Desafios da agricultura

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Apresentação da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto (9 de Dezembro de 2011)

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Desafios da agricultura

  1. 1. Desafios daDesafios da AgriculturaAgricultura Pedro Aguiar PintoPedro Aguiar Pinto ISA(UTL)ISA(UTL) Faculdade de Engenharia da U. PortoFaculdade de Engenharia da U. Porto UISPA / IEM SAIC / DEM 9 de Dezembro de 2011
  2. 2. AgriculturaAgricultura é uma actividadeé uma actividade humanahumana, levada a cabo, levada a cabo com ocom o objectivoobjectivo principal de produzirprincipal de produzir alimentosalimentos e fibra (e combustível, tal comoe fibra (e combustível, tal comoalimentosalimentos e fibra (e combustível, tal comoe fibra (e combustível, tal como muitos outros materiais) pelomuitos outros materiais) pelo usouso deliberado e controladodeliberado e controlado dede plantasplantas ee animais (animais (SpeddingSpedding, 1988)., 1988). Agricultura | 2
  3. 3. De que se faz a Agricultura?De que se faz a Agricultura? •• Plantas e animaisPlantas e animais – domesticação •• PessoasPessoas – agricultores– agricultores •• AmbienteAmbiente – Espaço • campos, casais, quintas, herdades, explorações agrícolas – Recursos e condições • solo e clima De que se faz a Agricultura | 3
  4. 4. De que se faz a Agricultura?De que se faz a Agricultura? •• Plantas e animaisPlantas e animais – domesticação •• PessoasPessoas – agricultores– agricultores •• AmbienteAmbiente – Espaço • campos, casais, quintas, herdades, explorações agrícolas – Recursos e condições • solo e clima De que se faz a Agricultura | 4
  5. 5. •• campo, folha de culturacampo, folha de cultura •• casalcasal •• quintaquinta EspaçoEspaço •• quintaquinta •• herdadeherdade •• exploração agrícolaexploração agrícola Espaço | 5
  6. 6. Uso do Solo Área (x1000) ha Floresta 3349 Incultos 2055 Improdutivos 146 Agricultura 2973 Social 249 Águas Interiores 107 Total 8 879 OcupaçãoOcupação do territóriodo território Inventário Florestal Nacional (D.G.F., 2001) Improdutivo s 2% Agricultura 33% Social 3% Floresta 38% Águas interiores 1% Incultos 23% Total 8 879 Ocupação do território | 6
  7. 7. 50% 60% 70% 80% 90% 100% Culturas permanentes Pastagens Uso agrícola do soloUso agrícola do solo 0% 10% 20% 30% 40% 50% 1989 1999 2003 2005 2007 2009 Pastagens permanentes Terras aráveis Uso agrícola do solo| 7
  8. 8. De que se faz a Agricultura?De que se faz a Agricultura? •• Plantas e animaisPlantas e animais – domesticação •• PessoasPessoas – agricultores– agricultores •• AmbienteAmbiente – Espaço • campos, casais, quintas, herdades, explorações agrícolas – Recursos e condições • solo e clima De que se faz a Agricultura | 8
  9. 9. Temperatura média do ar: 7.5 - 17.5 C Evapotranspiração: 400 - 800 mm CondiçõesCondições climáticasclimáticas Radiação solar: 140-170 kcal/cm2 Precipitação: 400 - 2800 mm Período sem geadas: 3 - >11meses Condições climáticas | 9
  10. 10. Climas mediterrânicosClimas mediterrânicos 0 20 40 60 80 100 120 140 Chuvas(mm) 0 10 20 30 40 50 60 70 Temperatura(ºC) 0 20 40 60 80 100 120 140 Chuvas(mm) 0 10 20 30 40 50 60 70 Temperatura(ºC) 0 20 40 60 80 100 120 140 Chuvas(mm) 0 10 20 30 40 50 60 70 Temperatura(ºC) Lisboa Lat. 38º 46' N Long. 9º 8' W Alt. 110 m PP anual 703 mm T média anual 16.6 ºC Faro Lat. 37º 01' N Long. 7º 58' W Alt. 9 m PP anual 455 mm T média anual 17.8 ºC Sacramento-Califórnia Lat. 38º 31' N Long. 121º 30' W Alt. 8 m PP anual 414 mm T média anual 16.6 ºC (Adaptado de Feio, M., 1991) 0 J F M A M J J A S O N D 0 Precipitação Temperatura 0 J F M A M J J A S O N D 0 Precipitação Temperatura 0 J F M A M J J A S O N D 0 Precipitação Temperatura 0 20 40 60 80 100 120 140 J F M A M J J A S O N D Chuvas(mm) 0 10 20 30 40 50 60 70 Temperatura(ºC) Precipitação Temperatura 0 20 40 60 80 100 120 140 J F M A M J J A S O N D Chuvas(mm) 0 10 20 30 40 50 60 70 Temperatura(ºC) Precipitação Temperatura São Francisco- Califórnia Lat. 37º 37' N Long. 122º 23' W Alt. 5 m PP anual 475 mm T média anual 13.8 ºC Sevilha Lat. 37º 22' N Long. 122º 23' W Alt. 13 m PP anual 559 mm T média anual 18.0 ºC Climas mediterrânicos | 10
