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8 maneiras de deixar sua lavoura mais inteligente utilizando sensores no campo

- 16 de março de 2018

Sensores na agricultura: listamos os 8 melhores e mais utilizados sensores e suas vantagens. Confira!

A evolução tecnológica tem tornado a agricultura cada vez mais eficiente e produtiva.

Elementos como imagens de satélite, estudos do solo, respostas e análises feitas de forma instantânea e automatização vem transformando esse cenário e tornando-o cada vez mais interessante.

Eu já dei aqui provas de que a tecnologia vem mudando a agricultura no Brasil.

Dentre as inovações que vem ganhando cada vez mais espaço, é interessante destacar os sensores para agricultura.

Esses sensores permitem obter diversas informações importantes sobre a vegetação, solo e outros elementos fundamentais.

Confira agora os melhores 8 sensores na agricultura de precisão e suas vantagens!

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Sensores na agricultura

Os sensores permitem que você tenha informações de qualidade sobre o cultivo, clima local e o solo.

Além disso, é possível obter informações que vão além da percepção humana. Eles potencializam e agilizam a coleta de dados; realizam comandos de forma automática ou remota; e executam tarefas e ações a distância em tempo real.

A agricultura vive uma era digital, do big data e da IOT (internet das coisas).

Empresas como  a Monsanto estão apostando no Big data como a nova geração de agricultura orientada a dados.

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(via Imetos Brasil)

Por exemplo, já é possível você ter acesso a uma rede de sensores espalhados no Brasil.

O Cemaden desenvolveu um mapa interativo, com todos pluviômetros e estações meteorológicas cadastradas. Estes sensores são automáticos e atualizados de hora em hora.

cemaden

Você pode acessar as informações por cidade e até fazer download dos arquivos.

O monitoramento climático pode reduzir até 42% do uso de defensivos agrícolas em lavouras.  

Se você ainda não monitora o clima da sua lavoura, esta pode ser uma excelente ferramenta gratuita.

A internet das coisas criará novas oportunidades na Agricultura Brasileira. Através desta tecnologia é possível acessar grandes bancos de dados de sensores que estão remotos.

Utilizar esses dados para entender o passado e prever o futuro com estatísticas avançadas. Por exemplo, a IOT pode ajudar a indicar onde e quando o insumo deve ser aplicado na terra, pode entender o clima e ter maior assertividade no período chuvoso.

Pode ser útil para tomada de decisão em outras áreas relacionada a investimento, financiamento de safras e máquinas, seguro e logística.

Com as análises dos dados oriundo da sensores instalados no campo, empresas podem aumentar as receitas e diminuir os custos, às vezes, as duas coisas ao mesmo tempo.

Vou falar mais sobre a importância dos sensores na agricultura.

A importância do sensoriamento nas operações agrícolas

Os sensores são grandes aliados no desenvolvimento da agricultura de precisão. Isto é, são elementos importantes para seu desenvolvimento e sucesso.

No entanto, muitas pessoas ainda não conhecem os tipos de sensores disponíveis atualmente, suas funções, vantagens e aplicações.

Sistemas de sensoriamento, quando aliados à técnicas de agricultura de precisão, oferecem melhoria significativa no processo produtivo. Isso sem contar melhoria na sustentabilidade ambiental e em seu potencial retorno econômico.

Como exemplo podemos destacar a aplicação localizada de insumos, em tempo real, em cada lavoura e de acordo com as suas necessidades específicas.

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Softwares e aplicativos aliados a sensores na agricultura monitoram culturas, custos, receitas, condições meteorológicas e outros fatores de operação de fazenda.

Da mesma forma que o maquinário agrícola complementa o serviço braçal do agricultor, os sensores são seus olhos e ouvidos na lavoura, mesmo que de forma remota.

Além de permitir identificar e obter dados de forma ágil e facilitada, também permitem executar tarefas difíceis ou em condições de trabalho inacessíveis aos seres humanos.

