TECNOLOGIAS APLICADAS AO AGRONEGÓCIO AGRICULTURA DE PRECISÃO

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1 TECNOLOGIAS APLICADAS AO AGRONEGÓCIO AGRICULTURA DE PRECISÃO Weslley Orsini Ria 1 José Carlos da Cruz 2 Marcos Fascina 3 João Luiz Kovaleski 4 RESUMO O desenvolvimento da agricultura brasileira vem sofrendo constantes mudanças. Um acontecimento de destaque foi a chamada Revolução Verde, que aconteceu a partir da década de 60. Tal fato impôs um novo ritmo à agricultura, principalmente pela evolução tecnológica à qual as técnicas agrícolas foram expostas. Assim, torna-se evidente que o uso de tecnologias está sempre presente e agora, mais do que nunca, tem papel relevante para o avanço e crescimento da agricultura. O momento atual é a evolução desse ciclo, com a contribuição da área da eletrônica, informática, sensoriamento remoto e sistema geográfico de informações para o uso de alta tecnologia na produção agropecuária, caracterizando assim a Agricultura de Precisão. Este trabalho tem como objetivo apresentar alguns conceitos, aplicabilidade e as vantagens da Agricultura de Precisão, que foram realizadas por intermédio de pesquisas bibliográficas. Palavras chave: Agricultura. Agronegócio. Tecnologia. ABSTRACT The development of Brazilian agriculture has been undergoing constant changes. An event highlight was the so-called Green Revolution, which took place from the 60's. This fact imposes a new rhythm to agriculture, mainly by technological evolution to which agricultural techniques were exposed. The present moment is the evolution of this cycle, with the contribution of the area of electronics, computer science, remote sensing and geographic information system for the use of high technology in agricultural production, thus characterizing the Precision Agriculture. This paper aims to present some concepts, applicability and advantages of precision agriculture, which were performed through literature searches. Key-words: Agriculture. Agribusiness. Technology. 1 Weslley Orsini Ria - UTFPR Especialização - weslley_rias@hotmail.com 2 José Carlos da Cruz - UTFPR Mestrado jokruz@yahoo.com.br 3 Marcos Fascina- Faculdade. Catuaí Docente - nfascina@hotmail.com 4 João Luiz Kovaleski - UTFPR Docente - kovaleski@utfpr.edu.br

2 1 INTRODUÇÃO A competitividade mundial do moderno agronegócio, estimulada pelo paradigma da globalização, aliada à pressão de agentes internacionais para a abertura econômica e o desenvolvimento sustentável, tem promovido no setor rural um ambiente socioeconômico em amplo processo de transformações. Este processo é caracterizado pelo crescente nível de exigência dos consumidores em relação à qualidade dos produtos, às políticas de conservação do meio ambiente e às recentes mudanças na política econômica. Este ambiente demanda do produtor rural um caráter empresarial que visa otimizar a alocação de recursos e a redução de custos. Dentro deste contexto, surge a agricultura de precisão, como um conjunto de tecnologias capaz de auxiliar o produtor rural a identificar as estratégias a serem adotadas para aumentar a eficiência no gerenciamento da agricultura, maximizando a rentabilidade das colheitas, tornando o agronegócio mais competitivo. A agricultura de precisão oferece um conjunto de ferramentas que permitem ao produtor acompanhar a produção e gerenciar o manejo do solo e das culturas. O princípio básico desta agricultura consiste em aumentar a produtividade das culturas, considerando a variabilidade espaço-temporal dos fatores de produção de forma a proporcionar o manejo com taxas variáveis, respeitando os princípios de sustentabilidade. A adaptação e aplicação das técnicas de agricultura de precisão requerem a disponibilidade de dados espaço-temporal precisos, em um sistema de referência relacionado à superfície terrestre (georreferenciado), e o amplo uso da informação para subsidiar as ações em relação à produtividade. Em síntese, a agricultura de precisão é caracterizada por empregar um enfoque sistêmico aplicando a tecnologia de informação ao agronegócio para possibilitar o gerenciamento de informações georreferenciadas. Este gerenciamento tem por finalidade estabelecer estratégias administrativas e econômicas ao sistema de produção. No Brasil, a Agricultura de Precisão está sendo adotada gradativamente, revolucionando o modo de gerenciamento das propriedades rurais. Por

