Agricultura de precisão

A agricultura de precisão é um termo genérico para a utilização de tecnologias modernas baseadas em dados para o cultivo de culturas. Em comparação com as técnicas tradicionais, a agricultura de precisão tem muitas vantagens. A aplicação de tecnologias de precisão pode desempenhar um papel na compreensão dos tipos de solo locais, na melhoria da qualidade do solo, na escolha realista das culturas, na gestão dos momentos de plantação e colheita da irrigação, no planeamento e aplicação de doenças, na gestão de pragas e ervas daninhas, na aplicação de nutrientes, na monitorização e na previsão do rendimento. A agricultura de precisão proporciona uma melhor compreensão das exigências espaciais de uma determinada superfície agrícola, que podem ser associadas a instrumentos de apoio à decisão altamente precisos e a sistemas de alerta precoce. A aplicação destas ferramentas evita ações esbanjadoras e fornece informações para uma gestão atempada. Ao otimizar a utilização de água, produtos químicos e energia, a agricultura de precisão reduz a vulnerabilidade do setor às alterações climáticas, especialmente tendo em conta as secas, os fenómenos meteorológicos extremos e as pragas e doenças relacionadas com o clima. Decisões sobre quanto fertilizante, quando pulverizar, quando regar (e quanto) podem ser feitas usando sistemas de apoio à decisão ligados ao equipamento no campo. Isto permite aos agricultores controlar remotamente processos importantes, poupando tempo, energia e recursos. Tal não só melhorará o rendimento, como poderá também proporcionar previsões preditivas, o que conduzirá a medidas adequadas e atempadas. Tal permite uma maior flexibilidade na adaptação de toda a colheita a fenómenos meteorológicos extremos, uma vez que as previsões e outros fatores ambientais baseados em dados podem ser formulados e atualizados em tempo real. 

As tecnologias utilizadas na agricultura de precisão estão em constante evolução. A Internet das Coisas (IdC), a análise de megadados, a inteligência artificial (IA) e a aprendizagem automática podem ser utilizadas, otimizadas e combinadas para tomar decisões de gestão informadas. Além disso, a crescente disponibilidade de imagens de satélite de alta resolução (espacial, espetral e temporal) promoveu a utilização da teledeteção também na agricultura. 

As técnicas de agricultura de precisão exigem a integração entre software e hardware em três níveis espaciais diferentes: 

• Motivo: é aqui que as ações físicas são executadas localmente com maquinaria agrícola, equipamento de irrigação ou equipamento de deteção ativo ou passivo. O GPS (Global Positioning System)  é utilizado com equipamento terrestre para recolher informações de localização em tempo real, permitindo mapas do sistema de irrigação, campos e paisagem circundante. Também pode ajudar a localizar áreas problemáticas (desde inundações a surtos de pragas). O GPS também pode orientar o trator ou fornecer mapas específicos de aplicação de sementes ou fertilizantes integrados com o equipamento adequado. 
• Aeronáutica: Os veículos aéreos não tripulados (drones) ou os pulverizadores de culturas já utilizados para irrigação, pulverização ou sementeira podem ser utilizados para monitorizar ou detetar propriedades reflexivas das culturas, ligando uma câmara a sensores multiespetrais, hiperespetrais ou térmicos. As propriedades reflexivas das culturas indicam problemas agrícolas muito comuns, como densidade de ervas daninhas, prevalência de doenças, deficiência de nutrientes, etc. 
• Satélite: Semelhante ao acima, os satélites podem monitorar padrões de nível de paisagem maiores. Esta monitorização é geralmente efetuada numa escala espacial maior/com resoluções mais baixas do que os drones aéreos, que podem observar as propriedades da Terra e os padrões meteorológicos regionais para a previsão e deteção de índices de vegetação. Os dados dos satélites podem ser obtidos a partir de fontes e serviços abertos, como o serviço de monitorização do meio terrestre do Copernicus. 

