O estudo de semeadura à taxa variável envolve técnicas de AP, aprendizado de máquina e a Solução de Plantio Inteligente // Foto: Embrapa/divulgação

Variar a quantidade de sementes plantadas, dependendo de características de cada talhão da propriedade, ajuda a aumentar a produtividade. Em experimentos com produtores de fazendas de Mato Grosso e Paraná, foi possível observar ganhos de produtividade de até 8% no milho e 3% no algodão na safra 2023, graças às dosagens de sementes recomendadas para plantio.

O trabalho é resultado de cooperação entre a Embrapa e a empresa Bosch para o desenvolvimento de métodos e recomendações de semeadura em taxa variável usando ferramentas de agricultura de precisão (AP).

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Conduzido pela Embrapa Instrumentação (SP), que coordena o trabalho com a Embrapa Agricultura Digital (SP) e a Embrapa Soja (PR), o estudo de semeadura à taxa variável envolve técnicas de AP, aprendizado de máquina e a Solução de Plantio Inteligente (IPS, na sigla em inglês) da Bosch embarcada em plantadoras.

Essa ferramenta aplica as sementes em quantidades específicas, de forma precisa, em qualquer tipo de relevo, de acordo com o mapa de aplicação estabelecido pelo gestor da produção. De maneira simplificada, a tecnologia permite que o potencial produtivo de cada área do talhão seja aproveitado ao máximo.

A semeadura é feita sob medida e leva em conta parâmetros do solo (argila, condutividade elétrica aparente e fertilidade) e das plantas (índices de vegetação). São usados também mapas de produtividade elaborados por colhedoras com sensores.

Parte desse trabalho de pesquisa é capacitar produtores rurais a coletar essas informações e inseri-las nos equipamentos de precisão.

“Estamos desenvolvendo uma metodologia que permita aos gestores das propriedades terem autonomia para conduzir seus experimentos on-farm, que ocorrem durante a produção das culturas. O objetivo é capacitá-los a executar, analisar e interpretar os resultados, facilitando a tomada de decisão sobre ajustes na aplicação de insumos, seja por meio de taxas fixas ou variáveis”, conta o coordenador do projeto, João de Mendonça Naime, pesquisador da Embrapa Instrumentação.

Experimento on-farm

O trabalho é executado no formato de pesquisa on-farm, que utiliza a experimentação agronômica nas condições reais de produção. O objetivo é aumentar a produtividade e a lucratividade aplicando os conhecimentos acumulados em safras anteriores, nas safras seguintes

O sistema on-farm emprega implementos e máquinas disponíveis na fazenda, permitindo que o produtor possa fazer ajustes de doses e taxas de aplicação de insumos como sementes, fertilizantes e corretivos por unidade de produção – talhão – e em taxa variável nos talhões com alta variabilidade espacial. Ao fim de 30 meses, os pesquisadores devem elaborar uma publicação técnica para orientar os produtores a plantar em taxa variável.

Resultados preliminares

Os experimentos estão sendo realizados nas fazendas Tucunaré e Tanguro, do Grupo Amaggi, em Sapezal e Querência, ambas em Mato Grosso. No Paraná, o estudo se dá nas fazendas Minas Gerais, em Santa Mariana; Londrinópolis e Águas das Nogueiras, em Londrina; Tupi, em Astorga; Cachoeira, em Arapongas; e Indaiá, em Campo Mourão.

Um exemplo desse trabalho ocorreu na fazenda Minas Gerais, onde foi realizado um teste de populações de sementes de milho.

Júlio Franchini, pesquisador da Embrapa Soja, à frente dos estudos no Paraná, explica que o híbrido B2702 apresentou um aumento de produtividade com o aumento de população, enquanto para o B2401 não houve ganhos para taxas de sementes maiores que a recomendada pelo obtentor.

“Para o híbrido responsivo, um aumento de 10% na população de sementes trouxe um aumento de 8% na produtividade. Os custos com o aumento da quantidade de sementes aplicada foram superados pelo aumento da produtividade, proporcionando maior lucratividade”, relata o pesquisador.

Apesar de os ganhos de produtividade no algodão serem menores do que os observados com o milho, os dados são interessantes // Foto: Sérgio Chagas

Em Mato Grosso, por exemplo, o estudo com algodão apresentou resultados de aumento da produtividade do algodoeiro de até 3%, com aumento de 10% na população de sementes, mas apenas nas áreas de maior potencial produtivo, ou seja, as que apresentaram teores de argila maiores que 30%.

