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ISOBUS, como criar e importar para um terminal eletrónico um mapa de aplicação de adubo a taxa variável (VRA)

02/06/2021

Por Luis Alcino Conceição1,2,3, Luís Silva1, João Ramos 1, Rute Santos1,2, Noémia Farinha1,2, Susana Dias1,2, Luís Loures1,2, Vera Barradas1,2, Pedro Monteiro1, João Paulo Carneiro4, Nuno Simões4, Benvindo Maças4, Teresa Carita4

1Instituto Politécnico de Portalegre – Escola Superior Agrária de Elvas (ESA-Elvas)
2Valoriza - Centro de Investigação para a Valorização de Recursos Endógenos
3InovTechAgro – Centro Nacional de Competências para a Inovação do Setor Agroflorestal
4Instituto Nacional de Investigação Agrária e Veterinária, I.P. – Estação de Melhoramento de Plantas (INIAV-Elvas)

 

Apresença no mercado de tratores e máquinas agrícolas equipadas com tecnologia para uso em agricultura de precisão é hoje uma realidade. Urge, contudo, potenciar o conhecimento junto dos utilizadores finais destas máquinas sobre como tirar partido da mesma de forma a dar resposta a uma agricultura mais verde e digital. O atual rumo a um sistema alimentar europeu mais saudável e sustentável no seio do Pacto Ecológico Europeu, das estratégias da biodiversidade e do «Prado ao Prato» apontam para um novo e melhor equilíbrio entre natureza, sistemas alimentares e biodiversidade. Para isso a Comissão Europeia prevê a regulamentação de nova legislação que conduza a uma redução até 2030 em 50 % da utilização dos pesticidas químicos, 20% de fertilizantes e simultaneamente na redução de perda de nutrientes e não deterioração da fertilidade do solo. Esta realidade passa pelo uso de novas metodologias na monitorização do solo e na gestão dos itinerários técnicos das culturas para as quais a mecanização e a agricultura de precisão podem ser instrumentos decisivos.
A aplicação a taxa variável, tradução do termo anglo-saxónico Variable Rate Application (VRA) tem como objetivo de, ao contrário da realização de uma operação em que se debita uma quantidade fixa de um fator de produção ao longo de toda a parcela, realizar uma operação em que um dado fator (semente, fertilizante, herbicida) pode ser aplicado em doses variáveis atendendo a zonas uniformes da parcela e ou cultura previamente estabelecidas para o mesmo.
No caso da aplicação de um fertilizante, a taxa variável pode realizar-se por atuação de sensores óticos em linha com o distribuidor de adubo, ou através da criação de um mapa de prescrição importado para o terminal eletrónico que comanda o distribuidor de adubo, o caso de estudo deste artigo. Nesta opção o processo compreende 2 Fases, uma de carisma agronómico e outro instrumental.
Do ponto de vista agronómico importa definir qual(s) a(s) camada(s) de informação georreferenciadas que se pretende utilizar na delimitação de zonas homogéneas da parcela para as quais pretendemos definir a aplicação a taxa variável (VRA) do fertilizante. A avaliação pode ser mais direta ou mais aprofundada considerando apenas o estado da cultura num dado momento (ex. índice de vegetação com diferença normalizada - NDVI) ou o resultado da interseção de dados com diferentes origens (ex. NDVI x condutividade elétrica do solo x produtividade). De acordo com o critério definido, torna-se necessário recorrer a uma plataforma eletrónica que possibilite a georreferenciação das parcelas agrícolas e a sua monitorização no tempo e no espaço, ou usar um software de Sistemas de Informação Geográfica (SIG) que permita a construção do modelo que desejamos alcançar para aplicar o fertilizante a taxa variável nas zonas definidas.
Do ponto de vista instrumental, uma vez criado o ficheiro do mapa VRA torna-se necessário importá-lo para o monitor eletrónico da máquina operadora (distribuidor de adubo) ou para o respetivo terminal virtual no monitor do trator. Em ambas as opções, os terminais devem ser standard à Norma ISO 11783 (ISOBUS) que compatibiliza a comunicação entre dispositivos eletrónicos em tratores e máquinas operadoras, e entre estes e aplicativos informáticos.

 

O nosso caso de estudo
O projeto ISOmap Forragem onde decorrem os ensaios e o treino de utilização da tecnologia descrita neste artigo situa-se na herdade experimental da Comenda em Caia, Elvas. Para demonstrar a tecnologia VRA aplicada à distribuição de adubo, utilizamos 2 metodologias para a criação do mapa e 2 conjuntos mecanizados (Quadro1 e Figura 1).
A carta de NDVI da cultura é obtida por deteção remota a partir de imagens de satélite e a carta de condutividade elétrica a partir de um levantamento geoelétrico da parcela.
A ligação dos dados da máquina operadora ao trator em ambos os casos realiza-se através de uma tomada ISOBUS, sendo que no caso do conjunto com o trator New Holland o monitor Intelliview funciona como terminal virtual do distribuidor de adubo e no John Deere a dimensão de controlador do monitor de bordo do trator tornou necessário o uso do Amatron 4.

Figura 1. Conjuntos mecanizados, tratores New Holland T5 120 e Jonh Deere 7260 R, e distribuidor de adubo centrifugo montado de discos Amazone ZAV-4200.

 

Quadro 1. Métodos e conjuntos mecanizados utilizados na demonstração de VRA em adubo

Criar o ficheiro
Para o método I, usámos duas plataformas digitais na sua versão gratuita:
“One Soil” disponivel em https://onesoil.ai/pt/ e
“Crop monitoring” disponível em https://eos.com/crop-monitoring/login.

Uma alternativa ao uso do índice NDVI para delimitação das zonas uniformes, é o uso de diferentes camadas de informação georreferenciada. Neste caso, o método II passa pelo uso de um SIG que no nosso exemplo escolhemos o software livre QGis disponível em https://www.qgis.org/en/site/

Neste software procedeu-se à criação do mapa VRA a partir da interseção de um ficheiro shp do NDVI da cultura carregado de uma das plataformas anteriores, com um ficheiro shp da condutividade elétrica do solo criado previamente a partir do levantamento geoelétrico da parcela com um sensor EM-38 (Geonics Limited). Uma vez delimitadas as 3 zonas uniformes da parcela foram definidas as respetivas taxas de aplicação do adubo e extraído o ficheiro VRA também no formato shp. Em qualquer dos exemplos, as quantidades do adubo definidas foram de 100, 150 e 180 kg/ha atribuídas à zona melhor, média e mais fraca da cultura, respetivamente.

 

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