Autores: GAVIOLI, A., SOUZA, E. G. D., MICHELON, G. K., BAZZI, C. L., SCHENATTO, K.

Ano da publicação: 2016

Nome do livro: Novas tecnologias e inovações na Engenharia Agrícola

ISBN: 978-85-64681-11-8

Corpo editorial: Prof. Dr. David Luciano Rosalen, Prof. Dr. Rouverson Pereira da Silva, Prof. Dr. José Eduardo Pitelli Turco

Palavras-chave: Agricultura de precisão, Índice de Moran bivariado, MULTISPATI-PCA

Área: Tecnologias em Agricultura de Precisão (TAP)

A definição de zonas de manejo (ZMs) possibilita a delimitação de sub-regiões dentro de um talhão que apresentem características do solo similares. Neste processo, costumam ser aplicados algoritmos de agrupamento, como fuzzy c-means. Três técnicas de seleção de variáveis para definição de ZMs que podem ser aplicadas com esse algoritmo de agrupamento são a análise de correlação espacial bivariada de Moran, análise de componentes principais (PCA), e uma extensão de PCA denominada multivariate spatial analysis based on Moran's index PCA (MULTISPATI-PCA). Neste trabalho, avaliou-se a eficiência destas três técnicas utilizadas com fuzzy c-means. Tais avaliações foram realizadas com dados coletados de 2010 a 2014 em duas áreas agrícolas localizadas no Estado do Paraná, para gerar duas, três e quatro classes para cada área. A partir dessas classes, foram elaborados mapas temáticos com as respectivas delimitações de ZMs a serem implantadas no campo. As sub-regiões definidas mostraram diferenças visuais e a abordagem baseada na aplicação de MULTISPATI-PCA proporcionou o melhor desempenho do algoritmo de agrupamento, melhores valores de redução de variância dos dados, e ZMs mais viáveis de serem implantadas em termos de operações de campo.

Autores: BARRETO, B. B., SIQUEIRA, R. H. D. S., RIVERA, F. P., JÚNIOR, R. B. A., FERREIRA, M. M.

Ano da publicação: 2016

Nome do livro: Novas tecnologias e inovações na Engenharia Agrícola

ISBN: 978-85-64681-11-8

Corpo editorial: Prof. Dr. David Luciano Rosalen, Prof. Dr. Rouverson Pereira da Silva, Prof. Dr. José Eduardo Pitelli Turco

Palavras-chave: Crosta superficial, Óptica na agricultura, Variograma

Área: Tecnologias em Agricultura de Precisão (TAP)

O aumento da população mundial tem como a principal consequência melhorar a eficiência na produção alimentos sem causar degradação do solo ou aumento da área plantada. O preparo intensivo do solo pode prejudicar sua estrutura, porosidade, aeração, infiltração da água e redução da produtividade das culturas. Associado a isso, a exposição direta do solo ao impacto das gotas de chuva favorece o aparecimento de crostas superficiais, que podem ser prejudiciais para a agricultura e o meio ambiente, mas que podem ser interessantes para a manutenção da água retida no solo. Portanto, o estudo e monitoramento do encrostamento é de fundamental importância para o adequado manejo da interação do solo-água-planta. O uso de técnicas ópticas pode ser uma ferramenta não destrutiva e robusta para este monitoramento. O trabalho buscou avaliar o uso de medição do perfil do solo por meio de um laser de linha e o adequado processamento das imagens associado à técnica do variograma para a caracterização do encrostamento. Foram coletadas imagens de solos com e sem a presença de encrostamento superficial. As imagens foram processadas digitalmente e sendo gerado um variograma para caracterizá-las. O resultado foi uma nítida diferença da variabilidade espacial entre as amostras.

Autores: ROSSI, F., MORAES, S. T. P. D., GOMES, T. M., MARTELLO, L. S., TOMMASO, G.