3 se tratar de novos conceitos, tais como: mapas de produtividade e atributos de solos e plantas, e a aplicação localizada de insumos, urge a necessidade de se fazer pesquisas nesta área para que os mesmos sejam adotados dentro da realidade brasileira. Este sistema vem resgatar a capacidade de conhecer cada metro quadrado da lavoura que foi perdido à medida que as áreas cultivadas foram crescendo. O principal conceito da agricultura de precisão é aplicar no local correto e momento adequado, as quantidades de insumos necessários à produção agrícola para áreas cada vez menores e mais homogêneas, tanto quanto a tecnologia e os custos envolvidos permitirem. Entre algumas vantagens do sistema, estão: - uso racional de insumos agrícolas; - minimização dos impactos ambientais; - maximização da qualidade, produtividade e do retorno financeiro. Como visto, os objetivos dessa agricultura são principalmente a diminuição de custos de produção, aumento da produtividade e diminuição de impacto ambiental. Isso só é possível porque qualquer operação é sempre localizada e nas proporções necessárias. 2 HISTÓRICO DA AGRICULTURA No início das civilizações, os homens viviam em bandos, nômades de acordo com a disponibilidade de alimentos que a natureza espontaneamente lhes oferecia. Dependiam da coleta de alimentos silvestres, da caça e da pesca. Não havia cultivos, criações domésticas, armazenagem e tampouco trocas de mercadorias entre os grupos. Com o passar dos tempos, descobriram que as sementes das plantas, devidamente lançadas ao solo, podiam germinar, crescer e frutificar e que animais podiam ser domesticados e criados em cativeiro. O surgimento da agropecuária teve um impacto evidente, pois pela primeira vez, era possível influir na disponibilidade dos alimentos. Com o passar do tempo, o homem foi se tornando cada vez menos nômade e mais e mais dependente da terra em que vivia, desenvolvendo a habilidade de produzir. Assim, o homem fixou-se ao solo e apropriou-se da terra. Durante milhares de anos, as atividades agropecuárias sobreviveram de forma muito extrativa, retirando o que a

4 natureza espontaneamente lhes oferecia. Os avanços tecnológicos eram muito lentos, até mesmo de técnicas muito simples, como as adubações com materiais orgânicos (esterco e outros compostos) e o preparo de solos. (BUENO, 2012). Como é anterior à história escrita, os primórdios da agricultura são obscuros, mas admite-se que ela tenha surgido de modo independente em diferentes lugares do mundo, provavelmente nos vales e várzeas fluviais habitados por antigas civilizações. Durante o período neolítico, as principais áreas agrícolas estavam localizadas nos vales dos rios Nilo (Egito), Tigre e Eufrates (Mesopotâmia, atualmente conhecida como Irã e Iraque), Amarelo e Azul (China). Há registros de cultivos em pelo menos três regiões diferentes do mundo em épocas distintas: Mesopotâmia (possivelmente pela cultura Natufiana), América Central (pelas culturas précolombianas) e nas bacias hidrográficas da China e da Índia. O primeiro surto de mecanização agrícola no Brasil ocorreu logo após a Primeira Guerra Mundial, quando houve um desajuste temporário da disponibilidade de mão-de-obra rural e o consequente aumento dos salários. Essa experiência acabou com o término da guerra. Após 1930, em face às modificações na estrutura econômica do país, é que se iniciou realmente a mecanização agrícola no Brasil. No período de , com o início da Segunda Guerra Mundial e as dificuldades de importação de tratores e outras máquinas, o desenvolvimento da mecanização foi seriamente prejudicado, perdurando até Durante as décadas de 60 e 70, ocorreu a chamada Revolução Verde, que foi a invenção e disseminação de novas sementes e práticas agrícolas, que permitiram um vasto aumento na produção agrícola de países menos desenvolvidos. O modelo se baseia na intensiva utilização de sementes melhoradas, insumos industriais, mecanização e diminuição do custo de manejo. Também são creditados à Revolução Verde o uso extensivo (ou intensivo) de tecnologia no plantio, irrigação e colheita, assim como no gerenciamento de produção. Esse ciclo de inovações iniciou-se com os avanços tecnológicos do pós-guerra, embora o termo Revolução Verde só tenha surgido na década de 70. Desde essa época, pesquisadores de países industrializados prometiam, através de um conjunto de técnicas, aumentar estrondosamente as produtividades agrícolas e resolver o problema da fome nos países em desenvolvimento.

