GRÁTIS Guia Supremo para a Agricultura de Precisão

O que é a agricultura de precisão?

"Agricultura de precisão, ou agricultura inteligente, é a prática de usar dados para optimizar a produção agrícola. Imagens de satélite, sensores, estações meteorológicas e outros dados são usados para monitorizar e analisar as condições do solo e gerir outros recursos, como água e fertilizantes. Isto, por sua vez, permite ao agricultor produzir o maior volume de colheitas com o menor custo possível".

Jits Riepma

Datanalista Agrícola na Farm21

A transição para a agricultura baseada em dados

Muita coisa mudou nos últimos 100 anos quando se trata de agricultura. Ao tomar decisões, muitas fontes de informação adicionais, como dados dos satélites, previsões meteorológicas e muito mais, foram disponibilizadas ao agricultor. Mas muitas vezes, ele próprio toma a decisão usando a visão e os seus conhecimentos. A agricultura de precisão pode ajudar o agricultor neste processo de tomada de decisões.

Quais são os primeiros passos para uma agricultura de precisão?

O ideal seria que o agricultor monitorizasse cada planta individualmente em tempo real. Então ele saberia sempre exactamente o que as suas plantas precisam. A informação bem formada permite-lhe decidir como quer agir localmente.

Para começar com a agricultura de precisão, os agricultores precisam de estabelecer objectivos e escolher que medidas os ajudarão a atingir os seus objectivos.

1. Objectivos

A primeira coisa que o agricultor precisa de fazer é decidir quais os objectivos que quer atingir. Quais são os problemas mais urgentes que ele está a ter? Como é que ele pode aumentar os seus rendimentos? Como é que ele pode cumprir melhor os regulamentos?

2. Como medir?

O agricultor precisa de escolher a resolução e a frequência dos dados que serão recolhidos.

• Resolução: Quão fina é a informação disponível? Esta pode incluir Região, Acreage, Field, Part of Field, Plant.
• Frequência: A frequência de actualização da informação, dando uma visão do estado correcto e actual dessa informação: Época, Mês, Semana, Dia, Tempo Real.

3. O que medir?

Agricultura de precisão é ter uma compreensão profunda do teu campo e tomar melhores decisões.

Alguns exemplos de fontes de dados podem ser drones, estações meteorológicas, satélites e sensores.

Estes dispositivos podem fornecer-te parâmetros importantes, como por exemplo:

4. Organiza os dados

O agricultor precisa de escolher a melhor plataforma para recolher, sincronizar e organizar os dados de uma forma significativa.

Se quiseres saber mais sobre este tipo de plataforma, por favor clica aqui.

5. Implementar as decisões

O último passo é implementar o que os dados mostram. Supõe que existe uma parte do campo em que o agricultor vê terra seca, por isso ele certifica-se de irrigar mais lá. Ou, se houver uma pitada de doença ou insectos, o agricultor pode tratá-la antes que seja tarde demais. Existem muitas ferramentas e máquinas especiais para agricultura de precisão, tais como pulverizadores de precisão, tractores únicos e sistemas de rega inteligentes.

Os dias de adivinhar como estão os teus campos acabaram, e os agricultores podem desfrutar do novo mundo de dados, começando com estes passos principais para uma agricultura mais precisa e mais inteligente.

A evolução da agricultura de precisão (3 cenários)

O processo de decisão na agricultura mudou tremendamente nos últimos dois anos. Evoluiu de uma era em que o agricultor tinha de adivinhar o que as suas plantas precisavam, para uma era em que conseguia gerir o campo remotamente, baseando-se apenas em dados. Dividimos a evolução dos conselhos de cultivo em três fases.

A primeira fase é a forma tradicional. Aqui, o agricultor conta com a inspecção visual, informação meteorológica e conhecimento (agrícola). A segunda fase enquadra-se na categoria de Sistemas Genéricos de Apoio à Decisão. Com isto, o conhecimento e os insights são complementados por dados de medição das estações meteorológicas. A terceira e mais eficiente fase é o aconselhamento personalizado de colheitas; recolha de dados de várias fontes, todos interligados numa única plataforma que se traduz em aconselhamento personalizado e automatizado de colheitas. Esta fase traz os maiores benefícios para os cultivadores.

Para cada fase, analisámos a informação que precede as decisões de cultivo e determinámos as acções subsequentes. Os resultados mostram como a informação intrincada pode ter um grande efeito nas decisões de cultivo.

