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Agricultura de precisão:
Máquinas
Alunos:
Prof. Dr. João Guarnetti dos Santos Disciplina: Maquinas Agrícolas Curso: Eng. Mecânica Data: 30/11/
Sumário
- Resumo...............................................................................................
- Introdução...........................................................................................
- Conceitos sobre Agricultura de Precisão............................................
- (^) O processo...........................................................................................
- O GPS - Global Positioning System………………………............... 5.1. O que é e como funciona.................................................................. 5.2. O erro do GPS..................................................................................
- Maquinas e equipamentos para a agricultura de precisão................... 6.1. O Sistema ASF – CASE e a colheitadeira Axial Flow série 2300... 6.2. Os Produtos e sistemas da John Deere............................................. 6.2.1. Piloto Automático (AutoTrac)...................................................... 6.2.2. Base RTK (StarFire RTK)............................................................. 6.2.3. Mapa de Produtividade (Harvest Doc)..........................................
6.2.4. Monitor de Colheita (Harvest Monitor)........................................
- Conclusão............................................................................................
- Referências Bibliográficas..................................................................
1. Resumo
Neste trabalho é apresentado a definição de agricultura de precisão, descrevendo o processo bem como os equipamentos utilizados.
2. Introdução
Com a globalização da economia e a competitividade de preço dos produtos agrícolas, surgiu a necessidade de se obter níveis de competitividade internacionais. Além disto, a busca pela conservação dos recursos naturais impõe à atividade agrícola novos métodos e técnicas de produção, aliados à eficiência e ao maior controle dos resultados obtidos no campo, em relação ao que se pratica hoje. Além disso, a agricultura moderna está relacionada ao plantio de extensas áreas de monocultura, e um dos principais problemas que reflete diretamente na produtividade agrícola de extensas áreas é a distribuição inadequada de calcário, semente, adubo, herbicida e inseticida no terreno. Este fato tem acarretado zonas de baixa produção de grãos e cereais dentro da área cultivada. Como uma resposta para minimizar estes problemas e com o avanço da tecnologia, foi possível que satélites, computadores e sensores auxiliassem a agricultura. Surgiu então um novo sistema de produção que, há alguns anos já é utilizada pelos agricultores de países de tecnologia avançada, chamado de Precision Agriculture, Precision Farming, e no Brasil de Agricultura de Precisão. Este sistema vem resgatar a capacidade de conhecer cada metro quadrado da lavoura, que foi perdido à medida que as áreas cultivadas foram crescendo.
Fig. 1- Esquema ilustrativo de um sistema de agricultura de precisão.
Após as análises das amostras do solo coletado, das plantas daninhas, entre outras amostras, o agricultor terá mapas que traduzem a fertilidade da área, a ocupação das plantas daninhas e muitos outros mapas como, umidade, pH, estrutura e drenagem do solo, densidade de plantas e estágio de crescimento e área em metros quadrados e não em hectares como vem sendo feito até agora. O mapa de produtividade é interpretado, obtendo-se assim o diagnóstico correto (concentração de nutrientes, umidade, ocorrência de doenças, etc...) da situação de cada parte da lavoura. Já o mapa fertilidade do solo indica o teor da cada nutriente no solo em cada ponto da área cultivada, permitindo identificar onde existe ausência ou excesso de nutrientes necessários ao desenvolvimento das plantas. Depois da análise e interpretação dos mapas de produtividade e fertilidade, além de outras informações, confeccionam-se os mapas para aplicação localizada dos insumos. Estes mapas indicam qual insumo, quantidade, e posição exata para aplicação. A grande vantagem é que ao invés de calcular, por uma média, o quanto a área a ser cultivada necessita de sementes, calcário, adubo, herbicida e inseticida, o agricultor vai poder aplicar apenas a quantidade necessária para cada diferente zona do terreno. Todos estes dados são armazenados num cartão magnético, que será lido por computadores instalados nos tratores e máquinas de aplicação localizada. Na terceira etapa serão utilizadas máquinas agrícolas com a capacidade de aplicar os insumos em taxa variável ao longo do talhão, de forma automática, e levando em conta a sua posição no campo, através de controladores de aplicação inteligentes conectados ao GPS, que seguem as instruções estabelecidas nos mapas confeccionados com a recomendação da aplicação detalhada para cada ponto do terreno gerados na etapa anterior, e informa à semeadora ou adubadora a quantidade e momento exato em que ela deve despejar os insumos no solo. Um exemplo é o caso da semeadora que quanto mais fértil for aquele trecho do terreno, menos sementes serão lançadas e vice-versa. Diversas máquinas com essa capacidade já estão disponíveis no mercado e estão em franca evolução tecnológica. Os insumos aplicados podem ser sementes, pesticidas, fertilizantes, corretivos, defensivos e outros.