5 3 AGRICULTURA TRADICIONAL Segundo o site Ambiente Brasil (2005), a agricultura atual, ou agricultura convencional, é descrita como um conjunto de técnicas produtivas que surgiram em meados do século 19, conhecida como 2ª Revolução Agrícola. Este sistema expandiu-se após as grandes guerras, com o emprego de sementes manipuladas geneticamente para o aumento da produtividade, associado ao emprego de agroquímicos e da máquina agrícola. O agricultor é dependente por tecnologias, recursos e capitais do setor industrial, que devido ao seu fluxo unidirecional leva à degradação do ambiente e a descapitalização, criando uma situação insustentável a longo prazo. Na agricultura atual, os agrotóxicos constituem insumos de fundamental importância no manejo de pragas, plantas daninhas e agentes causadores de doenças. Todavia, seu uso inadequado pode provocar efeitos indesejáveis no meio ambiente e à saúde pública. Esse tipo de agricultura praticada atualmente, também é conhecida por agricultura moderna, convencional, química ou de consumo; a qual teve origem nas modificações técnicas da produção agrícola, a chamada modernização do processo de cultivo, apresenta como primeira consequência o consumo exagerado de insumos externos, gerados fora da propriedade ou da região, que geralmente, são caros e causam a dependência financeira, tecnológica e biológica do produtor. Da mesma forma, a aplicação não é de conhecimento e controle do produtor, de onde vem a dependência tecnológica e, junto com ela, a biológica, no que se refere à manipulação genética e uso de micro-organismos. O manejo inadequado e o uso intensivo do solo também provocam desestruturação. Na camada mais superficial, o solo fica desintegrado, pulverizado. Na camada mais profunda, o solo fica compactado pelo uso sistemático de máquinas pesadas. Com o tempo, forma-se uma camada dura e compactada embaixo da terra e uma camada fofa e pulverizada em cima, que, teoricamente, seria o ideal para receber a semente. No entanto, essas condições aliadas à chuva, causam o deslocamento do solo, também chamado de perda de solo anual, ou seja, a dificuldade de penetração e fixação das culturas, a dificuldade de trocas químicas, de absorção de água e oxigênio e a intoxicação ou eliminação total da microvida.

6 A adubação química pesada de alto custo causa o desequilíbrio fisiológico da planta, o desequilíbrio ecológico do solo e a dependência do agricultor. 4 AGRICULTURA DE PRECISÃO O foco da Agricultura de Precisão é o gerenciamento da variabilidade espacial da produção e dos fatores nela envolvidos, realizada por meio de tecnologias recentes adaptadas para o meio agrícola, com o objetivo de possibilitar a redução do uso de insumos e do impacto sobre o meio ambiente. (CIRANI; MORAES, 2010). A Agricultura de Precisão, na atualidade, ganha uma definição mais sistêmica, podendo ser definida como uma nova forma de gestão ou de gerenciamento da produção agrícola, e não apenas como um conjunto de ferramentas para o tratamento localizado da lavoura. É um elenco de tecnologias e procedimentos utilizados para que as lavouras e os sistemas de produção sejam otimizados, tendo como elemento-chave o gerenciamento da variabilidade dos fatores de produção (SWINTON; DEBOER, 1998). O sistema fornece informações agronômicas sobre as áreas de colheita ajudando definir a melhor forma de produzir. Quanto melhor se conhece a propriedade, melhor se utiliza o seu potencial produtivo. Dessa forma, é preciso observar o que acontece na propriedade, ajustando assim a aplicação de insumos e o uso de máquinas para tirar o máximo possível do capital aplicado. Agora é possível fazer isso de forma muita mais precisa. A agricultura de precisão permite um acompanhamento metro a metro da lavoura, possibilitando uma ação localizada, tratando então cada um desses pontos segundo sua necessidade específica. Isso aumenta a rentabilidade, além de ajudar a proteger o meio ambiente ao utilizar os recursos naturais mais racionalmente. Apenas para ilustrar, pode-se hoje, coletar uma amostra num ponto na lavoura e registrar as coordenadas geográficas (latitude e longitude) do ponto amostrado com o GPS. Em seguida, ao obter um resultado de análise da amostra coletada, podemos então saber exatamente de onde veio a amostra na lavoura e, assim, executar um tratamento ou adubar exatamente naquele ponto graças ao GPS, o qual contém todos os dados necessários do ponto amostrado. De acordo com Queiroz, et al. (2000), a agricultura de precisão é a tecnologia cujo objetivo consiste em aumentar a eficiência, com base no manejo