Cenário 1 - Tradicional

Sem suporte de dados, as decisões vêm principalmente da inspecção visual, da informação meteorológica e do conhecimento (agrícola). Com esta abordagem, há espaço para melhorias. A Wageningen University & Research afirma que os produtores holandeses estão em média a 80% do seu rendimento potencial máximo. Se tiveres em conta todas as reduções de custos possíveis, pode haver uma diferença ainda maior entre a eficiência média e a eficiência potencial.

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Com a abordagem tradicional, muito tempo é gasto em inspecção visual - a prioridade das acções não é óptima, e não podes tomar medidas direccionadas. A detecção de potenciais problemas é atrasada e a janela para reagir é curta. Muito trabalho é feito de forma preventiva ou demasiado tarde (por exemplo, proteger todas as tuas colheitas de uma determinada doença logo no início da época, ou actuar sobre uma doença apenas depois de a teres detectado visualmente).

Cenário 2 - Sistema Genérico de Apoio à Decisão

O conhecimento e os insights são complementados por dados de medição das estações meteorológicas. Para tirar conclusões, são utilizados modelos do Sistema de Apoio à Decisão Genérica (DSS). Estes são algoritmos que descrevem as condições que causam a ocorrência de eventos que necessitam da atenção do agricultor. Por exemplo: se tiveres humidade relativa do ar a 90% ou superior, e uma temperatura entre 12 e 18°C durante um período de 5 dias, tens uma maior probabilidade de infecções por phytophthora nas batatas. Esta abordagem fornece conhecimentos adicionais de apoio. Melhora o timing e a priorização das acções de cultivo. O lado negativo é que o modelo é estático.

Algoritmos básicos como este usam uma combinação de dois ou três factores como base para os seus resultados, mas não têm espaço para ter em conta dados adicionais. Além disso, não há opção de feedback que permita ao utilizador controlar/melhorar o resultado dos modelos.

Comparando esta fase com a fase 1, podes ver que a oportunidade de detectar potenciais problemas é mais cedo, resultando num tempo mais longo para agir. Contudo, a resolução dos dados - a escala em que o agricultor poderia potencialmente realizar uma acção - ainda se encontra ao nível da quinta.

O conhecimento e os insights são complementados por dados de medição das estações meteorológicas. Para tirar conclusões, são utilizados modelos do Sistema de Apoio à Decisão Genérica (DSS). Estes são algoritmos que descrevem as condições que causam a ocorrência de eventos que necessitam da atenção do agricultor. Por exemplo: se tiveres humidade relativa do ar a 90% ou superior, e uma temperatura entre 12 e 18°C durante um período de 5 dias, tens uma maior probabilidade de infecções por phytophthora nas batatas. Esta abordagem fornece conhecimentos adicionais de apoio. Melhora o timing e a priorização das acções de cultivo. O lado negativo é que o modelo é estático.

Algoritmos básicos como este usam uma combinação de dois ou três factores como base para os seus resultados, mas não têm espaço para ter em conta dados adicionais. Além disso, não há opção de feedback que permita ao utilizador controlar/melhorar o resultado dos modelos.

Comparando esta fase com a fase 1, podes ver que a oportunidade de detectar potenciais problemas é mais cedo, resultando num tempo mais longo para agir. Contudo, a resolução dos dados - a escala em que o agricultor poderia potencialmente realizar uma acção - ainda se encontra ao nível da quinta.

Cenário 3 - Conselhos de cultivo personalizados

Este cenário descreve a visão final; recolha de dados finos e frequentes a partir de múltiplas fontes, todas ligadas numa só plataforma. As grandes quantidades de dados são apoiadas por modelos de Suporte à Tomada de Decisão, que são ainda melhorados pela aprendizagem da máquina.

A medição de grãos finos permite que as acções de cultivo sejam levadas a cabo a um nível extremamente preciso. Devido a toda a informação que é introduzida no sistema, e análises através de algoritmos de aprendizagem de máquinas, o nível de conhecimentos aumenta imensamente. Isto resulta em conselhos agrícolas hiperlocalizados e personalizados.

Os conselhos de cultivo automatizados feitos à medida são extremamente detalhados e direccionados. Dá a oportunidade de executar cada acção no momento, local e quantidade certos para optimizar a eficiência no rendimento e na utilização dos recursos.

Conclusão

A comparação entre as três fases mostra a necessidade de recolher e combinar múltiplas fontes de dados. Apenas quando os dados agrícolas são fundidos numa plataforma é que se tornam verdadeiramente relevantes.

