Embrapa
14/08/2023
Iniciamos este artigo com a frase “A enxada ainda é (pasmem!) uma importante (e talvez a principal) ferramenta de trabalho dos pequenos agricultores na produção de hortaliças no Brasil”.
Entretanto, o aumento da automação e da mecanização agrícola e o acesso a novas tecnologias estão modificando o perfil do setor rural brasileiro. Algumas dessas transformações tecnológicas já fazem parte do setor olerícola brasileiro, por meio de insumos e tecnologias que estão potencializando os resultados de produtores de todos os portes. Diferentemente de uma lavoura de grãos, como milho e soja, em que as máquinas já predominam, e boa parte do trabalho é mecanizado, na produção de hortaliças ainda existe muito trabalho manual, a depender da espécie e também do nível tecnológico, se mais familiar ou empresarial. Por exemplo, em algumas importantes cadeias produtivas, como alho, batata, batata-doce, beterraba, cebola, cenoura e tomate-indústria, se observa alguns processos, como a colheita semimecanizada ou mecanizada. Em outras (por exemplo, cebola e cenoura), a utilização de semeadeiras de precisão tem colaborado para um melhor estabelecimento de plantas na lavoura.
A automação, durante a produção de mudas de hortaliças, principalmente no cultivo protegido, assim como no transplante de mudas (especificamente na cultura do tomate-indústria), já é uma realidade. E claro, o preparo do solo (aração, gradagem, encanteiramento, sulcamento etc.), na maioria das vezes, é feito mecanicamente. Também a utilização de pulverizadores mecânicos de médio ou grande porte tem sido utilizado em produtores mais tecnificados. Ainda, o beneficiamento (limpeza, classificação, embalagem) automatizado dos produtos colhidos também vem crescendo em algumas importantes cadeias produtivas, principalmente aquelas de produtos menos perecíveis e ou de maior valor agregado, como alho, batata, batata-doce, beterraba, cebola, cenoura, melão e tomate.
A cadeia produtiva de hortaliças é bastante dinâmica, exigindo máquinas especializadas e, muitas vezes, a delicadeza e a diversidade (raleio de plantas, desbaste, poda, amarrio etc.) dos sistemas de produção “impede” a utilização de determinados equipamentos. A atividade é assim, de extrema precisão e requer cuidados, que não se observam na produção de grãos, por exemplo. Além disso, as hortaliças são produzidas o ano inteiro nas diferentes regiões brasileiras com diferentes níveis de tecnologia, de produtividade e de fluxo de caixa para investimento, tornando um maior desafio, pois é preciso desenvolver tecnologias e informações para os diferentes perfis de produtores e de sistemas de cultivo (convencional, orgânico, protegido, hidropônico etc.).
Mão de Obra
A mão de obra é sempre um grande desafio em qualquer atividade, mas nas atividades agrícolas, o desafio é grande, e no caso da olericultura, aumenta ainda mais, já que o agronegócio de hortaliças possibilita a geração de grande número de empregos, sobretudo no setor primário, devido à elevada exigência de mão-de-obra nas diversas etapas da produção, incluindo a semeadura, tratos culturais, colheita, beneficiamento e comercialização. Considerando uma área de produção de hortaliças no Brasil de 800 mil hectares e uma utilização de três empregos diretos por hectare, pode-se estimar uma geração de empregos na ordem de 2,4 milhões. Se por um lado, necessitamos incrementar a mecanização nas diferentes atividades da produção de várias hortaliças, este setor gera um elevado número de empregos, o que é essencialmente importante em termos sociais, mantendo inclusive o homem no campo.
Sabe-se que o índice de mecanização ainda é baixo na maior parte das culturas e faltam máquinas e equipamentos específicos para as diferentes espécies, além de capital desses produtores para a aquisição dessas máquinas, o que faz com que o setor seja altamente dependente de mão de obra. Nesse sentido, existe por parte dos agricultores, uma indagação de que a mão de obra hoje existente, em parte, desqualificada, acarreta perdas de produtividade. Outra característica do setor é a utilização da mão de obra familiar, uma vez que em números, os agricultores familiares são a grande maioria daqueles que cultivam hortaliças, principalmente as folhosas.