7 diferenciado de áreas na agricultura. A tecnologia, que se encontra em constante desenvolvimento, modifica as técnicas existentes e incorpora novas técnicas que fornecem ferramentas aos especialistas em manejo agrícola. Segundo o site Macroprograma1 (2013), a Agricultura de Precisão não está relacionada somente ao uso de ferramentas de alta tecnologia, pois os seus fundamentos podem ser empregados no dia-a-dia das propriedades pela maior organização e controle das atividades, dos gastos e produtividade em cada área. O emprego da diferenciação já ocorre na divisão e localização das lavouras dentro das propriedades, na divisão dos talhões ou piquetes, ou simplesmente, na identificação de manchas que diferem do padrão geral. A partir dessa divisão, o tratamento diferenciado de cada área é a aplicação do conceito de Agricultura de Precisão. 4.1 Quando Surgiu a Agricultura de Precisão Acredita-se que o conceito de agricultura de precisão tenha surgido juntamente com o advento dos experimentos de uniformidade (uniformity trials), instalados em Rothamsted, Grã-Bretanha, em 1925, e com os estudos de acidez do solo na Universidade de Illinois, EUA, em Entretanto, seu desenvolvimento mais marcante no cultivo de grãos tem ocorrido nos últimos anos e coincide com o aparecimento de tecnologias variadas, como microcomputadores com maior capacidade de processamento de dados, aparelhos de GPS (Global Positioning System), monitoramento da produtividade de grãos, geoestatísticas e bancos de dados georreferenciados. As técnicas de manejo utilizadas por agricultores que adotam o ferramental da agricultura de precisão podem ser classificadas como aquelas que se baseiam no uso de mapas ou de sensores (MACHADO et al., 2004). 4.2 Como Funciona a Agricultura de Precisão A agricultura de Precisão inicia-se com o uso de um aparelho, o GPS, acoplado ao trator ou colheitadeira. Por meio de uma antena que se comunica com o satélite, ele emite as informações necessárias para se fazer uma agricultura de forma precisa. Esses aparelhos com base em um mapeamento de localização que se pode fazer das áreas de plantio, após a coleta e análise do solo em vários pontos da área plantada, dão as indicações e informações necessárias que aparecem impressas num

8 papel ou na tela do computador, o qual faz as superposições em cada área. A partir daí, um especialista realiza a análise final. (JAKUBASKO, 2004). A amostragem de solo - coleta de amostras de solo- é realizada com equipamentos sofisticados, os quais possuem receptores de satélite, retiram as amostras do solo, e armazenam os dados sobre o local exato da extração em computadores de bordo. Assim, os engenheiros agrônomos podem analisar o solo no ponto amostrado e apontar os respectivos níveis de nutrientes que apresenta. É a análise metro a metro do terreno (CUNHA, 2004). O mapeamento é como uma radiografia aérea da lavoura, hectare por hectare, com incrível precisão, e indica (pela análise de cada amostra de solo) se ele é ácido, onde há deficiências de nitrogênio, fósforo e potássio, onde há presença de alumínio em excesso, etc. Indica ainda se há maior ou menor infestação de ervas daninhas, se há ocorrência de pragas ou doenças, e em quais pontos as infestações são mais intensas. Com base nessas informações, é possível fazer-se o tratamento indicado, com precisão cirúrgica: quanto usar de calcário para a correção, que quantidade de adubo se requer ou quanto pulverizar em cada ponto do solo para controlar pragas, doenças ou ervas daninhas. Tudo isso é feito pelo aparelho de GPS, que transmite as ordens de forma precisa para o pulverizador ou para a plantadeira, sem a interferência do tratorista. Usado na colheita, tal aparelho apontará, pelo mapeamento, qual a produtividade que cada trecho de plantio possa ganhar, pela correção de eventuais erros de adubação ou nos tratos culturais. Dessa forma, teremos um histórico cumulativo a cada ano, das áreas que apresentam maior ou menor produtividade, e ainda, a possibilidade de pesquisar e entender as causas da variabilidade das diversas áreas, ou seja, os itens que influenciam no aumento ou na redução da produção e da produtividade (JAKUBASZKO, 2004)

