Equacione: informatização dos cálculos de recomendação de fertilizantes e corretivos em lavouras cafeeiras.

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1 Equacione: informatização dos cálculos de recomendação de fertilizantes e corretivos em lavouras cafeeiras. 1 Departamento de Informática, Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Espírito Santo campus de Alegre, Espírito Santo, Brasil Wesley Rodrigues Coelho 1, João Batista Pavesi Simão², Flávio Pavesi Simão 1, GuilhermeJosé Vicente Ferbeck 1, Cleziel Franzoni da Costa 1, Pedro David Netto Silveira 1 wesley.rodrigues@gmail.com, fpsimao@ifes.edu.br, gui.ferbek10@gmail.com, cleziel.costa@ifes.edu.br, pedro.dns@gmail.com 2 Departamento de Cafeicultura do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Espírito Santo campus de Alegre, Espírito Santo, Brasil jbpavesi@ifes.edu.br RESUMO Este trabalho se fundamenta em um estudo sobre os procedimentos para a execução de um sistema de recomendação de fertilizantes e corretivos para o cafeeiro com o objetivo de fornecer suporte ao desenvolvimento de um aplicativo computacional capaz de processar informações e gerar relatórios com informações precisas, de forma eficaz, que auxiliem na tomada de decisão. Trata-se de um conjunto de iniciativas para a obtenção de um software fundamentado em base tecnológica moderna, de reconhecida importância no contexto das Ciências Agrárias, e que permitirá atendimentos em curto espaço de tempo com a melhor aproximação possível das demandas da cultura do café em seus diferentes estados fenológicos e considerando ainda, as condições do solo em tempos distintos. Para a concepção do software foi necessário realizar um estudo para a formulação de uma equação de regressão linear e quadrática com a intenção de propiciar a impressão de gráficos com informações gerenciais, de fácil interpretação. Com as informações geradas pelo software será possível realizar as devidas intervenções nas lavouras, com recomendações de fertilizantes e corretivos, que propiciaram um ganho de produtividade com uma redução no custo de adubação. PALAVRAS-CHAVE: Sistema de Informação, Relatório Gerencial, Fertilidade do Solo, Ganho de Produção, Equacione.

2 ABSTRACT This work is based on a study about procedures for the execution of a fertilizer and corrective recommendation system to the coffee producer in order to provide support to the development of a computer application capable of processing information and generate reports with accurate information to assist in decision making. It is a set of initiatives to obtain a software based in modern technology, with recognized importance in the context of Agricultural Sciences, and that will allow attendances in short time with the best possible approximation of the coffee culture demands in its different growth stages, and also considering the soil conditions at different times. To design the software was necessary to conduct a study to formulate an equation of linear and quadratic regression with the intention of providing printing graphics with management information, easy to interpret. With the information generated by the software it will be possible to carry out the necessary interventions in the fields with recommendations of corrective and fertilizers, which provided a productivity gain with a reduction in the cost of fertilizer. KEYWORDS: Information System, Management Report, Soil Fertility, Production Gain, Equacione. INTRODUÇÃO O setor cafeeiro movimenta a economia brasileira desde o período colonial, sendo que no início do século XIX se tornou o maior artigo de exportação brasileiro (ORMOND et al. 1999). No ano de 2013, a produção nacional situava-se por volta de 49,15 milhões de sacas, sendo café Arábica o representante de 71,2% da produção total (arábica e conilon) de café do país (CONAB, 2015). Os dois maiores estados produtores de café do Brasil são Minas Gerais e Espírito Santo, que juntos produzem mais de 35 milhões de sacas desse produto. No Espírito Santo o café é produzido em todos os municípios, exceto em Vitória, destacando-se o café Conilon (Coffea canephora) com 9,5 a 10,0 milhões de sacas, enquanto o Arábica (Coffea arabica) contribui com 2,5 a 3,0 milhões de sacas (CONAB, 2015). O levantamento do índice de fertilidade do Estado do Espírito Santo, realizado por Pires et al. (2003), indicou que, aproximadamente, 89% dos solos capixabas foram classificados como de média a alta acidez potencial.