Ano da publicação: 2016

Nome do livro: Novas tecnologias e inovações na Engenharia Agrícola

ISBN: 978-85-64681-11-8

Corpo editorial: Prof. Dr. David Luciano Rosalen, Prof. Dr. Rouverson Pereira da Silva, Prof. Dr. José Eduardo Pitelli Turco

Palavras-chave: Lactuca sativa L., termovisão, efluentes

Área: Tecnologias em Agricultura de Precisão (TAP)

Os efluentes de tratamentos agroindústrias podem ser utilizados como fonte de água e nutrientes no cultivo da alface. No entanto, a salinização e a sodificação do solo pela aplicação do efluente pode reduzir a produção da hortaliça. Nestes casos, a aplicação de preparados homeopáticos pode favorecer o bem-estar vegetal, propiciando melhor desenvolvimento da cultura. O objetivo deste trabalho foi verificar, através da termografia, os efeitos do cultivo da alface com efluente tratado de laticínio e aplicação de preparado homeopático. O delineamento foi em blocos casualizados, sendo os tratamentos: (E0) efluente tratado de laticínio, sem adubação nitrogenada; (E50) efluente + 50% da adubação nitrogenada; (W50) água de abastecimento + 50% da adubação nitrogenada; e (W100) água de abastecimento + 100% de adubação nitrogenada, em esquema fatorial com aplicação ou ausência (controle) de preparado homeopático (Efluente 6CH), totalizando 8 tratamentos, com quatro repetições. A cultivar “Vanda” foi cultivada por 25 dias após transplante quando foram captadas as fotos termográficas. As temperaturas da superfície das folhas de alface apresentaram interação entre as fontes de umidade e a aplicação do preparado homeopático. Na ausência da aplicação do Efluente 6CH, o tratamento W100 apresentou a maior temperatura média (22,08oC) e diferiu estatisticamente de E0 (21,93oC).

Autores: SOUZA, T. A., SOUZA, T. A., SILVA, K. M. J. OLIVEIRA, R. M.

Ano da publicação: 2016

Nome do livro: Novas tecnologias e inovações na Engenharia Agrícola

ISBN: 978-85-64681-11-8

Corpo editorial: Prof. Dr. David Luciano Rosalen, Prof. Dr. Rouverson Pereira da Silva, Prof. Dr. José Eduardo Pitelli Turco

Palavras-chave: Computacão nas Nuvem, monitoramento, Sistema Embarcado

Área: Tecnologias em Agricultura de Precisão (TAP)

No manejo da agricultura o profissional habilitado necessita de instrumentos a fim de lhe subsidiar nas tomadas de decisões, como e quando interferir na cultura. A multidisciplinaridade entre diversas áreas do conhecimento tem nos permitido aplicar técnicas inicialmente desenvolvidas para um certo fim para outros. No setor de tecnologia o termo Open Source é utilizado para definir algum hardware ou software onde o uso é liberado pelo seu desenvolvedor sem o pagamento de royalties para seu uso ou replicação. O paradigma de Internet das Coisas (do inglês Internet of Things – IoT) vem mudando os investimentos e a interação entre o mundo virtual e real, onde máquinas podem comunicar entre si através de dados armazenados em núvem, baseado em computação em nuvem. No presente trabalho unimos algumas tecnologias open source, de Hardware e Software Livre, para implementar o paradigma de Internet das Coisas numa aplicação com a digitalização de dados físicos para dados digitais e, por sua vez, subsidiar os profissionais nas suas tomadas de decisões. O experimento foi desenvolvido em área de cultivo de banana prata, na cidade de Janaúba, Minas Gerais.

Autores: MICHELON, G. K., BAZZI, C. L., LIESENFELD, A. A. K., BORGES, L. F., SCHENATTO, K.

Ano da publicação: 2016

Nome do livro: Novas tecnologias e inovações na Engenharia Agrícola

ISBN: 978-85-64681-11-8

Corpo editorial: Prof. Dr. David Luciano Rosalen, Prof. Dr. Rouverson Pereira da Silva, Prof. Dr. José Eduardo Pitelli Turco

Palavras-chave: Krigagem, mapas temáticos, validação cruzada

Área: Tecnologias em Agricultura de Precisão (TAP)

