Agricultura_de_precisao_Maquinas

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Agricultura de precisão: 
Máquinas
 Alunos: 
Prof. Dr. João Guarnetti dos Santos
Disciplina: Maquinas Agrícolas
Curso: Eng. Mecânica 
Data: 30/11/2007
Sumário
1. Resumo...............................................................................................2
2. Introdução...........................................................................................2
3. Conceitos sobre Agricultura de Precisão............................................3
4. O processo...........................................................................................3
5. O GPS - Global Positioning System………………………...............5
5.1. O que é e como funciona..................................................................5
5.2. O erro do GPS..................................................................................5
6. Maquinas e equipamentos para a agricultura de precisão...................6
6.1. O Sistema ASF – CASE e a colheitadeira Axial Flow série 2300...6
6.2. Os Produtos e sistemas da John Deere.............................................7
6.2.1. Piloto Automático (AutoTrac)......................................................7
6.2.2. Base RTK (StarFire RTK).............................................................8
6.2.3. Mapa de Produtividade (Harvest Doc)..........................................8
6.2.4. Monitor de Colheita (Harvest Monitor)........................................9
7. Conclusão............................................................................................9
8. Referências Bibliográficas..................................................................9
1. Resumo
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Neste trabalho é apresentado a definição de agricultura de precisão, 
descrevendo o processo bem como os equipamentos utilizados.
2. Introdução
Com a globalização da economia e a competitividade de preço dos 
produtos agrícolas, surgiu a necessidade de se obter níveis de 
competitividade internacionais. Além disto, a busca pela conservação dos 
recursos naturais impõe à atividade agrícola novos métodos e técnicas de 
produção, aliados à eficiência e ao maior controle dos resultados obtidos 
no campo, em relação ao que se pratica hoje. 
Além disso, a agricultura moderna está relacionada ao plantio de 
extensas áreas de monocultura, e um dos principais problemas que reflete 
diretamente na produtividade agrícola de extensas áreas é a distribuição 
inadequada de calcário, semente, adubo, herbicida e inseticida no terreno. 
Este fato tem acarretado zonas de baixa produção de grãos e cereais 
dentro da área cultivada. 
Como uma resposta para minimizar estes problemas e com o avanço 
da tecnologia, foi possível que satélites, computadores e sensores 
auxiliassem a agricultura. Surgiu então um novo sistema de produção que, 
há alguns anos já é utilizada pelos agricultores de países de tecnologia 
avançada, chamado de Precision Agriculture, Precision Farming, e no 
Brasil de Agricultura de Precisão. Este sistema vem resgatar a capacidade 
de conhecer cada metro quadrado da lavoura, que foi perdido à medida que 
as áreas cultivadas foram crescendo.
Fig. 1- Esquema ilustrativo de um sistema de agricultura de 
precisão.
3. Conceitos sobre Agricultura de Precisão
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A agricultura de precisão é uma tecnologia que utiliza em conjunto, 
sinais de satélite e softwares, para interpretação de dados geoprocessados, 
isto é, recolhe e reuni informações da área cultivada, sempre com a 
localização precisa.
O uso racional dessas tecnologias, utilizadas como ferramentas de 
acompanhamento, controle e análise, permitem verificar as variações 
espaciais e temporais dos fatores limitantes à produção, orientando no 
processo de tomada de decisões, na aplicação localizada de insumos e no 
manejo diferenciado das culturas no campo de produção. Assim, pode-se 
determinar "qual, quando e onde" o insumo deve ser aplicado e "como" 
fazê-lo, permitindo identificar locais específicos com diferentes potenciais 
de produtividade, podendo-se determinar ou não, desde que econômica e 
tecnicamente viáveis, investimentos em insumos ou na correção de fatores 
limitantes à produção, visando a maximização da produtividade e 
minimização dos impactos ambientais. 
