Agricultura de precisão é uma forma de produzir que trata o talhão como muitas áreas pequenas, e não como um bloco uniforme. Ela mede como o solo, a água, o desenvolvimento da lavoura e a produtividade variam de uma parte do talhão para outra e, depois, ajusta sementes, fertilizantes, água e pulverizações a cada parte. O objetivo é fácil de explicar: colocar cada insumo onde ele faz diferença, na quantidade de que aquele ponto realmente precisa.

O que a torna viável hoje é um conjunto de tecnologias que os produtores foram adotando, uma de cada vez, desde os anos 1990: posicionamento por satélite, monitores de produtividade, imagens aéreas, sensores no campo e o software que reúne as leituras. Parte disso é cara e vem embutida em máquinas grandes. Parte custa menos que um jogo de pneus de trator. Quais peças compensam depende sobretudo de quanto os seus talhões variam, e é isso que o restante deste artigo ajuda você a avaliar.

O essencial

  • A agricultura de precisão gerencia a variação dentro do talhão: medir, mapear e depois ajustar os insumos de acordo.
  • A tecnologia central é o posicionamento por satélite, o sensoriamento (monitores de produtividade, imagens, sensores de solo e de clima) e o controle de taxa variável nas máquinas.
  • Propriedades menores podem começar com ferramentas de baixo custo, como imagens de satélite gratuitas, amostragem de solo por zonas e sensores de campo sem fio.
  • O software transforma as leituras em decisões, e existe em três tipos: registros da propriedade, ferramentas de prescrição e de imagens, e monitoramento em tempo real.

Quais tecnologias são usadas na agricultura de precisão?

Ajuda pensar em três camadas: saber onde você está, saber o que existe ali e agir de forma diferente em lugares diferentes.

O posicionamento vem primeiro. Um receptor GNSS (sistema global de navegação por satélite, a família que inclui o GPS e o Galileo) no trator registra onde cada passada aconteceu. Sozinho, um receptor tem precisão de alguns metros, o que não basta para andar entre as linhas da lavoura. A correção RTK (cinemática em tempo real), vinda de uma estação base na propriedade ou de uma rede de correção, reduz isso para cerca de um ou dois centímetros. É esse nível de precisão que o piloto automático usa para fazer passadas retas e paralelas, sem falhas nem sobreposições. O Serviço de Pesquisa Econômica do USDA informa que o direcionamento com piloto automático era usado em 70% das grandes propriedades produtoras de lavouras dos Estados Unidos em 2023, contra percentuais de um dígito no início dos anos 2000.

O sensoriamento é a segunda camada. Um monitor de produtividade na colheitadeira mede o fluxo de grãos a cada segundo e associa cada leitura a uma posição, então depois da colheita você tem um mapa de produtividade que mostra quais partes do talhão produziram bem e quais não. As imagens de satélite e de drone acrescentam uma visão durante a safra. O índice mais comum, o NDVI (índice de vegetação por diferença normalizada), compara a luz infravermelha próxima e a vermelha que a lavoura reflete. Folhas densas e saudáveis refletem muito infravermelho próximo e absorvem o vermelho, então as manchas ralas ou estressadas se destacam no mapa, muitas vezes antes de ficarem evidentes da beira do talhão. A amostragem de solo em grade ou por zonas, o mapeamento da condutividade do solo e os sensores de campo de umidade, temperatura e chuva completam o que acontece abaixo e em volta das plantas.

Agir é a terceira camada. A tecnologia de taxa variável (VRT) permite que uma semeadora, uma distribuidora ou um pulverizador mude a dose enquanto se desloca, seguindo um mapa de prescrição construído a partir das duas primeiras camadas. O controle de seções desliga seções individuais da barra ou linhas da plantadeira sobre áreas que já foram cobertas, como as cabeceiras e as linhas que terminam em ponta nos cantos irregulares do talhão.

Para ver como as camadas se combinam, pegue um talhão de trigo de 40 hectares. Os números abaixo são um exemplo, não uma recomendação. Cinco anos de mapas de produtividade mostram uma elevação arenosa de 10 hectares que sempre rende pouco e uma faixa baixa de 8 hectares, de solo mais argiloso, que rende melhor. Um agrônomo sugere menos nitrogênio na elevação, onde a lavoura não consegue aproveitá-lo, e um pouco mais no solo mais produtivo.