Os interpoladores são utilizados na geração de mapas temáticos, buscando a melhor caracterização da variabilidade espacial de características de solo e planta, sendo que quanto mais real for a distribuição espacial dos atributos do solo, melhor o manejo e gerenciamento das lavouras e consequentemente, maior a lucratividade do produtor. Neste sentido, o objetivo foi comparar os resultados de interpolação realizadas pela Krigagem ordinária (KRI) e os obtidos pelo interpolador inverso da distância elevado a uma potência (IDP) quando utilizadas funcionalidades de determinação de melhores parâmetros fazendo uso de estatísticas de validação cruzada obtidas com dados de produtividade do milho de três áreas agrícolas obtidos por meio de coleta manual, com densidade mínima de 3 pontos por ha-1. Os resultados mostraram que o método IDP pode apresentar resultados equivalentes a KRI quando utilizados os parâmetros de seleção indicados pelo método utilizado neste trabalho. As análises foram realizadas variando-se o número de vizinhos e o expoente do IDP de 1 a 3, variando de 0,1. Verificou-se que as maiores diferenças entre os mapas gerados ocorreram quando os dados não apresentaram normalidade.

Autores: TAVARES, J. M. R., SILVA, D. D., FILHO, P. B., COLDEBELLA, A., OLIVEIRA, P. A. V. D.

Ano da publicação: 2016

Nome do livro: Novas tecnologias e inovações na Engenharia Agrícola

ISBN: 978-85-64681-11-8

Corpo editorial: Prof. Dr. David Luciano Rosalen, Prof. Dr. Rouverson Pereira da Silva, Prof. Dr. José Eduardo Pitelli Turco

Palavras-chave: Suínos, crescimento-terminação, modelos não lineares

Área: Tecnologias em Agricultura de Precisão (TAP)

Os modelos de gestão ambiental associados à agropecuária são ferramentas importantes de simulação para tomada de decisão. O objetivo do estudo foi ajustar as curvas do consumo de água e produção de dejetos em granjas comerciais de suínos (crescimento-terminação), comparando aquela que melhor descreve a evolução dos parâmetros, em função da idade, peso-vivo e período de alojamento. O estudo foi desenvolvido durante 13 meses no Oeste Catarinense, em 15 granjas onde foram monitorados 13.276 suínos (idade: 9 semanas; peso-vivo: 24,5kg) repartidos por 33 ciclos de produção. As variáveis idade, peso-vivo e período de alojamento foram utilizadas para ajustar as curvas do consumo de água e produção de dejeto e estimar os seus parâmetros pelos procedimentos GENMOD e NLMIXED do SAS. Os modelos utilizados foram: Quadrática, Brody, Logística, Gompertz, Von Bertalanffy e Richards. A função logística foi a que melhor descreveu os parâmetros estudados, exibindo um bom ajustamento e estimativas próximas da realidade [por exemplo, idade dos suínos (água: R²=0,989; erro=1,32%; dejeto: R²=0,995; erro de predição=0,96%]. Foi ainda desenvolvido um dispositivo de medição instantâneo onde o modelo embarcado no software permitirá ao produtor visualizar o consumo de água dos suínos pela plotagem de pontos diários e compará-los com a curva estimada.

Autores: SOUSA, R. V. D., TABILE, R. A., INAMASU, R. Y.

Ano da publicação: 2016

Nome do livro: Novas tecnologias e inovações na Engenharia Agrícola

ISBN: 978-85-64681-11-8

Corpo editorial: Prof. Dr. David Luciano Rosalen, Prof. Dr. Rouverson Pereira da Silva, Prof. Dr. José Eduardo Pitelli Turco

Palavras-chave: Guiagem automática, robô agrícola, comportamento robótico fuzzy

Área: Tecnologias em Agricultura de Precisão (TAP)

Apresenta-se o desenvolvimento de um controlador robótico para aperfeiçoar o desempenho de sistemas automáticos de guiagem que utilizam receptores GNSS (Global Navigation Satellite System) para navegação autônoma em ambientes agrícolas. Foi desenvolvido um controlador baseado em lógica fuzzy que utiliza comportamentos robóticos para executar as ações de guiagem (direção e velocidade) de um trator nas ruas de pomares. Um trator, um controlador e um pomar virtual em 3D foram modelados, programados e simulados utilizando-se um software comercial para prototipagem e simulação de robôs móveis. O controlador fuzzy foi projetado para empregar um receptor GNSS e uma LIDAR (Light Detection and Ranging) equipado no trator. Experimentos baseados em simulação foram realizados para avaliar a capacidade operacional do controlador de seguir um mapa (caminho ideal) em uma operação segura, incluindo situações de falha (perda de integridade do GNSS, falhas de plantas e manobras difíceis). Além disso, o desempenho do controlador robótico é comparado com um controlador clássico de guiagem automática que aplica apenas parâmetros geométricos para seguir um mapa. Os resultados mostram um desempenho superior do controlador robótico em comparação com o controlador clássico, pois permite a locomoção segura do trator no pomar principalmente nas situações adversas avaliadas.