3 Esses resultados, associados aos baixos índices de ph do solo e Ca trocável, reforçam a importância do manejo de correção e adubação do solo, visando reduzir a toxidez de Al e aumentar a disponibilidade, principalmente, de macro nutrientes. A calagem, responsável pela correção do solo, traz inegáveis benefícios às culturas, dentre os quais se destacam o fornecimento de cálcio (Ca) e magnésio (Mg), a elevação do ph, com consequente diminuição da toxidez de alumínio (Al), manganês (Mn) e ferro (Fe), aumento da disponibilidade de fósforo (P) e da atividade microbiológica do solo (MATIELLO; GARCIA; ALMEIDA, 2006). A recomendação de adubação de uma cultura depende de sua exigência nutricional para o crescimento vegetativo e reprodutivo e, também, deve-se levar em consideração a eficiência de aproveitamento dos adubos aplicados e a fração de nutrientes suprida pelo solo (LAVIOLA et al., 2007; PREZOTTI, 2001). Na avaliação do estado nutricional do cafeeiro, também, deve ser considerada a interação entre os nutrientes, ou seja, a capacidade que um determinado nutriente tem de alterar a concentração de outro em virtude do antagonismo, à inibição ou ao sinergismo entre ambos (MALAVOLTA; VITTI; OLIVEIRA, 1997; SOBRAL, 1998 citado por SILVA et al., 2008). Nota-se que entre diferentes cultivares variedades ou híbridos de uma mesma espécie vegetal, a exigência em nutrição mineral pode ser diferenciada para seu pleno desenvolvimento, estando os dois nas mesmas condições de cultivo. A microrregião do Caparaó é composta por onze municípios, sendo sete destes pertencentes ao Estado do Espírito Santo, que têm a cafeicultura como principal fonte de renda da agricultura familiar. Em muitas localidades ainda se encontram sistemas de produção antiquados, de pequena remuneração, baixa produtividade, sintomas de degradação dos recursos naturais como solo, água e outros. Tecnologias mais adequadas estão sendo adotadas por muitos cafeicultores, sobretudo os que possuem maior escolaridade e poder aquisitivo. Os produtores mais vulneráveis têm alta dependência de assistência técnica. Diante deste cenário, o Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Espírito Santo IFES, Campus de Alegre criou a Empresa Júnior chamada Caparaó Jr., vinculada ao Curso Superior de Tecnologia em Cafeicultura, que desde 2010 vem assistindo produtores em oito municípios da região, num total de mais de lavouras, onde se deu ênfase no estudo da fertilidade do solo, a nutrição das plantas por análise visual e a recomendação de insumos. Para a realização deste trabalho, a Caparaó Jr nestes últimos cinco anos, vem realizando

4 visitas aos proprietários, ofertando minicursos e palestras, coletando amostra do solo para análise e observando a alteração da produtividade. O objetivo deste trabalho é desenvolver e apresentar um aplicativo computacional, baseado nas tabelas de recomendação de fertilizantes, que apresentam as características dos diferentes tipos de solo, associando-se às diversas situações das propriedades e das lavouras. Para isto foi necessário desenvolver os procedimentos, fórmulas, equações e gráficos, necessários a um sistema de recomendação de calagem e adubação via solo para subsidiar a celeridade e acurácia nos procedimentos de recomendação de insumos fertilizantes para Coffea arabica e Coffea canephora. MATERIAL E MÉTODOS O sistema para cálculo de calagem e adubação do cafeeiro, denominado Equacione, está sendo desenvolvido dentro das dependências da Caparaó Jr utilizando dados coletados em consultas realizadas aos produtores do entorno do Caparaó nos últimos 5 anos. O procedimento metodológico constitui-se de uma pesquisa bibliográfica associada à pesquisa de campo e experimental. Uma amostra do solo tem sido coletada e levada para análise laboratorial, anualmente, durante todo o período de atendimento aos produtores. Estes dados associados aos dados coletados em observação feita por técnicos especializados, juntamente com a apuração do quantitativo produzido, serviram de base para a implementação do sistema. O desenvolvimento do sistema foi dividido em duas etapas: Na primeira etapa, o sistema foi feito em planilha eletrônica, desenvolvido entre os anos de 2012 e 2014, com o intuito de testar e aprimorar as fórmulas a serem utilizadas. A segunda etapa, a ser iniciada em 2015, consiste em transformar a planilha eletrônica em um sistema Web, para que os técnicos possam gerar suas recomendações em qualquer lugar com acesso a internet. Etapa 1: Desenvolvimento em planilha eletrônica Excel Nesta primeira fase, utilizou-se dados reais das análises de solos realizadas a partir de lavouras cafeeiras de produtores da região do Caparaó, especificamente dos municípios de Alegre, Dores do Rio Preto, Guaçuí, Jerônimo Monteiro e Muniz Freire, totalizando aproximadamente 680 lavouras. Inicialmente foram realizadas investigações nas tabelas (Tabelas 1 e 2) publicadas em ALVAREZ V., V.H., NOVAIS, R.F., BARROS, N.F. (1999) e PREZOTTI et al. (2001) para