Cinco benefícios da agricultura de precisão

Há algumas áreas na vida em que tens de ser preciso para conseguires fazer o melhor trabalho possível. Imagina um médico que não saiba os passos precisos para um procedimento clínico, ou um pianista que não saiba a melodia correcta. Sem dúvida, a tecnologia tornou mais fácil ser mais preciso, e isto é verdade também na agricultura.

A agricultura de precisão é a nova forma de cultivar. Usando dados e ferramentas especiais, o agricultor pode dar a cada planta exactamente o que ela precisa. Entretanto, existem mais cinco benefícios para o processo de agricultura de precisão.

1. Económico

Ao usar plataformas e máquinas agrícolas de precisão, o agricultor pode poupar recursos caros como água, fertilizante, electricidade e muito tempo. Quanto mais dados precisos o agricultor tiver do seu campo, melhores serão as decisões que ele pode tomar. Como resultado, ele pode atingir maiores rendimentos, gastar menos em recursos agrícolas caros, e usar o seu tempo extra para estar com a sua família ou cuidar da sua quinta.

2. Ambiente

A coisa mais importante para o agricultor é a sua terra. A sua condição do solo irá controlar a quantidade de rendimento. A agricultura de precisão ajuda o agricultor a cuidar da sua terra, a usar menos fertilizantes, a regar apenas quando necessário, e a prevenir doenças. Quando a terra é mais saudável, a água à sua volta é mais limpa, as plantas são mais nutritivas, e a terra pode viver por mais tempo.

3. Rastreabilidade

Imagina uma situação em que um agricultor pudesse voltar atrás no tempo e ver quanto tinha colhido há dois anos atrás, ou lembrar a si próprio quando ocorreu uma seca particularmente grande. Plataformas agrícolas de precisão podem recolher essa informação. Também está a tornar-se mais útil para os agricultores receberem ajuda de conselheiros agrónomos/agrónomos. O conselheiro agrícola pode dar ao agricultor o melhor conselho com base em dados reais, não de acordo com a memória ou conhecimento do agricultor. Além disso, existem alguns plataformas com opções de scouting fáceis de usar.

4. Regulamento

Uma das principais lutas com que o agricultor lida é com o cumprimento dos regulamentos locais. Utilizando métodos e maquinaria agrícola de precisão, o agricultor pode manter mais produtos na lista de protecção e ser mais flexível de acordo com as mudanças.

5. Comunicação através da cadeia de valor

O agricultor tem três ligações primárias que precisa de cultivar. Estas são com a sua equipa agrícola, os seus clientes, e o seu conselheiro agrícola/agrónomo. Com as três relações, as plataformas agrícolas de precisão podem desempenhar um enorme papel. A equipa pode facilmente aceder à informação do campo para adicionar notas e seguir as alterações. Os clientes podem compreender melhor os produtos que o agricultor cultiva, e irão apreciar a transparência do agricultor, ganhando assim valor acrescentado. O conselheiro agrícola ou agrónomo pode ver e aprender melhor sobre os campos do agricultor e seguir os seus conselhos.

Não é uma surpresa que mais agricultores comecem a aplicar métricas agrícolas de precisão nos seus campos. Estes benefícios são adequados para todas as pessoas envolvidas na agricultura.

De que ferramentas precisas para a agricultura de precisão?

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Diferentes empresas fornecem sensores e plataformas para a agricultura de precisão. Recomendamos que escolhas um que te possa fornecer os dados mais "densos" possíveis, mas que ainda seja economicamente viável. Precisas de procurar algo que combine fontes como sensores, satélites, scouting e meteorologia para evitar a comutação entre muitas ferramentas.

Ao seleccionar hardware/sensores é também essencial seleccionar sensores que possam medir uma vasta gama de parâmetros e ainda fornecer um bom caso de negócios. Queres fazer um retorno do investimento o mais rápido possível. Por isso procura algo que meça muito, por um preço razoável.

A aplicação de escuta é outra ferramenta útil a ter. Permite-te ter todos os teus relatórios de escuta num só local, em vez de várias outras plataformas de comunicação.

Os benefícios da aplicação Scouting incluem.

• Dados bem estruturados que podes filtrar
• Uma plataforma simples e fácil de usar para tudo o que precisas
• Fácil de partilhar e colaborar com intervenientes externos (consultores de colheitas, investigadores, etc.)
• Benchmark/compare com outros cultivadores da região
• Análise de época após época
• Correlações entre relatórios de escuta e medições de condições
• ‍

O que podes fazer com uma aplicação de scouting?