Autores: BETZEK, N. M., MICHELON, G. K., SOUZA, E. G. D., SCHENATTO, K., LIESENFELD, A. A. K.

Ano da publicação: 2016

Nome do livro: Novas tecnologias e inovações na Engenharia Agrícola

ISBN: 978-85-64681-11-8

Corpo editorial: Prof. Dr. David Luciano Rosalen, Prof. Dr. Rouverson Pereira da Silva, Prof. Dr. José Eduardo Pitelli Turco

Palavras-chave: Agricultura de precisão, geoestatística, variabilidade espacial

Área: Tecnologias em Agricultura de Precisão (TAP)

A utilização de métodos de interpolação é capaz de gerar informações sobre a distribuição espacial dos valores de cada atributo de uma área agrícola. Os valores interpolados fazem parte da gama de estratégias para aplicação da agricultura de precisão, definindo-se como será o manejo da área. Os valores mensurados para os locais não amostrados podem divergir, considerando os diferentes métodos de interpolação, e consequentemente, influenciam na aplicação localizada de insumos ou na proporção de sementes distribuídas por metro. Com o objetivo de observar a influência do método de interpolação, valores mensurados por três diferentes métodos (inverso da distância - ID, inverso da distância ao quadrado - IQD e krigagem ordinária - KO), relativos à produtividade de soja em duas áreas experimentais, foram comparados por meio dos índices Kappa, Tau e CDR. Apesar de apresentarem diferente potencial produtivo, não se observou influência significativa proporcionada pelos métodos de interpolação em nenhuma das áreas amostradas. Observou-se que IQD foi o método de interpolação que menos influenciou os valores dos dados originais, e que KO e ID proporcionaram maior suavização dos valores mensurados e por consequência apresentaram maior concordância, considerando os resultados obtidos por meio dos índices utilizados neste trabalho.

Autores: SCHENATTO, K., SOUZA, E. G. D., BAZZI, C. L., SCHENATTO, K., LEONARDO, L. F.

Ano da publicação: 2016

Nome do livro: Novas tecnologias e inovações na Engenharia Agrícola

ISBN: 978-85-64681-11-8

Corpo editorial: Prof. Dr. David Luciano Rosalen, Prof. Dr. Rouverson Pereira da Silva, Prof. Dr. José Eduardo Pitelli Turco

Palavras-chave: Mapas temáticos, plantio direto, correlação espacial

Área: Tecnologias em Agricultura de Precisão (TAP)

A compactação do solo consiste em um problema que influencia no desenvolvimento das culturas, pois em solos compactados, as raízes das plantas têm dificuldades de infiltração no solo e não se beneficiam adequadamente dos nutrientes disponíveis, uma vez que a absorção de água e nutrientes fica prejudicada. O objetivo desse trabalho foi avaliar a variabilidade espacial da resistência do solo à penetração (RSP) e sua correlação com a produtividade do milho em uma área cultivada sob sistema de plantio direto. Foram determinados os valores de RSP nas profundidades de 0-0,1, 0,1-0,2 e 0,2-0,3 m. Os dados foram interpolados utilizando o interpolador Inverso da Distância ao Quadrado e os mapas foram divididos em 5 classes de igual amplitude. Para determinar a correlação entre a RSP e a produtividade do milho, foi utilizada a matriz de correlação espacial com 95% de significância. Os dados de RSP apresentaram variabilidade espacial, sendo que os maiores valores de compactação foram encontrados na profundidade de 0,2-0,3 m e a compactação foi menor na camada mais superficial do solo. Foi identificada correlação espacial negativa entre a RSP nas profundidades de 0,1-0,2 e 0,2-0,3 m, a profundidade de 0-0,1 m não apresentou influência sobre a produtividade do milho.