Obter informações sobre a temperatura, o nível de nutrientes do solo e as variações no clima é um desafio para qualquer agricultor que queira controlar sua produção com cuidado. Ao mesmo tempo, são fatores que podem determinar o sucesso ou o fracasso de uma plantação. Felizmente, o avanço da tecnologia auxilia cada vez mais a vida de quem trabalha no campo - e a Microsoft faz cada vez mais parte dessa jornada graças ao Project FarmVibes, plataforma de soluções agrícolas que está disponível em código aberto no GitHub em todo o mundo, incluindo o Brasil.
Criado pela empresa como um projeto de pesquisa de soluções agrícolas, o Project FarmVibes torna mais palpável a ideia de “fazenda do futuro”, na qual tarefas do trabalho e a tomada de decisões podem ser automatizadas, graças ao poder da ciência de dados e da inteligência artificial. Por estar disponível na plataforma de código aberto GitHub, o Project FarmVibes traz soluções que podem ser alteradas por qualquer desenvolvedor de software, a fim de adaptar as inovações da Microsoft para a realidade de uma propriedade rural ou região específica. A intenção da empresa é inspirar a indústria e a academia a criar ferramentas acessíveis a qualquer agricultor, a partir das tecnologias do Project FarmVibes.
“Queremos ajudar os especialistas de maneira que eles possam usar seu conhecimento e a tecnologia em estado da arte para criar ferramentas para os agricultores. É por isso que acreditamos no código aberto: para dar à comunidade a possibilidade de unir a agronomia e a ciência da computação em um só esforço, tornando possível a agricultura ser cada vez mais sustentável, especialmente para produtores rurais em países em desenvolvimento”, diz Ranveer Chandra, diretor de Tecnologia para Agricultura Alimentar da Microsoft.
Na visão do executivo, as soluções da Microsoft podem contribuir para aumentar a eficiência no campo e auxiliar o planeta Terra a resolver o problema da fome. “Até 2050, será preciso dobrar a produção global de comida. Fazer isso de maneira sustentável, enquanto a quantidade de água e de terras disponíveis diminui, é um desafio”, diz o executivo. “Acreditamos que uma das formas mais promissoras de resolver esse problema é a agricultura movida por dados. Na Microsoft, trabalhamos para empoderar produtores rurais com dados e inteligência artificial, aumentando seu conhecimento sobre agricultura e melhorando a produtividade das fazendas.”
Na prática
Nos Estados Unidos, a tecnologia já tem auxiliado quem está há mais de um século no campo. É o caso do fazendeiro e engenheiro de software Andrew Nelson, cuja família cultiva trigo, cevada e lentilhas há cinco gerações. Em sua propriedade em Farmington, no Estado de Washington, Nelson utiliza suas habilidades como programador para criar inovações com a FarmVibes.AI, um pacote de soluções de inteligência artificial que faz parte do Project FarmVibes e já está disponível no GitHub.
Hoje, a “caixa de ferramentas tecnológica” da Microsoft ajuda o produtor rural a tomar decisões em cada etapa da lavoura - desde antes de as sementes irem para o solo até bem depois da colheita, em uma agricultura movida por dados. Com ajuda de sensores no solo, drones no céu e até mesmo satélites no espaço, Nelson coleta dados diários sobre variações de temperatura do ar, níveis de nutrientes e umidade no solo, além de diagnósticos sobre a saúde de cada planta de sua fazenda.
Após a coleta das informações, ele as insere na plataforma FarmVibes.AI, que possui algoritmos que o ajudam a descobrir a quantidade certa de fertilizantes e herbicidas a serem depositados em cada pedaço da fazenda. Ao aplicar o sistema em um terço de sua propriedade, Nelson conseguiu reduzir o uso de produtos químicos em 35%. Semanas depois, ao expandir o uso em toda a propriedade até o final da safra, a economia total foi de 75%.
O sistema também auxilia Nelson a determinar a profundidade correta em que as sementes devem ser plantadas, com base na umidade do solo, e informa ao fazendeiro como diferentes culturas podem ajudar a não desgastar os nutrientes do campo. “O Project FarmVibes nos permite criar a fazenda do futuro. Aqui, mostramos o impacto que a tecnologia e a inteligência artificial podem ter na agricultura”, diz o americano, que duplicou sua margem de lucro com os sistemas da Microsoft já no primeiro ano de utilização. “Para mim, o sistema traz uma enorme economia de tempo e dinheiro, além de ajudar a controlar os riscos que existem na produção rural.”
