Transformando o cultivo de algodão com tecnologia e agricultura de precisão.

Produtor de algodão: O objetivo da Cotton Incorporated é aumentar a rentabilidade da produção de algodão por meio de pesquisa. Para garantir que nossa pesquisa esteja alinhada aos desafios atuais e se baseie em sucessos anteriores, realizamos Levantamentos de Recursos Naturais com produtores de algodão dos EUA em 2008, 2015 e 2023.

Essas pesquisas também servem para demonstrar a sustentabilidade do cultivo de algodão e a melhoria contínua do setor, fornecendo dados para avaliações do ciclo de vida. Este artigo aborda especificamente questões relativas à adoção de tecnologia agrícola de precisão pelos produtores de algodão.

Agricultores de todos os estados produtores de algodão participaram das pesquisas, e a proporção de respostas geralmente correspondia à área cultivada em cada estado (por exemplo, o Texas, com a maior área plantada de algodão, teve o maior número de respostas, seguido pela Geórgia, que tem a segunda maior área plantada).

Em todas as pesquisas, os respondentes representaram pelo menos 91.000 acres plantados no ano da pesquisa. Observe que a região é mencionada em alguns casos nestes resultados e é definida como: Extremo Oeste: CA, AZ, NM; Sudoeste: TX, OK, KS; Centro-Sul: MO, AR, MS, LA, TN; e Sudeste: AL, FL, SC, NC, VA.

Tecnologias em alta

Em todas as pesquisas, os produtores foram solicitados a classificar 29 preocupações de produção como graves, moderadas ou irrelevantes. A principal preocupação nas três pesquisas foi o custo de produção do algodão. No entanto, como os produtores não podem controlar os custos dos insumos, as tecnologias de precisão tornam-se essenciais. Essas tecnologias ajudam a garantir que apenas o necessário seja aplicado, evitando o desperdício de dinheiro.

Consequentemente, houve um aumento no uso de diversas tecnologias, com exceção da amostragem de solo, que permaneceu constante em 46%, conforme ilustrado na Figura 1. Na pesquisa de 2023, apenas 4% dos respondentes relataram não utilizar tecnologias de precisão.

É importante observar que o mapeamento e a amostragem de solos mencionados aqui referem-se ao uso de amostras para avaliar a variabilidade espacial dentro da área, e não à amostragem geral do solo. Para determinar os índices de fertilidade, 771% dos entrevistados indicaram que utilizam as recomendações de análise de solo.

A utilização da tecnologia de direção automática aumentou significativamente ao longo do tempo. Em 2008, apenas 461 mil toneladas de agricultores a utilizavam, mas em 2015 esse número subiu para 691 mil toneladas e, em 2023, atingiu 861 mil toneladas. Essa tendência de crescimento demonstra a crescente dependência dos agricultores em relação à direção automática.

Da mesma forma, a adoção de tecnologias de direção autônoma e monitoramento de produtividade está alinhada com as conclusões de uma pesquisa realizada pelo Serviço de Pesquisa Econômica do USDA sobre a adoção da agricultura de precisão em fazendas dos EUA. A pesquisa abrangeu diversas commodities, incluindo algodão, nos anos de 2000, 2003, 2007 e 2019.

Em ambos os estudos, as taxas de adoção de monitores de rendimento e direção autônoma aumentaram. No entanto, a adoção da direção autônoma foi muito maior do que a dos monitores de rendimento. Como mostra a Figura 1, o aumento na adoção da direção autônoma superou o de todas as outras tecnologias e práticas consideradas.

O piloto automático está se tornando padrão em novos equipamentos e requer preparação mínima em comparação com outras tecnologias. Enquanto isso, com outras tecnologias, os mapas precisam ser baixados, interpretados, transformados em mapas de taxa de aplicação e reenviados.

O piloto automático reduz o estresse do operador e pode melhorar a eficiência do uso de insumos, eliminando falhas e sobreposições na aplicação de produtos. Espera-se que o aumento do uso de modems sem fio em equipamentos agrícolas impulsione a adoção de outras tecnologias, quando não for mais necessário transportar cartões de memória do escritório para o equipamento.

Além disso, novas técnicas de análise de dados estão automatizando a interpretação de mapas de solo e produtividade. Consultores em ciência de dados agrícolas também estão se tornando disponíveis para auxiliar os agricultores a maximizar o valor de seus dados.

Há evidências de que a maior facilidade de uso e as opções de instalação de fábrica facilitarão a adoção futura de tecnologias, como demonstrado pela adoção regional de monitores de rendimento na Figura 2.

Os níveis de adoção de monitores de rendimento em 2015 foram correlacionados com o uso de módulos redondos, conforme relatado em uma pesquisa sobre o custo de descaroçamento de algodão em 2016 (Valco, TD, H. Ashley, D. Findley, J. Green, R. Isom, T. Price. The Cost of Ginning Cotton – 2016 Survey Results. 2018 Beltwide Cotton Conferences, San Antonio, TX, January 3-5, 2018. National Cotton Council, Memphis, TN. Pp. 528-53).

