Controle preciso

Com o processo da globalização e suas conseqüências, como o aumento da competitividade, passa a ser fundamental a adoção de novas tecnologias para o sucesso de qualquer atividade agrícola.

Entre as tecnologias e conceitos que surgiram recentemente, estão os conceitos da agricultura de precisão, que permitem o monitoramento da variabilidade espacial das culturas, visando à otimização da produção agrícola, a minimização do impacto ambiental, provocado pela utilização de insumos agrícolas e a redução dos custos de produção.

O café é uma das culturas mais importantes no Brasil, que é o maior produtor mundial, com 27% da produção total (safra 2001) e, apesar da importância desta cultura para a agricultura brasileira, os conceitos da agricultura de precisão ainda não foram adotados para ela.

O mapeamento de produtividade de culturas é uma das fases da agricultura de precisão. Para as culturas de cereais, os métodos e equipamentos necessários para essa finalidade já são relativamente bem conhecidos, e fazem parte inclusive de equipamentos já comercializados no país. Este não é o caso de culturas especiais como a de laranja, de cana-de-açúcar e de café, para as quais não existem, ou são poucas, as pesquisas sobre a utilização dos conceitos de agricultura de precisão.

Pelos motivos acima, foi desenvolvido pelo autor um projeto de pesquisa, para desenvolver materiais e métodos para mapear a produtividade de uma cultura de café, com colheita mecanizada, em duas fazendas no Estado de São Paulo, e analisar a variabilidade espacial desta cultura, visando ao seu gerenciamento localizado e ao aproveitamento do potencial daqueles conceitos para o aumento da produtividade e para a utilização mais racional dos insumos.

Agricultura de Precisão

De acordo com a definição deste autor, a agricultura de precisão é um conjunto de técnicas que permite o gerenciamento localizado de culturas.

Um novo significado ao gerenciamento da produção agrícola é dado pela agricultura de precisão, fundamentado na existência da variabilidade espacial dos fatores de produção.

Para o desenvolvimento de qualquer estudo, envolvendo os conceitos da agricultura de precisão, normalmente, as ferramentas utilizadas incluem um sistema de posicionamento global diferencial – DGPS, sistemas de informações geográficas – SIG e a análise estatística descritiva e geoestatística.

Mapa de produtividade

Para se obter um mapa de produtividade a área a ser mapeada é dividida em seções menores chamadas células, sendo a produtividade medida em cada uma delas.

Áreas e culturas

O mapeamento da produtividade de uma cultura de café foi realizado em duas áreas, a primeira delas na Fazenda Santa Rita com 1,1 ha, localizada no município de Pinhal, Estado de São Paulo, com a variedade Catuaí Amarelo, com 14 anos, em um solo podzólico amarelo. Uma segunda área foi utilizada na Fazenda Matinha, município de Pedregulho, região de Franca/SP, com quatro ha com o cultivar Catuaí IAC 144, com cinco anos de idade, em um latossolo vermelho.

Colhedoras

A colheita realizada na primeira área foi feita utilizando-se uma colhedora da marca Brastoft existente na propriedade e mostrada na Figura 1. Esta colhedora tem como característica a derriça do café através de dedos vibráteis, sendo os grãos conduzidos através de um elevador de descarga lateral, onde há uma carreta de quatro rodas que se desloca na linha paralela à que está sendo colhida.

A colheita mecanizada na Fazenda Matinha foi realizada com uma colhedora da marca Korvan, originária dos Estados unidos, modelo 9200*, motor John Deere® a diesel, com potência de 67,6 kW. O renque de café passa por dentro da máquina, entre dois eixos com hastes que vibram numa freqüência de 900 a 1000 ciclos por minuto. Os frutos limpos seguem, por uma esteira, para a descarga na carreta.

Trator e carreta

Em ambas as propriedades uma carreta de quatro rodas foi utilizada para a recepção dos grãos de café, com capacidade para 3000 kg, tracionada por um trator MF 265 cafeeiro, com potência de 47,8 kW.

Sistema automático de pesagem

A pesagem dos grãos colhidos foi feita recolhendo-se o material que se escoa na saída do elevador lateral, em um dispositivo de pesagem automática, composto de quatro células de carga marca Sodmex, tipo NA 140, com capacidade de até dois mil kgf cada, com uma acurácia de 0,1 kgf, montadas sob um depósito de lona, como mostra a foto abaixo.

O sistema desenvolvido para ambos os trabalhos foi projetado e construído para medir diretamente e, em tempo real, a massa de grãos colhidos, não exigindo, para tanto, que fossem determinadas a sua umidade e a densidade.

USO DO DGPS

Para a localização da colhedora, à medida que ela se deslocava sobre o renque de plantas a ser colhido, na Fazenda Santa Rita, foi utilizado um DGPS formado por uma antena de GPS fixa como base montada no Centro de Informática na Agricultura da Esalq (Ciagri) e um sistema móvel composto por um receptor de GPS, marca Trimble, modelo PRO-XL, com capacidade de leitura de até oito canais. A este receptor ligava-se uma antena, a qual foi fixada sobre a colhedora.

Na Fazenda Matinha, para a localização da colhedora no campo, durante a operação de colheita, utilizou-se um DGPS (Sistema de Posicionamento Global Diferencial), marca Ashtech com dez canais e acurácia de um metro. O esquema do sistema automático de pesagem e o sistema de posicionamento global diferencial (DGPS) utilizados neste projeto estão ilustrados na Figura 2.