De um modo geral, o agricultor ou proprietário de terras está diretamente envolvido na aplicação de novas tecnologias de precisão com quaisquer empresas tecnológicas associadas. A agricultura de precisão também depende da disponibilidade e acessibilidade de conjuntos de dados de terceiros ou fluxos de dados de satélite ou meteorológicos. Por conseguinte, é necessária uma forte colaboração entre os agricultores, os serviços de aconselhamento agrícola (que proporcionam aos agricultores conhecimentos e competências), os investigadores e os decisores políticos. Muitas vezes, a implementação desta opção pode exigir uma ligação com um programa ou associação governamental regional ou nacional que fornece informações e recursos de cobertura do solo. As soluções locais também podem ser implementadas sem contributos externos, mas podem ser mais dispendiosas ou exigir conhecimentos especializados internos. 

A tecnologia agrícola de precisão fornece ferramentas integradas para uma melhor tomada de decisões na agricultura. Embora os agricultores geralmente procurem adotar tecnologias de precisão que reduzam os custos, a agricultura de precisão tem muitos benefícios que podem favorecer o sucesso desta opção. A agricultura de precisão pode ajudar a tomar decisões informadas sobre o plantio, gerenciamento e colheita, ajudar a gerenciar a fertilização local e as quantidades de irrigação. Com as ferramentas certas, as técnicas de precisão podem orientar máquinas, localizar e gerir pragas, doenças ou secas e proteger o solo da lixiviação ou secagem, poupando assim custos, reduzindo o desperdício de culturas e combustível e gerindo a carga de trabalho. Iniciativas que aumentem a sensibilização dos agricultores para estes benefícios e o conhecimento de diversas técnicas e competências podem favorecer a aplicação efetiva desta opção. 

Apesar dos muitos benefícios e da vasta gama de ferramentas de precisão disponíveis, a agricultura de precisão ainda tem uma taxa de execução muito baixa. Foram identificadas algumas explicações para a baixa taxa de adoção, incluindo os elevados custos de investimento e aprendizagem, o trabalho suplementar, a relação custo/benefício, as dúvidas quanto à credibilidade das tecnologias, a perceção que o agricultor tem da utilidade, a facilidade de utilização, a idade e o nível de educação do agricultor e a disponibilidade de recursos. A maior questão/limitação para os produtores é saber interpretar todos os dados recolhidos e agir em conformidade. Os resultados do projeto Demeter (H2020), financiado pela UE, revelaram que a privacidade dos dados pode ser uma preocupação relevante para os agricultores, preocupados com o facto de terceiros adquirirem a propriedade dos seus dados privados. A falta de recursos e os elevados custos de execução foram assinalados como obstáculos importantes. Os pequenos operadores podem ficar para trás nesta opção sem os recursos ou os conhecimentos adequados, o que pode ter implicações para uma resiliência justa. 

O custo de aquisição das infraestruturas e serviços agrícolas de precisão pode ser elevado devido aos investimentos necessários para utilizar esta tecnologia a nível individual/agricola e à taxa associada ao serviço específico. São necessários tempo e dinheiro para a formação e a disponibilização de conhecimentos, máquinas ou tecnologias dispendiosas ou altamente especializadas ou um prestador de serviços subcontratado específico. Os pequenos agricultores, na situação atual sem normas comuns, revelam-se muitas vezes incapazes de fixar ou ajustar o equipamento, o que os obriga a arriscar atrasos e despesas quando regressam aos fabricantes para obter apoio técnico adequado. Os custos estão associados à implantação do sistema (por exemplo, hardware e software, formação, licenciamento) e ao funcionamento (reparação, manutenção). Existem vários incentivos europeus conhecidos como agricultura de precisão, que podem apoiar a execução da política agrícola comum. 

Alguns exemplos de custos (Farm-europe) incluem: 

• As estações meteorológicas exigem um investimento entre 400 e 2 000 euros. 
• As ferramentas de apoio à decisão podem ser gratuitas. Os que prescrevem as quantidades de insumos a serem aplicados a partir de sensores e imagens de satélite das culturas têm um custo máximo de 20 €/ha/ano. 