1. Regista um relatório de crescimento, doença, erva, insecto ou água para manteres um registo das tuas colheitas durante a época e para referência posterior
2. Anexa uma foto ao teu relatório para referência posterior
3. Partilha de dados de olheiros entre consultores/agricultores e cultivadores
4. Introduz uma pontuação para cada relatório (escala BBCH ou índice de severidade) para os quantificar
5. Para clientes da Farm21: correlaciona os teus dados de reconhecimento com as tuas medições do estado do sensor

Quando falamos de ferramentas agrícolas de precisão, estamos normalmente a referir-nos a dois tipos de ferramentas. Uma é para recolheres dados dos teus campos e plantas. A outra categoria de ferramentas consiste nas plataformas onde podes analisar os dados.

Por exemplo, um agricultor instalou dez sensores no seu campo e ligou-os a uma plataforma que depois fornece alguma informação sobre os dados gerados. Uma semana depois, o agricultor nota que um sensor mediu uma baixa percentagem de humidade do solo. Ele usou então o seu sistema de irrigação inteligente para irrigar os pontos exactos no campo que precisavam de atenção, e certificou-se que o equilíbrio da água nos seus campos era adequado em todos os aspectos.

A maquinaria agrícola de precisão está em constante evolução, e existem muitas empresas que produzem ferramentas agrícolas especiais. Entre os instrumentos mais populares estão os tractores semi-automatizados e os pulverizadores de dose variável.

Estas são algumas outras ferramentas para começar com a agricultura de precisão e que podem ser úteis para o agricultor tomar as decisões certas.

Sensores são algumas das ferramentas mais importantes que um agricultor pode utilizar para monitorizar continuamente as colheitas em busca de potenciais riscos. Quanto mais sensores o agricultor instalar, mais dados localizados serão gerados. Devido a diferenças locais no tipo de solo, problemas de colocação e consistência do campo, a medição a partir de um único sensor não reflecte com precisão o estado do campo. Por isso, recomendamos a adição de vários pontos dentro de um único campo. A recolha de informação com alta precisão permite acções localizadas (com todos os seus custos e benefícios de rendimento incluídos) também.

Uma plataforma de dados fácil de usar que apresenta as percepções certas - assim que o agricultor instala os sensores, uma plataforma pode fornecer acesso à informação sobre o campo em tempo quase real. Algumas destas plataformas também geram acções e avisos, traçam dados históricos em gráficos, efectuam análises assistidas por IA, e fornecem apoio à tomada de decisões. Algumas podem também permitir-te partilhar dados com consultores de colheitas ou outros interessados.

Como podes receber um retorno do teu investimento na agricultura de precisão?

Esta é uma pergunta comum que é fácil de responder - teoricamente. A Agricultura Inteligente geralmente optimiza as práticas agrícolas. Esta optimização ou reduz custos poupando recursos, aumenta os rendimentos devido a um maior rendimento por hectare, ou ambos.

Os custos para os agricultores podem ser divididos aproximadamente como custos fixos e flexíveis. Os custos fixos implicam arrendamentos de terras e depreciação de maquinaria. Custos flexíveis são aqueles envolvidos em acções que um agricultor executa para o cultivo das suas colheitas, desde a sementeira até à pós-colheita.

A agricultura de precisão permite aos agricultores optimizar estes custos flexíveis uma vez que proporciona uma melhor alocação de recursos como água, protecção de culturas, fertilizantes, combustível e mão-de-obra/tempo.

O aumento do rendimento por hectare é conseguido através da melhoria das condições de crescimento. Estas, por sua vez, foram proporcionadas pelos insights accionáveis que foram o resultado das soluções agrícolas inteligentes. As melhores condições de crescimento fazem com que menos rendimentos sejam prejudicados por doenças ou outras razões.

Ganha de volta o teu investimento dentro de uma época de crescimento

Tomemos como exemplo dois agricultores holandeses - um com uma colheita de alto valor monetário e outro com uma colheita de menor valor monetário. Uma regra geral é que os custos flexíveis por hectare são aproximadamente 15% do rendimento por hectare. O primeiro agricultor cultiva couve vermelha que tem um rendimento de 15.400 euros por hectare (por época de cultivo). Os seus custos flexíveis são de 2.310 euros por hectare.

Devido às técnicas agrícolas inteligentes instaladas ele rega a sua colheita 9 vezes, o que, sem os conhecimentos, teria sido 10 vezes. Ele reduz o número de vezes que tem de pulverizar a protecção da sua cultura e usa menos substância nas restantes passagens. No total, ele optimiza os seus custos flexíveis com o 10%, mantendo ao mesmo tempo condições óptimas de crescimento. Estas condições óptimas de crescimento aumentam o rendimento das colheitas e reduzem os padrões de cultivo, aumentando o rendimento total por hectare em 3%. Ele poupa 231 euros e aumenta o rendimento para 492 euros, resultando num aumento de 693 euros por hectare.

