Dos drones à IA, a agricultura está cada vez mais dependente da tecnologia

Georges Mandrafina, fundador e sócio-gerente da Vinomatos, empresa sediada em Caxarias especializada em equipamentos e máquinas agrícolas, tem feito da inovação a sua marca. Desde os anos 80 que o empresário francês aposta no desenvolvimento de soluções tecnológicas para o sector agrícola, tendo alcançado notoriedade internacional nos anos 90 com a criação da Oliva, uma máquina de plantação mecanizada guiada por GPS considerada, na altura, uma revolução tecnológica.

“Parecia algo completamente fora do normal”, recorda Georges Mandrafina ao JORNAL DE LEIRIA, sublinhando que a visão disruptiva sempre fez parte do ADN da empresa. Mais recentemente, em 2021, a Vinomatos apresentou a Révolution, uma máquina de plantação de última geração capaz de executar várias operações numa única passagem, aumentando a eficiência e produtividade agrícola.

O próximo grande desafio passa pela integração da inteligência artificial (IA) no sector agrícola. A empresa encontra-se actualmente a desenvolver um novo equipamento inteligente que permitirá aplicar IA à monitorização e gestão das plantações, identificando remotamente eventuais problemas nas culturas e permitindo uma resposta técnica mais rápida e eficiente.

“A máquina vai ficar completamente conectada”, explica o responsável, acrescentando que esta tecnologia permitirá também diagnosticar e resolver problemas técnicos dos equipamentos agrícolas à distância, reduzindo tempos de paragem e a necessidade de deslocação de equipas técnicas.

A agricultura 4.0 e a escassez de dados e infra-estruturas Para Georges Mandrafina, a integração da IA representa uma evolução inevitável num sector onde existe escassez de mão-de-obra qualificada e onde a rapidez de resposta é cada vez mais determinante. “Este sistema vai permitir uma resposta permanente ao cliente”, afirma, destacando a capacidade da tecnologia ultrapassar limitações associadas a horários, fins-de-semana ou diferenças horárias entre mercados internacionais.

Ainda assim, faz questão de reforçar que “vamos precisar sempre de pessoas”, salientando que o objectivo passa por complementar o trabalho humano com soluções mais rápidas, precisas e eficientes. A apresentação oficial deste novo equipamento está prevista ainda para este ano. Segundo o empresário, o futuro da agricultura estará cada vez mais assente na recolha, análise e interpretação de dados, permitindo atingir novos níveis de automatização e criar soluções inovadoras para os desafios do sector agrícola moderno.

João Mendes, investigador no CeDRI - Centro de Investigação em Digitalização e Robótica Inteligente (Instituto Politécnico de Bragança), mergulhou nos últimos anos na aplicação da aprendizagem profunda (deep learning) à agricultura 4.0. “O que me motivou não foi apenas a tecnologia em si, mas a pergunta de fundo: é possível construir soluções que realmente funcionem no terreno, com os recursos que os produtores têm ao seu alcance? A resposta, felizmente, foi sim”, explica.

“A conclusão maior, diria, é que a IA não precisa de ser cara nem complexa para ser útil. Precisa, acima de tudo, de ser bem pensada para o contexto em que vai ser usada”, adianta. Para este engenheiro industrial e de sistemas, “Portugal está numa travessia”. “Há explorações que já utilizam sistemas automáticos de monitorização do solo, drones com visão computacional, e plataformas de apoio à decisão que avisam o agricultor antes que uma praga se instale”, refere. Por outro lado, persistem milhares de pequenos produtores que olham para a IA como algo distante da sua realidade.

O investigador vê grande “potencial” na aplicação de IA à olivicultura, vinha ou fruticultura, mas esta tecnologia necessita de algo que não tende a ser registado em suporte digital: dados. “Quantos quilogramas de centeio foram semeados naquela parcela? Que quantidade de adubo foi aplicada nos castanheiros e em que altura do ano? Quando foram feitas as mobilizações do solo, quanto se regou, quanto se produziu? Estas respostas existem, mas estão guardadas na memória dos produtores, transmitidas de geração em geração, invisíveis para qualquer algoritmo. E sem dados, não há inteligência artificial que aprenda”, reflecte o investigador. “É tão simples, e tão complexo, quanto isso”, constata, salientando a importância de criar uma estrutura de recolha desta informação e sensibilização para o seu valor.

Sistemas preditivos para explorações sustentáveis

Outro desafio reside nas infra-estruturas. “Grande parte do território agrícola português tem cobertura de rede limitada, e sem conectividade mínima muitas soluções simplesmente não chegam ao terreno”, constata. O investigador alerta ainda para a necessidade dos agricultores mostrarem curiosidade nestas soluções e assim apelar por sistemas nacionais que lhes ofereçam mais respostas. Os modelos internacionais de IA estão treinados com dados do hemisfério norte, refere, sendo necessário construir modelos treinados na realidade agrícola mediterrânica.