A mão de obra tem representação significativa no custo de produção das principais culturas, variando entre 17% e 52% do custo total de produção (CNA, 2016). Por exemplo, na cultura do alho, o custo de produção em 2022 ultrapassou os R$ 200 mil por hectare, valor esse verificado na principal região produtora do país, em São Gotardo, MG (Anapa, 2023). Desse total, 30%, ou seja, R$ 60 mil, corresponde à mão de obra. Além da participação nos custos de produção, o custo da mão de obra é crescente. Nos últimos 10 anos, o valor do salário mínimo aumentou mais de 100%, ou seja, em um setor altamente dependente da mão de obra e onde a mão de obra tem um custo significativo no custo de produção, tal aumento traz grande impacto na rentabilidade. Se não bastasse o aumento do custo, a disponibilidade de mão de obra vem diminuindo com o passar dos anos frente ao crescimento da economia, sobretudo a mão de obra qualificada para as atividades agrícolas, contribuindo também para o aumento dos salários necessários para se reterem profissionais diferenciados no campo.
Frente a essa situação, o cenário futuro é que os gastos com mão de obra vão continuar elevados e a oferta de trabalhadores rurais continuará escassa. Além disso, a flexibilização da legislação trabalhista é uma demanda que dificilmente será atendida no curto prazo, já que está ligada a uma revisão da lei trabalhista no País. Algumas soluções, em termos de automação de práticas agrícolas, têm sido propostas para produção nesse sentido. Assim, a tendência de mecanização das culturas e também de maior qualificação da mão de obra para ocupar cargos de mecanização, aliada a uma reforma trabalhista, tende a trazer boas perspectivas para esse setor.
Tendências e oportunidades na automação dos processos
Tecnologias para automação de processos vêm continuamente impactando o cenário geral de produção agrícola, por meio do aumento específico de produtividade, da diminuição de falhas associadas ao erro humano, da redução do trabalho penoso e de riscos operacionais. A automação pode tornar o processo de produção no campo mais eficiente e faz parte de uma das vertentes da Agricultura Digital, também chamada Agricultura 5.0, baseada em uma agricultura mais conectada do começo ao fim da safra, trabalhando de forma integrada para produzir mais, melhor e com menos custos.
A agricultura e o setor olerícola necessitam cada vez mais da tecnologia para elevar a quantidade e a qualidade na produção de alimentos e proporcionar redução de custos, se tornando mais competitiva. Com o crescimento da população mundial e o aumento da demanda por alimentos frescos e saudáveis, problemas como a necessidade de aumento da produtividade (sem o aumento de abertura de novas áreas, pela preocupação com o meio ambiente e também pela instabilidade das condições climáticas) nos obriga a utilizar práticas “mais inteligentes”.
Empresas voltadas a apresentar soluções para essa área utilizam como base o conceito da Internet das Coisas (IoT) e Inteligência Artificial (AI), permitindo que o uso desse tipo de tecnologia torne possível o sensoriamento do cultivo e processamento de dados, e possibilitando ao produtor uma melhor tomada de decisão com base nas necessidades da planta, elevando a produtividade e otimizando o uso de água e insumos.
A produção em sistemas de cultivo protegido, por exemplo, tem movimento crescente no mundo. E um dos seus benefícios está associado fortemente à adoção da automação, pois ela garante e intensifica a produção de hortaliças durante todo o ano, com condições climáticas adversas e com economia de área e dos recursos naturais. Nesse sentido, há estufas modernas com aquecimento, ventilação, triagem, iluminação, nebulização, suprimento de CO2, suprimento de água e nutrientes, entre outros, possibilitando assim um clima favorável ao crescimento das plantas e melhoria da qualidade dos produtos colhidos.
Com o uso da Inteligência Artificial é possível analisar uma série de informações em tempo real. Há aplicativos com possibilidade de uso via celular para monitoramento, que usam informações por meio da computação em nuvem e possibilitam ao produtor controlar a fazenda mesmo de um lugar distante e uma tomada de decisão rápida e assertiva. Os sensores remotos distribuídos no cultivo permitem que algoritmos interpretem o ambiente do campo como dados estatísticos; os algoritmos processam os dados e aprendem com base nas informações recebidas. Quanto maior a quantidade de dados alimentados e processados no sistema, melhor a previsão feita pelo algoritmo.
