SISTEMA DE APOIO À DECISÃO AO PLANEJAMENTO DAS TÉCNICAS DE PERCURSO NO PROCESSO DE SEMEADURA E PULVERIZAÇÃO

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1 SISTEMA DE APOIO À DECISÃO AO PLANEJAMENTO DAS TÉCNICAS DE PERCURSO NO PROCESSO DE SEMEADURA E PULVERIZAÇÃO RODRIGO YUITI INOUE 1 LUCIANA VILAS BOAS WIECHETECK 1 ALAINE MARGARETE GUIMARÃES 2 ALTAIR JUSTINO 3 RESUMO O estudo dos percursos seguidos pelas máquinas nos campos de cultura, visando à economia de custos, é de grande valia num programa de mecanização racional. Analisando esse contexto o presente trabalho tem o propósito de ser uma ferramenta de apoio à decisão no planejamento de operações agrícolas. Para o desenvolvimento do sistema foi utilizada a linguagem de programação Borland Delphi 7.0 em conjunto com o banco de dados Interbase. Como resultado é apresentada uma análise custo-benefício em relação a três técnicas de aplicação de percurso no campo, para os procedimentos de semeadura e pulverização, auxiliando o agricultor na escolha da técnica ideal. PALAVRAS-CHAVE: Sistema de apoio à decisão; técnicas de percurso; operações agrícolas. DECISION SUPPORT SYSTEM APPLIED TO THE PLANNING OF ROUTE TECHNIQUES RELATED TO SOWING AND SPRAYING PROCESSES ABSTRACT The study of trajectories combination accomplished by the machines in the crop fields, aiming to the economy of costs, is valuable in a rational mechanization program. Analyzinh this context, the present work has the purpose of being a support tool to decision in the planning of agricultural operations. The programming language Borland Delphi 7.0 and the database Interbase were used for the development of the system. An analysis cost-benefit in relation to three techniques of trajectory application in the field, for the seed drills and spray processes, aiding the farmer in the choice of the ideal technique, is presented as result. KEYWORDS: decision support system, techniques of trajectory, agricultural operations. 1 Acadêmico(a) do curso de Engenharia de Computação, Universidade Estadual de Ponta Grossa, Av. Gal. Carlos Cavalcanti, 4748 Campus Uvaranas Ponta Grossa (PR) 2 Professora adjunta ao Departamento de Informática, Universidade Estadual de Ponta Grossa, Av. Gal. Carlos Cavalcanti, 4748 Campus Uvaranas Ponta Grossa (PR) 3 Professor adjunto ao Departamento de Ciências do Solo, Universidade Estadual de Ponta Grossa, Av. Gal. Carlos Cavalcanti, 4748 Campus Uvaranas Ponta Grossa (PR)

2 1. INTRODUÇÃO Para serem executadas, as operações agrícolas exigem deslocamentos das máquinas de forma ordenada nas glebas subdivisões da área da propriedade agrícola, sobre toda a extensão da superfície do terreno. É o caso de máquinas de preparo do solo, de plantio, de cultivo, de aplicação de defensivos e de colheita. O estudo da distribuição dos percursos seguidos por essas máquinas nos campos de cultura, visando à economia de movimentos, tempo, e conseqüentemente custos, é de grande valia num programa de mecanização racional (Mialhe, 1974). Um aspecto importante na mecanização racional é a seleção correta das máquinas nos processos de preparo do solo, semeadura, adubação, pulverização e colheita, visando o bom aproveitamento da área de cultivo e a obtenção de maior produtividade, merecendo destaque a seleção do pulverizador, pois a perda com amassamento de plantas é considerável nesta operação. A Figura 1 ilustra o processo de pulverização. Figura 1 - Processo de Pulverização Devido à complexidade e necessidade de dispêndio de tempo nos diversos procedimentos de cálculos e análises para previsão de custos e benefícios, muitos agricultores optam por trabalhar na plantação, sem realizar previsão alguma. Analisando esse contexto, o desenvolvimento e criação de novas tecnologias na área da mecanização agrícola têm por objetivo proporcionar maior rendimento e minimizar possíveis perdas na produção. Dentre essas, destaca-se o Software para Planejamento Racional de Propriedades Agrícolas, PRAPRAG (MERCANTE, 2000), que realiza um planejamento racional de máquinas