4. O processo
As etapas básicas do sistema de agricultura de precisão são: A coleta 
de dados, o planejamento do gerenciamento, e a aplicação localizada dos 
insumos.
Na primeira etapa o objetivo é identificar a variabilidade existente 
em campo dos diversos fatores de produção (solo, pragas, ervas daninhas, 
etc.) e da própria produção da cultura. Para isso, deve-se primeiro ser feito 
o mapeamento da produtividade na colheita, feito através de equipamentos 
instalados nas colheitadeiras, que marcam cada posição geográfica no 
campo através de sinais de satélite recebidos com o GPS. Além disso 
informam, através de sensores de rendimento e umidade, a quantidade e 
condições físicas dos grãos colhidos em cada trecho percorrido.
As informações recebidas são processadas por programas de 
computador, que fazem os mapas relacionando a quantidade produzida à 
cada trecho colhido. 
Estes mapas permitem individualizar a produção da lavoura. Como, 
por exemplo, no caso de uma lavoura cuja produção média é de 100 sc/ha 
poderá ter áreas que produzem 60 e outras 130 sc/ha. Com os mapas, estas 
áreas podem ser visualizadas e destacadas.
A segunda etapa consiste em processar os dados recolhidos, no caso 
os mapas de produtividade da colheita, para avaliar e quantificar a 
variabilidade medida, tentar relacionar a variabilidade da produção com a 
dos fatores de produção, propor estratégias de gerenciamento agrícola que 
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levem em conta esse cenário de variabilidade, consolidados na forma de 
mapas de aplicação dos insumos. 
Após as análises das amostras do solo coletado, das plantas daninhas, 
entre outras amostras, o agricultor terá mapas que traduzem a fertilidade da 
área, a ocupação das plantas daninhas e muitos outros mapas como, 
umidade, pH, estrutura e drenagem do solo, densidade de plantas e estágio 
de crescimento e área em metros quadrados e não em hectares como vem 
sendo feito até agora.
O mapa de produtividade é interpretado, obtendo-se assim o 
diagnóstico correto (concentração de nutrientes, umidade, ocorrência de 
doenças, etc...) da situação de cada parte da lavoura.
Já o mapa fertilidade do solo indica o teor da cada nutriente no solo 
em cada ponto da área cultivada, permitindo identificar onde existe 
ausência ou excesso de nutrientes necessários ao desenvolvimento das 
plantas.
Depois da análise e interpretação dos mapas de produtividade e 
fertilidade, além de outras informações, confeccionam-se os mapas para 
aplicação localizada dos insumos. 
Estes mapas indicam qual insumo, quantidade, e posição exata para 
aplicação. A grande vantagem é que ao invés de calcular, por uma média, o 
quanto a área a ser cultivada necessita de sementes, calcário, adubo, 
herbicida e inseticida, o agricultor vai poder aplicar apenas a quantidade 
necessária para cada diferente zona do terreno.
Todos estes dados são armazenados num cartão magnético, que será 
lido por computadores instalados nos tratores e máquinas de aplicação 
localizada. 
Na terceira etapa serão utilizadas máquinas agrícolas com a 
capacidade de aplicar os insumos em taxa variável ao longo do talhão, de 
forma automática, e levando em conta a sua posição no campo, através de 
controladores de aplicação inteligentes conectados ao GPS, que seguem as 
instruções estabelecidas nos mapas confeccionados com a recomendação 
da aplicação detalhada para cada ponto do terreno gerados na etapa 
anterior, e informa à semeadora ou adubadora a quantidade e momento 
exato em que ela deve despejar os insumos no solo. 
Um exemplo é o caso dasemeadora que quanto mais fértil for aquele 
trecho do terreno, menos sementes serão lançadas e vice-versa. Diversas 
máquinas com essa capacidade já estão disponíveis no mercado e estão em 
franca evolução tecnológica. Os insumos aplicados podem ser sementes, 
pesticidas, fertilizantes, corretivos, defensivos e outros.