5 entendimento sobre as faixas de teor baixo, médio, alto e muito alto. Também foram investigados os níveis críticos dos elementos para a cultura do café. TABELA 1 - Adubação com nitrogênio e potássio Produtividade Dose de N Teor de K no solo(mg/dm 3 ) média (sc/ha) (kg/ha/ano) < >200 Dose de K 2O(kg/há/ano) > TABELA 2 - Adubação com fósforo P rem (mg/l) Teor de P no solo (mg/dm³) Muito baixo Baixo Médio Alto <20 < > < >20 >40 < >30 Produtividade Dose de P 2O 5 sc/ha > A seguir, foram construídas equações de regressão voltadas para a recomendação de N, P, K, Ca, Mg, S, Zn, Cu, Mn, Fe e B em função dos teores apresentados no solo e nas necessidades dos diferentes estágios fenológicos do cafeeiro, tanto de café arábica quanto de conilon, conforme apresentado na Tabela 3. No caso de lavouras em produção, também foi considerada a produtividade esperada. TABELA 3 Adubação com micronutrientes Nutriente Classes de fertilidade Teor no solo (mg/dm³) Dose (kg/há) Zinco¹ Baixo <2,0 3 Médio 2,0 6,0 2 Alto >6,0 0 Boro² Baixo <0,2 2 Médio 0,2 0,6 1 Alto >0,6 0 Cobre¹ Baixo <0,5 3 Médio 0,5 1,5 2 Alto >1,5 0 Manganês¹ Baixo <5,0 15 Médio 5,0 15,0 10 Alto >15,0 0

6 Para o calcário, tanto para aplicação em cova, sulco ou em cobertura foram considerados a área útil, a profundidade efetiva de correção, o teor de Mg na Capacidade de Troca de Cátions (CTC), a relação Ca/Mg, de modo a ser possível escolher por um calcário do tipo calcítico ou dolomítico e a dose em função do seu Poder Relativo de Neutralização Total (PRNT). Para a recomendação de macronutrientes, foram construídas fórmulas e condicionantes que avaliem possíveis desequilíbrios de nutrientes já existentes no solo, de modo a permitir a escolha de fertilizantes formulados que não agridam ainda mais a condição de desequilíbrio. Isso se justifica pelo diagnóstico de centenas de solos com excesso de enxofre nas áreas já atendidas pela Caparaó Jr. As fórmulas são utilizadas para tomadas de decisão sobre o tipo de formulado, de forma automática e ainda permitem pela escolha de mais de um tipo de produto em função de outras necessidades do produtor. Para a recomendação de micronutrientes, a construção das fórmulas seguiu em sintonia com o que foi descrito para macronutrientes, tendo-se o cuidado para sugerir fertilizantes simples ou formulados a partir de sais. Todo o trabalho culmina com a construção de base para geração de um gráfico, denominado Fertigrama em formato de estrela, onde os principais parâmetros analisados a partir do solo de uma determinada lavoura serão confrontados com uma condição ideal, devidamente expostos por meio de dados transformados em escala logarítmica, permitindo fácil visualização e entendimento por parte de produtores de limitada capacidade visual ou de pouca escolaridade. Etapa 2: Levantamento de requisitos computacionais Para a análise de requisitos foram avaliados os dados que compõem uma análise de solo, como é feito o cálculo de quantidade de calagem, macronutrientes e micronutrientes necessários. Além disso, foram avaliados também o parcelamento destes nutrientes na cultura do café Conilon (Coffea canephora) e do Arábica (Coffea arábica), e o cálculo e parcelamento dos fertilizantes formulados. Após a análise de requisitos foi elaborado o modelo conceitual do sistema, onde se definiu as características que o sistema deve apresentar. A última atividade da Etapa 2 compreende a implementação do sistema, no qual foram elaborados os layouts das telas de interface, geração dos laudos de recomendação, relatórios e confiabilidade do sistema.

