Agricultura 4.0: tudo o que você precisa saber

Agricultura 4.0: tudo o que você precisa saber

Há décadas, a tecnologia tem contribuído com soluções disruptivas que modificaram os processos nos mais diversos setores da economia. E o agronegócio não poderia ficar de fora. O trabalho rural passou por muitas evoluções, e agora estamos na chamada Agricultura 4.0. Já ouviu falar?

Da biotecnologia à alta conectividade, as novas ferramentas digitais modificam e otimizam todas as etapas do ciclo produtivo. Isso traz maior produtividade, redução de custos, agilidade e segurança alimentar para o campo.

Preparamos este material que serve como um verdadeiro dossiê sobre os principais métodos, técnicas e equipamentos utilizados pela Agricultura 4.0. Entenda como essa revolução pode fazer a diferença no seu negócio!

O que é a agricultura 4.0?

A Agricultura 4.0 refere-se a um conjunto de tecnologias digitais de ponta integradas e conectadas por meio de softwares, sistemas e equipamentos capazes de otimizar a produção agrícola, em todas as suas etapas. Para entender como chegamos a esse ponto, vamos lembrar algumas evoluções pelas quais o trabalho rural passou!

As evoluções na produção rural

Sabemos que a natureza é a principal fonte de recursos para a vida humana. Por isso, a partir do momento em que o homem abandonou sua vida nômade e fixou residência, ele passou a produzir seu próprio alimento por meio do cultivo da terra. A princípio, as técnicas primitivas eram manuais, o que limitava os resultados.

Com o tempo, o trabalhador rural foi agregando ao manejo ferramentas que facilitavam e aceleravam a produção. Até o século 18, era predominante o uso de bois e cavalos como força de tração de arados de madeira. A semeadura era feita à mão, o cultivo com enxadas etc. Tudo isso ainda limitava bastante a produtividade.

A grande evolução se deu em resultado da Revolução Industrial, no século 18, que gerou as grandes indústrias nas metrópoles, mas também contribuiu para a criação de tecnologias aplicadas ao trabalho rural. À época, eram enormes veículos movidos a vapor, que podiam chegar a pesar cerca de 20 toneladas. Eles podiam elevar significativamente a agilidade na realização de tarefas. Esse processo de inserção de máquinas na agricultura ficou conhecido como Mecanização do Campo.

Porém, foi somente na virada para o século 20, com a introdução do motor de combustão, que as mudanças mais drásticas ocorreram. A tração animal foi substituída por máquinas a gasolina. Isso combinado com os avanços em pesquisas de defensivos e fertilizantes.

Os novos tratores que substituíram os enormes modelos movidos a vapor eram, então, os responsáveis por rebocar e reabastecer semeadeiras, colheitadeiras, pulverizadores, entre outras máquinas que aumentaram a produção em um nível nunca antes visto. Assim, a mecanização passou a acompanhar o trabalhador rural em todas as etapas do ciclo produtivo, desde a preparação do solo para o cultivo até a manutenção da lavoura e a colheita.

As pesquisas, porém, não pararam por aí. Surgiu a Tecnologia da Informação e Comunicação (TIC).

A tecnologia da informação

A tecnologia da informação acolhe um conjunto de ferramentas e recursos tecnológicos que é aplicado de modo integrado para cumprir um objetivo em comum. Isso envolve componentes de software e hardware que funcionam para facilitar a comunicação e processos no âmbito virtual.

Com o advento da internet a partir dos anos 90, as TICs se expandiram exponencialmente, uma vez que o potencial de integração evoluiu de modo antes inimaginável. O resultado foi a criação de uma série de sistemas e plataformas que elevou a produtividade em diversos campos, inclusive na agricultura.

O surgimento de tecnologias digitais aplicadas ao campo

Surge, então, a Agricultura 4.0, termo derivado da Indústria 4.0, que remete à digitalização dos processos de produção. Esse fenômeno vai além da simples mecanização do campo. As operações e decisões passam a ser orientadas com base em dados retirados do clima, da terra, da lavoura etc.

