Levantamento feito pela Embrapa a partir de uma metodologia inovadora de sensoriamento remoto mostra que o crescimento das áreas com integração lavoura-pecuária (ILP) em Mato Grosso – 1,1 milhão em 2013 para 2,6 milhões de hectares em 2019 – está diretamente relacionado às ações de pesquisa e transferência de tecnologia conduzidas pela Empresa em parceria com produtores no estado. Prova disso é que a maior concentração desses sistemas se encontra no entorno de Unidades de Referência Tecnológica (URTs), que são áreas usadas para validação de tecnologias, na maioria das vezes, em fazendas particulares.

As URTs são conduzidas pelos próprios produtores, com base em recomendações dos pesquisadores da Embrapa e profissionais parceiros. Essas áreas são apresentadas ao setor produtivo em dias de campo, visitas técnicas e capacitações de profissionais de assistência técnica e extensão rural, possibilitando a multiplicação do conhecimento.

De acordo com resultados obtidos no âmbito do Projeto GeoABC liderado por Margareth Simões, pesquisadora da Embrapa Solos (RJ) e especialista em sensoriamento remoto na agricultura, a área de 2,6 milhões de hectares com sistemas ILP observada em 2019 equivale a 5% da área total sob uso agropecuário no estado.

A partir de uma extensa série de imagens de satélite, os pesquisadores foram capazes de monitorar a expansão das áreas com sistemas lavoura-pecuária em Mato Grosso, apresentando os resultados da crescente adoção e concentração dos sistemas ILP em diferentes períodos: 2008-2012; 2009-2013; 2010-2014; 2011-2015; 2012-2016; e 2013-2017.

Os dados geoespaciais mostram que no início da série histórica as áreas com ILP eram menos numerosas e se concentravam no entorno de Sinop, onde está a sede da Embrapa Agrossilvipastoril (MT) e três URTs de sistemas integrados; na região do Araguaia, onde também havia três URTs; e na região Sul do estado.

Com o passar dos anos, as regiões de Sinop e do Araguaia continuaram com grande concentração de áreas com ILP, mas outras regiões cresceram de importância, como a de Colíder, no norte do estado, de Primavera do Leste e de Canarana.

URTs impulsionam o crescimento de sistemas integrados em Mato Grosso
“Os resultados apresentam uma influência forte inicialmente das áreas de transferência tecnológica, as URTs como uma rede fundamental disseminadora desse tipo de manejo. Ao longo do tempo, é possível identificar que as práticas de ILP se difundem pelo estado e as áreas com URT deixam de ser as regiões com maior concentração”, afirmam os pesquisadores no estudo.

Mesmo antes da criação da Embrapa Agrossilvipastoril, em 2009, a Empresa já havia iniciado a criação de URTs de ILP em Mato Grosso. Com o início das atividades do centro de pesquisa e a chegada de mais pesquisadores ao estado, a rede de URTs foi ampliada, abrangendo todas as regiões produtoras. Ao mesmo tempo, as pesquisas com sistemas integrados foram intensificadas, gerando mais conhecimento para subsidiar o produtor rural.

O chefe-adjunto de Transferência de Tecnologia da Embrapa Agrossilvipastoril, Flávio Wruck, enumera cinco fatores que, juntos, contribuem para o aumento da adoção de sistemas de integração lavoura-pecuária em Mato Grosso. De acordo com ele, primeiramente, a ILP é uma tecnologia que viabiliza a utilização do solo de forma intensiva e sustentável. Sendo bem aplicada, traz retorno para o produtor. O segundo fator é o empreendedorismo do produtor mato-grossense, que costuma buscar e ser aberto à novas tecnologias. O terceiro fator elencado é o avanço no desenvolvimento de tecnologias para esses sistemas, tanto aquelas desenvolvidas pela Embrapa quanto por universidades, outras instituições de pesquisa e pelos próprios produtores.

Mapas do Estado do Mato Grosso mostrando as áreas de maior adoção ou concentração de Integração Lavoura-Pecuária (ILP) nos anos-safra de 2012/12 e 2018/19 e a localização das Unidades de Referência Tecnológica (URTs). Fonte: Projeto GeoABC

Outros dois fatores apontados por Wruck são as ações de transferência de tecnologia desenvolvidas com apoio de parceiros importantes no estado, como o Serviço Nacional de Aprendizagem Rural (Senar-MT), Federação da Agricultura e Pecuária de Mato Grosso (Famato), Instituto Mato-grossense de Economia Agropecuária (Imea) e sindicatos rurais, e as ações de comunicação e divulgação dos sistemas integrados. Entre as ações de transferência de tecnologia estão a instalação das URTs, realização de dias de campo, visitas técnicas e a capacitação de multiplicadores.