O pesquisador da Embrapa Instrumentação Carlos Vaz relata que, apesar de os ganhos de produtividade no algodão serem menores do que os observados com o milho, os dados são interessantes, pois indicam um potencial de resposta da população de sementes para as áreas de maior potencial produtivo dentro do talhão.

Entretanto, o cientista destaca a necessidade de mais experimentos para uma melhor comprovação, bem como de avaliações econômicas. “Nesse sentido, na safra 2023-2024 foram realizados mais sete experimentos on-farm que estão sendo avaliados, com talhões plantados em diferentes épocas e meses, que deverão trazer mais subsídios para o desenvolvimento das recomendações propostas no projeto”, detalha Vaz.

“Qual é a população ideal de sementes que o produtor deve semear? Sem o estudo que está sendo realizado pela Embrapa, não temos como determinar com precisão.”, afirma o engenheiro agrônomo e coordenador de Agricultura Digital da fazenda Tucunaré, do Grupo Amaggi, em Sapezal (MT), Sérgio Chagas.

Segundo ele, correlacionar a quantidade de sementes a ser plantada com as necessidades específicas de cada talhão é fundamental não apenas para otimizar a produção, mas também para reduzir o consumo de combustível e a frota de caminhões utilizados no transporte do insumo. “Esperamos semear a quantidade exata no local adequado. A expertise da Embrapa nos proporcionará a segurança necessária para esse processo”, conclui.

Zonas de Manejo

O projeto também elaborou uma metodologia para a definição de zonas de manejo (ZM), áreas dentro do mesmo talhão que apresentam potenciais produtivos diferentes. Essa metodologia baseia-se em mapas dos parâmetros físicos do solo, índices de vegetação obtidos por meio de imagens de satélite e mapas de colheita. As diferentes zonas de manejo definidas para um talhão específico podem ser utilizadas na análise dos dados dos experimentos on-farm, gerando recomendações de aplicações diferenciadas por ZM.

Foi definida, no projeto, uma metodologia baseada em aprendizado de máquina e dados acessíveis para delinear zonas de manejo com base em diferentes tipos de solo e atributos de diferentes sistemas de produção.

Os experimentos mostraram que zonas de manejo podem ser obtidas com boa qualidade utilizando basicamente as informações de índices de vegetação de imagens de satélite de uso aberto, como o Sentinel.

“Ao analisar os resultados das quatro parcelas delineadas para o estudo, ficou evidente que os índices de vegetação podem efetivamente funcionar como únicos atributos que definem zona de manejo em cenários sem variações significativas na textura do solo e fatores externos que possam introduzir variabilidade nas culturas”, conta o analista da Embrapa Agricultura Digital Eduardo Antônio Speranza.

Uso de sistema inteligente

O estudo realiza experimentos com a Solução de Plantio Inteligente (IPS) desenvolvido pela Bosch. Embarcado em plantadoras, o sistema ajusta em tempo real o fluxo de sementes de modo a compensar as variações de velocidade linear e angular da máquina.

Para o gerente de engenharia da Bosch Leonardo Vecchi o objetivo principal é entender os benefícios que a tecnologia para plantio e fertilização pode gerar, como o aumento de produtividade, uma vez que o sistema é uma solução de aplicação precisa de insumos, sementes e fertilizantes, baseados em mapas de prescrição à taxa variável.

“Mas, como essa aplicação é construída a partir da condição de solo inicial, que pode sofrer mudança, o estudo visa compreender esse fenômeno e corrigir a nova taxa de sementes por meio de um fator, de forma que se adeque à nova condição do solo. Assim podemos esperar um aumento de produtividade ainda maior”, detalha o gerente. Vecchi revela que os resultados iniciais têm se mostrado promissores, e destaca a necessária continuidade da investigação para gerar modelos ou recomendações de aplicação mais gerais.

“A parceria com a Embrapa é muito importante para o desenvolvimento tecnológico realizado pela Bosch. Nosso objetivo é buscar inovações que gerem grandes benefícios para clientes e mercado e que aumentem a sustentabilidade ambiental”, afirma o engenheiro industrial.

Desafios do projeto

“A obtenção de mapas de colheita fidedignos esbarra em dois problemas principais: a falta de calibração rotineira dos sensores e o emprego de diferentes colhedoras que podem operar no mesmo talhão. Como são comuns frotas multimarcas e de diferentes modelos e gerações tecnológicas, há desafios técnicos para a integração dos dados, muitas vezes intransponíveis dentro da realidade do produtor”, explica João Naime.

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