Zona Área Dose fixa Dose variável
Elevação arenosa 10 ha 160 kg N/ha (1.600 kg) 120 kg N/ha (1.200 kg)
Área principal 22 ha 160 kg N/ha (3.520 kg) 160 kg N/ha (3.520 kg)
Baixada argilosa 8 ha 160 kg N/ha (1.280 kg) 180 kg N/ha (1.440 kg)
Total 40 ha 6.400 kg 6.160 kg

A economia total aqui é de apenas 240 kg, cerca de 4%. A mudança maior está em onde o nitrogênio vai parar: 400 kg a menos em um solo que o teria perdido, e 160 kg a mais onde a lavoura consegue transformá-lo em grão.

Ferramentas de agricultura de precisão para pequenas propriedades

A imagem habitual da agricultura de precisão é uma colheitadeira grande com uma tela na cabine. Muitas das ferramentas úteis são menores e mais baratas que isso, e algumas são gratuitas. A tabela abaixo lista os pontos de partida mais comuns, mais ou menos em ordem de custo.

Ferramenta O que ela mostra Esforço para começar
Imagens de satélite gratuitas (por exemplo, do Sentinel-2 da UE) O vigor da lavoura em todos os talhões, a cada poucos dias quando o céu está limpo Baixo: um visualizador ou aplicativo gratuito
Aplicativo de vistoria de campo com GPS no celular Posições exatas de plantas daninhas, pragas, pontos encharcados e danos Baixo
Amostragem de solo por zonas Diferenças de nutrientes e de pH entre partes do talhão Moderado: custo de laboratório por amostra
Sensores de solo e de clima sem fio Umidade, temperatura do solo e chuva, medidas continuamente Moderado: sensores e um gateway
Kit de direcionamento ou piloto automático para instalar no trator Passadas retas, menos sobreposição, menos cansaço do operador Maior, e ainda mais com RTK

As imagens do Sentinel-2 têm resolução de 10 metros nas bandas visíveis e de infravermelho próximo, então cada pixel cobre 100 metros quadrados. É grosseiro para um canteiro de hortaliças, mas serve bem para encontrar uma mancha fraca em uma lavoura de cereais.

Os sensores de campo sem fio ficaram muito mais práticos nos últimos anos graças às redes de rádio de baixo consumo, como LoRaWAN e mioty. Um sensor envia alguns bytes a cada 15 minutos, mais ou menos, funciona com uma bateria por anos e alcança um gateway a vários quilômetros de distância. Um único gateway na sede da propriedade muitas vezes cobre os talhões ao redor, então você não passa cabos nem paga um plano de dados por sensor. Um talhão que antes era verificado indo até ele de carro pode informar a umidade do solo no seu celular.

A ordem dos passos também conta. Um caminho comum é começar com imagens e mapas de produtividade para encontrar as zonas, confirmá-las com amostras de solo, depois instalar sensores nas zonas que se comportam de forma diferente e só então pagar por equipamentos de taxa variável, quando você souber que a variação é grande o bastante para justificá-los.

O que faz um software de agricultura de precisão?

O software de agricultura de precisão se divide em três grupos, e muitas propriedades acabam usando um de cada.

Os sistemas de gestão da propriedade (FMIS) guardam os registros: talhões e seus limites, culturas, operações, insumos aplicados e a papelada que os programas de subsídio e os compradores pedem. As ferramentas de prescrição e de imagens pegam mapas de produtividade, amostras de solo e dados de satélite e os transformam em mapas de taxa variável. Esses mapas seguem para o terminal do trator, muitas vezes como dados de tarefa ISOBUS (ISO 11783), o padrão que permite que tratores, implementos e terminais de fabricantes diferentes troquem dados.

O terceiro grupo é o monitoramento em tempo real. Ele coleta as leituras de sensores e equipamentos à medida que chegam e avisa alguém quando uma leitura precisa de atenção, seja o solo secando em uma zona, a geada se formando em um canto baixo ou o nível de um tanque de combustível caindo durante a noite. O Kilo cuida dessa parte para as propriedades rurais: sensores LoRaWAN de diferentes fabricantes enviam dados para um só lugar, as leituras aparecem em painéis que você pode organizar por talhão, e uma regra pode disparar um alarme que é escalonado da pessoa de plantão para o gerente da propriedade se ninguém resolver. A mesma configuração vai além dos talhões, até os tanques de combustível e os silos de grãos, que é como o monitoramento IoT na agricultura costuma crescer em uma propriedade.

Os três grupos se sobrepõem menos do que os folhetos dos fornecedores sugerem. O software de registros olha para o que já foi feito, as ferramentas de prescrição planejam a próxima passada e o monitoramento informa o que está acontecendo no campo hoje, então, ao comparar produtos, verifique para qual dessas tarefas cada um foi realmente feito.