“Esse exitoso trabalho de transferência de tecnologias em sistemas de integração lavoura-pecuária-floresta (ILPF) justifica a maior adoção da ILP nas regiões influenciadas pelas URTs nas quais ocorre um número maior de eventos, inclusive as capacitações nessa temática”, analisa o pesquisador.

Metodologia inovadora usa inteligência artificial para identificar áreas com ILP
O monitoramento feito em Mato Grosso foi possível graças a uma metodologia técnico-científica, desenvolvida por pesquisadores da Embrapa e parceiros no âmbito do projeto GeoABC, que permite o monitoramento por satélite, de forma remota e automática, da expansão das áreas com sistemas integrados de produção agropecuária.

A partir da utilização de soluções gratuitas (open source), a metodologia GeoABC desenvolvida baseia-se na convergência de três adventos técnico-científicos. Assim, algoritmos de aprendizado de máquina (machine learning), ou Inteligência Artificial, são aplicados para a classificação digital de séries temporais de imagens de satélite em uma estrutura de cubo de dados multidimensionais (Big Earth Data/Data Cube) e processados por computação paralela de alto desempenho em plataformas nas nuvens (High Performance Computing/Cloud Computing Platform).

Margareth Simões explica que, no início dos trabalhos, foi preciso superar muitos desafios técnicos, a começar pela dificuldade de se detectar por sensoriamento remoto alvos terrestres tão complexos e dinâmicos como os sistemas de ILPF, devido às diferentes estratégias adotadas pelos produtores e à inerente integração de diversos elementos de lavoura, pecuária e floresta sob práticas de consórcio, sucessão e rotação.

“Esse desafio exigiu o trabalho com séries temporais de imagens de satélites baseadas no conceito de cubos de dados multidimensionais, ou data cube. Também havia a necessidade de se contar com uma metodologia eficaz para a extração de informação e uma robusta estrutura para o processamento de uma quantidade massiva de dados. A integração das soluções de cubo de dados, de aprendizado de máquina e computação paralela de alto desempenho resolveu o nosso problema”, explica a pesquisadora.

A metodologia, baseada em inteligência artificial, já permite detectar áreas com duplo cultivo (soja e milho ou algodão em sucessão, por exemplo) e com integração lavoura-pecuária (ILP). Entretanto, os cientistas vêm trabalhando para ajustar a metodologia de sensoriamento remoto às demais modalidades: integração pecuária-floresta (IPF); integração lavoura-floresta (ILF) e integração lavoura-pecuária-floresta (ILPF).

“O nosso objetivo final é desenvolver protocolos metodológicos para todas as modalidades, que integrarão um sistema capaz de analisar automaticamente imagens de satélite, fornecendo indicadores atualizados sobre a taxa de adoção, expansão e distribuição espacial das áreas que adotam os diferentes tipos de sistemas integrados de produção”, destaca Rodrigo Ferraz, agrônomo e também pesquisador da Embrapa Solos que integra a equipe GeoABC.

Avaliação da sustentabilidade do agro nacional
O sensoriamento remoto, com a utilização de imagens de satélite, vem sendo utilizado há décadas para mapear ou monitorar o uso e a cobertura da terra. Contudo, monitorar sistemas de produção constitui ainda um desafio e uma nova fronteira de pesquisa e aplicação técnica. Os sistemas de produção integram diversas práticas agrícolas conforme as diferentes estratégias adotadas pelos produtores, a exemplo dos sistemas ILPF que reúnem os elementos de lavoura, pecuária e floresta em diversas combinações, utilizando consórcio e sucessão de culturas em um mesmo ano-safra ou culturas em rotação entre anos sucessivos.

Os sistemas integrados de produção agropecuária, como a integração lavoura-pecuária-floresta (ILPF) e suas variações, assim como o Sistema Plantio Direto (SPD), fazem parte das tecnologias de baixa emissão de carbono fomentadas pelos Planos ABC e ABC+. Em apoio à governança das políticas públicas de fomento, assim como para subsidiar o planejamento dos trabalhos de extensão e transferência de tecnologia, torna-se imperioso monitorar a adoção e a expansão dessas tecnologias. Mas, até o momento, não se tinha mais do que estimativas gerais da área de adoção de ILPF, obtidas por meio de onerosas pesquisas de campo baseadas em entrevistas e em dados amostrais. Além da imprecisão, cabe destacar que essas metodologias não são capazes de mapear, ou seja, não fornecem a informação espacializada que é de grande importância para o planejamento local ou regional”, explica Simões.

“O avanço nas técnicas de sensoriamento remoto, aliado ao desenvolvimento dos algoritmos de inteligência artificial e à crescente capacidade de processamento de grandes massas de dados, tem apresentado grande potencial para o levantamento de dados espacializados – mapeamento/monitoramento – de sistemas complexos de produção agropecuária”, destaca Patrick Kuchler, geógrafo que integra a equipe de pesquisa do projeto GeoABC.