9 4.3 Vantagens da Agricultura de Precisão são: Segundo Silveira, et al. (2004), As principais vantagens do sistema Conhecer os pontos de baixas e mínimas produtividades usando o GPS, ou seja, melhor conhecimento das melhores áreas dentro da fazenda, e também as mais deficientes relacionadas com a produtividade; Maximizar os retornos através da aplicação correta da informação gerada; e com as ferramentas certas, é possível realizar intervenções, reduzindo e distribuindo de forma mais eficiente os insumos da lavoura; Preservação do meio ambiente devido à redução de fertilizantes e agroquímicos, reduzindo o impacto ambiental; recursos hídricos. Maximização da qualidade, produtividade e retorno financeiro; Redução do orçamento agrícola com defensivos; Redução do custo de manutenção das máquinas; Fornecimento de dados concretos para tomada de decisão; Redução dos riscos de contaminação do lençol freático e demais De acordo com Cappeli (2003), utilizando os insumos de forma mais racional, é possível reduzir o impacto sobre o meio ambiente, através de aplicações localizadas de fertilizantes de herbicidas, tornando tais atividades mais sustentáveis. As técnicas de agricultura de precisão possibilitam um melhor conhecimento do campo de produção, permitindo, desta forma, tomadas de decisões melhor embasadas. Com isso, tem-se uma maior capacidade e flexibilidade para a distribuição dos insumos nos locais e tempo em que são mais necessários, minimizando os custos de produção. A uniformidade na produtividade é alcançada pela correção dos fatores que contribuem para sua variabilidade obtendo-se, com isso, um aumento global da produtividade. A aplicação localizada dos insumos necessários para sustentar uma alta produtividade contribui com a preservação do meio ambiente, já que estes insumos são aplicados somente em locais, quantidades e tempo necessário (CAPPELI, 2003).

10 4.4 Clico da Agricultura de Precisão A agricultura de precisão é um processo contínuo que trará mais benefícios à medida que o volume de informações aumente: da produtividade; Podemos definir o ciclo da seguinte forma: 1º - Colheita com máquina dotada de sensores e receptores de GPS; 2º - Geração de análise de produtividade; 3º - Análise do solo e outros fatores para busca das causas da variação 4º - Aplicação de fertilizantes e corretivos em taxas variáveis de acordo com os resultados da análise; 5º - Plantio em taxas variáveis conforme o potencial produtivo da região analisada em cada parte da lavoura; doenças, insetos, etc; 6º - Acompanhamento da lavoura para mapeamento de invasores, 7º - Aplicação localizada de defensivos agrícolas variando as taxas de acordo com o mapeamento realizado na etapa 6. Aplica-se mais ou menos produtos químicos em função da intensidade de infestação; GPS. 8º - Nova colheita com máquinas dotadas de sensores e receptores de 4.5 Impacto da Agricultura de Precisão Existem duas áreas onde se espera que a agricultura de precisão tenha impacto: Lucratividade: a agricultura de precisão permite intenso acompanhamento e sintonia de produção agrícola. Os produtores podem fazer análises econômicas baseadas na variabilidade da produtividade da cultura numa gleba para obter uma estimativa precisa do risco envolvido. Sabendo dos custos de insumos envolvidos na produção, os produtores podem calcular também o retorno monetário sobre os custos para cada hectare. A análise econômica da agricultura de precisão tem sido problemática por ser uma tecnologia de informação. Análises usuais de custobenefício e investimento captam todo o impacto de um investimento em tecnologia da