O sistema protegido, aliado ao sensoriamento, ainda pode ser projetado para prever o rendimento e a possibilidade de um ataque de pragas ou o ambiente adequado ao estabelecimento de doenças, embora essa tecnologia ligada à internet das coisas esbarre em problemas, como o fato de a interface ser um pouco lenta ou o elevado custo na sua implementação.
Em parte, esse uso das informações elimina falhas humanas e parte da dependência de mão de obra, que é um dos custos na cadeia de produção. Por outro lado, encontra dificuldades para encontrar mão de obra qualificada para gerir seus processos. Isso porque o monitoramento exige detalhes, e a gestão de recursos uma máxima eficiência de uso. A adoção de técnicas de controle esbarra também no elevado preço da energia elétrica, o que impacta e muito no custo de produção e no preço das hortaliças. Porém existem, hoje, opções no mercado de alta tecnologia disponíveis para o uso de sistemas fotovoltaicos. Essas estratégias de uso solar podem ajudar a reduzir custos, com menor dependência de energia elétrica, utilizado para aquecimento de estufas e viveiros e tratamento térmico do solo e desinfecção da água, além de melhorar a eficiência na propriedade e ser amigável para o planeta.
Ainda com possibilidades de soluções à produção são apresentados os conceitos de fazendas verticais recentemente utilizados no Brasil, ainda em pequeno número e com propósito da prática de agricultura em meios urbanos. São fazendas construídas em prédios ou galpões, em pequenas áreas, possibilitando a entrega de produtos frescos e sem uso de agrotóxicos. Essas fazendas verticais utilizam estantes com sistemas hidropônicos integrados, com iluminação artificial em sistema LED para simular a iluminação solar e acelerar os processos fotossintéticos.
Novas tecnologias da automação são também voltadas para sistemas de irrigação e fertirrigação. A avaliação do desempenho e uso da água são essenciais para uma gestão inteligente e sustentável. Levantamentos terrestres a campo demandam tempo e esforço físico, principalmente se aplicado em grandes áreas e com maior frequência. Dados de sensoriamento remoto são vantajosos e garantem a entrega eficiente e de economia de água. O sistema possui controle da aplicação de nutrientes via fertirrigação (sistemas hidropônicos em substrato ou pivô), das variáveis produtivas da solução nutritiva (EC, pH, temperatura e oxigenação), com diferentes vazões de nutrientes (N:K, P:K, Ca:Mg), e com menos variações de EC e pH, economizando fertilizantes e mão de obra.
Trabalhos recentes envolvendo o estudo de imagens obtidas por drones são utilizadas, na olericultura, como por exemplo na fenotipagem de cultivares de alface em programas de melhoramento genético. Sistemas computacionais podem também ser explorados nos processamentos pós-colheita. Para a classificação do tomate, por exemplo, a avaliação da qualidade utilizando sistemas computacionais e recursos de estatística para identificar textura, resultando em taxas de precisão acima de 95% para as imagens obtidas, separando de tomates com defeito, não defeituoso, maduros e tomates verdes, esses mesmos recursos são disponíveis e utilizados na classificação de morangos.
As colhedeiras de pimentões, pepinos e outras hortaliças-fruto são um dos projetos inovadores e desenvolvidos com instrumentos de robótica, em países mais desenvolvidos, mesmo que o uso de robótica seja desafiador em ambientes em estufa devido a elevada umidade e oscilações das variáveis ambientais. Essas análises computacionais são fatores importantes também na avaliação e gerenciamento de doenças nas hortaliças em pós-colheita com o objetivo de garantir a manutenção dos aspectos nutricionais e qualidade dos produtos.