Além disso, os diversos dispositivos conectados e integrados permitem a automação dos processos. Isso está intimamente relacionado ao conceito de IoT (Internet of Things). Com isso, equipamentos e profissionais trabalham de modo conectado e otimizado.

Dentro dessa nova visão e com o uso das novas tecnologias digitais, a Agricultura 4.0 reúne 4 aspectos principais:

  • gestão baseada em dados;
  • produção a partir de novas ferramentas e técnicas;
  • sustentabilidade;
  • profissionalização.

A Agricultura 4.0 adota recursos computacionais de alto nível tecnológico, sensores, comunicação entre máquinas (M2M), nuvem, técnicas de análise e conectividade entre dispositivos móveis para gerar e processar um enorme volume de dados que servirão de base para a tomada de decisões.

Se tudo ainda está muito abstrato, entenda os métodos dentro da Agricultura 4.0 que já estão sendo adotados!

Quais são os métodos já adotados?

Os métodos usados hoje lançam mão de equipamentos, pesquisas e sistemas que orientam o gestor rural em suas decisões, além de otimizar as operações na lavoura. Conheça alguns deles!

Análise do clima

Os resultados do campo estão intimamente ligados a fatores climáticos. O clima afeta todas as etapas do desenvolvimento das culturas, bem como a relação das plantas com a fauna presente no talhão, que impacta a ocorrência ou não de doenças e pragas na plantação.

Assim, a coleta organizada e frequente dos dados meteorológicos é muito valiosa para a atividade agrícola. Essa prática favorece diversas operações no campo, com o preparo do solo, a adubação, a semeadura, a irrigação, a colheita etc.

Dentro desse contexto, a Embrapa desenvolveu um sistema de informações chamado Agritempo, disponibilizado tanto em versão web quanto em aplicativo para ser instalado em dispositivos móveis com sistema Android.

Um dos recursos do sistema é o fornecimento de dados para o Zoneamento Agrícola de Risco Climático (Zarc) — ferramenta de gestão de riscos na agricultura. O objetivo é reduzir ameaças referentes às perdas da produção por causa de fenômenos climáticos. Além disso, com os dados, é possível que cada cidade identifique o melhor período para plantar as culturas, conforme os tipos de solo e o ciclo dos cultivares.

Drones

Os drones abarcam um sistema de computador, um GPS e uma câmera. São capazes de fazer sobrevoos bem precisos para mapear grandes propriedades, sem tripulantes e controlados remotamente do chão.

Essas câmeras tiram fotos e realizam filmagens em alta definição a uma altura de até 60 metros. A autonomia de voo é de cerca de 40 minutos, o que permite registrar imagens em uma área de 40 hectares. A uma altura de 300 metros, um drone consegue capturar imagens de 6 hectares em uma única foto.

Essas imagens podem ser usadas para detectar problemas na plantação, como doenças, falhas, plantas voluntárias, deficiência na irrigação etc.

GPS

O GPS é um dispositivo que combina informações sobre latitude e longitude das propriedades rurais. Quando acoplado a máquinas, abre um enorme leque de possibilidades de automação e análise gerencial. Veja alguns exemplos!

Piloto automático

Aqui o GPS atua junto com outras tecnologias, como sensores, válvulas eletro-hidráulicas e acelerômetro, para automatizar o direcionamento de máquinas agrícolas na lavoura durante sua operação. Esses veículos autônomos trazem grandes impactos positivos para a agricultura.

Isso não significa que o operador vai ser dispensado. Na verdade, o sistema serve como uma ferramenta que funciona sob a supervisão do profissional. Por meio do piloto automático, a janela de plantio fica mais extensa, uma vez que a máquina consegue operar durante mais horas, inclusive durante a noite.