Para a geração e a análise dos dados do mapa de produtividade, utilizaram-se os seguintes programas: “SSTOOLBOXâ3.2.b.0”, produzido pela Sstools Dev. Group.,“Excel for Windows 2.0” produzido pela Microsoft, “GS + Geoestatistic for the Environmental Sciences”, e “Statistic for Windows” produzido pela Statsoft, Inc.

Cálculo da produtividade

Realizada a determinação dos pontos representativos dos centros das células, os quais continham os valores de peso acumulado de grãos no interior do “bigbag”, foram determinadas as produtividades individuais de cada célula.

A área de cada célula foi calculada, multiplicando-se o comprimento dela pelo espaçamento entre renques da cultura correspondente a 3,6 metros. A produtividade foi calculada, dividindo-se o peso acumulado naquela distância, pela área respectiva. O comprimento das células para o cálculo da produtividade foi de dez metros, sendo que o valor de produtividade desta área foi representado no meio da célula, portanto a cinco metros das suas extremidades transversais. A produtividade foi transformada em kg/m linear de renque, e a partir desse valor, em kg.ha de café recém-colhido (café da roça).

Análise dos dados

Fez-se uma análise estatística descritiva para a verificação do comportamento dos dados quanto às medidas estatísticas de posição e de variabilidade, bem como em relação à distribuição normal. Os dados foram analisados pelos momentos estatísticos: média, variância, desvio padrão, assimetria, curtose e coeficiente de variação.

Na análise geoestatística, o comportamento dos dados de massa do material colhido é associado às suas posições na região de amostragem. Para identificar a estrutura de dependência espacial, utilizou-se a função semivariância. O semivariograma foi gerado pelo programa “GS+” que o calculou automaticamente e ajustou o modelo teórico que melhor caracterizava o fenômeno na área estudada. O modelo teórico, utilizado na interpolação de valores em pontos não amostrados, foi a técnica de krigagem ordinária.

Geração do mapa de produtividade

Para cada célula criada, identificada pelas coordenadas geográficas de seu centro, foi determinada uma produtividade correspondente, formando assim, um banco de dados contendo os valores de latitude, longitude e produtividade correspondentes.

Após realizada a etapa de formação de banco de dados no programa Excel, a planilha completa, contendo todas as células do talhão georreferenciadas com as respectivas produtividades de cada ponto, foi exportada para o programa “SStolbox 3.2.0.b” utilizado para a obtenção do mapa de produtividade do café, utilizando-se aplicações sucessivas da krigagem ordinária.

Mapeamento da produtividade

Os dados obtidos das localizações e massa, após terem os seus posicionamentos corrigidos e analisados pelo programa de SIG utilizado, resultaram nos mapas de isolinhas da produtividade da cultura de café, ilustrados nas Figuras 3 e 4.

Os resultados obtidos, na Fazenda Santa Rita, sugerem que a variabilidade espacial dos valores de produtividade da cultura do café, como se tem verificado nas demais culturas, onde os conceitos da agricultura de precisão já foram utilizados, é bastante grande, com a menor produtividade de 118 kg/ha e a maior produtividade de 22670 kg/ha, o que corresponde a uma variação de 192 vezes, em um talhão com aproximadamente 1,1 ha.

Os resultados obtidos na Fazenda Matinha, também evidenciaram uma grande variabilidade dos valores da produtividade do café, variando de um mínimo de 26 kg.há-1 a um máximo de 8783 kg.ha, o que corresponde a uma variação de 337 vezes em uma área de 4 ha.

As diferenças de produtividade, nas diversas áreas de ambos os talhões, sugerem que elas podem se caracterizar em zonas de manejo, e devem ser gerenciadas de forma localizada, o que indica o potencial de utilização dos conceitos de agricultura de precisão para a cultura de café.

Conclusões

Os resultados obtidos permitem chegar às seguintes conclusões:

A variabilidade espacial da produtividade da cultura do café, como se tem verificado nas demais culturas onde os conceitos da agricultura de precisão já foram utilizados, é bastante grande, com variações entre mínima e máxima produtividade de 192 vezes, em um talhão com aproximadamente 1,11 ha na primeira propriedade estudada, e uma variação de 337 vezes em uma área de quatro ha na segunda.

O sistema de pesagem automática se mostrou adequado para este tipo de estudo, indicando uma possibilidade de seu uso em colhedoras comerciais, adaptadas para o mapeamento da produtividade.

O mapa de produtividade mostrou que existem regiões onde a produtividade é bem maior que a média. A investigação das causas, que levaram a essa maior produtividade, poderá permitir a identificação de providências que permitam aumentar a produtividade das demais áreas e o seu conseqüente benefício.

Os DGPS utilizados apresentaram acurácia adequada para a elaboração do mapeamento de produtividade do café.

Os programas, utilizados para a elaboração dos mapas de produtividade, mostraram-se adequados para a aquisição e processamento dos dados, bem como para a elaboração dos mapas de produtividade.

Luiz Antonio Balastreire,
Esalq

* Este artigo foi publicado na edição número 25 da revista Cultivar Máquinas, de novembro de 2003.

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