Aplicações dos sensores na agricultura

Por definição, o sensoriamento agrícola é a obtenção de informações sem que haja contato físico direto com o objeto sensorizado.

Em geral, os sensores agrícolas são ópticos, térmicos ou elétricos. Além disso, permitem monitorar funções específicas como teor de umidade ou fluxo de grãos, dentre outras aplicações.

Seu uso tem sido realizado em diversas aplicações, como:

  • avaliação do estado hídrico e nutricional de plantas;
  • detecção de plantas daninhas e de insetos;
  • contagem e fluxo de grãos;
  • dentre outras possibilidades.

Instituições financeiras e bancos utilizam sensoriamento remoto para crédito agrícola.

O uso de sensores também oferece uma maneira eficiente e rápida de controlar variações temporais e espaciais dentro de uma área ou propriedade agrícola.

Além disso, também é possível destacar que as tecnologias de sensoriamento são desenvolvidas visando oferecer informações de qualidade sobre o solo; diferentes tipos de estresses de plantas; estimar produção de culturas; dentre outras vantagens bastante nítidas para o agricultor.

Algumas das melhores utilidades dos sensores na agricultura

Índices de vegetação

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(Fonte: MACC)

Dentre as utilizações dos sensores na agricultura, é possível destacar a análise e desenvolvimento de índices de vegetação. Assim, é possível obter índice de crescimento, estado nutricional e também produtividade.

É possível ainda analisar questões como estresses bióticos e abióticos; estimar o crescimento e as condições da planta; além de prever e classificar a produtividade das culturas.

Daniel Duft destacou as aplicações do NDVI na agricultura:

  • Monitoramento de culturas;
  • Detecção de secas;
  • Localização de pragas;
  • Estimativas de produtividade;
  • Modelagem hidrológica;
  • Mapeamento de culturas.

Características de solo

Também é possível utilizar os sensores na agricultura para analisar e prospectar características do solo de uma lavoura, cultura ou propriedade, em tempo real.

Isso permite agilizar e tornar mais eficiente a análise do solo e potencializar os resultados da agricultura de precisão, com análise de dados “in situ” (em condições reais de campo), de forma altamente eficaz e confiável.

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(Fonte: Marconi)

Condutividade elétrica

Outra técnica interessante e que vem sendo disseminada na agricultura é o mapeamento da condutividade elétrica do solo. Com auxílio de GPS é possível determinar textura e propriedades do solo de forma bastante eficiente.

Essa medição é realizada em conjunto com análises laboratoriais, integrando os efeitos da argila e os teores de sais do solo.

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(Fonte: Falker)

Outros levantamentos

Também é possível realizar outros levantamentos, como:

  • teor de matéria orgânica;
  • características da lavoura;
  • análise das variações do solo e do clima ao longo do tempo;
  • mapeamento remoto de área e de qualidade do solo;

Dentre outras informações importantes e que podem ser obtidas de forma eficiente e até mesmo remota.

Tipos de sensores mais utilizados na agricultura

Antes de analisarmos melhor os tipos de sensores mais comuns e úteis, é interessante realizar uma pequena divisão dos tipos de sensores existentes atualmente.

É comum dividirmos os sensores na agricultura como sensores diretos e remotos.

Sensores Diretos

Os sensores diretos são aqueles que têm contato físico direto com o alvo da medicação. Ou seja, contato direto com o solo, plantas, frutos, água, dentre outros elementos, como é o caso dos penetrômetros, sensores de umidade, de pH, dentre outros.

Sensores Remotos

Já os sensores remotos são aqueles que realizam a observação terrestre ou aquática de forma remota. Ou seja, a distância e sem contato físico com o alvo da medicação, como nas imagens áreas, de satélite, análise por infravermelho, dentre outras ferramentas.

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(Fonte: Clima e Ambiente)

Os 8 sensores mais utilizados na agricultura de precisão

Agora que diferenciamos os tipos de sensores, irei falar dos 8 sensores mais utilizados na agricultura de precisão hoje. Confira agora a lista:

Sensores ópticos

Os sensores ópticos, em geral, são espectrômetros utilizados para medir as características do solo. Servem também para orientação e delimitação de zonas para recolhimento de dados.