  11. 11. Clima mediterrânico no mundoClima mediterrânico no mundo Climas mediterrânicos no mundo | 11
  12. 12. Influência atlântica Influência Continental Quente e seco PadrõesPadrões climáticosclimáticos Influência mediterrânica Fresco e húmido Padrões climáticos | 12
  13. 13. Alqueva Agricultura de regadio | 13
  14. 14. SoloSolo Solo | 14
  15. 15. Solo agrícola é plano Agricultura faz-se em solos planos | 15
  16. 16. ...às vezes mas também se molda a situações difíceis | 16
  17. 17. HipsometriaHipsometria Hipsometria | 17
  18. 18. De que se faz a Agricultura?De que se faz a Agricultura? •• Plantas e animaisPlantas e animais – domesticação •• PessoasPessoas – agricultores– agricultores •• AmbienteAmbiente – Espaço • campos, casais, quintas, herdades, explorações agrícolas – Recursos e condições • solo e clima De que se faz a Agricultura | 18
  19. 19. AgricultoresAgricultores Agricultores | 19
  20. 20. Agricultura AgriculturaAgricultura As culturas que se praticam e o modo como são cultivadas são decisões humanas, dependendo também da utilidade dos produtos, custos de produção e risco Agricultura | 20 custos de produção e risco envolvido Objectivo principal: produção de alimentos e fibra
  21. 21. Decisão em Agricultura DecisãoDecisão Tomar uma decisão é algo deTomar uma decisão é algo de que nos orgulhamos muito.que nos orgulhamos muito. Contudo, só tomamos umaContudo, só tomamos uma decisão quando não temos adecisão quando não temos a certeza do que fazer.certeza do que fazer. AgriculturaAgricultura As culturas que se praticam e o modo como são cultivadas são decisões humanas, dependendo também da utilidade dos produtos, custos de produção e risco certeza do que fazer.certeza do que fazer. Por isso, a decisão estáPor isso, a decisão está intimamente ligada ao conceitointimamente ligada ao conceito dede incertezaincerteza.. Implica observaçãoImplica observação –– avaliaçãoavaliação –– escolhaescolha –– acçãoacção ConhecimentoConhecimento –– reduz areduz a incertezaincerteza Decisão em Agricultura | 21 custos de produção e risco envolvido Objectivo principal: produção de alimentos e fibra
  22. 22. Agronomia e Agricultura AgriculturaAgricultura As culturas que se praticam e o modo como são cultivadas são decisões humanas, dependendo também da AgronomiaAgronomia A produção de materiais orgânicos nos campos agrícolas depende das capacidades fisiológicasdependendo também da utilidade dos produtos, custos de produção e risco envolvido Objectivo principal: produção de alimentos e fibra capacidades fisiológicas das plantas e animais e do ambiente em que crescem. Estas matérias são sujeito de análises ecológicas, baseadas em princípios biológicos, químicos e físicos. Agronomia e Agricultura| 22
  23. 23. De que se faz a Agricultura?De que se faz a Agricultura? •• Plantas e animaisPlantas e animais – domesticação (culturas) •• PessoasPessoas – agricultores– agricultores •• AmbienteAmbiente – Espaço • campos, casais, quintas, herdades, explorações agrícolas – Recursos e condições • solo e clima De que se faz a Agricultura | 23
  24. 24. PlantasPlantas Uma cultura | 24
  25. 25. Há 900 anos http://medieval.ucdavis.edu/ 20A/RODDY_KEVIN_50304 /Agriculture.AugustR.jpg Uma cultura | 25
