Democratização da agricultura digital, um exemplo do projeto DigiFarm2all

O avanço das tecnologias digitais na agricultura tem transformado a gestão das explorações agrícolas. É preciso incidir na democratização e personalização das amplas soluções disponíveis no mercado, para promover a adoção das tecnologias digitais. Neste sentido, o projeto 'DigiFarm2all: Sustentabilidade e Democratização da Agricultura 4.0' tem como objetivo democratizar a digitalização da agricultura e promover a sua literacia. Assim, apresenta 17 pilotos tecnológicos de baixo custo instalados de norte a sul de Portugal para seis culturas.

Figura 1 - Os pilotos são constituídos por uma estação meteorológica e sensores de temperatura, humidade e condutividade elétrica do solo. Os pilotos incluem ainda um módulo de processamento e comunicação remota de dados (GSM) e um sistema de energia autossuficiente, composto por um painel solar e uma bateria.

As tecnologias digitais fazem cada vez mais parte do quotidiano de diversas explorações agrícolas. Estas inovações vão desde sistemas de monitorização baseados em sensores, análise de imagens obtidas por drones e satélites, até plataformas de análise de dados, e oferecem soluções inteligentes para os desafios do dia-a-dia do setor agrícola. As tecnologias digitais, em conjunto com a agricultura de precisão, procuram o uso eficiente e preciso dos fatores de produção (solo, água, nutrientes, fitofármacos), contribuindo para um aumento sustentável da produtividade e para a redução dos custos de produção.

As tecnologias de baixo custo constituem-se como um passo importante para a democratização da agricultura 4.0, uma vez que estão disponíveis para agricultores de diversas dimensões. Contudo, para potencializar a adoção das tecnologias digitais é também preciso promover a literacia digital de todos os envolvidos no setor agrícola através da desmistificação das tecnologias e na formação de competências.

A identificação da necessidade de democratização da digitalização na agricultura na generalidade das explorações agrícolas do território impulsionou o projeto 'DigiFarm2all: Sustentabilidade e Democratização da Agricultura 4.0'. Os pressupostos deste projeto são a consideração de que as cooperativas, bem como outras organizações de agricultores, são o veículo privilegiado para possibilitar a digitalização de todas as explorações agrícolas, pela confiança que os associados depositam nestas, pela partilha de custos com equipamento e apoio técnico que possibilitam, e por permitirem que dentro da organização se identifiquem os agricultores que poderão adotar mais facilmente as novas tecnologias, permitindo que os restantes os sigam.

O DigiFarm2all é um projeto liderado pelo SFCOLAB, que decorre de outubro de 2022 a setembro de 2025, e que tem como objetivo desenvolver soluções de baixo custo, de acesso aberto e que integrem apoio técnico especializado considerando as necessidades dos agricultores. Este projeto reúne um total de vinte parceiros, entre os quais o INIAV, a Confagri, a Impactwave, cooperativas e empresas do setor agrícola, nomeadamente da vinha, olival, laranja, kiwi, abacate e pequenos frutos. Representa ainda confederações de agricultores, polos de inovação, laboratórios colaborativos (CoLABs), centros de competências (CC) e empresas tecnológicas.

O consórcio identificou 17 locais para instalação dos pilotos tecnológicos, de norte a sul de Portugal (figura 2), cujo objetivo é gerar informações e recomendações úteis, bem como o de disseminação das tecnologias de baixo custo entre agricultores e cooperados e local para ações de formação.

Figura 2 - Localização dos 17 pilotos tecnológicos, de norte a sul de Portugal.

Cada piloto tecnológico do DigiFarm2all é constituído por um sistema SOFIS (Smart Orchard Ferti-irrigation System), que é um sistema de sensores personalizável de custo acessível desenvolvido pelo SFCOLAB e dimensionado de acordo com as necessidades específicas de cada exploração agrícola (Siqueira et al. 2022). Esta solução nasceu do objetivo de democratizar a agricultura 4.0, caracterizando-se por um sistema de aquisição de dados (sensores proximais de baixo custo), um sistema de comunicação remota (adaptável a GSM, WiFi ou LoRa) com elevada frequência de transmissão de dados, processamento de dados e geração de informação útil em tempo real para a gestão dos recursos e fatores de produção.

No caso do DigiFarm2all, os pilotos são constituídos por uma estação meteorológica (sensor de direção e velocidade do vento, pluviómetro, sensor de temperatura e humidade do ar e um sensor de radiação total e radiação fotossinteticamente ativa) e sensores de temperatura, humidade e condutividade elétrica do solo. A quantidade de sensores e a profundidade em que os sensores de solo são instalados é dependente da cultura e do regime de rega e fertirrega. Os pilotos incluem ainda um módulo de processamento e comunicação remota de dados (GSM) e um sistema de energia autossuficiente, composto por um painel solar e uma bateria (figura 1).

Os dados recolhidos pelos sensores são transmitidos com um intervalo de dez minutos, através de rede móvel para uma plataforma online desenvolvida no âmbito do projeto pela empresa Impactwave, integrante no consórcio (figura 3). Os pilotos tecnológicos também integram um conjunto de tecnologias de deteção remota associadas a um conjunto de algoritmos que processam o grande volume de dados recolhidos. As informações são trabalhadas na plataforma online, de modo a conferir uma interpretação fácil, integrando recomendações para a melhor gestão da rega, fertirrega, tratamentos fitossanitários e previsões de pragas e doenças, sendo um apoio à tomada de decisão. As recomendações serão feitas de acordo com a necessidade específica de cada cultura, sistema de produção e contexto da região. O objetivo final é promover um aumento de produtividade e redução dos custos de produção, o que se traduz numa maior rentabilidade.

Visto que se trata de uma solução personalizável, esta adapta-se facilmente às mais diversas fileiras do setor agrícola, desde as culturas ao ar livre (horticultura, fruticultura e viticultura), às culturas em estufa, com produção em solo ou hidroponia.

De modo a garantir a fiabilidade dos dados adquiridos pelos sensores que compõem o SOFIS, várias foram as calibrações e validações realizadas através da utilização de sensores de referência no mercado. Estas calibrações foram efetuadas em parceria com o Instituto Nacional de Investigação Agrária e Veterinária (INIAV), polo de inovação de Dois Portos. As calibrações revelaram uma notável conformidade entre os dados obtidos pelos sensores de baixo custo e os provenientes dos sensores de referência.

O projeto promove ainda a capacitação de técnicos e produtores agrícolas no âmbito da agricultura 4.0, de forma a promover a literacia digital, nomeadamente a partir de ações de capacitação e formações online e presencial. Assim, no ano de 2023 foram realizadas três ações: 1) num Olival da Cooperativa Agrícola de Beja e Brinches no âmbito da Feira Ovibeja, e com foco na gestão de rega e fitossanidade; 2) ação de demonstração na Estação Vitivinícola Nacional, no âmbito do V Fórum Agricultura 4.0: Evento final do Projeto SmartFarm4.0; 3) e as ações ao longo da AgroSemana, como o evento 'Inovação: uso de dados de sensores proximais e de deteção remota na agricultura' e as visitas técnicas aos pilotos de demonstração para a cultura do milho, apresentando a potencialidade dos pilotos tecnológicos nesta cultura.

Referências Bibliográficas:

Siqueira, J.; Pian, L.B.; Zarrouk, O.; Silvestre, J.; Pinto, C. (2022) Connecting the dots between the Field-Data-Decision: The SOFIS practical use case. III Simpósio Ibérico de Ingeniaria Hortícola 2022 Smart Farming