11 informação, tal como se observa em agricultura de precisão, pois a lucratividade de um sistema de manejo da informação (SMI) aperfeiçoado e intensamente utilizado provém de uma tomada de decisão gerencial aperfeiçoada em todo o sistema de produção e não apenas a partir de melhorias em eficiências facilmente observáveis num ponto específico da propriedade rural (MACHADO, et al. 2004). Meio Ambiente: Rígidas leis ambientais já estão em vigor na Dinamarca, Alemanha, Austrália, Grã-Bretanha e EUA. Estas leis vêm obrigando agricultores a reduzir significativamente o uso de agroquímicos (ex. adubos nitrogenados). Como a agricultura de precisão pode oferecer meios para a aplicação mais criteriosa e objetiva, registrando todos os tratamentos no campo em escalas métricas, pode-se assim auxiliar na destas leis. Entretanto, muito ainda precisa ser feito para se medir sistematicamente e quantitativamente os benefícios ambientais da agricultura de precisão (SILVA et al. 2004). 4.6 Princípios A Agricultura de Precisão tem por princípio básico o manejo da variabilidade no espaço e no tempo (COELHO, 2003). De acordo com o site portaldoagricultorrural (2013), a Agricultura de Precisão estabelece condições ideais às espécies cultivadas na agricultura, seja ela química, física ou biológica, utilizando-se da Geoestatística.No Brasil, prevalece a estratégia relacionada ao gerenciamento da adubação das lavouras com base apenas em amostragem georreferenciada de solo. O aumento do uso das tecnologias e ferramentas utilizadas na Agricultura de Precisão pode aperfeiçoar o uso dos insumos agrícolas, reduzir os impactos ambientais da produção, aumentar a lucratividade do produtor, melhorar a gestão de sua unidade produtiva e ganhar em competitividade e sustentabilidade. Neste sentido, inovações tecnológicas têm surgido para possibilitar novas formas de medição das diferentes variáveis e numerosos equipamentos vêm sendo desenvolvidos para avaliar a extensão da variabilidade de determinada propriedade ou característica de solo ou da cultura. Entretanto, em sistemas agrícolas de baixo insumo, princípios da Agricultura de Precisão podem ser identificados sem haver grandes investimentos financeiros. A título de exemplo, na colheita do chá (Camelia

12 Sinensis), uma pessoa era designada para a colheita em um determinado talhão. Ao término da colheita, cada saco era pesado e identificado por talhão. Dessa maneira, foi possível aos agricultores monitorarem a produtividade de cada talhão e, após constatação de talhão com produtividade baixa, tentava-se identificar as causas para a baixa produtividade. Trata-se de um monitoramento rudimentar, mas também considerado como uma agricultura de precisão de baixo nível tecnológico comparado a uma propriedade onde a lavoura de chá era mapeada, utilizando-se sistema de posicionamento global diferencial em tempo real, com subsequente modelagem da lavoura utilizando-se programa ArcInfo, (MACHADO, et al. 2004). 5 TECNOLOGIAS 5.1 Sistemas de Informações Geográficas SIG O SIG tem como função o armazenamento e processamento de banco de dados, e proporcionando a análise de informações de um mesmo local (COELHO, 1997). Segundo Rocha & Lamparelli (1998), os sistemas que compõem o SIG podem ser divididos em: Sistemas de entrada de dados: sistema de processamento digital de imagens (PDI), digitalização de mapas, sistemas de posicionamento global (GPS), dados tabulares (planilhas eletrônicas) e dados estatísticos; Sistemas de armazenamento de dados: banco de dados espaciais (mapas digitais) e banco de dados de atributos (alfanuméricos); Sistemas de análises de dados: sistemas de análise geográfica (operações algébricas), sistema de análise estatística e sistema de gerenciamento de banco de dados (SGBD); Sistemas de saída de dados: sistema de exibição cartográfica (saída de mapas para a tela, impressora, plotter e arquivos digitais). Sano et al. (1998) comentam que os questionamentos dos produtores rurais sobre o aproveitamento de suas áreas e a estruturação das informações ambientais seriam facilitadas por intermédio de um sistema de informação geográfica (SIG), e pelo armazenamento, consulta, manipulação e análise dos dados.

