Os exploradores de drones estão preparados para tornar a agricultura de precisão ainda mais exata à medida que a tecnologia dos drones avança.
Os drones já chegaram às fazendas, segundo a Administração Federal de Aviação. Dezessete por cento de todos os drones comerciais registrados em 2017 foram usados para agricultura, tornando-os o terceiro maior uso para máquinas atrás de fotografia imobiliária/aérea, com 48 por cento, e inspeção industrial, com 28 por cento.
A agricultura especializada faz parte do mercado de agricultura de precisão para drones. Empresas aeronáuticas como a empresa francesa Delair-Tech e a empresa americana de drones de defesa AeroVironment estão a comercializar os seus drones agrícolas com sensores integrados para produtores de culturas especializadas, e o Noroeste é um mercado-alvo.
A MicaSense, com sede em Seattle, que vende um sensor drone multiespectral chamado RedEdge-M, tem participado de reuniões de produtores, como o encontro de produtores de árvores frutíferas que ocorreu em Kennewick, Washington. Nessa reunião, o CEO da MicaSense, Gabriel Torres, discutiu as análises de gerenciamento de carga agrícola nas quais a empresa está trabalhando.
“Trabalhamos continuamente com agricultores e líderes da indústria para explorar como as imagens podem influenciar uma determinada prática de gestão ou ajudar a resolver parte da subjetividade em torno de uma tomada de decisão”, disse o Diretor de Soluções Empresariais da MicaSense, Manal Elarab. “Estamos comprometidos em explorar continuamente novas maneiras de aplicar a análise de imagens nas decisões agrícolas do dia a dia.”
Os académicos também estão a estudar a utilização de drones em culturas especiais. A Vegetarian Growers News, em fevereiro de 2018, escreveu sobre uma parceria entre o Rochester Institute of Technology e a Cornell University para desenvolver um programa de drones para identificar a suscetibilidade do feijão-vagem ao mofo branco. Na Penn State University, dois pesquisadores – um engenheiro e um horticultor – estão trabalhando em um programa de drones para determinar a cobertura individual das flores e a carga da colheita nas árvores frutíferas.
Dos soldados à soja
A evolução das tecnologias de drones passa de um setor para outro. O drone agrícola da AeroVironment, o primeiro antecessor do Quantix, foi um drone militar chamado Pointer, usado pelo Exército e pelo Corpo de Fuzileiros Navais dos EUA há 30 anos. A empresa tornou-se um importante fornecedor do Departamento de Defesa dos EUA após o 9 de setembro e durante a Guerra do Golfo e tem cinco programas registrados até o momento no DOD.
Embora o Quantix seja destinado ao levantamento de plantas e não de hostis, seu conceito de decolagem e pouso vertical veio de um programa militar. O drone de asa fixa é lançado de uma posição vertical, como o ônibus espacial, mas se nivela como um avião para longas varreduras de imagens de colheitas.
“É realmente o melhor dos dois mundos”, disse o Diretor de Vendas Comerciais da AeroVironment, Mark Dufau.
A tecnologia continua a evoluir e as empresas estão encontrando novos recursos que funcionam melhor para a agricultura de precisão. Uma das tecnologias básicas de sensoriamento remoto, o Índice de Vegetação por Diferença Normalizada (NDVI), veio de programas de satélites nas décadas de 1960 e 1970, disse John Sulik, especialista em aplicações de sensoriamento remoto da MicaSense.
“Há muita coisa que você pode fazer”, disse Sulik. “É que muitas das técnicas mais antigas de detecção remota não são relevantes para estas culturas de maior valor. Eles não contam tanta história quanto você precisa saber.”
O RedEdge-M da MicaSense possui cinco câmeras que medem bordas vermelhas, verdes, azuis, infravermelhas próximas e vermelhas.
“As imagens multiespectrais demonstraram ser uma ferramenta muito esclarecedora quando se trata de explorar o estresse em seu campo”, disse Elarab. “Índices construídos a partir de imagens multiespectrais ajudam a compreender a variabilidade dentro do seu campo e, assim, orientam você para os locais de estresse para que você colete amostras representativas que podem restringir a causa do estresse.”
Alguns sensores multiespectrais diferentes para drones estão disponíveis para os produtores. A Sentera, com sede em Minneapolis, anunciou em 28 de março que estava vendendo seu sensor gimbalado AGX710 para uso plug-and-play com drones industriais Matrice 200 Series da marca DJI. O CEO da Sentera, Eric Taipale, disse que a combinação torna “incrivelmente simples para nossos clientes coletar dados acionáveis em campo”.
“Nossos clientes produzem dezenas de produtos de índice diferentes e usam ferramentas de análise automatizadas em muitas aplicações diferentes na agricultura, silvicultura e proteção ambiental”, disse ele. O sensor da Sentera vem com um ano de acesso a uma plataforma de análise de software chamada FieldAgent, que fornece insights de exploração de culturas para ajudar a detectar doenças, pragas e outras pressões, identificar deficiências e avaliar o estado nutricional.”
Os drones também estão viajando distâncias maiores. Na França, o drone agrícola DT18 da Delair é aprovado para voar além da linha de visão visual, ou operação BVLOS (a FFA dos EUA exige uma isenção para vôo BVLOS). O DT18 pode ser controlado por uma rede telefônica sem fio 3G e, portanto, pode voar por quilômetros sem uma torre de controle.