3 agrícolas, e a estimativa de tempo de trabalho de operações agrícolas. Outro importante software é o SOLAR (OLIVEIRA, 1996), Sistema Inteligente de Apoio à Decisão para o Planejamento de Propriedades Agrícolas. No entanto, esses não apresentam o recurso de análise do percurso no campo. Sendo assim, foi idealizado o Sistema para o Planejamento de Operações Agrícolas (SISPO) com o propósito de ser uma ferramenta computacional de apoio à decisão no planejamento de operações agrícolas. Este apresenta a relação custo/benefício em relação a três possíveis técnicas de aplicação de percurso no campo, para os procedimentos de semeadura e pulverização, auxiliando o agricultor na escolha da técnica ideal. As técnicas são as seguintes: Técnica 1: pulverização no mesmo sentido da semeadora-adubadora; Técnica 2: pulverização no sentido transversal ao da semeadora-adubadora; Técnica 3: pulverização no mesmo sentido da semeadora-adubadora com o pulverizador percorrendo espaços pré-definidos de forma que os pneus do mesmo passem por locais onde não ocorreu a semeadura. É importante ressaltar que esse sistema considera três tipos de pulverizador: arrasto, montado e autopropelido. 2. MATERIAIS E MÉTODOS Esse sistema foi desenvolvido no Laboratório Infoagro da Universidade Estadual de Ponta Grossa (UEPG), sendo utilizadas as seguintes ferramentas computacionais: Rational Rose para modelagem, linguagem de programação Borland Delphi 7.0, software para modelagem de banco de dados Platinum ERWin, e banco de dados Interbase. A metodologia de cálculos baseia-se em Mialhe (1974), e nas orientações fornecidas por especialistas da área de mecanização agrícola. O processo de desenvolvimento do sistema consistiu em duas fases: modelagem e implementação MODELAGEM O passo inicial para a produção do SISPO foi desenvolver a modelagem do sistema. Essa modelagem foi realizada sob os conceitos da Linguagem de Modelagem Unificada (UML) (Melo, 2002), utilizando os diagramas de Casos de Uso, Classes e Seqüência. A Figura 2 apresenta os casos de usos identificados para o software SISPO, os quais representam as funcionalidades do mesmo.

4 Na seqüência foi desenvolvida a modelagem do banco de dados utilizando os diagramas Entidade-Relacionamento (Silberschatz,2002) e o padrão IDEF1X. Figura 2 - Diagrama de Casos de Uso Com o desenvolvimento das modelagens tornou-se bastante claro o propósito do sistema que consiste basicamente em três funcionalidades principais: cadastrar maquinário (semeadora - adubadora, pulverizador e trator), gleba e cultura; consultar análises anteriores, ou iniciar uma nova análise. Para as atividades de cadastro utiliza-se o banco de dados Interbase onde o usuário cadastra as principais características das máquinas, gleba e cultura, tais como: fabricante, modelo, nome da máquina, nome da gleba, largura, comprimento, cultura, espaçamento entre linhas da cultura, entre outras. Optando por iniciar uma nova análise o usuário deve em um primeiro momento preencher um formulário selecionando dados já cadastrados de suas máquinas e gleba, e fornecer informações complementares, específicas para cada análise a ser realizada, como população desejada, custo da semente, quantidade de sementes, preço de venda estimado, entre outras. Com todos esses dados já informados o sistema executa duas fases principais:

5 1ª FASE: nesta fase, com base na semeadora, pulverizador e trator selecionados, o sistema vai realizar as combinações de todas as larguras de pneu do trator, com todas as bitolas do mesmo cadastradas, caso o pulverizador seja de arrasto ou montado. Se o pulverizador for autopropelido realiza a combinação da largura do pneu do pulverizador com todas as bitolas do mesmo cadastradas. Como resultado, o sistema calcula o número de linhas da cultura amassadas para cada combinação. Na seqüência o usuário deve selecionar a combinação que menos coincide com as linhas do trator (ou pulverizador, dependendo do tipo de pulverizador selecionado), visando evitar o amassamento das plantas no momento da pulverização. Os cálculos dessa fase são referentes à Técnica 1. 2ª FASE: a partir da combinação selecionada na primeira fase, são executados os cálculos da Técnica 3 e análise custo-benefício: as estimativas de perda para as três técnicas, e a estimativa de economia para a terceira técnica. É importante ressaltar que a Técnica 2 não necessita de cálculos específicos. Como resultado o sistema exibe uma tabela com as três técnicas e a análise custo-benefício que consiste das seguintes informações: perda de produtividade em quilo por hectare e na gleba, perda de receita por hectare e na gleba e economia de sementes no hectare e na gleba. O usuário deve analisar os resultados e selecionar a técnica de percurso a ser adotada utilizando o SISPO como ferramenta de apoio na tomada da decisão. 3. RESULTADOS E DISCUSSÃO O programa computacional desenvolvido possui a tela de entrada com os seguintes menus: ANÁLISE, CADASTRO, CONSULTA, USUÁRIO, AJUDA e SAIR. No menu CADASTRO estão as opções de cadastro das máquinas, gleba e cultura. Esses dados são recuperados na fase da análise para a realização dos cálculos. No menu ANÁLISE tem-se a opção de realizar uma nova análise ou consultar as realizadas anteriormente. A nova análise é dividida em seis etapas para facilitar o entendimento do processo por parte do usuário. A primeira e a segunda etapa permitem que o usuário selecione as máquinas (semeadora, pulverizador e trator), gleba e cultura entre as cadastradas ou acesse as telas de cadastro pelo botão de atalho caso ainda não estejam cadastradas para a execução da análise. O usuário também deve, nessas duas fases, preencher alguns campos com informações adicionais e específicas de cada análise. A terceira etapa possibilita ao usuário visualizar as técnicas de percurso do pulverizador que são analisadas pelo sistema. Essa etapa

