Blog •  14/03/2025

Agropecuária tecnológica: pesquisa revela como a IA mapeia áreas com integração lavoura-pecuária

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Pesquisador revela como o desenvolvimento da tecnologia de precisão abre novas possibilidades para o agronegócio 

A tecnologia tem aberto novas possibilidades para os produtores rurais, e uma das inovações mais recentes é uma metodologia para mapear, de forma precisa, as áreas que utilizam Sistemas Integrados de Lavoura-Pecuária (ILP) no Brasil.

Pesquisadores da Embrapa e da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp) divulgaram um estudo na revista Remote Sensing of Environment e nele apresentaram o método que utiliza ferramentas de inteligência artificial e imagens de satélite (sensoriamento remoto de alta resolução espacial e temporal). Além de identificar áreas, a proposta utiliza técnicas avançadas de análise para gerar mapas que podem ajudar – e muito – na produtividade das propriedades rurais.

Segundo Inacio Thomaz Bueno, engenheiro florestal e um dos pesquisadores, o estudo voltado para seu pós-doutorado fez uma análise de áreas em São Paulo e Mato Grosso, usando intervalos de dez e de quinze dias, a partir de algoritmos de aprendizado profundo e inteligência artificial que lidam com dados complexos e extraem padrões desses dados, identificando de forma correta as áreas integradas. 

Em entrevista para o blog Pasto Extraordinário, o pesquisador destaca que a solução tecnológica desenvolvida pode alavancar a produtividade e a eficiência. O mapeamento preciso pode beneficiar a agropecuária de diversas maneiras como: 

  1. monitoramento para desenvolver estratégias de ILP; 
  2. o aumento da exploração de potencial em diferentes áreas da propriedade (fomentando uma atividade cada vez mais sustentável);
  3. a gestão mais eficiente dos recursos agrícolas;
  4. um mapeamento com dados (práticas de cultivo, manejo de rebanhos e investimentos) para tomada de decisões sobre a produção. 

Inacio também ressalta que os Sistemas Integrados de Lavoura-Pecuária representam uma oportunidade significativa para aliar aumento da produção e sustentabilidade. Ele já finalizou seu pós-doutorado e, além de incentivar práticas sustentáveis na agropecuária, revela como a pesquisa pode apoiar políticas e programas governamentais voltados para os produtores rurais, incluindo a implementação de incentivos financeiros e linhas de crédito específicas para apoiar a adoção de sistemas integrados. Saiba mais na entrevista a seguir:

Em linhas gerais, qual foi o intuito de vocês com a metodologia desenvolvida para a pesquisa?

Inacio Thomaz Bueno (ITB): O intuito de desenvolvermos essa pesquisa foi criar um método para mapear, de forma precisa, áreas que utilizam Sistemas Integrados de Lavoura-Pecuária no Brasil. Utilizando imagens de satélite e técnicas avançadas de análise, conseguimos gerar mapas que ajudam produtores e gestores a planejar melhor suas propriedades, recuperando áreas degradadas e aproveitando os benefícios dos sistemas integrados como aumento da produtividade, diversificação da renda e melhoria da qualidade do solo. Esses mapas gerados também podem apoiar políticas públicas, como o Plano Agricultura de Baixa Emissão de Carbono, que promove práticas de baixo impacto ambiental no campo. Servem como ferramentas que contribuem para incentivar práticas agrícolas mais sustentáveis e rentáveis, fortalecendo o trabalho no campo e garantindo maior eficiência na produção.

O uso combinado de inteligência artificial e imagens de satélite já é usual no campo ou foi uma experiência nova desenvolvida por vocês? É uma proposta viável?