Ademais, a automação contribui para uma precisão maior quando defensivos são aplicados, além de dar maior agilidade às manobras. Isso reduz significativamente falhas de aplicações, desperdícios e sobreposições.

Telemetria

Os dados do GPS permitem que produtores, pesquisadores e consultores agrícolas consigam delimitar espaços da propriedade para analisar e tratar infestações de pragas, insetos e plantas daninhas, bem como avaliar as condições do solo. Além disso, esses registros podem entrar em um banco de informações que servirá para análises posteriores com fins de comparação.

Pulverização

Com os mesmos dados coletados sobre locais onde as pragas se instalaram, é possível guiar de modo automático a aplicação de defensivos, seja por veículos terrestres, seja por aeronaves agrícolas.

Sensores

Uma série de sensores detecta o ambiente em que estão instalados para coletar dados relativos à temperatura, à umidade relativa do ar, às condições de irrigação, à salinidade do solo, entre outros. Existem dispositivos com câmeras específicas que emitem raios ultravermelhos para analisar a saúde da planta e obter informações sobre seu estádio de desenvolvimento, por exemplo.

Também existem sensores de altura que podem avaliar a topografia da propriedade e ir ajustando as barras de pulverização ao longo da aplicação. Dessa forma, a operação fica ainda mais autônoma, com o mínimo de intervenção humana.

SIG ou GIS (Geographic Information System)

Partimos agora para a área dos softwares — ou programas de computador — que coletam informações geográficas para integrar os dados levantados em campo. Eles apresentam uma interface bem intuitiva e exibem os registros em forma de mapas e gráficos para facilitar a análise e a tomada de decisões.

Por exemplo, eles podem ajudar o produtor a visualizar em quais áreas da lavoura estão concentradas certas pragas e plantas daninhas, ou informar quais partes são mais produtivas.

Biotecnologia

Com as novas tecnologias, é viável entender melhor o desenvolvimento das plantas e a forma como são afetadas por pragas. A partir daí, é possível implementar modificações genéticas ou produzir insumos e defensivos mais efetivos para tornar os cultivares resistentes, ou mesmo propiciar um crescimento com maior qualidade e produtividade.

Qual é o impacto que toda essa tecnologia pode trazer para o produtor rural? É o que vamos ver agora!

Qual é sua importância para o produtor agrícola?

A gama de tecnologias que compreendem a Agricultura 4.0 se torna um divisor de águas no setor. O benefício mais básico dessas novas ferramentas é o aumento da produtividade, mas há muitos outros.

Aumento da produtividade

As tecnologias da agricultura de precisão dão base para a gestão em todas as etapas dos processos de produção agrícola, independentemente da escala em que isso é feito. Além da própria atuação de máquinas automatizadas que elevam os resultados das operações, há também dados gerenciais que tornam as decisões estratégicas mais eficientes.

Monitoramento das operações agrícolas

As tecnologias disponíveis no mercado permitem que o produtor rural acompanhe em tempo real todo o processo produtivo, ainda que não esteja próximo à propriedade. Sensores, câmeras, drones e dispositivos de georreferenciamento garantem ao gestor total controle sobre as operações, facilitando a tomada de decisões, mesmo a distância.

Redução de desperdícios

Os softwares acoplados às máquinas e conectados via satélite dão informações valiosas sobre por onde as máquinas já passaram, evitando a sobreposição de insumos e defensivos e o replantio de sementes, por exemplo. Além disso, evita-se que produtos sejam liberados fora da lavoura. Assim, quando a máquina passa por uma área já trabalhada, ela desliga automaticamente.

Consequente redução de custos

A redução de desperdícios resulta na diminuição dos custos de produção. Afinal, a precisão na hora da aplicação de insumos e defensivos e na semeadura evita que produtos e sementes sejam lançados fora da linha de plantio, elevando a eficiência da operação.

Como essas vantagens se refletem no cotidiano do produtor rural? Vejamos!

Como a agricultura 4.0 pode auxiliar no dia a dia do produtor?