Para obter estes resultados, os agricultores precisam de uma alta densidade de dados e conhecimentos específicos do campo. É aqui que a nossa solução se sobressai. Vamos supor que ambos os agricultores instalaram um sensor por hectare. Os custos anuais (com uma depreciação de três anos) da Farm21 seriam de 93 euros por hectare. Este, assim como os outros benefícios possíveis, é um negócio perfeito para o agricultor. Mesmo que a poupança ou o aumento das receitas sejam metade do cenário acima, a nossa solução pode fazer um retorno dentro de uma época de crescimento.

O segundo agricultor cultiva beterraba com receitas de 4.530 euros por hectare; os custos flexíveis (15%) são de 680 euros. Vamos supor que ele é capaz de obter os mesmos benefícios que o produtor de couve vermelha; 10% redução dos custos flexíveis, 3% aumento das receitas. Isto resulta num aumento de 204 euros por hectare.

Para obter estes resultados, os agricultores precisam de uma alta densidade de dados e conhecimentos específicos do campo. Vamos supor que ambos os agricultores instalaram um sensor por hectare. Os custos anuais (com depreciação de três anos, e 1 sensor por hectare) de, por exemplo, um sensor Farm21 seria de 93 euros por hectare. Este, assim como os outros benefícios possíveis, é um negócio perfeito para o agricultor. Mesmo que a poupança ou o aumento das receitas sejam metade do cenário acima, a nossa solução pode fazer um retorno dentro de uma época de crescimento.

Um agricultor que investe nas suas ferramentas sabe que vai poupar muito dinheiro e recursos. Gerir o orçamento é um trabalho difícil e cada euro conta. Investir em sensores agrícolas de precisão e numa plataforma é um dos melhores investimentos que um agricultor pode fazer.Pode-se poupar tempo e dinheiro, mas também é bom para o ambiente, para o rastreio, para lidar com os regulamentos e para as relações dos agricultores.

Estudo de caso - FruitNL usa sensores Farm21 para melhorar a irrigação das culturas

FruitNL é uma empresa na Holanda que cultiva fruta. Utilizando os sensores agrícolas de precisão, eles conseguem manter a humidade do solo ao nível certo e evitar a rega excessiva.

Daan Nieuwkoop, colhedor de frutas da FruitNL, e Gijsbert Hakkert, consultor técnico da CAF, explicam como eles usam os sensores e enfatizam como muitos sensores podem levar à redução de custos.

Estudo de caso - FruitNL usa sensores Farm21 para melhorar a irrigação das culturas

O planeamento tem um papel significativo na agricultura de precisão. A ficha de trabalho tem duas partes. A primeira parte é necessária para um agricultor.

1. Preenche os detalhes da análise
2. Avalia a época passada
3. Escolhe as áreas em que te deves concentrar na próxima época
4. Define os teus objectivos para a próxima época

A segunda parte é onde o agricultor terá uma estrutura clara na qual ele irá definir.

• Potenciais questões que ele quer abordar nesta época
• Parâmetros que ele quer monitorizar
• Acções que ele precisa de tomar
• Fontes de dados às quais ele precisa de acesso

O segredo para um bom planeamento é torná-lo o mais detalhado possível. Na Farm21 criámos uma folha de trabalho especificamente para este fim, para que o agricultor possa tirar o máximo partido da sua preparação para a próxima época (ou durante a época, se ainda não o fez!). O agricultor pode preenchê-la sozinho ou em conjunto com o seu conselheiro de colheitas.

Ficha de trabalho de Agricultura de Precisão para planear a próxima época de plantio

Como aprendeste neste guia, existem certos níveis de agricultura de precisão. Um agricultor pode investir uma pequena quantidade e começar com alguns sensores, por exemplo. Usando estas ferramentas, o agricultor pode lidar com ela a um nível muito mais local, poupando tempo e recursos. Além disso, se usado correctamente, as melhores práticas e a monitorização contínua podem aumentar os rendimentos.

Além disso, dá uma boa vista de olhos às máquinas que tens à tua disposição, estas também determinam a precisão com que podes trabalhar nas parcelas. O cenário mais óptimo seria que podias agir por planta (automaticamente) da melhor maneira. Mas até lá, talvez já te possamos ajudar um passo à frente!

Adoraríamos ajudar-te mais e falar-te dos nossos produtos. Por favor visita o nosso website farm21.com Ou envia-nos um email para [email protected]

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