ITB: O uso combinado de inteligência artificial e imagens de satélite já vem sendo adotado no campo com o avanço das tecnologias. Porém, este estudo se torna pioneiro ao utilizar o que há de mais avançado em inteligência artificial e imagens de satélite de alta resolução (PlanetScope). Essa abordagem permitiu gerar mapas precisos para identificar áreas com Sistemas Integrados de Lavoura-Pecuária. Além disso, essa proposta tem se tornado cada vez mais viável à medida que a tecnologia, os computadores e as ferramentas de análise continuam evoluindo, proporcionando maior precisão e eficiência no planejamento agrícola.

O estudo aconteceu em áreas de São Paulo e Mato Grosso. Ele pode ser expandido para outras regiões? E a construção dos algoritmos de aprendizado, idealizada por vocês, pode ser replicada em diferentes lavouras e pastagens?

ITB: Sim, o estudo pode ser expandido para outras regiões, pois foi desenvolvido utilizando áreas piloto como exemplos representativos. Neste estudo, a metodologia foi adaptada especificamente para Sistemas Integrados de Lavoura-Pecuária que combinam soja e pastagem, mas o método baseado em inteligência artificial é adaptável a outras culturas agrícolas. No entanto, reforço a importância de ampliar a colaboração entre instituições de pesquisa, produtores rurais e órgãos governamentais, uma parceria que permite a coleta de dados em novas áreas, bem como o desenvolvimento de técnicas com informações específicas de cada região, e o refinamento das ferramentas para atender às particularidades de diferentes práticas agrícolas. 

Além disso, o envolvimento contínuo dos produtores é indispensável para garantir que a tecnologia atenda às necessidades do campo e seja acessível e prática para aplicação em larga escala. O potencial de expansão deste estudo é significativo, com benefícios que podem alcançar diversas regiões e culturas em todo o país.

Além de saber usar as ferramentas e entender a tecnologia, para aplicar a metodologia o produtor precisa saber ler os dados, correto? Ou esse é o principal papel da inteligência artificial, que já lida com dados complexos e extrai padrões desses dados para o produtor?

ITB: No método utilizado o produtor rural não lida diretamente com a inteligência artificial ou os dados brutos, mas sua participação foi essencial para o sucesso da pesquisa. Os produtores colaboraram com os pesquisadores fornecendo informações fundamentais sobre o manejo das propriedades, as práticas de Integração Lavoura-Pecuária e as características locais, o que ajudou na coleta e validação dos dados em campo.

Por outro lado, a inteligência artificial desempenhou um papel crucial para os pesquisadores ao lidar com grandes volumes de dados complexos e identificar padrões que seriam difíceis de detectar manualmente. Essa tecnologia permitiu processar imagens de satélite de alta resolução de forma eficiente e gerar mapas detalhados das áreas estudadas, possibilitando análises mais precisas e aprofundadas.

Sendo assim, enquanto o produtor trouxe conhecimentos práticos essenciais para a adaptação local do estudo, a inteligência artificial se mostrou uma ferramenta poderosa que aumentou a precisão, eficiência e escalabilidade das análises. Essa combinação representa um grande passo para promover uma agricultura mais inteligente e sustentável.

Do ponto de vista do estudo, o que é crucial para identificar de forma correta as áreas de Integração Lavoura-Pecuária?

ITB: Um fator crucial na identificação correta é a precisão dos dados de campo coletados. É indispensável ter informações detalhadas sobre as classes de uso e cobertura do solo em diferentes épocas do ano, práticas de manejo adotadas, e o histórico de uso da terra, como os tipos de culturas e pastagens utilizadas ao longo do tempo. Esses dados fornecem um panorama completo da dinâmica do uso da terra, permitindo validar e ajustar os modelos de forma precisa e adequada à realidade local. 

Além disso, a integração dessas informações com imagens de satélite de alta resolução e algoritmos de inteligência artificial adaptados fortalece a análise, garantindo a identificação correta e detalhada das áreas de integração. Adicionalmente, a disponibilidade de um grande volume de imagens de satélite de alta resolução foi essencial para fornecer dados frequentes e detalhados, complementando as informações de campo.

