Agricultura de precisão é digital, nano, genética e mecatrônica

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Foto: EBC

Waldir L. Roque*

A agricultura tem grandes desafios a enfrentar nos próximos anos. Há uma estimativa da FAO indicando que o mundo deverá mais do que dobrar a sua produção de alimentos para suprir as necessidades da população em 2050. Essa não é uma tarefa fácil, pois estamos vivenciando mudanças climáticas que afetam o planeta e, neste sentido, a produção de alimentos deverá se adaptar às novas circunstâncias.

O uso racional e sustentável dos recursos oferecidos pelo planeta requer maior controle e acurácia em todas as atividades envolvidas na produção de alimentos e bens de consumo. Em particular, tais preocupações estão demandando uma agricultura, pesca e silvicultura com alto grau de eficiência.

A produção de alimentos, quer na propriedade familiar ou no agronegócio, deve ser realizada de forma que o aumento da produção seja por produtividade, com baixa emissão de carbono, sem grandes incrementos na área plantada e buscando-se preservar os biomas naturais que ainda existem, principalmente nos países que são produtores em larga escala, incluindo aqui o Brasil. Mas não é só isso. As exigências são ainda por alimentos mais saudáveis, nutritivos, saborosos, livres de agrotóxicos, com rastreabilidade e que tenham maior durabilidade no pós-colheita.

O desafio então é como alcançar todos estes requisitos apenas com a agricultura convencional? A resposta simplesmente é: não será possível se não houver mudanças e inovações no campo, partindo-se para uma agricultura onde haja a integração de novos conhecimentos e novas tecnologias, ou seja, uma agricultura de precisão em todas as etapas do processo produtivo, desde o campo até a mesa.

A agricultura de precisão não é algo isolado, é a integração de várias tecnologias, incluindo a agricultura digital, a nanoagricultura, a engenharia genética e a engenharia mecatrônica, que aplicadas simultaneamente permitirão que os processos produtivos na agricultura tenham o máximo de eficiência com menores custos e altos níveis de qualidade e produtividade.

Atualmente, muitos fazendeiros tomam decisões, como, por exemplo, na aplicação de fertilizantes, baseados em dados empíricos, estimativas hesitantes e recomendações de terceiros. Mesmo quando estes fazem um bom planejamento, o que é fundamental para tentar minimizar erros, a agricultura, por se tratar de uma atividade que envolve um número muito elevado de variáveis e parâmetros, não permite total controle, pois muitos desses são obtidos de forma incompleta e imprecisa. Por isso, uma vez tomadas as decisões e implementadas as ações, os resultados são pouco previsíveis, muitas vezes só se tornando conhecidos na hora da colheita.

A agricultura de precisão tenta minimizar os erros e otimizar os processos de produção nas fazendas. A agricultura digital utiliza dados obtidos a partir de sensores distribuídos no campo, os quais são capazes de gerar mapas, dando informações sobre o tipo e nutrientes do solo; usa drones para captar imagens com diferentes espectros de frequência e processá-las para monitoramento e diagnóstico de doenças e pragas; imagens de satélites com dados sobre previsões do tempo e do clima; dados a partir do sistema de posicionamento global (GPS) para estimativa da produção de grãos; tecnologia da informação aliada à internet das coisas; uma rede de comunicação rápida para processar a fusão dos dados obtidos pelos sensores, o que juntos auxiliam na análise e interpretação do que está acontecendo em tempo real, facilitando a tomada de decisão que, através de aplicativos, pode rapidamente ativar sistemas e tratores robóticos autônomos para execução de tarefas com precisão.

Na agricultura de precisão não é o bastante sabermos apenas a quantidade exata de herbicidas, fertilizantes ou mesmo de irrigação que deverá ser aplicada, conforme as necessidades indicadas pelos mapeamentos específicos por área da propriedade, mas é necessário, também, conhecermos como os processos envolvidos nestas atividades ocorrem diretamente no solo e nas plantas.

A microestrutura do solo é importante para indicar a distribuição do espaço poroso do solo, como esses estão conectados entre si e o seu grau de tortuosidade para determinar as curvas de retenção de água e o transporte de nutrientes. Assim, amostras do solo devem ser microtomografadas para que, a partir de técnicas de processamento de imagens e de modelos matemáticos, se possa conhecer a sua microestrutura e o comportamento do fluxo de fluidos em seu interior.

Mais recentemente, as nanotecnologias estão ocupando um lugar de destaque na agricultura. A escala de atuação das nanotecnologias é da ordem de um bilionésimo do metro (1 nm = 10-9m), isto significa que passamos a ver a estrutura interna dos objetos. Para se ter uma ideia dessa ordem de grandeza, o comprimento da luz visível varia entre 400-700 nm, um vírus é da ordem de 75-100 nm, o comprimento de uma cadeia de DNA é da ordem de 2 nm e um átomo é da ordem de 0,1 nm.

A nanotecnologia vem sendo empregada para o desenvolvimento de nanosensores capazes de detectar contaminantes e patógenos na água, filtros de nanopartículas que podem ser usados para remover partículas orgânicas e pesticidas presentes na água, para inibir os efeitos bactericidas e de um amplo espectro das atividades microbianas, nanofertilizantes estão sendo investigados para reduzir a perda de nitrogênio por lixiviação e emissão, e muitas outras pesquisas estão em andamento com grande potencial de aplicações diretas à agricultura e à indústria de alimentos, entre outras.

Por outro lado, os recentes avanços na engenharia genética, particularmente com o uso da técnica CRISPR/Cas9 de edição genética, vêm apresentando resultados bastante promissores para a agricultura, como a eliminação de doenças genéticas, melhoria da resistência de plantas à seca e às pragas, ampliando a eficiência de nutrientes e promovendo a durabilidade de produtos nas prateleiras. A edição genética é uma realidade, embora a sua aplicação prática ainda esteja sendo discutida por questões de segurança, ética e regulamentação.

Finalmente, a engenharia mecatrônica está abrindo novas possibilidades para a agricultura de precisão. São tratores autônomos inteligentes com utilização de diversos tipos de sensores e atuadores, os quais são capazes de aplicar corretivos ou fertilizantes com precisão, seguindo as instruções do mapa do solo e das demandas por nutrientes da plantação, aplicar defensivos na medida exata de acordo com a distribuição e intensidade de pragas na lavoura, fazer poda seletiva, realizar a colheita minimizando o tempo de operação e melhorando o aproveitamento por hectare, tudo isso levando em consideração as variações nas condições climáticas local, além disso, de forma incansável, trabalhando de dia e de noite, enviando os dados de campo e da colheita para o computador- servidor da propriedade.

Todas essas tecnologias integradas certamente irão proporcionar uma maior produtividade com melhor qualidade dos alimentos, mas para que a agricultura de precisão se torne acessível é necessário que os custos envolvidos sejam barateados. Em adição, será necessário também qualificar recursos humanos com capacidade para trabalhar com todas essas tecnologias, além de mais pesquisas sobre os efeitos da nanoagricultura e da edição genética para garantir a segurança de suas aplicações tanto para o homem quanto para o meio ambiente, mas esse é o caminho que deverá ser trilhado para que a agricultura seja capaz de garantir a segurança alimentar dos humanos e o suprimento para os animais no futuro próximo.

*Consultor em Produção Integrada e iLPF 

 

AGROemDIA

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