5. O GPS - Global Positioning System
5.1. O que é e como funciona
GPS é um sistema que conta com 24 satélites, sendo 3 reservas, denominados satélites NAVISTAR e que estão distribuídos em 6 órbitas
distintas, a uma altitude aproximada de 20 mil km. Com esta configuração em qualquer ponto da superfície da Terra há no mínimo 4 satélites acima da linha do horizonte 24 horas por dia. Esse sistema foi projetado para fornecer o posicionamento instantâneo e a velocidade de um ponto sobre a superfície da Terra ou próximo à ela. Foi desenvolvido pelo Departamento de Defesa dos EUA, originalmente criado com fins militares estratégicos. A partir de meados da década de setenta 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. Representando 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. Com esta triangulação a partir de satélites, o sistema determina a distância entre um receptor (antena) e o 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 através de uma correlação dos códigos gerado e recebido, onde através da geração simultânea e sincronizada de sinais idênticos pelo satélite e pelo receptor, se determina a defasagem entre os sinais e assim determina-se a diferença de tempo em que o sinal demorou para percorrer a distância receptor-satélite.
5.2. O erro do GPS
O sinal do satélite GPS possui um erro que deve ser corrigido, caso contrário, o erro no posicionamento vai estar entre 5 a 10 m. Esse erro pode ser corrigido através de vários métodos disponíveis no mercado, podendo ser corrigido para uma precisão de ate +ou- 2,5cm, dependendo da exigência da aplicação.
Fig. 2. Esquema do GPS
6. Máquinas e equipamentos para a agricultura
de precisão
6.1. O Sistema ASF – CASE e a colheitadeira
Axial Flow série 2300
O aproveitamento é de até 100% da área plantada. Os equipamentos onde se pode instalar esse sistema são: pulverizador 4720 e trator 8420.
Fig. 3. Componentes de um sistema de agricultura de precisão em um trator
6.2.2. Base RTK (Star Fire RTK)
A base RTK é o melhor padrão de precisão que existe, podendo chegar a 1 cm de precisão. Este equipamento é necessário em várias atividades como o plantio de algodão de dia e noite para colheita com qualquer número de linhas e pode ser utilizado em operações como a sulcação da cana, aproveitando ao máximo o campo de produção e facilitando a colheita mecanizada, ou na utilização de diversas máquinas ao mesmo tempo em uma frente de trabalho utilizando uma correção extremamente precisa.
Fig.4. Base RTK
6.2.3. Mapa de Produtividade (Harvest Doc)
O Mapa de Produtividade produz informações detalhadas da produtividade do talhão e dá parâmetros para diagnosticar e corrigir as causas de baixas produtividades em algumas áreas do talhão e/ou estudar o por quê de que em algumas áreas a produtividade é elevada. Além disto, o sistema faz os registros dos talhões, das variedades, das descargas, dos tempos e todas as informações da colheita que poderão ser utilizadas posteriormente. O sistema do Mapa de Produtividade gera os mapas (kg/ha ou sc/ha) através da localização dada pelo GPS e mais as informações disponibilizadas pelos sensores instalados na máquina, como o sensor de produtividade e o sensor de umidade. Este equipamento pode ser utilizado nas Colheitadeiras STS e nas colheitadeiras de Algodão 9986 e 9996.
Fig.5 Exemplo de mapa de prdutividade Fig. 6.Colhedora de cana com equipamentos instalados.
6.2.4. Monitor de Colheita (Harvest Monitor)
Este monitor de colheita fornece leituras precisas da produtividade e da umidade dos grãos durante a colheita, através de sensores instalados na colheitadeira. Proporcionando informações ininterruptas e instantâneas a respeito da colheita, como, por exemplo, variações de produtividade instantânea, leituras de umidade e área colhida.
O sensor de produtividade realiza medições instantâneas de todo o fluxo de grãos de acordo com um sensor de impacto. O sensor de umidade converte a produção colhida em sacas secas/ha. Este sensor foi desenvolvido especificamente para as colheitadeiras John Deere, sem nenhuma adaptação, o que lhe proporciona uma maior confiabilidade.
Fig.7. Colheitadeira STS
7. Conclusão
A agricultura de precisão é uma tecnologia que proporciona o melhor aproveitamento da área disponível para a produção, preservando as condições de plantio do solo, podendo assim gerar maior rentabilidade. Por ser uma tecnologia nova no mercado ainda requer um grande investimento inicial, porém por estar em constante inovação a tendência é se popularizar cada vez mais, tendo cada vez mais produtos e opções no mercado.
8. Referências Bibliográficas
- www.webrural.com.br
- www.embrapa.br
- www.agriculturadeprecisao.gov.br
- www.johndeere.com.br
- www.unicamp.br