Como a agricultura de precisão ajuda a indústria de alimentos?

A ligação entre a agricultura de precisão e a indústria de alimentos passa por três coisas que importam aos compradores: fornecimento consistente, registros confiáveis e uma pegada ambiental menor.

A consistência vem de gerenciar as partes fracas de um talhão em vez de diluí-las na média. Uma indústria que compra trigo para uma farinha específica, ou batatas de determinado tamanho para batata frita, quer menos variação de proteína, tamanho e matéria seca. O manejo por zonas não elimina o risco climático, mas reduz a diferença entre as melhores e as piores partes de um talhão.

Os registros vêm quase de graça quando as máquinas registram posições e doses. Quando cada aplicação está ligada a um talhão, a uma data e a uma quantidade, a propriedade consegue responder às perguntas de um comprador sobre o que foi aplicado em uma lavoura sem precisar reconstruir isso de memória e por notas fiscais.

A questão da pegada ganha cada vez mais peso. Pelo GHG Protocol, as emissões geradas no cultivo das matérias-primas de uma empresa contam para as suas emissões de Escopo 3, as emissões indiretas da sua cadeia de valor. Para a maioria das empresas de alimentos, a produção agrícola é uma parcela grande desse total, por isso elas agora perguntam aos fornecedores sobre o uso de fertilizantes e as práticas de manejo. O nitrogênio que fica no solo e alimenta a lavoura não se transforma em óxido nitroso nem escorre para a água. A água também pesa: segundo o AQUASTAT da FAO, a agricultura respondeu por cerca de 72% das captações globais de água doce em 2022, a maior parte para irrigação. Irrigar com base na umidade do solo medida, em vez de pelo calendário, é uma das formas mais diretas pelas quais a agricultura de precisão influencia esse número.

Nada disso garante um preço maior para uma safra produzida com agricultura de precisão, mas os compradores pedem cada vez mais os dados que a propriedade já coleta para as suas próprias decisões.

Perguntas frequentes sobre agricultura de precisão

Quando surgiu a agricultura de precisão?

As ideias vêm de décadas atrás, mas a prática decolou nos anos 1990, quando monitores de produtividade comerciais e receptores GPS tornaram possível mapear a produtividade dentro do talhão. A aplicação em taxa variável e o piloto automático vieram depois, à medida que o posicionamento ficou mais preciso e os receptores mais baratos. A adoção cresceu devagar no início e subiu de forma acentuada desde os anos 2000.

A agricultura de precisão vale a pena em uma pequena propriedade?

Pode valer, mas o retorno depende de quanto os seus talhões variam e de quanto você gasta com insumos. Os dados de levantamentos do USDA mostram que a adoção aumenta muito com o tamanho da propriedade, principalmente porque o equipamento caro dilui o seu custo em mais hectares. Ferramentas de baixo custo, como imagens, amostragem por zonas e alguns sensores, evitam esse problema.

Qual a diferença entre agricultura de precisão e agricultura inteligente?

A agricultura de precisão trata especificamente de gerenciar a variação dentro de talhões e rebanhos por meio de medições e insumos direcionados. Agricultura inteligente é um termo mais amplo para a tecnologia conectada em toda a propriedade, incluindo armazenagem, instalações, máquinas e logística. A maioria das práticas de agricultura de precisão conta como agricultura inteligente, mas o contrário não.

A agricultura de precisão precisa de internet no campo?

Não necessariamente. As correções RTK podem vir da sua própria estação base, por rádio, e os terminais guardam as prescrições localmente. As redes de sensores de baixo consumo enviam as leituras para um gateway na sede da propriedade, que precisa de conexão com a internet para o software em nuvem, então só esse ponto precisa de cobertura.

Para testar isso em um talhão, escolha aquele que os seus mapas de produtividade mostram como o mais desigual e instale dois sensores de umidade do solo na zona mais fraca e dois na mais forte, além de um pluviômetro por perto. Esses cinco dispositivos cabem no plano gratuito do Kilo, com um painel comparando as duas zonas e um alerta quando a zona fraca secar abaixo de um nível que você escolher. O plano gratuito guarda o último dia de leituras, o que basta para o alerta. Para ver, ao longo de um período de estiagem, se a zona fraca seca mais rápido que a forte e quanto, o plano Starter, a € 25 por mês, guarda uma semana de leituras. A Kilo Electronics tem sensores de umidade do solo para uma configuração como esta, embora o hardware de qualquer fornecedor compatível funcione.