Cada vez mais será dada a atenção aos estudos que utilizem estratégias de uso eficiente de insumos, que sejam de menor impacto ao meio ambiente, na utilização de materiais ecologicamente corretos. Esses objetivos podem ser alcançados com cuidados com modelagem, sensoriamento remoto, robótica e estatística para estabelecer uma horticultura mais eficiente e inteligente. Embora essa inteligência artificial tenha atingido vários avanços em várias áreas, como a industrial, e o uso da automação fornecido soluções para o setor agrícola, ainda não foi expandida ao cultivo de hortaliças no Brasil.
Integrar as soluções é mais importante do que as próprias soluções individuais, e implementar a tecnologia sozinha não é o suficiente. Aliar esses recursos do desenvolvimento tecnológico nos cultivos, junto aos cuidados no pós-colheita, transporte, embalagens e integrar a cadeia para melhoria do controle de qualidade como um todo, torna-se necessário para a garantia de que esses produtos excedam as exigências de qualidade aos padrões de mercado.
Cultivo em ambiente protegido
A automação é um dos componentes do que está sendo chamado de agricultura digital. A agricultura digital, também conhecida como agricultura de precisão ou agricultura de dados, é um conceito que envolve a aplicação de tecnologia e análise de dados no setor agrícola para otimizar a produção, aumentar a eficiência e reduzir os impactos ambientais.
A característica central da agricultura digital é o uso extensivo de tecnologias de informação e comunicação (TIC) para coletar dados sobre diversas variáveis que afetam a produção agrícola, como clima, solo, culturas, pragas e doenças, além de informações sobre operações agrícolas, como plantio, irrigação e colheita. Esses dados são coletados por meio de sensores, imagens de satélite, drones, estações meteorológicas e outros dispositivos.
Uma vez coletados, os dados são processados e analisados por algoritmos e softwares específicos, que fornecem informações valiosas para os agricultores tomarem decisões mais informadas e precisas. Isso inclui recomendações sobre o momento ideal para o plantio, a quantidade adequada de insumos a serem aplicados, o controle de pragas e doenças e a previsão de rendimento das colheitas.
Além disso, a agricultura digital também envolve o uso de sistemas de gestão agrícola baseados em nuvem, que permitem o armazenamento, compartilhamento e acesso remoto aos dados coletados, possibilitando a colaboração entre diferentes partes interessadas, como agricultores, pesquisadores e consultores agrícolas. Em resumo, a agricultura digital se caracteriza pela integração de tecnologia, dados e análise para melhorar a eficiência e a sustentabilidade da produção agrícola, permitindo uma abordagem mais precisa, informada e personalizada para o manejo das atividades agrícolas.
A agricultura digital tem desempenhado um papel significativo no cultivo em ambiente protegido, proporcionando benefícios em termos de monitoramento, controle, automação e otimização das condições de cultivo. Aqui estão algumas formas em que a agricultura digital tem sido aplicada no cultivo protegido:
1. Monitoramento ambiental: sensores instalados nas estufas coletam dados sobre temperatura, umidade, luminosidade e níveis de CO2. Essas informações são essenciais para garantir que as condições ambientais sejam mantidas dentro de faixas ideais para o crescimento das plantas. Os agricultores podem monitorar esses dados em tempo real e receber alertas automáticos em caso de variações indesejáveis.
2. Irrigação de precisão: a agricultura digital permite a implementação de sistemas de irrigação de precisão, nos quais sensores de umidade do solo são usados para monitorar continuamente a umidade nas raízes das plantas. Com base nesses dados, os agricultores podem ajustar a quantidade e o momento da irrigação de forma precisa, evitando o desperdício de água e garantindo que as plantas recebam a quantidade adequada de água.
3. Nutrição das plantas: sensores também podem ser usados para monitorar a concentração de nutrientes no solo e na solução nutritiva utilizada nas estufas. Com essas informações, os agricultores podem ajustar os níveis de nutrientes e fertilizantes, fornecendo às plantas os elementos necessários para um crescimento saudável e maximizando a eficiência no uso de insumos.
4. Controle de pragas e doenças: a agricultura digital ajuda no monitoramento e prevenção de pragas e doenças em estufas. Câmeras e sensores de imagem podem ser usados para identificar a presença de pragas ou sintomas de doenças nas plantas de forma antecipada. Com base nessas informações, os agricultores podem adotar medidas preventivas ou de controle direcionadas, reduzindo a necessidade de pesticidas e minimizando os danos às plantas.