Para Ranveer Chandra, porém, os benefícios do Project FarmVibes podem ir muito além da economia financeira: são sistemas que ajudarão quem trabalha no campo a não só se adaptar às mudanças climáticas, mas também superá-las. Afinal de contas, as inovações permitem reduzir o gasto de água e de produtos químicos usados na agricultura, bem como aumentar a produtividade das fazendas. “A agricultura é uma das causas das mudanças climáticas, mas também é muito afetada por elas. Com ajuda da tecnologia, porém, a agricultura pode se tornar uma solução para o aquecimento global”, diz Chandra.
Conectividade e previsibilidade
Como toda boa caixa de ferramentas, a FarmVibes.AI contém uma série de soluções versáteis, que ajudam Nelson em diferentes momentos de seu dia a dia. Entre as ferramentas que já estão disponíveis no GitHub para qualquer desenvolvedor, está o Async Fusion, que combina dados de drones e satélites com informações do solo para criar um mapa de nutrientes em tempo real. Com o mapa, o fazendeiro sabe onde deve aplicar fertilizantes, aumentando a produtividade do solo e evitando desperdícios.
De maneira semelhante, o SpaceEye usa inteligência artificial para “limpar” nuvens das imagens de satélite. Com esse recurso, é possível ter noção do desenvolvimento e do volume de cada planta, permitindo a Nelson dosar a quantidade de herbicidas que devem ser usados em cada área da fazenda.
Outra ferramenta da FarmVibes.AI muito utilizada pelo produtor rural americano é a DeepMC, que o ajuda a entender o microclima específico de sua fazenda com foco no solo - algo muito diferente das informações que ele recebe da estação de meteorologia local, que informa as condições de temperatura a 10 metros acima do chão. Na última primavera no Hemisfério Norte, a DeepMC previu uma geada que não havia sido detectada pelos serviços de meteorologia - e que poderia danificar a plantação de trigo de Nelson. Com apoio da tecnologia, ele evitou o prejuízo.
Não é só: a plataforma FarmVibes.AI ainda inclui uma ferramenta que permite a Nelson criar vários cenários hipotéticos para sua fazenda, descobrindo como diferentes culturas podem afetar a presença de carbono no solo. Hoje, o produtor rural usa esses cenários para melhorar a saúde do solo e aumentar sua produtividade, mas ele já faz planos para o futuro: nas próximas safras, quer entrar no mercado de créditos de carbono, que paga aos fazendeiros para manter o dióxido de carbono (CO2) no solo, em vez de emiti-lo na atmosfera, causando poluição do ar.
Além da solução de inteligência artificial FarmVibes.AI, Nelson usa a FarmVibes.Connect, inovação que traz conectividade para áreas rurais e remotas e que deve chegar ao GitHub num futuro próximo. A FarmVibes.Connect permite que ele tenha sinal de internet nos 7,5 mil hectares de sua propriedade, usando uma antena de TV para enviar conectividade em faixas de frequências não usadas pelos canais televisivos. É uma novidade para o americano, que até outro dia só tinha sinal de Wi-Fi em sua casa. Além disso, vale destacar que é justamente a tecnologia de conectividade que permite que Nelson utilize diferentes ferramentas da FarmVibes.AI em pleno potencial por toda a extensão de sua propriedade.
O fazendeiro também está testando outras ferramentas que ainda não estão disponíveis para qualquer pessoa. É o caso do FarmVibes.Edge, que processa enormes quantidades de imagens obtidas por voos de drones para oferecer aos usuários retratos detalhados de áreas específicas de uma fazenda, mas com tamanho pequeno o suficiente para serem utilizadas, transmitidas e compartilhadas em conexões limitadas como as que existem em áreas rurais. A intenção da Microsoft é liberar o FarmVibes.Edge e a FarmVibes.Connect em breve no GitHub, junto das outras soluções do Project FarmVibes.
Para Nelson, que além de fazendeiro é também engenheiro de software, o uso da inteligência artificial e da ciência de dados na agricultura não é uma grande novidade - afinal de contas, quem trabalha no campo sempre procurou formas de aumentar sua produtividade. “Estamos sempre avançando sobre algo que veio antes. Meu avô cultivava 750 hectares, mas com tecnologia posso cultivar dez vezes isso. O Project FarmVibes, porém, me ajuda a ir além: posso voltar a olhar para os detalhes de cada hectare, uma vez que tenho informações granulares sobre a produção rural”, diz o americano.