Outro elemento importante foi a construção de algoritmos de inteligência artificial adaptados ao objetivo do estudo, capazes de processar dados complexos, identificar padrões específicos e lidar com as particularidades das áreas estudadas. Esses fatores, aliados à precisão dos dados de campo e históricos, fortaleceram a capacidade do estudo de gerar mapas precisos.

Como o estudo pode incentivar práticas sustentáveis? Qual a conclusão/orientação de vocês, pesquisadores, para os produtores rurais?

ITB: Este estudo fornece ferramentas que auxiliam os produtores rurais e gestores a identificar e monitorar áreas integradas, o que promove o manejo eficiente das terras. Ao mapear com precisão, o estudo evidencia os benefícios econômicos e ambientais das áreas de integração, como aumento da produtividade, diversificação da renda, recuperação de áreas degradadas e melhoria da saúde do solo. Além disso, os mapas gerados podem apoiar políticas públicas e programas de incentivo.

Nossa conclusão e orientação para os produtores rurais é que os Sistemas Integrados de Lavoura-Pecuária representam uma oportunidade significativa para aliar aumento da produção e sustentabilidade. Recomendamos que eles considerem adotar ou expandir essas práticas em suas propriedades, especialmente em áreas com solo degradado ou subutilizado. Destacamos também a importância do homem do campo colaborar com pesquisas, uma parceria que facilita o acesso a novas tecnologias e garante que as soluções desenvolvidas atendam às necessidades do agronegócio. 

Como esse mapeamento pode beneficiar a agropecuária?

ITB: O mapeamento transforma dados complexos em soluções práticas e acessíveis, beneficiando tanto pequenos quanto grandes produtores. Ele contribui para uma agropecuária mais eficiente, sustentável e alinhada às demandas do mercado e das políticas públicas ambientais, pois fornece informações detalhadas e precisas sobre áreas que utilizam – ou que têm potencial para adotar – Sistemas Integrados de Lavoura-Pecuária. 

Desenvolvemos uma ferramenta precisa que permite um melhor planejamento e gestão das propriedades, ajudando os produtores a identificar áreas mais adequadas para a integração de culturas e pastagens, otimizando o uso da terra e melhorando a eficiência produtiva. Além disso, o mapeamento contribui para a recuperação de áreas degradadas, orientando ações que aumentam a fertilidade do solo e reduzem a erosão.

Outro benefício significativo é a possibilidade de diversificação das atividades na propriedade, o que aumenta e estabiliza a renda ao longo do ano. O mapeamento também promove a sustentabilidade ambiental ao reduzir a dependência de insumos químicos, incentivar o sequestro de carbono e aumentar a resiliência dos sistemas produtivos frente às mudanças climáticas.

Além disso, os mapas gerados apoiam a tomada de decisões mais embasadas, permitindo que os produtores escolham, por exemplo, o tipo de cultura a ser plantada ou o momento ideal para o manejo das pastagens. Os mapas gerados também podem ser utilizados por órgãos governamentais e instituições financeiras para direcionar incentivos, como créditos voltados a práticas sustentáveis, e monitorar o cumprimento de metas ambientais.

Por fim, o pesquisador destaca a colaboração entre instituições de pesquisa, produtores rurais e órgãos governamentais. Essa parceria para o estudo envolveu diretamente produtores das fazendas Campina, localizada em Caiuá (SP), e Gravataí, em Itiquira (MT), que forneceram dados de campo detalhados sobre o manejo das propriedades e a dinâmica do uso das terras. Além da Unicamp e da Embrapa no âmbito da pesquisa, houve o apoio financeiro da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) como instituição de fomento. 

Essa colaboração demonstra como parcerias estratégicas podem impulsionar uma agropecuária mais eficiente e sustentável. O estudo destaca a importância de expandir esses esforços para levar soluções tecnológicas avançadas ao campo e beneficiar produtores em todo o país.