O trunfo da agricultura 4.0 é munir com dados e ferramentas o produtor rural em suas operações do dia a dia. Isso torna as etapas de produção mais fáceis de serem planejadas, realizadas e monitoradas. Observarmos o que já tem sido feito no país reforça o quanto as novas ferramentas podem ser práticas.

Uso de drones na detecção de pragas

Cotonicultores do Mato Grosso do Sul, em conjunto com técnicos do Instituto Mato-Grossense do Algodão (IMAmt), estudam formas sustentáveis para o manejo do algodão. Uma dessas tecnologias é o drone. Ele capta imagens aéreas hiperespectrais e multiespectrais em alta resolução, aliadas a sensores infravermelhos, para analisar a lavoura.

Essas imagens podem ser processadas para identificar com maior precisão a existência de pragas, problemas de solo — como erosão e assoreamento de rios —, entre outros.

Essas pesquisas visam entender por que algumas propriedades produzem de modo desigual. Ao compreender essas variabilidades, será possível adotar medidas que extraiam da região o máximo de produtividade, de forma sustentável.

Produção de plantas geneticamente modificadas mais tolerantes

A biotecnologia também trouxe maior praticidade ao dia a dia dos agricultores. Um grande exemplo são os algodoeiros geneticamente modificados, que contribuem para o controle de plantas daninhas. A ideia consistiu em criar cultivares tolerantes a herbicidas, como glifosato e glufosinato de amônio. Assim, os produtos podem ser aplicados para a eliminação de daninhas sem que o algodoeiro seja afetado.

Além disso, essa intervenção genética no desenvolvimento da planta também permite que ela seja mais resistente a insetos da espécie Lepidoptera (lagartas). Esse recurso, conhecido como tecnologia Bt, reduz a quantidade de defensivos aplicados na lavoura.

A lagarta se alimenta do algodão Bt, pela raspagem das folhas, por exemplo, e ingere a toxina da planta geneticamente modificada. Isso causa a morte do inseto. Para que não surjam novas gerações de lagarta resistentes à proteína Bt, são cultivadas áreas de refúgio próximas (algodão convencional), de modo que o inseto acasala com indivíduos que não tiveram contato com a toxina. Isso contribui para uma longevidade maior da ação dessa tecnologia.

Melhora na adubação do solo

O mapeamento de fertilidade do solo faz a comparação das análises. Por meio de amostras de solo georreferenciadas, é possível identificar em quais regiões há deficiências nutritivas e, com isso, fazer as correções necessárias, equilibrando níveis de potássio, calcário e fósforo, por exemplo. Isso otimiza a adubação e aumenta a produtividade.

Quadriciclos fazem o contorno da área, dividindo a propriedade em grids (que podem ser de 1 hectare). Por exemplo, se uma lavoura tem 50 hectares, haverá então 50 grids, com uma amostra de solo para cada quadrante. Dessa forma, o equilíbrio do solo será feito com base nos relatórios de cada grid.

Os resultados também indicarão qual é o melhor adubo, fertilizante ou corretivo naquele grid específico. Essa aplicação em taxa variável permite maior eficiência na aplicação dos produtos e extrai do solo o máximo de sua produtividade.

Quando já existe um histórico no mapeamento de fertilidade de solo em processos mais avançados, é possível realizar o zoneamento de ambientes de lavoura para trabalhar com zonas de manejo, variando a população de plantas em determinadas áreas ou o tipo de adubação de acordo com o cultivar.

O que esperar de resultados da agricultura 4.0?

Um relatório intitulado Agricultura 4.0 — O Futuro da Tecnologia Agropecuária produzido pela Oliver Wyman detalha 4 grandes preocupações em relação ao setor agrário: demografia, escassez de recursos naturais, mudanças climáticas e desperdício de alimentos. A estimativa aponta que até 2050 vamos precisar produzir mais 70% do volume de alimentos produzidos hoje. Nesse futuro, a Agricultura 4.0 desempenhará um papel fundamental.

