Agricultura de Precisão

Transcrição

1 Agricultura de Precisão José P. Molin ESALQ/USP

2 O que é Agricultura de Precisão? AP é gerenciar o sistema de produção considerando a variabilidade espacial (e temporal) das lavouras......e tirar proveito dessas desuniformidades......sempre que elas forem relevantes.

3 Milho

4 AP envolve um conjunto de possíveis estratégias de gestão: otimizar (reduzir?) o uso de insumos aumentar a produtividade melhorar a qualidade do produto aumentar a lucratividade

5 Como se pratica AP, hoje, no Brasil: Gerenciamento (com ajuste fino) da correção e adubação do solo via aplicação em taxas variáveis, basicamente de calcário, potássio, fósforo e gesso Com base em amostragem georreferenciada ( em grade ) Considerando apenas o solo!

6 Lei de Liebig (dos Mínimos), ampliada e georreferenciada, que visa regularizar os teores no solo... mas a própria Lei dos Mínimos tem sido restrita à química do solo! Outros fatores de produção devem ser lembrados: compactação do solo pragas doenças densidade populacional

7 Variabilidade dos teores de fósforo no solo de um talhão de milho de 180 ha

8 Linsley & Bauer (1929)

9 O planejamento da amostragem a grade amostral Linsley & Bauer (1929)

10 Os dados mapeados A legenda Linsley & Bauer (1929)

11 O mapa de dados interpolados isolinhas A legenda Linsley & Bauer (1929)

12 O mapa de dados interpolados isolinhas coloridas A legenda Linsley & Bauer (1929)

13 Outros estudos de casos Linsley & Bauer (1929)

14 Depois desse fato, o próximo registro do uso de amostragem georreferenciada para a geração de mapas interpolados de teores de atributos químicos do solo (usando geoestatística) é de 1988, pelo Prof. David Mulla, Minneapolis.

15 O que mais pode ser feito: Gerar mais e melhores dados para gerenciar o sistema e não apenas a fertilidade do solo! Aceitar o fato e assumir o desafio de que a variabilidade espacial das lavouras é algo mais complexo do que mapear e intervir em P, K, Ca e Mg.

16 Recursos já disponíveis Mapeamento das produtividades Relevo Uso de sensores: Planta Imagens (orbitais, aéreas...) Sensores ópticos Solo Condutividade elétrica

17 Qual o objetivo final? Voltando à definição de AP: gerenciar o sistema de produção consideração a sua variabilidade espacial e temporal A forma mais racional de fazê-lo é administrando sub talhões (unidades de gestão diferenciada - UGD)

18 Unidades de gestão diferenciada ( zonas de manejo ) Unidades de gestão diferenciada são áreas delimitadas como de mínima variabilidade dos fatores utilizados na sua demarcação, dentro de um talhão. E os fatores? mapas de produtividade biomassa (por imagem ou sensor embarcado) condutividade elétrica do solo mapa pedológico relevo

19 Unidades de Gestão Diferenciada (UGD)

20 Safrinha 2002 Safrinha 2003 Produtividades Normalizadas 0 a 40% da média 40 a 85% da média 85 a 105% da média 105 a 150% da média + 150% da média Safra 2005 Safrinha 2006

21 4 Todos

22 X 4 Todos Somente safrinhas

23 Todos Somente safrinhas

24 Unidades de gestão diferenciada em função das produtividades médias normalizadas: , 2 e 3 alta produtividade 4 baixa produtividade 3

25 Milho Safrinha 2006 (kg/ha) Lucro (R$/ha) Valores atualizados para 2014: R$ 20,00/saco Custo: R$ 750,00/ha

26 Condutividade Elétrica NDVI Mapa de Produtividade Clusters POVH, 2011

27 Condutividade Elétrica do Solo ALLRED, B et al., (2008)

28 Sensor por contato VerisThecnologie

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31 Condutividade elétrica do solo por contato Trabalho realizado em 2002 no Paraná

32 Nem sempre é assim tão simples... Milho 2009 Milho 2010

33 Sensor por indução Vertical - até 0,30m Horizontal - até 1,20m

34 EM38-MK2 Geonics

35 Orbital Biomassa - níveis de aquisição de dados Aéreo (avião) Aéreo ( VANT ) Terrestres

36 Exemplo de reflectäncia de uma cultura Região do Visível Região do Infravermelho Próximo

37 A utilidade da refletância na agricultura 0,6 0,5 0,4 Aumenta pelo aumento de biomassa Suprimento de N 200 kg/ha 120 kg/ha 60 kg/ha 0,3 0,2 0,1 Diminui com o amento do conteúdo de clorofila 0 IR Comprimento de onda, nm IR Fonte: Adaptado de Yara N response trial 1994.

38 Sensores dedicados Sensores multiespectrais passivos WERNER, A. (2008)

39 Yara N-Sensor

40 N-Sensor ALS Yara

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42 Biomassa predita versus real para 2009/10 e 2010/11 Real Biomassa (kg ha -1 ) y = x R² = cm 30 cm 40 cm 50 cm 60 cm Linear (20-60) Linear ("1/1") Biomassa predita (Kg ha -1 ) PORTZ, 2014

43 Real extração de nitrogênio (kg ha -1 ) Nitrogênio predito versus real para 2009/10 e 2010/ y = x R² = cm 30 cm 40 cm 50 cm 60 cm Linear (20-60) Linear ("1/1") Extração predita de nitrogênio (Kg ha -1 ) PORTZ, 2014

44 Aplicação de N governada por sensores ópticos SCHEPERS, J. (2007)

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46 Castro, PR, 2009

47 Desafios variabilidade de MO no solo variabilidade da capacidade de retenção de água no solo incidência de pragas e doenças resposta dos diferentes híbridos

48 Novas tendências Aumenta a largura das semeadoras e desaparecem as adubadoras...

49 A adubação em superfície toma conta a partir de adubadoras a lanço...

50 E a população variável... Em princípio acredita-se que deve ser regida pelo potencial de resposta das diferentes regiões de um mesmo talhão O desafio é a delimitação dessas regiões as UGDs ABpro < 95% da média, Área de transição, valores de 95% a 105% da média APro > 105% da média

51 UGD Baixa produtividade UGD Alta produtividade

52 Produtividade (kg ha -1 ) R² = 0,9981 R² = 0,9917 R² = 0, UGD APro Região de transição UGD BPro População de plantas (pl ha -1 ) Efeito da população de plantas na produtividade de milho em diferentes UGD. Média de quatro híbridos (Exp. 02, MS).

53 Produtividade (kg ha -1 ) UGD de BPro UGD de APro População de plantas (pl ha -1 ) H 1 R 2 =0,95 H 2 R 2 = 0,9999 H 3 R 2 = 0,9999 H 4 R 2 = 0, População de plantas (pl ha-1) H 1 R 2 =0,9999 H 2 R 2 = 0,996 H 3 R 2 = 0,9999 H 4 R 2 = 0,9999 Efeito da população de plantas na produtividade de milho em diferentes UGD. Média de quatro híbridos (Exp. 02, MS).

54 Estratégia AgChem

55 Estratégia AgChem

56 Calibração do sensor Dose de N (kg N/ha) máxima dose de N ponto de corte de biomassa Mínima dose de N parcela de referência Máxima dose de N mínima dose de N sensor value Fonte: Yara

57 Agricultura de Precisão José P. Molin ESALQ/USP OBRIGADO!