6 tem caráter informativo, demonstrando as técnicas por meio de fotos e animações (Figura 3), e educacional, uma vez que o software também possui fins didáticos. Figura 3 - Etapa 3 Tela demonstrativa das técnicas de percurso As fotos foram obtidas na Fazenda Escola da UEPG onde está sendo realizado um experimento em campo associado ao uso das três técnicas de percurso. A animação foi desenvolvida em Delphi. As etapas 4, 5 e 6 consistem nos resultados fornecidos pelo sistema e serão apresentadas na seção seguinte. No menu CONSULTA as máquinas, glebas e culturas cadastradas podem ser consultadas, sendo permitidas alterações e exclusões dos dados cadastrados caso haja a necessidade. No menu USUÁRIO estão armazenadas as informações sobre o usuário do sistema. Essas informações são incluídas no relatório como cabeçalho, para melhor identificá-los. Para uma melhor compreensão da utilização do sistema por parte do usuário, o SISPO consta de telas auto-explicativas de ajuda (Help). Essa ajuda pode ser acessado em todas as telas do sistema ou pelo menu AJUDA na opção CONTEÚDO. Também está disponível no menu AJUDA um glossário com os principais termos técnicos da área agronômica utilizados no sistema. Os resultados gerados na análise do sistema estão nas etapas 4 e 5, como foi observado na seção anterior. Na etapa 4, com base nos dados selecionados e inseridos nas etapa 1 e 2, são

7 executados os cálculos necessários e exibidas todas as combinações de largura do pneu e bitola referentes ao trator e pulverizador selecionados, e o número de linhas amassadas da cultura para cada combinação (Figura 4). Figura 4 - Etapa 4 Escolher combinação Com base na combinação escolhida pelo usuário o sistema realiza novos cálculos, e exibe a análise custo-benefício das três técnicas de percurso (Figura 5). O usuário deve analisar os resultados, comparar e selecionar a técnica ideal para sua produção. É importante ressaltar que o SISPO é um sistema de apoio à decisão, ou seja, não indica, tanto na etapa 4 quanto na 5, qual a melhor técnica, mas sim fornece meios para auxiliar o usuário na tomada de decisão.

8 Figura 5 - Etapa 5 Escolher técnica ideal A etapa 6 exibe um resumo da análise realizada, e caso a terceira técnica seja a escolhida, fornece um roteiro com as linhas da semeadora que devem ser interrompidas no momento de realizar a semeadura no campo. Esta etapa permite que seja gerado um relatório contendo as principais informações da análise em execução, o qual pode ser impresso. 4. CONCLUSÕES Analisando-se os objetivos propostos inicialmente e os resultados obtidos, o software SISPO alcançou as expectativas apresentando-se como uma ferramenta útil no apoio à decisão no processo de escolha da técnica de percurso mais adequada para os procedimentos de semeadura e pulverização. O software é de fácil utilização facilitando a interação com o usuário. Os relatórios impressos visam orientar o operador dos equipamentos em relação à trajetória a ser percorrida no campo. Por meio do software pode-se fazer um estudo econômico do uso das máquinas, gleba e cultura desejadas, oferecendo assim o poder de decisão para o usuário sobre a técnica a ser escolhida, visando maximizar a produção agrícola na propriedade. 5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS MELO, Ana Cristina. Desenvolvimento de aplicações com UML Do conceitual à implementação. Rio de Janeiro: Brasport, MERCANTE, E.; JOHANN, J.A.; GABRIEL FILHO, A.; DE SOUZA, E.G.; URIBE OPAZO, M.A. Software para Planejamento Racional de Propriedades Agrícolas PRAPRAG.

9 UNIOESTE Disponível em: < artigo1-erivelto-fim.pdf>. Acesso em: 01 abr MIALHE, Luiz Geraldo. Manual de Mecanização Agrícola. 1.ed. São Paulo: Ed. Agronômica Ceres, p. OLIVEIRA, A.J.; SILVA, C.A.B.; SANTOS, H.N. Sistema Inteligente de Apoio à Decisão para o Planejamento de Propriedades Agrícolas. UFV, Disponível em: < Acesso em: 18 abr SILBERSCHATZ, Abraham; KORTH, Henry F.; SUDARSHAN, S. Sistema de banco de dados. 4.ed. São Paulo: Makron Books, 1999.