Drones monitoram condições hídricas de cafezais

Pesquisa da Epamig cria soluções inovadoras para períodos sem chuva. Uma das soluções usa um aplicativo para smartphones. Depois de aprimorado, app poderá ser usado pelo público geral

Em resumo:

• Epamig realiza pesquisas nesta linha desde 2020
• Proposta é ajudar o produtor a identificar remotamente onde falta água nas áreas de plantio
• Várias instituições atuam como parceiras e financiadoras da pesquisa
• Planta saudável e com a quantidade certa de água rende mais
• Pesquisadores usam dados de satélite para mapear áreas que requerem cuidados extras
• Um dos facilitadores é o aplicativo Regador, que permite ao produtor receber as informações de forma clara e objetiva diretamente no celular
• App criado em 2014 foi registrado em 2022 e está sendo aperfeiçoado

Um amplo trabalho para auxiliar os cafeicultores na identificação remota de áreas de cultura com falta de água de forma rápida, eficaz e exata foi realizado pela Empresa de Pesquisa Agropecuária de Minas Gerais (Epamig), e o resultado acaba de ser divulgado. Um dos recursos utiliza o telefone celular. A pesquisa “Monitoramento espectral para estimativa das condições hídricas de áreas cafeeiras” foi dividida em cinco subprojetos, começou em 2020 e gerou soluções tecnológicas para acompanhar as culturas.

Inicialmente, a tecnologia está em uso em cafezais de São Sebastião do Paraíso e Três Pontas (Sul de Minas). O projeto, financiado pela Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa), por meio do Programa de Pesquisa e Desenvolvimento do Café – Consórcio Pesquisa Café, conta com apoio do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia do Café (INCT Café), Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (Fapemig), Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) e da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (Capes).

Importância da quantidade certa de água

Uma planta bem hidratada absorve mais energia para a fotossíntese. Com isso, ela reflete menos essa energia. A pesquisa da Epamig associa índices de reflectância e a saúde das plantas nas lavouras cafeeiras. Quando o sol emite energia e radiação solar, uma parte é absorvida pela planta, para realização da fotossíntese, outra é emitida em forma de fluorescência, e uma última parte é refletida pelo vegetal. Essa parcela refletida determina seu índice de reflectância. Satélites e drones monitoram áreas da superfície terrestre, e são capazes de registrar imagens espectrais dessa energia refletida gerando dados que são correlacionados com o potencial hídrico das plantas. A variação é determinada por imagens de cores diferentes.

A empresa monitora áreas agrícolas por imagens de satélite desde o início dos anos 2000, mas este é o primeiro trabalho a integrar esses dados, de nível orbital, com aqueles gerados em nível de folha, por sensores usados diretamente em campo, e em nível dossel, por meio de drones — tecnicamente são Veículos Aéreos Não Tripulados (VANTs).

Tratamento dos dados

Os dados espectrais — gerados pela medição da reflectância de cores nas plantas, são obtidos em três níveis: orbital, dossel e de folha, e estão sendo computados e combinados por meio de Inteligência Artificial (IA) e submetidos a técnicas de estatística multivariada. Com isso, os pesquisadores podem estabelecer modelos matemáticos ideais para medir as condições hídricas de cafeeiros. 

A equipe também pretende aprimorar o aplicativo de celular “Regador”. Desenvolvido em 2014, no município de Santo Antônio do Amparo (Oeste de Minas), o app foi registrado no Instituto Nacional da Propriedade Industrial (INPI) em 2022, e está em fase de aprimoramento. Por meio dele, é possível avaliar o status hídrico de plantas de café com imagens espectrais de satélite.

A coordenadora geral do projeto e pesquisadora da Epamig Sul, Margarete Volpato, explica que  atualmente são utilizadas imagens de alta resolução geradas por um satélite da Agência Espacial Europeia (ESA), sendo aplicados vários índices de vegetação espectral. “Vimos que o mais conhecido deles, o NDVI, não garante a precisão que buscamos. Vimos que esses outros índices são capazes de traduzir com mais detalhamento, em imagens, as condições das plantas e podem, assim, contribuir para aprimorarmos o aplicativo já desenvolvido”, explica 

Segundo Volpato, as informações geradas pelo programa vão auxiliar os produtores de café a ajustarem o manejo de suas lavouras em casos de déficit hídrico, alterando a irrigação, escolha do espaçamento e variedades dos cafeeiros, dentre outras ações. “Os dados também vão auxiliar o produtor a se precaver contra doenças e pragas, pois ele saberá, com precisão, quais talhões estão mais vulneráveis. Além disso, a integração do monitoramento remoto ao trabalho de campo reduz o tempo da análise das condições hídricas das plantas, levando apenas alguns minutos para gerar resultados para uma grande área, que tradicionalmente podem levar semanas ou até meses”, conclui.

Ao fim da pesquisa, a Epamig pretende estabelecer parcerias com empresas privadas e instituições de ciência da computação para viabilizar a implementação do aplicativo “Regador” em nível comercial, para oferecer o recurso ao público geral.