“Em um voo você pode cobrir mais de 2,500 acres quando os regulamentos permitem que você voe alto”, disse Lenaic Grignard, gerente de produtos agrícolas e florestais. “Sincronizamos nosso sistema para que a produtividade da avaliação da colheita seja muito alta.”
Grande o suficiente para assistir
Os drones são caros e úteis principalmente para explorar áreas de difícil acesso. Então, qual deve ser o tamanho de uma fazenda para justificar a despesa?
Independentemente, tanto Grignard, da Delair, quanto Dufau, da AeroVironment, chegaram ao mesmo valor aproximado: 1,000 acres.
“Nos EUA, quando você começa a ter mais de 1,000 acres, começa a ser interessante”, disse Grignard. Dufau disse que no limite de mil acres, “os produtores do Centro-Oeste realmente começam a ver utilidade no sistema”.
Mas ambos acrescentaram rapidamente que, em muitos aspectos, as culturas especiais são muito diferentes das culturas em linha e apresentam um maior retorno do investimento.
“Na verdade, tudo se resume à receita por acre”, disse Dufau. “Quando você se envolve em comparações entre culturas agrícolas do Meio-Oeste e culturas especiais, esses números mudam substancialmente devido à quantidade de esforço e receita que está em jogo com uma cultura especial versus milho e feijão. Esse número é substancialmente menor à medida que você entra nas culturas especiais.”
Um exemplo, disse ele, são os produtores de uvas para vinho, conhecidos por implantar drones para uma última e rápida verificação de um vinhedo de até cinco acres.
“Não é necessariamente: 'O que você acha?'”, Disse Dufau. “É o que você não encontra que lhe dá esse nível de garantia de que você está fazendo o que pode para administrar isso. … (Não) apenas conseguem detectar problemas lá fora, mas também conseguem dormir melhor à noite sabendo que não há problemas.”
O maior valor da colheita é uma das razões pelas quais as empresas de drones acreditam que os produtores de culturas especializadas são mais propensos a aderir à tecnologia.
“A taxa de adoção é lenta nas culturas em linha, e uma das razões para isso é que quando você olha o preço do milho, você não tem capacidade de investimento para adotar esse tipo de tecnologia”, disse Grignard.
Elarab, da MicaSense, disse que os produtores especializados parecem se adaptar mais rapidamente à tecnologia.
“As culturas de alto valor foram as primeiras a adotar a tecnologia, como vinhas, árvores frutíferas e coisas assim”, disse ela. “Também há muito interesse em outras culturas, como café e hortaliças.
“Muitas pessoas estão interessadas em agricultura de precisão e há várias taxas de adoção em determinadas culturas. O mercado está aumentando a cada ano. Há muitas pessoas ficando mais entusiasmadas com a incorporação de imagens em suas decisões de gestão, então definitivamente há muito crescimento acontecendo.”
Dos dados à decisão
É essencial tornar os dados e imagens dos drones relevantes para as decisões de gestão dos produtores.
“Sensores criam dados”, disse Sulik da MicaSense. “O que os produtores precisam é de informação. Portanto, o que a indústria precisa é de uma forma oportuna de reduzir os dados em informações acionáveis que sejam relevantes. É isso que precisa ser suavizado. E estamos trabalhando nisso.”
Grignard, da Delair, chama a tarefa de “gargalo” de dados.
“A ideia de toda a solução é eliminar alguns dos gargalos com os dados nas diferentes etapas do fluxo de trabalho, desde a aquisição até o processamento de dados – esse não é o fardo do consultor agrícola ou do agricultor.”
Uma das ferramentas analíticas cria um mapa para referência dos produtores.
“Avaliamos a saúde das plantas e as necessidades de nutrientes das plantas e depois criamos um mapa”, disse ela. “Este mapa pode ser avaliado para prescrição, por exemplo, um mapa de nitrogênio.” O DT18Ag da Delair também tem a capacidade de contar plantas ou identificar lacunas nas plantações.
Mas Grignard acrescentou que os algoritmos não servem para todos e os resultados variam entre as culturas. Com pés de morango, por exemplo, o algoritmo de contagem de plantas funciona bem nas fases iniciais, mas mais tarde o algoritmo falha à medida que as plantas crescem e as copas começam a interligar-se.
A AeroVironment está trabalhando em um algoritmo de contagem de plantas para culturas frutíferas, que Dufau disse em março que faltava cerca de dois a três meses para estar disponível como um complemento ao sistema atual.
Os aplicadores de taxa variável são outra tecnologia em rápido desenvolvimento na agricultura de precisão. Um possível uso para dados de drones, disse Dufau, é tornar os dados transferíveis do drone para um aplicador de taxa variável de fertilizantes, pesticidas e/ou fungicidas. Dados de drones sobre plantas individuais unidos a um aplicador de taxa variável, o que significaria que as plantas individuais obteriam apenas os produtos químicos de que necessitam.
Mas onde quer que a nova tecnologia leve, Dufau disse que os mapas construídos por drones se tornarão mais precisos no futuro.
“Você vai folha por folha, galho por galho, eventualmente avaliando a saúde das plantas lá fora”, disse ele. “Esses tipos de mapas de precisão só vão melhorar a longo prazo. E vejo esse tipo de tecnologia apenas impulsionando algumas áreas, especialmente em culturas especiais que ainda não foram realmente implementadas.”
- Stephen Kloosterman, editor assistente da VGN
Foto superior: O AeroVironment Quantix de asa fixa apresenta um recurso de decolagem e pouso vertical semelhante ao de um drone flutuante.