7 RESULTADOS E DISCUSSÃO A tela apresentada na figura 01 mostra a listagem dos produtores e suas respectivas informações, além das ações de excluir e editar. Acima da listagem temos os menus de cadastro: lavoura, laboratório, recomendação, comunidade, município e relatórios. Para o funcionamento correto do sistema o usuário deve primeiro cadastrar o município e o Estado em que se localiza o produtor, logo após, a comunidade correspondente ao município já cadastrado. Feito isso, da-se início ao cadastro do produtor (nome, telefone), vinculando-os aos dados dos municípios e comunidades já cadastrados. Para se cadastrar uma lavoura tem-se como pré requisito já ter o produtor cadastrado. O laboratório que fará as análises dos solos coletados é cadastrado no menu laboratório, onde o mesmo carrega um arquivo CSV (separado por virgulas), gerado pelo laboratório onde foram feitas as análises de solo. Para a recomendação, insere-se o código do produtor, onde este já carrega as informações das análises geradas pelo laboratório, assim o sistema gera o laudo de recomendação ao produtor. Figura 1 Tela listagem produtor Fonte (próprio autor) Os Fertigramas apresentados nas Figuras 2 e 3 demonstram a evolução promovida pela intervenção dos técnicos junto a uma propriedade situada na Comunidade de Pedra Menina, no entorno do Caparaó, tendo o Equacione como uma ferramenta de apoio no processamento das informações e na emissão de resultados.

8 Figura 2 - Fertigrama 2013 Figura 3 - Fertigrama 2014 Fonte (próprio autor) Fonte (próprio autor) Analisando o Fertigrama da figura 1 (ano de 2013), observa-se que os elementos Enxofre (S) e Fósforo (P) são os que apresentam valores bem acima da faixa ideal, ou seja, estão em excesso no solo. Por este motivo, a escala logarítmica foi utilizada, para promover uma melhor visualização dos resultados que apresentam o comportamento desse nutriente no solo. Analisando o Fertigrama da Figura 2 (ano de 2014), observa-se que parte dos nutrientes estão próximos da faixa ideal, havendo uma melhora significativa na composição do solo, mostrando desta forma, a contribuição do modelo utilizado para recomendação de fertilizantes e corretivos. CONCLUSÕES Com o desenvolvimento do sistema em planilha eletrônica houve melhoria nos procedimentos de recomendação de corretivos e fertilizantes para a cafeicultura, pois permitiu o aumento da capacidade de atendimento a produtores que necessitam de assistência técnica, tornando todo o processo mais ágil e seguro. Entre os anos de 2012 e 2014, foram geradas aproximadamente 5000 recomendações, conseguindo alcançar de forma satisfatória o objetivo deste trabalho. Como proposta futura, espera-se que a versão Web do sistema atenda as expectativas de portabilidade, possibilitando aos técnicos o acesso em locais remotos e com acesso à internet a produtores para que possam solicitar seus laudos de forma dinâmica, rápida e econômica.

9 REFERÊNCIAS ALVAREZ V., V.H., NOVAIS, R.F., BARROS, N.F. de. et al. Interpretação dos resultados das análises de solos. In: RIBEIRO, A.C., GUIMARÃES, P.T.G., ALVAREZ V., V.H. Recomendações para o uso de corretivos e fertilizantes em Minas Gerais. 5. Aproximação. Viçosa : CFSEMG, CONAB Companhia Nacional de Abastecimento. Disponível em: ro_2014.pdf; Acesso em: 16/05/2015. LAVIOLA, B. G. et al. Acúmulo de nutrientes em frutos de cafeeiro em quatro altitudes de cultivo: cálcio, magnésio e enxofre. Revista Brasileira de Ciência do Solo, Viçosa, MG, v. 31, n. 6, p , MALAVOLTA, E.; VITTI, G. C.; OLIVEIRA, S. A. Avaliação do estado nutricional de plantas:princípios e aplicações. Piracicaba: POTAFOS, p. MATIELLO, J. B.; GARCIA, A. W. R.; ALMEIDA, S. R. Adubos, corretivos e defensivos para a lavoura cafeeira: indicações de uso. Varginha: Fundação PROCAFÉ, p. ORMOND, J. P.; PAULA, S. R. L.; FILHO* P.F. Café: (Re)conquista dos Mercados BNDES Setorial, Rio de Janeiro, n.10, p. 3-56, set PIRES, F. R. et al. Levantamento da fertilidade nas principais unidades de mapeamento do Espírito Santo. Revista Ciência Agronômica, v. 34, n. 2, p , PREZOTTI, L. C. Fertilização do cafeeiro. In: ZAMBO LIM, L. (Ed.). Tecnologias de produção de café com qualidade. Viçosa, MG: UFV, p SILVA, R. A. et al. Avaliação do estado nutricional do coqueiro anão verde fertirrigado com nitrogênio e potássio. Revista Caatinga, Mossoró, v. 21, n. 4, p , out./dez