Permitem analisar e estudar a matéria orgânica (MO) do solo em tempo real, de forma semelhante ao que é realizado para análise da umidade.

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Também é possível determinar diversos fatores do solo como:

  • Densidade aparente;
  • Compactação;
  • Índice de plasticidade;
  • Uniformidade dos agregados.

Esses elementos permitem analisar e prospectar, por exemplo, a produtividade do solo.

Alguns sensores permitem determinar a exigência da cultura em nitrogênio, auxiliando a reduzir os efeitos ambientais, maximizando o potencial produtivo das culturas.

Sensores térmicos

Os sensores térmicos são utilizados para identificar diversos tipos de radiação no âmbito dos raios infravermelhos.

Para cada tipo de radiação é utilizado um espectro de banda. Existem sensores com até 15 bandas, com calibração independente para cada uma delas.

O funcionamento desse tipo de sensor se baseia na reflexão de superfícies, resultante da incidência da luz solar, já que as diferentes temperaturas correspondem a diversas bandas térmicas, permitindo a medição de valores e identificando as várias superfícies do solo.

Como as plantas necessitam irradiar, por meio da evapotranspiração, parte da energia solar recebida, visando diminuir a temperatura, para manter seus processos químicos fundamentais, essa análise permite analisar, calcular e prever questões como estado de desenvolvimento da cultura e também para estimar produções.

Também é possível estimar, de forma remota, questões como teor de matéria orgânica, argila, ferro, dentre outros minerais.

Sensores elétricos

Os sensores elétricos também vêm ganhando cada vez mais espaço na agricultura, permitindo caracterizar e analisar as propriedades físicas e químicas do solo, baseando-se em sua condutividade elétrica.

Isso faz com que esse tipo de medição seja mais barata e mais eficiente do que a realização de análise laboratorial de grandes quantidades de amostras do solo.

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(Fonte: Embrapa)

Esse tipo de sensor, em geral, consiste na emissão de corrente elétrica, detectando a diferença de potencial no campo eletromagnético gerado no solo e resultante da corrente elétrica aplicada.

Isso permite que a energia eletromagnética seja utilizada para medir a condutividade elétrica do solo. Essa condutividade varia de acordo com questões como concentração de íons; umidade; quantidade e tipo de íons na água do solo; assim como a quantidade e o tipo de argila presente no solo.

Isso faz com que seja possível identificar zonas de solo com características semelhantes, como potencial hídrico; teor de nutrientes, umidade do solo, dentre outros elementos.

Monitor de funções das operações

O monitor de funções é instalado, em geral, na cabine da colhedora, estando conectado à todos os sensores utilizados. Isso permite que todas as informações obtidas pelos sensores sejam acessadas pelo monitor.

Isso faz com que seja possível realizar o monitoramento de todas as operações e também o cálculo da produtividade dos grãos em uma etapa posterior.

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(Fonte: Opticrop)

Nesse monitor é possível analisar dados como:

  • Produtividade em kg/ha;
  • Umidade do grão;
  • Velocidade de avanço;
  • Quantidade total colhida;
  • Dentre outras informações.

Também permite ao operador da máquina fornecer dados e informações ao sistema, como largura de corte de sua plataforma, por exemplo.

Sensores para medição do fluxo de grãos

Existem alguns tipos de sensores para medição do fluxo de grãos, ou seja, permitem analisar o fluxo dos grãos limpos, antes de serem armazenados no depósito da máquina. Dentre os sensores na agricultura deste tipo, é possível destacar os seguintes:

  • Sensor de placa de impacto: É um tipo de sensor onde a força centrífuga dos grãos gera impacto maior ou menor, de acordo com a massa dos grãos deslocados, o que permite analisar seus dados por meio da placa de impacto.
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(Fonte: LEB/esalq)

  • Sensor óptico: O sensor óptico para medição do fluxo de grãos mede o volume dos grãos nas canecas da colhedora, sem que seja necessário contato com o produto. Isso é realizado por meio de um emissor e de um receptor de luz infravermelha, que é interceptada pela passagem dos grãos, fazendo com que seja possível calcular sua proporção pela diferença nos resultados da captação da luz.