• Os pulverizadores de precisão podem variar de €3,000 a €40,000. 
• Orientação automática (MG) e exploração de tráfego controlado (CTF) para obter precisão na escala intraparcela:  o custo varia entre cerca de 1300 EUR e 50 000 EUR  
• Os robôs de ervas daninhas custam entre 25 000 e 80 000 euros. 
• Os controladores de fluxo para sistemas de irrigação por pivô são os mais acessíveis a partir de 1.300 € e os sistemas de gestão de irrigação por controlo de pivô podem custar até 35.000 €. A irrigação por gotejamento custa cerca de 40 €/ha. 
• Seja qual for a ferramenta e o seu custo, a formação é necessária e pode variar entre 420 EUR e 1400 EUR. 

Os custos adicionais para a manutenção de máquinas e tecnologias, embora não especificamente comunicados, devem ser tidos em conta. 

A utilização de tecnologias de precisão reduz a degradação ambiental e aumenta a eficiência do combustível, resultando na redução da pegada de carbono (sinergia com aspetos de atenuação). Os exemplos incluem a redução da lixiviação de nitratos nos sistemas de cultivo, a redução da contaminação das águas subterrâneas através da extração dos regimes de pulverização e a redução da erosão quando é efetuada uma mobilização precisa. Os benefícios para os agricultores são a poupança de custos (máquinas, factores de produção) e a produtividade e rendimento das explorações agrícolas. Espera-se também uma redução do desperdício de sementes e produtos. Os benefícios ambientais incluem a redução da eutrofização (devido à menor utilização de nutrientes) e da poluição (devido à menor utilização de pesticidas). 

Além disso, a agricultura de precisão permite poupar água e energia. Por exemplo, verificou-se que a poupança de água em culturas de frutas e produtos hortícolas de elevado valor com métodos de irrigação de precisão poupou cerca de 30 €/ha/ano (Balafoutis et al., 2017). O maior potencial é esperado em áreas propensas à seca como a região do Mediterrâneo. 

A Comissão Europeia menciona a agricultura de precisão como uma forma de alcançar os objetivos do Pacto Ecológico Europeu, conhecido como «Pacto Ecológico Europeu» e «Estratégia do Prado ao Prato». A aplicação da política agrícola comum (PAC) da UE inclui novos «regimes ecológicos» que proporcionam um importante fluxo de financiamento para impulsionar práticas sustentáveis, incluindo a agricultura de precisão. O financiamento destes programas é igualmente utilizado para garantir que todas as explorações agrícolas de menor dimensão tenham acesso à Internet de banda larga rápida, que é necessária para as técnicas do sistema informatizado de informação geográfica (SIG) para o sistema de identificação das parcelas agrícolas e para a aplicação de técnicas de agricultura de maior precisão. Além disso, a agricultura de precisão poderia melhorar a execução eficiente do PA C através da recolha de dados georreferenciados sobre as características do solo, os índices relacionados com as condições meteorológicas e o estado das culturas ao nível das parcelas de terreno.

É necessário um ano para implementar a maioria das tecnologias, mas a formação e as parcerias entre prestadores ou serviços de tecnologia podem demorar mais tempo. O tempo de execução depende da tecnologia e do orçamento disponíveis. Algumas opções tecnológicas exigem mais formação ou financiamento do que outras, mas todas exigem um determinado período de formação ou de arranque antes de se tornarem plenamente operacionais. Investigar, treinar e preparar cuidadosamente pode reduzir significativamente o tempo de implementação e trabalhar em conjunto com utilizadores experientes. 

Esta opção inclui uma vasta gama de técnicas possíveis com diferentes vidas. As ferramentas agrícolas de precisão são tão variadas que isso depende do tipo de hardware/software utilizado. Sempre que implementado corretamente, o software pode ser adaptado em tempo real e continua a ser relevante enquanto o hardware necessário para a recolha de dados permanecer funcional. Neste caso, a vida útil depende quase inteiramente da durabilidade do hardware utilizado na implementação.