tripuladas
ou não e por equipamento portáteis. Valores mais elevados
significam elevada biomassa fotossinteticamente activa.
Carta de NDVI identificando as
diferenças de vigor dentro da parcela
(Braga e Pinto, 2011 cit. in Grave, 2013)
Funcionamento da deteção remota
(Inst. Geog. Português cit. in Grave, 2013)
Aplicações
 Cartografia da variabilidade espacial do solo através de
sensores para medição da condutividade eléctrica em tempo
real, associados a um GPS.
Medição da Condutividade Eléctrica
aparente do solo (ECa) (Serrano, 2014)
Sensor de Indução electromagnética
(DUALEM 1S) sem contacto com o solo
Aplicações
Amostragem convencional Amostragem geo-referenciada
(Giotto, 2010)
Potássio sem variação – 103 mg/kg
Resultado pontual expressa toda a parcela
Potássio variação – 96 a 196 mg/kg
Considera-se a variabilidade dos resultados
Moto-quatro adaptada para recolha de
amostras de solo geo-referenciadas.
(http://www.irishscientist.ie cit. in Coelho & Silva, 2009)
Tecnologias
VRT (“Variable Rate Technology”)
Sensor-Algoritmo-Actuador
Sensor-Conhecimento+SIG-Actuador
VRT em tempo real
N-sensor
Fertilização azotada diferenciada
Sensor de
vegetação
Aplicação diferenciada de
fitofármacos
VRT em pós-processamento
Análises de solo
GPS
Tratamento da
informação
georreferenciada;
SIG; tomada de
decisão
Mapas de
fertilização
GPS
(Serrano, 2014)
Fertilização diferenciada
Casos Estudo
González (2007)
1. Olival com 16 ha em Portugal (Elvas), regado, com variedade
Cobrançosa e Picual - variabilidade espacial da produtividade através
da avaliação de diversas variáveis que a podem influenciar:
 Características da cultura, do solo e do terreno (topografia)
 Produtividade média de 2,4 t/ha, variações entre 0,5 e 4,7 t/ha
 CV para o teor de MO, K e P, respectivamente , 20, 30 e 44%
 CV do declive e escoamento, respectivamente, 50 e 493%
 Com as ferramentas tecnológicas associadas à AP (GPS e SIG) foi
possível concluir que as variáveis de fertilização e vigor da planta,
adicionando a altura, o declive, a orientação e alguns índices
topográficos, conseguiram explicar 37,4% da variabilidade da
produtividade
Casos Estudo
1. Olival com 16 ha em Portugal (Elvas) (González (2007)
Produtividade média
2280 kg/ha
Carta de produtividade (kg/ha) da
parcela com resolução espacial igual ao
compasso de plantação (7x7m).
Resultados de 2005
Margem bruta média
400 €/ha
Carta de margem bruta da parcela
(€/ha), na qual em cerca de 3 ha (19%
da área) o valor é negativo (perde-se
dinheiro com a cultura
Casos Estudo
1. Olival com 16 ha em Portugal (Elvas) (González (2007)
Carta de teor de P no solo (ppm).
Resultados de 2005
Carta de prescrição de P (ppm). Em
cerca de 6 ha (38% da área) não é de
proceder à aplicação do nutriente
Casos Estudo
(Grave, 2013)
2. Olival com 16 ha em Portugal (Elvas), regado, com variedade
Cobrançosa e Picual – a) avaliar a magnitude da variabilidade
espacial da produtividade e qualidade da azeitona e azeite;
b) avaliar a capacidade dos índices vegetativos resultantes da
detecção remota para caracterizar a variabilidade espacial;
 Grande variabilidade espacial da produtividade (kg/ha de
azeitona e de azeite), da percentagem de frutos picados, de frutos
gafados e de frutos insanos, atingindo CV superiores a 55% (frutos
gafados CV de 91,7%)
 O índice de maturação médio e a percentagem de acidez média
das azeitonas com variabilidade significativa, atingindo valores de
coeficiente de variação, respetivamente, de 21,9% e 35,9%.
Casos Estudo
2. Olival com 16 ha em Portugal (Elvas) (Grave, 2013)
Carta de produtividade (kg/ha);
resultados de 2011
Carta do índice de maturação;
resultados de 2011
Casos Estudo
2. Olival com 16 ha em Portugal (Elvas) (Grave, 2013)
 Os dados que caracterizaram o tamanho da copa, (área da copa,
perímetro da copa, raio da copa com base na área, e raio da copa
com base no perímetro), influenciaram a produtividade de
forma negativa. Dentro do espectro de tamanho de copa
encontrado, quando a área e perímetro da copa aumentaram houve
tendência para que a diminuição da produtividade (-0.31 <r <-0.28)
 A relação com o NDVI também foi negativa: quanto maior o
vigor da planta, menor foi a sua produtividade (r=-0.28);
 A utilização de deteção remota através do cálculo de índices
pode ser uma tecnologia importante no que respeita à
caracterização da variabilidade espacial de importantes variáveis
como a produtividade, a qualidade do azeite e da azeitona e a
incidência do ataque de pragas e doenças.
Casos Estudo
2. Olival com 16 ha em Portugal (Elvas) (Grave, 2013)
Através das cartas e dos modelos dos
índices de vegetação e geométricos, o
agricultor pode:
 prever de forma atempada a
variabilidade espacial do índice de
maturação ou a variabilidade espacial
da produtividade, podendo atuar para
que a colheita seja iniciada na data
certa e corrigir as zonas da parcela que
não produzem acima do custo de
oportunidade;
Carta de índice de vegetação
(NDVI)
 conhecer a variabilidade espacial da
acidez da azeitona/azeite, podendo
efetuar uma colheita segmentada para
obter azeites de lotes diferentes.
Considerações Finais
Vantagens
 Melhoria da competitividade.
 Diferenciação da produção.
 Aplicação atempada e racionada dos factores de produção
Obstáculos
 Reduzida dimensão das explorações.
 Fraco poder associativo dos empresários agrícolas, nível
educacional/formação, conhecimentos informáticos,
recursos humanos, aversão ao risco.
GPS
 Elevado custo destas tecnologias,
imprecisão das mesmas,
reduzida divulgação e acompanhamento pouco qualificado.
 Consideráveis períodos de tempo para plena implementação
e retorno do investimento
“AlgoAP
só é aplicada
impossível até que
alguém duvide e acabe
à olivicultura
provando o contrário” Albert Einstein
Obrigado pela vossa atenção
GPS