Isso sugere que tornar a tecnologia mais fácil de usar e oferecer opções de instalação de fábrica pode incentivar mais agricultores a adotá-la.

Na pesquisa de custos de descaroçamento de algodão, observou-se que a utilização de módulos redondos foi relatada como 51% no Sudeste, 61% no Centro-Sul, 36% no Sudoeste e 29% no Extremo Oeste, alinhando-se com a classificação da adoção de monitores de rendimento na Figura 2.

No entanto, de acordo com os participantes da pesquisa, a adoção de tecnologias de monitoramento de produtividade aumentou em todas as quatro regiões. Esse aumento ocorreu porque os monitores de produtividade só se tornaram disponíveis como opção de instalação de fábrica com a introdução das colheitadeiras modulares.

Entretanto, prevê-se que a crescente implementação de tecnologias de coleta de dados em equipamentos agrícolas levará a um aumento futuro na adoção dessa tecnologia.

A próxima etapa da agricultura de precisão deverá ser influenciada pelos avanços nas tecnologias de automação. A automação, que envolve o uso de máquinas para realizar tarefas automaticamente sem intervenção humana, tem o potencial de melhorar significativamente a eficiência e a precisão nas práticas agrícolas. Um exemplo disso é a integração da tecnologia de tratores autônomos.

Essa tecnologia pode agilizar tarefas como plantio, pulverização e colheita. Como resultado, essas tarefas podem ser executadas com maior precisão e eficiência. No entanto, embora a automação ofereça inúmeros benefícios, é importante considerar seu impacto no emprego na agricultura.

A pesquisa de 2023 introduziu novas perguntas aos produtores de algodão sobre as vantagens e os desafios do uso de tratores autônomos em suas fazendas. Mais de 501 mil entrevistados relataram a economia de mão de obra como um dos benefícios esperados dos tratores autônomos.

Além disso, o estudo 41% citou a melhoria da eficiência, o 28% destacou a redução da exposição dos trabalhadores e o 34% considerou que a tecnologia não trazia benefícios. Enquanto isso, é provável que os produtores que já investiram em equipamentos de grande porte (por exemplo, pulverizadores com barras de 36 metros) vejam benefícios mínimos com a eliminação do operador de tais máquinas.

Estão em curso pesquisas para determinar se é possível obter maiores benefícios com a automação através da redução do tamanho dos equipamentos, tornando-os mais escaláveis para a tarefa e o tamanho do campo. Além disso, ter vários equipamentos menores reduz o risco de tempo de inatividade.

No entanto, quando um equipamento de grande porte apresenta defeito, a produção em centenas de hectares por dia é perdida. O dimensionamento do equipamento provavelmente dependerá do equilíbrio entre o número de unidades que precisam ser gerenciadas, a tarefa a ser concluída e o tamanho e formato médios dos campos na fazenda.

Obstáculos aos tratores autônomos

De modo geral, as respostas foram consistentes em todas as regiões, exceto em relação aos obstáculos no campo e às preocupações com o transporte entre as lavouras. A maior preocupação no Sudeste e no Centro-Sul provavelmente se deve à maior presença de corpos d'água e às mudanças topográficas que afetam as lavouras nessas regiões, em comparação com o Sudoeste e o Extremo Oeste. Em todas as regiões, há consenso de que os custos da tecnologia podem ser um impedimento para seu uso nas fazendas.

Surgiu uma questão sobre quais tarefas deveriam ser automatizadas primeiro. As pessoas disseram que o plantio (40%), a pulverização (40%), a colheita (35%) e o controle de ervas daninhas pré-plantio (35%) são as principais.

No entanto, como estamos apenas começando a usar equipamentos agrícolas automatizados, será interessante observar como as coisas mudarão nos próximos cinco anos. Enquanto isso, o número crescente de sistemas para detectar e pulverizar ervas daninhas usando visão computacional demonstra a rapidez com que essas tecnologias estão avançando.

Conclusão

As pesquisas da Cotton Incorporated, realizadas entre 2008 e 2023, revelam uma crescente adoção de tecnologia de agricultura de precisão entre os produtores de algodão, principalmente em tarefas como plantio, pulverização e colheita. A tecnologia de direção autônoma (autosteer) apresentou um aumento significativo no uso, indicando uma tendência para uma agricultura mais eficiente. No entanto, desafios como a escalabilidade dos equipamentos e os custos ainda persistem.

O futuro da agricultura provavelmente envolverá tecnologias de automação, como tratores autônomos, que oferecem benefícios como economia de mão de obra e maior eficiência, mas levantam preocupações sobre emprego e escalabilidade de equipamentos.

Fonte: Produtor de algodão e Algodão Incorporado. Pesquisadores: Jeyran Bayramova, Steven Pires, Jesse Daystar e Ed Barnes são pesquisadores da Cotton Incorporated.