13 5.2 Global Position System (GPS) O advento da Era Espacial marcou uma mudança radical em muitas ciências, e em particular, nos métodos de posicionamento. O GPS - Global Positioning System é um sistema projetado para fornecer o posicionamento instantâneo, bem como a velocidade de um ponto sobre a superfície da Terra ou próximo a ela. Este sistema foi desenvolvido pelo Departamento de Defesa dos EUA, originalmente criado com fins militares estratégicos. A partir de meados da década de 70, o seu uso foi estendido para aplicações civis, tendo passado por uma contínua evolução desde então, principalmente no que diz respeito aos equipamentos eletrônicos e programas computacionais. Representa atualmente uma nova alternativa de posicionamento para a Cartografia e ciências afins, tendo o uso do GPS crescido significativamente em aplicações nas atividades agrícolas e florestais. Os EUA têm se destacado pelo pioneirismo e pelos múltiplos tipos de emprego nessa área, sendo que no Brasil, face à extensão territorial e a escassez de informações de georreferenciamento, o GPS mostra-se um recurso particularmente promissor. Mesmo diante de sua ampla aplicação, algumas indagações ainda necessitam ser respondidas antes do seu uso generalizado (BAIO 2000). O GPS começou a ser utilizado na agricultura em 1984 na Dinamarca e hoje são 24 satélites em órbita repassando informações que são usadas pelos produtores. Os aparelhos mais comuns, apesar de precisos, ainda mantêm uma variação de 7 a 10 metros em comparação com a posição real. Para que esse erro seja minimizado, o produtor é obrigado a comprar os sinais de empresas que oferecem uma correção diferenciada, que faz com que essa variação não ultrapasse 1 metro (SITE INTEGRADA, 2005) Princípios de Funcionamento Vettorazzi, et al.(1994) também comenta que de uma maneira muito resumida, pode-se dizer que o posicionamento por meio do GPS baseia-se na triangulação a partir de satélites. Para essa triangulação, o sistema determina a distância receptor-satélite, através do tempo que um sinal de rádio leva, a partir de sua saída do satélite, para chegar ao receptor, o que é feito por meio de uma correlação dos códigos gerados e recebidos, onde, através da geração simultânea e sincronizada de sinais

14 idênticos pelo satélite e pelo receptor, determina-se a defasagem entre os sinais e a diferença de tempo em que o sinal demorou em percorrer a distância receptor-satélite. Para completar o cálculo da posição do receptor GPS, é necessário ainda o conhecimento da posição no espaço de cada satélite utilizado na triangulação, bem como os fatores para a realização da correção dos efeitos provocados pela atmosfera terrestre e atraso no sinal. O cálculo da posição de um ponto através do GPS, em termos de coordenadas X, Y e Z, inicia-se pela determinação das distâncias do ponto onde está o receptor GPS a pelo menos três satélites e de posse do posicionamento exato dos satélites no espaço naquele determinado momento, onde é possível realizar a triangulação, que a situação reduz a apenas duas as possibilidades das coordenadas do ponto em que o receptor está. Através de programação computacional, os receptores distinguem entre as duas possibilidades, a posição correta, uma vez que uma das duas posições é normalmente absurda. Mas como o relógio do receptor (quartzo) é menos exato do que o relógio do satélite (atômico), não há uma sincronia perfeita entre ambos, e como o cálculo do posicionamento depende da sincronia dos mesmos, há uma defasagem de tempo no relógio do receptor, o que poderia afetar a posição a ser determinada, a menos que uma medida extra, seja determinada, anulando o efeito da defasagem do mesmo. Assim, há a necessidade de pelo menos quatro satélites para a determinação das coordenadas X, Y e Z. Por necessitar do posicionamento exato dos satélites no espaço, qualquer variação mínima da órbita de cada um dos 24 satélites é monitorada constantemente pelo Departamento de Defesa dos EUA e corrigida em seguida Aplicações Em função da sua disponibilidade, o GPS tem sido o mais utilizado e passou a representar uma ferramenta com contribuições inovadoras na agricultura. Nesse caso, é utilizado, comumente, em atividades que demandam posicionamento com distintos níveis de acurácia para diferentes aplicações associadas às investigações georreferenciadas e intervenções localizadas, as quais visam ao máximo aproveitamento dos recursos e insumos e minimização de efeitos indesejáveis ao ambiente dando sustentação às técnicas conhecidas como Agricultura de Precisão (Motomiya et al., 2009). O GPS também passou a ser intensamente utilizado como recurso de orientação