  26. 26. Orientação do trabalho no campoOrientação do trabalho no campo Orientação do trabalho no campo | 26
  27. 27. Operações agrícolas | 27
  28. 28. Há 4000 anos Pintura na câmara fúnebre de Sennedjem lavoura com arado no Egipto antigo | 28
  29. 29. em Portugal nos anos 50 Paredes de Coura, Mozelos. “Vezeiras” Oliveira, E.V et al., 1983 Cava em Portugal nos anos 1950 | 29
  30. 30. Colheita de trigo no MidWest americano | 30
  31. 31. Reflexos na produtividade do trabalho Tempo necessário para lavrar 1 hectare, por homem: Enxada: 38 dias Tracção animal: 2,5 dias Tractor: 2 h Efeito da mecanização na produtividade do trabalho| 31
  32. 32. y = -0,004x + 8,4585 R² = 0,9991 30% 40% 50% 60% Evolução da população agrícolahttp://apps.fao.org/page/collections?subset=agriculture y = -0,0028x + 5,7167 R² = 0,9316 y = -0,0071x + 14,431 R² = 0,984 y = -0,001x + 2,0031 R² = 0,9411 0% 10% 20% 1960 1970 1980 1990 2000 2010 FAOSTATAgriculturaldata(2009)-http://apps.fao.org/page/collections?subset=agriculture Evolução da população agrícola | 32
  33. 33. EvoluçãoEvoluçãoEvoluçãoEvolução TecnológicaTecnológicaTecnológicaTecnológica A “Revolução Verde” Irrigação de alto rendimento Agroquímicos Mecanização Principais vectores de progresso tecnológico | 33
  34. 34. <title> Engenharia genética | 34
  35. 35. SubSub--sistemasistema biológicobiológico 4 sub-sistemas de Agricultura SubSub--sistemasistema empresaempresa Adaptado de Raeburn (1983) SubSub--sistemasistema sóciosócio-- económicoeconómico SubSub--sistemasistema trabalhotrabalho PrSub-sistema trabalho | 35
  36. 36. SubSub--sistemasistema biológicobiológico 4 sub-sistemas de Agricultura SubSub--sistemasistema empresaempresa •• operações agrícolasoperações agrícolas •• trabalhotrabalho •• máquinas agrícolasmáquinas agrícolas •• energiaenergia Adaptado de Raeburn (1983) SubSub--sistemasistema sóciosócio-- económicoeconómico PrSub-sistema trabalho | 36
  37. 37. ••RegularidadeRegularidade ••UniformidadeUniformidade ••LinearidadeLinearidade ••Grandes extensõesGrandes extensões ••Superfícies planasSuperfícies planas ••Velocidade de execuçãoVelocidade de execução Características do trabalho mecanizado | 37
  38. 38. Adaptação à variabilidade espacial | 38
  39. 39. 39 | Reconhecimento da variabilidade espacial
  40. 40. SATELITESATELITESATELITESATELITE ---- GPSGPSGPSGPS Como FuncionaComo FuncionaComo FuncionaComo Funciona Agricultura de precisão?Agricultura de precisão?Agricultura de precisão?Agricultura de precisão? Colheita Georeferenciada Mapa de Colheita 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 300 350 400 450 500 Analisar o porquê da variabilidade Actuar de forma diferenciada no espaço Agricultura de precisão; como funciona hoje | 40
  41. 41. i- farm | 41
  42. 42. ii--FarmFarm •• BusinessBusiness IntelligenceIntelligence ApproachApproach Data Sources Data Warehouse User InterfaceBusiness Analytics www.iwww.iwww.iwww.i----farm.ptfarm.ptfarm.ptfarm.pt Perspectiva do business intelligence | 42
  43. 43. II--FarmFarm > Sensor Island> Sensor Island Ilhas de monitorização | 43
  44. 44. Variabilidade Inter-Anual da Produtividade: Milho 1999 Milho 2000 Ano mais húmido Fonte: L. Bundy, Univ. of Wisconsin Bushels/acre (1Bu/acre = 63 kg/ha) 10 t/ha Zona de BaixaZona de BaixaZona de BaixaZona de Baixa a produzir menosa produzir menosa produzir menosa produzir menos Interpretação agronómica da informação espaço-temporal | 44
  45. 45. Ensino, aprendizagem, prática | 45
  46. 46. http://www.youtube.com/watch?v=9GaGO9LIDEA Máquina de poda automática | 46
  47. 47. Tiragem de cortiça | 47

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