5. Automação e controle do ambiente: a agricultura digital permite a automação de processos nas estufas, como controle de temperatura, ventilação e iluminação. Sistemas de controle computadorizados podem ajustar automaticamente os parâmetros do ambiente com base em algoritmos e nas necessidades das plantas, criando condições ideais para o crescimento.
Essas são apenas algumas das maneiras pelas quais a agricultura digital tem sido utilizada na produção em ambiente protegido. A aplicação dessas tecnologias traz benefícios em termos de produtividade, qualidade das safras, eficiência no uso de recursos e sustentabilidade geral da produção.
E a Agricultura Familiar?
A importância da mecanização nas propriedades agrícolas já é um consenso entre os produtores rurais, já que a tecnologia traz benefícios para todo o processo de produção. Mas o acesso a implementos agrícolas, como tratores e colheitadeiras, é ainda restrito por conta do alto custo tanto na compra quanto na manutenção. É uma realidade distante da maioria dos pequenos produtores de hortaliças no país, os quais possuem baixa escala de produção e pouca capacidade financeira para investimentos mais altos. Para isso, o Governo Federal lançou recentemente o Plano Safra para a Agricultura Familiar, onde no Programa Mais Alimentos estabelece juros de 5% ao ano, na linha destinada à aquisição de máquinas e implementos. A disponibilidade de crédito será de R$ 4,3 bilhões. “Precisamos aumentar a mecanização da agricultura familiar e lançamos um desafio para a indústria produzir máquinas menores”, disse o Ministro Paulo Teixeira, do Desenvolvimento Agrário e Agricultura Familiar (MDA).
O Programa Mais Alimentos terá uma coordenação compartilhada inédita entre o MDA e o Ministério do Desenvolvimento, Indústria, Comércio e Serviços (MDIC) para conduzir o processo de mecanização da agricultura familiar. Ao MDIC caberá estimular iniciativas voltadas ao desenvolvimento de máquinas, equipamentos e implementos agrícolas e agroindustriais de pequeno porte, baixo custo de aquisição e manutenção, para atendimento às demandas da agricultura familiar e de suas organizações produtivas; incentivar a produção de máquinas, equipamentos e implementos acessíveis à agricultura familiar, e competitiva internacionalmente; e apoiar a atração de investimentos externos na indústria de máquinas, equipamentos e implementos agrícolas destinados à agricultura familiar.
Espera-se que, com essa e outras ações, investimentos em mecanização na olericultura comecem a decolar, e a expectativa é que eles só cresçam nos próximos anos, possibilitando avanços significativos na produtividade e competitividade, principalmente dos pequenos e médios produtores de hortaliças. Portanto, a tendência é de uma grande revolução tecnológica que vai transformar a olericultura e trazer máquinas e equipamentos novos para o campo. Finalmente, a enxada deverá ter sua aposentadoria, e o equipamento certo é uma virada de jogo para o pequeno produtor. Essas pequenas propriedades não podem ser “pequenas” demais para equipamentos sofisticados. Na verdade, o pequeno produtor necessita dessas máquinas, de acordo com as suas necessidades, para se manterem competitivos. [1], [2]
[1] Texto de Warley Marcos Nascimento (Pesquisador da Embrapa Hortaliças), Flávia Santana S. da Costa (UnB, Programa de Pós-graduação em Agronomia), Patrícia P. da Silva (Coordenadora de Pesquisa da Anapa) e Italo MR Guedes (Pesquisador da Embrapa Hortaliças)
[2] Publicação original: https://www.embrapa.br/en/busca-de-noticias/-/noticia/82708556/artigo—oportunidades-de-automacao-na-cadeia-produtiva-de-hortalicas-no-brasil
Como citar este texto: Embrapa. Oportunidades de Automação na Cadeia Produtiva de Hortaliças no Brasil. Texto de Warley Marcos Nascimento e outros autores. Saense . https://saense.com.br/2023/08/oportunidades-de-automacao-na-cadeia-produtiva-de-hortalicas-no-brasil/. Publicado em 14 de agosto (2023).