15 e guia para veículos agrícolas (Bergtold et al., 2009; Silva et al.,(2011), como sensor de velocidade em veículos agrícolas (Molin et al., 2005), dentre outros. Hoje há uma gama muito grande de modelos e especificações de GPS. Para a agricultura de precisão, existe uma linha de GPS com portas de comunicação por onde são enviadas as informações de posicionamentos, as quais são coletadas através de um computador com programas específicos. Os satélites enviam sinais continuamente, contendo sua posição e também uma medida de tempo. O receptor mede o tempo para que o sinal percorra a distância entre o satélite e a antena desse receptor. Esse tempo é utilizado para calcular a distância que está a antena de cada satélite. Para este cálculo é utilizada a constante de velocidade da luz que é aproximadamente de m/s. O receptor mede o tempo que o sinal levou para chegar até ele e calcula assim, a distância do satélite. 5.3 Sistemas de Informação para a Agricultura de Precisão Os Sistemas de Informação para a agricultura de precisão frequentemente dependem do tratamento de grande quantidade de informação, usualmente proveniente de fontes heterogêneas, o que torna essa categoria de sistema bastante complexo. Um grande número de programas de computador tem sido proposto e utilizado para tratar a enorme quantidade de dados, os quais são colocados sob pontos de discussão e de problemas. Para atacar tal fato, está sendo proposta uma arquitetura baseada em componentes e serviços (Web Services) para o desenvolvimento de sistemas para esses domínios e um modelo de banco de dados espaço-temporal de suporte de apoio à decisão sobre a trafegabilidade de máquinas em campo, em sistemas de plantio direto, baseado em lógica fuzzy. 6 CONCLUSÃO A agricultura de precisão tende a se tornar cada vez mais comum nas propriedades rurais. As tecnologias hoje existentes já permitem que se tenha um grande conhecimento das variabilidades encontradas entre as diferentes áreas da propriedade, o que já proporciona a tomada de decisões com base em dados mais precisos. A introdução do conceito de agricultura de precisão em propriedades onde se tem como objetivo, maximizar os lucros e minimizar os danos ambientais é

16 imprescindível. Com o advento deste conceito, ter-se-á um controle maior sobre as possíveis causas na redução da produtividade e/ou dano ambiental. A agricultura de precisão necessita de um maior número possível de informações para que possa ser implantada com sucesso. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS AMBIENTE BRASIL on-line. Agricultura Orgânica. Disponível em: < onteudo=./agropecuario/agrinatural.html#topo> Acesso em: 20 ago BAIO, Fábio Henrique Rojo. GPS na Agricultura. Disponível em: < Acesso em: 20 ago BERGTOLD, J. S.; RAPER, R. L.; SCHWAB, E. B. The economic benefit of improving the proximity of tillage and planting operations in cotton production with automatic steering. Applied Engineering in Agriculture, v.25, p BUENO. Conceitos, Históricos e Divisões da Agricultura. Instituto Federal Goiano, Campus Iporá GO CAPPELI, Nelson Luis. Agricultura Brasileira e o Fenômeno da Globalização. Disponível em: < Acesso em: 15 ago CIRANI, C. B. S., MORAES, M. A. D. DE Inovação na indústria sucroalcooleira paulista: os determinantes da adoção das tecnologias de agricultura de precisão. Rev. Econ. Sociol. Rural, Dez. 2010, v.48, n.4, p COELHO, A. M. Agricultura de precisão: manejo da variabilidade espacial e temporal dos solos e das culturas. Tópicos em Ciência do Solo, Viçosa, v. 3, p COELHO, J. L. Agricultura de Precisão: tendências e desafios. Notesalq, v.5, n.10, p.4-5, abril CUNHA, Cláudio. Agro Brasil. Disponível em: < Acesso em: 5 set INTEGRADA on-line. GDT Apresenta Agricultura de Precisão. Disponível em: < html> Acesso em: 15 ago

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