5. O GPS - Global Positioning System
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5.1. O que é e como funciona
GPS é um sistema que conta com 24 satélites, sendo 3 reservas, 
denominados satélites NAVISTAR e que estão distribuídos em 6 órbitas 
distintas, a uma altitude aproximada de 20 mil km. Com esta configuração 
em qualquer ponto da superfície da Terra há no mínimo 4 satélites acima da 
linha do horizonte 24 horas por dia. 
Esse sistema foi projetado para fornecer o posicionamento 
instantâneo e a velocidade de um ponto sobre a superfície da Terra ou 
próximo à ela. Foi desenvolvido pelo Departamento de Defesa dos EUA, 
originalmente criado com fins militares estratégicos. 
A partir de meados da década de setenta o seu uso foi estendido para 
aplicações civis, tendo passado por uma contínua evolução desde então, 
principalmente no que diz respeito aos equipamentos eletrônicos e 
programas computacionais. Representando uma nova alternativa de 
posicionamento para a Cartografia e ciências afins, tendo o uso do GPS 
crescido significativamente em aplicações nas atividades agrícolas e 
florestais.
 Com esta triangulação a partir de satélites, o sistema determina a 
distância entre um receptor (antena) e o satélite, através do tempo que um 
sinal de rádio leva, a partir de sua saída do satélite, para chegar ao receptor, 
o que é feito através de uma correlação dos códigos gerado e recebido, 
onde através da geração simultânea e sincronizada de sinais idênticos pelo 
satélite e pelo receptor, se determina a defasagem entre os sinais e assim 
determina-se a diferença de tempo em que o sinal demorou para percorrer a 
distância receptor-satélite.
5.2. O erro do GPS
O sinal do satélite GPS possui 
um erro que deve ser corrigido, caso 
contrário, o erro no posicionamento vai 
estar entre 5 a 10 m. Esse erro pode ser 
corrigido através de vários métodos 
disponíveis no mercado, podendo ser 
corrigido para uma precisão de ate +ou- 
2,5cm, dependendo da
exigência da aplicação. 
Fig. 2. Esquema do GPS 
6. Máquinas e equipamentos para a agricultura 
de precisão
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6.1. O Sistema ASF – CASE e a colheitadeira 
Axial Flow série 2300
O sistema de agricultura de precisão da Case é o Advanced Farming 
System (AFS), se trata de um sistema integrado de agricultura, que se inicia 
pela colheita. 
As colheitadeiras Axial Flow série 2300 são equipadas com sensores 
de fluxo de grãos que determinam o peso da produção, sensores de 
umidade e temperatura e receptores de sinal de satélite GPS e DGPS que 
determinam o posicionamento exato da máquina no campo. 
Todas estas informações são enviadas em um intervalo de 1 a 3 
segundos para o monitor de produtividade, instalado dentro da cabine, que 
possibilita ao operador consulta em tempo real, além de possibilitar o 
armazenamento destes dados no cartão magnético que por sua vez permite 
a confecção de mapas de produtividade com auxílio de um software da 
Case, instalado em um computador doméstico. 
O mapa de produtividade permitirá individualizar as áreas de 
produção, que serão localizadas com o sistema AFS da Case. Depois de 
identificadas e analisadas, as áreas poderão ser tratadas de maneira 
diferenciada, com aplicação em taxas variadas de insumos (calcário, 
fertilizantes, herbicidas, etc.) Esta distribuição poderá ser feita com 
equipamentos de aplicação com taxas variáveis, também monitorados pelo 
sistema de satélite, que são oferecidos na linha CASE IH.
6.2. Os Produtos e sistemas da John Deere
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6.2.1. Piloto Automático (Autotrac)
É um sistema de direcionamento via satélite automático que opera 
em reta ou em curva e é extremamente preciso, pois não tem a interferência 
do operador. Direciona automaticamente o equipamento sobre uma linha 
planejada de aplicação através do acionamento automático do comando da 
direção. 