Sensores na agricultura: Umidade dos grãos

Esse tipo de sensor é utilizado para analisar o teor de umidade dos grãos, ou seja, para determinar qual o teor de umidade no fluxo de grãos de colheita.

Seu funcionamento se dá por meio da análise do fluxo de massa e geralmente usa métodos de capacitância para medir o teor de umidade de forma contínua, enquanto os grãos são deslocados.

Veja neste vídeo como funciona:

Sensor de velocidade de deslocamento da colhedora

Existem diversos tipos de sensores na agricultura para medir a velocidade de deslocamento da colhedora, sendo os principais os seguintes:

  • Sistema de sensores magnéticos instalados nos eixos das rodas;
  • Sistema de radar;
  • Sistema de ultrassom; e
  • Sistema de GPS.

Cada um dos sensores tem suas vantagens e desvantagens, sendo bastante comum que mais de um tipo de sensor seja utilizado em conjunto, visando resultados mais precisos.

Indicador da posição da plataforma da colhedora

Esse sensor permite controlar o cálculo da área colhida, evitando que o sistema de monitoramento de grão seja desligado. É especialmente interessante para mostrar a interrupção de colheita em locais como a cabeceira ao final das linhas de uma plantação.

Conclusão

De forma bastante simples, você sabe agora quais são os 8 melhores e mais utilizados sensores na agricultura.

Falamos dos sensores disponíveis e que podem, de diversas maneiras, incrementar a produtividade e a automação na lavoura.

Também é interessante notar que, tanto os sensores diretos, quantos os sensores remotos, estão em constante evolução, sendo interessante prestar atenção em seus avanços.

Espero que você aproveite ao máximo essas informações!

>> Leia mais:

“Sensores no manejo integrado de pragas: por que você deve começar a usar!”

O que você achou de conhecer os 8 melhores sensores na agricultura? Não deixe de comentar!

Comentários

  1. Sidney Bastos disse:

    Este artigo é maravilhoso. Tudo que eu gosto, agricultura e tecnologia, juntos. Já fiz vários cursos de agricultura de precisão e busco sempre novos conhecimentos. Muito obrigado.

    1. Maikon Schiessl disse:

      Obrigado Sidney. Eu também adoro agricultura e tecnologia. Mensalmente tenho escrito artigos sobre estes temas aqui no blog Aegro. Fique a vontade para sugerir temas. Abraços

      1. Gilvan Alves de Medeiros disse:

        Muito importante para tomada de decisão, na propriedade rural.

  2. Júlio Reghelin disse:

    Ótimo artigo. Faltou comentar sobre o SmartFirmer.

    1. Fico feliz que você gostou, Júlio. De fato faltou mesmo eu citar o SmartFirmer. Vou anotar para que nos próximos eu fale mais sobre essa solução.

  3. Nicodemo Almeida disse:

    Muito bom, não conhecia.

    1. Que legal que gostou Nicodemo. Obrigado por nos seguir!!

  4. Mariene disse:

    Como fazer a referencia deste artigo? pretendo utilizá-lo em um trabalho.

    1. Bom dia Mariene!
      Se for nas normas ABNT sugiro o fazer como documento na internet. Você pode ver como fazer a referência ABNT neste site: http://www.leffa.pro.br/textos/abnt.htm

  5. Matheus andrade disse:

    um excelente trabalho !! parabéns pelo esforço, valeu muito apena pode ter certeza.
    me ajudou muito com meus trabalhos da faculdade…

    1. Olá Matheus!
      Que bom que pudemos te ajudar de alguma forma. Continue nos acompanhando para ver mais matérias como essa!
      Abraço!

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