Espera-se que esses avanços tecnológicos sejam capazes de tornar as operações do campo mais precisas e eficientes, reduzindo a aplicação de água e insumos agrícolas. A ideia é que, com a ajuda de sensores, dispositivos, softwares e demais componentes da tecnologia da informação, apliquem-se apenas quantidades mínimas necessárias em áreas bem específicas.

Como está o Brasil nesse cenário?

Com a criação de várias agritechs e o lançamento de diversos produtos e equipamentos de agricultura de precisão no país, o Brasil é destaque no cenário mundial quando falamos em Agricultura 4.0.

Segundo Silvia Massruhá, pesquisadora da Embrapa Informática Agropecuária, cerca de 45% das companhias do setor já adotaram algumas das novas tecnologias. De acordo com dados da Embrapa, as culturas anuais e a cana-de-açúcar já se destacam na adoção de algum tipo de tecnologia com enfoque na agricultura de precisão. Entre os recursos mais utilizados está o georreferenciamento para o mapeamento da fertilidade do solo, que tem em vista a aplicação de corretivos e fertilizantes em taxa variável.

A disponibilização de máquinas equipadas com GPS e sensores de fertilidade não é nova. Na década de 90, já era possível ver algumas iniciativas desse tipo. No entanto, na época não houve uma grande adesão por parte dos agricultores, principalmente devido à dificuldade de processar dados e à falta de conhecimento sobre como utilizar as informações do mapeamento.

Apesar do grande crescimento e da popularização dessas ferramentas nos anos que se seguiram, o Brasil ainda está em processo de evolução na adoção das tecnologias quando comparado a outros países, como os Estados Unidos. Ainda há muito o que avançar, principalmente pelos seguintes desafios: a falta de serviços, como fornecimento de internet no campo, e a escassez de mão de obra.

A falta de conectividade no campo

A quantidade de usuários que acessam a internet no campo cresceu de 4% (em 2008) para 24% (em 2014), um número ainda muito limitante. Veja os resultados da última pesquisa TIC Domicílios 2017, sobre o acesso à internet na zona rural:

  • apenas 34% dos domicílios têm acesso à internet;
  • 93% têm um dispositivo que poderia acessar a internet, como um celular ou um computador;
  • 44% não acessam porque não têm um computador.

Isso revela que muito investimento em infraestrutura precisa ser feito para propiciar um recurso básico para o funcionamento de tecnologias digitais: a conectividade.

A escassez de mão de obra qualificada

A qualificação da mão de obra é ainda outro empecilho. Segundo a mesma pesquisa:

  • 44% dos trabalhadores não acessam a internet por não saberem usar os dispositivos;
  • 45% não veem necessidade de ter acesso à web.

Com a Agricultura 4.0, o perfil do trabalhador rural muda drasticamente. Ele deixa de ser apenas um operador de máquinas e se torna um responsável pelo monitoramento de uma nova tecnologia. Isso exige dele novas qualificações, e o cenário da mão de obra no campo ainda tem muito o que evoluir.

A necessidade de um nível maior de qualificação profissional nas propriedades não se limita à linha de plantio. As tecnologias embarcadas na Agricultura 4.0 geram informações para a tomada de decisões. Diante disso, é necessário encontrar trabalhadores qualificados capazes de interpretar um grande volume de dados — afinal, a coleta e a análise desses registros é o motor do agronegócio digital. No entanto, agrônomos com essa expertise ainda são poucos no mercado.

A cada dia surgem novas tecnologias e pesquisas que potencializam ainda mais os resultados da Agricultura 4.0. A adoção das ferramentas de TI no campo já é uma realidade irreversível. Elas se tornam a resposta para uma demanda cada vez maior de alimentos, ao mesmo tempo em que as mudanças climáticas levantam desafios para o produtor rural. Não deixe seu negócio para trás. Faça você também parte dessa revolução!

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