O Piloto Automático (Autotrac) é um sistema de navegação onde o 
operador somente necessita realizar as manobras de cabeceira. Suas 
principais aplicações são em situações em que os erros devem ser muito 
próximos de zero, como em plantio, pulverização, porem podem ser 
utilizado também na sulcação, adubação, calagem, preparo de solo e etc. 
O aproveitamento é de até 100% da área plantada. Os equipamentos 
onde se pode instalar esse sistema são: pulverizador 4720 e trator 8420.
Fig. 3. Componentes de um sistema de agricultura de precisão em um trator
6.2.2. Base RTK (Star Fire RTK)
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A base RTK é o melhor padrão de precisão que existe, podendo 
chegar a 1 cm de precisão. Este equipamento é necessário em várias 
atividades como o plantio de algodão de dia e noite 
para colheita com qualquer número de linhas e pode 
ser utilizado em operações como a sulcação da cana, 
aproveitando ao máximo o campo de produção e 
facilitando a colheita mecanizada, ou na utilização de 
diversas máquinas ao mesmo tempo em uma frente de 
trabalho utilizando uma correção extremamente 
precisa.
 Fig.4. Base RTK
6.2.3. Mapa de Produtividade (Harvest Doc)
O Mapa de Produtividade produz informações detalhadas da 
produtividade do talhão e dá parâmetros para diagnosticar e corrigir as 
causas de baixas produtividades em algumas áreas do talhão e/ou estudar o 
por quê de que em algumas áreas a produtividade é elevada. Além disto, o 
sistema faz os registros dos talhões, das variedades, das descargas, dos 
tempos e todas as informações da colheita que poderão ser utilizadas 
posteriormente. 
O sistema do Mapa de Produtividade gera os mapas (kg/ha ou sc/ha) 
através da localização dada pelo GPS e mais as informações 
disponibilizadas pelos sensores instalados na máquina, como o sensor de 
produtividade e o sensor de umidade.
Este equipamento pode ser utilizado nas Colheitadeiras STS e nas 
colheitadeiras de Algodão 9986 e 9996.
Fig.5 Exemplo de mapa de prdutividade Fig. 6.Colhedora de cana com 
equipamentos instalados.
6.2.4. Monitor de Colheita (Harvest Monitor)
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Este monitor de colheita fornece leituras precisas da produtividade e 
da umidade dos grãos durante a colheita, através de sensores instalados na 
colheitadeira. Proporcionando informações ininterruptas e instantâneas a 
respeito da colheita, como, por exemplo, variações de produtividade 
instantânea, leituras de umidade e área colhida.
O sensor de produtividade realiza medições instantâneas de todo o 
fluxo de grãos de acordo com um sensor de impacto. O sensor de umidade 
converte a produção colhida em sacas 
secas/ha.
Este sensor foi desenvolvido 
especificamente para as colheitadeiras 
John Deere, sem nenhuma adaptação, 
o que lhe proporciona uma maior 
confiabilidade. 
Fig.7. Colheitadeira STS
7. Conclusão
 
A agricultura de precisão é uma tecnologia que proporciona o melhor 
aproveitamento da área disponível para a produção, preservando as 
condições de plantio do solo, podendo assim gerar maior rentabilidade. 
Por ser uma tecnologia nova no mercado ainda requer um grande 
investimento inicial, porém por estar em constante inovação a tendência é 
se popularizar cada vez mais, tendo cada vez mais produtos e opções no 
mercado.
 
8. Referências Bibliográficas
• www.webrural.com.br 
• www.embrapa.br 
• www.agriculturadeprecisao.gov.br 
• www.johndeere.com.br 
• www.unicamp.br 
 
10
http://www.unicamp.br/
http://www.johndeere.com.br/
http://www.agriculturadeprecisao.gov.br/
http://www.embrapa.br/
http://www.webrural.com.br/11