Sediado em Torres Vedras, o laboratório Smart Farm CoLab tem entre os seus fundadores o Instituto Politécnico de Leiria (IPL). “Temos como objectivo afirmar-nos como uma entidade de referência na agricultura digital sustentável, posicionando-nos como um elo estratégico entre a ciência, a indústria e as políticas públicas. Paralelamente, procuramos acelerar a inovação tecnológica e reforçar a literacia digital, contribuindo para a capacitação dos agentes do sector e para a sua transição digital”, explica ao JORNAL DE LEIRIA a directora executiva, Helena Vazão.

Segundo a responsável, a instituição tende a ser procurada para responder a questões como a monitorização e gestão de culturas com base em dados reais, a avaliação de impactos climáticos e o reforço da resiliência das explorações agrícolas, bem como a optimização do uso de recursos, como água, fertilizantes e fitofármacos.

O Smart Farm CoLab também opera no desenvolvimento de ferramentas de apoio à decisão, a integração de tecnologias como sensores, satélite e drones, e no suporte em candidaturas e projectos de inovação no sector agrícola. Entre as diferentes soluções tecnológicas que oferece, Helena Vazão destaca que as que têm sido mais bem sucedidas “são aquelas que combinam dados de diferentes fontes (campo, satélite, drone, histórico produtivo) com ferramentas simples de interpretação”.

“Em particular, plataformas de monitorização e avaliação de impactos têm tido grande adesão, porque permitem transformar dados complexos em informação útil para decisões concretas, com impacto directo na produtividade e na gestão de risco”, explica. “Um exemplo concreto é a utilização de sistemas avançados para monitorizar a maturação da vinha. Através da monitorização proximal, instalada directamente na canópia da planta, recolhem-se dados microclimáticos em tempo real.

Estes dados são complementados com informações obtidas por detecção remota via drones, que mapeiam a variabilidade da vinha e captam imagens de alta resolução. Na prática, esta combinação permite gerar mapas e relatórios detalhados, mostrando a evolução da maturação ao longo da campanha. Com base nessas informações, os agricultores podem estimar o momento ideal para a vindima e até segmentar a colheita dentro da mesma parcela, colhendo primeiro as zonas mais adiantadas e permitindo que as áreas menos maduras alcancem o grau de maturação desejado”, refere.

A agricultura inteligente, afirma, caminha no sentido de integrar a tecnologia e o conhecimento agronómico, no sentido de utilizar os dados para apoiar a tomada de (melhores) decisões, gerindo recursos como a água e prevenindo doenças e pragas. “O futuro passa por sistemas mais autónomos, preditivos e sustentáveis”, salienta.

Os eventos climáticos extremos, a necessidade de garantir a sustentabilidade económica e ambiental das explorações e a escassez de recursos são os grandes desafios do sector, ao qual acresce uma adopção tecnológica desigual entre os agricultores. Também aqui a instituição opera, dando formação e desenvolvendo soluções digitais de custo acessível.

Soluções e novos problemas

Com vários incubados ligados ao sector agrícola, também a StartUp Leiria tem vindo a desenvolver conferências e ferramentas digitais ligadas à agricultura inteligente. “Historicamente, o custo de criar protótipos e realizar testes piloto em escala industrial representava um investimento de muitos milhares de euros, um valor incomportável para a maioria das startups e pequenas empresas, o que acabava por ditar o abandono de soluções promissoras ainda na sua fase embrionária”, recorda Luís Fonseca, gestor de operações da StartUp Leiria.

“Neste sentido surgiu o Test4Food, um TestBed estratégico liderado pelo Grupo Lusiaves que se posiciona como um braço operacional de vanguarda no ecossistema da Startup Leiria. O programa garante que a tecnologia é refinada sob as exigências do mercado real, transformando o que antes era um obstáculo numa oportunidade de validação técnica rigorosa”, explica.

A StartUp tem conseguido assim dar respostas práticas aos seus incubados. “A motivação para estas acções é alimentada pela urgência de tornar a agricultura mais resiliente e sustentável face às alterações climáticas e à escassez de recursos, utilizando a digitalização como o motor de uma nova revolução agrícola”, salienta. As soluções tecnológicas de vanguarda dão, afinal, resposta a muitas das preocupações que afectam os agricultores, sobretudo as novas gerações que se defrontam com exigências de sustentabilidade e as alterações climáticas.

Para o director-geral da AJAP - Associação de Jovens Agricultores de Portugal, Firmino Cordeiro, os jovens são os primeiros receptores das novas tecnologias, essenciais numa área onde a mão-de-obra ainda é um dos maiores custos e é necessário racionalizar recursos, como fertilizantes e pesticidas. “Sensores, robots, como os robots de ordenha, sistemas de prevenção de doenças, os drones são cada vez mais usados, novas tecnologias de rega, sondas”, enumera. Depois “há cada vez mais informação, dados, basta trabalhar com as aplicações” disponíveis. Persistem, no entanto, problemas, reconhece. Os custos destes equipamentos e ferramentas ainda são elevados e nem sempre de fácil acesso a explorações que não possuem uma determinada dimensão. Os apoios aos agricultores deveriam ter em conta esta realidade, considera. O futuro passará inevitavelmente pela agricultura inteligente. “A agricultura é das actividades que mais usa a tecnologia. Mesmo as explorações de pequena e média dimensão já não conseguem viver sem ela”, refere o responsável.