“Dia a dia, estamos testemunhando o surgimento de novas técnicas e sensores orbitais que prometem potencializar as metodologias de detecção e mapeamento de sistemas produtivos. No entanto, temos que dar continuidade às pesquisas técnico-cientificas nessa direção para consolidar a metodologia, considerando todas as modalidades dos sistemas integrados “, enfatiza Ferraz.

A metodologia GeoABC detecta tanto a variação intra-anual, ou seja, no mesmo ano-safra, quanto as rotações interanuais. “A detecção da integração lavoura-pecuária se dá pela observação da introdução da forrageira em consórcio ou sucessão no mesmo ano-safra. Contudo, quando se analisa o comportamento interanual (anos sucessivos), podemos fazer inferências sobre as estratégias utilizadas pelos produtores. Por exemplo, se em uma dada parcela, observam-se vários anos com pastagens que passam, durante um ou dois anos, para lavoura-pecuária e, depois, voltam a apresentar uma sucessão de anos com pastagens, muito provavelmente, trata-se de uma estratégia de reforma de pastagem adotada pelo produtor ou pecuarista”, explica o pesquisador da Embrapa Pedro Freitas, membro da equipe.

Próximo passo é expandir o conhecimento para as demais modalidades de sistemas ILPF 

Levantamento encomendado pela Rede ILPF e realizado pelo Kleffman Group por meio de entrevistas com os produtores, mostrou que na safra 2015-2016, o estado de Mato Grosso apresentava cerca de 150 mil hectares de sistemas silviagrícolas e/ou silvipastoris. Nos últimos anos, contudo, a expectativa é que essa área tenha aumentado, considerando o aumento da demanda por biomassa para atender ao complexo de usinas de etanol de milho que se instalou no estado.

A detecção remota do elemento florestal nas modalidades de integração pecuária-floresta ou lavoura-floresta requer, conforme explica Margareth Simões, uma abordagem metodológica híbrida com diferentes técnicas de inteligência artificial. “Já estamos trabalhando nisso. Uma das dificuldades é que as parcelas de ILF e IPF são encontradas em menor número e são ainda relativamente pequenas”, comenta.

Nesse sentido, Patrick Kuchler enfatiza a importância de se estabelecer um esforço coletivo para o levantamento de dados de campo, que são primordiais para o desenvolvimento das metodologias.

Para Flávio Wruck, os dados obtidos são uma importante fonte de informação para a tomada de decisão em relação à priorização de regiões a serem trabalhadas em atividades de pesquisa e de transferência de conhecimento.

“Esses dados são extremamente relevantes não só para a Embrapa, mas para toda sociedade civil organizada que, de alguma forma, fomenta a adoção dessas tecnologias no sentido de redirecionar seus esforços e recursos humanos e financeiros para essas regiões com menor adoção, afirma.

Projeto GeoABC: inovação em prol da sustentabilidade
O projeto GeoABC, iniciado em 2015, tem como objetivo avaliar e desenvolver métodos e técnicas inovadoras na área do sensoriamento remoto e integração de dados espaciais para a detecção de práticas de cultivo e sistemas de produção. O foco foi o sistema de integração lavoura-pecuária-floresta (ILPF) e suas variações, que constituem um dos eixos da política de baixa emissão de carbono na agricultura.

Com o apoio financeiro do programa da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior e Comitê Francês de Avaliação da Cooperação Universitária com o Brasil (Capes/Cofecub), o projeto GeoABC já entregou vários resultados, entre eles a metodologia para o monitoramento dos sistemas ILP. Esse resultado é fruto do trabalho conjunto da Embrapa Solos com o Programa de Pós-Graduação em Meio Ambiente da Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ/PPG-MA), que contou ainda com a parceria das instituições francesas Centro de Cooperação Internacional em Pesquisa Agronômica para o Desenvolvimento (Cirad/UMR TETIS) e a Universidade Rennes 2 (LETG-Rennes-Costel).

Os estudos permitiram avaliar o potencial de utilização dessas tecnologias e o consequente desenvolvimento de uma metodologia capaz de fornecer indicadores espaciais, especialmente em relação ao sistema ILP, em apoio ao trabalho de acompanhamento e governança do Plano ABC+, liderado pelo Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (Mapa). Para os próximos anos, está prevista a entrega de um sistema completo para o monitoramento da agricultura de baixo carbono no País.

Agnès Bégué, pesquisadora do Centro de Cooperação Internacional em Pesquisa Agronômica para o Desenvolvimento (Cirad), destaca a importância de projetos de cooperação bilateral, como o projeto GeoABC, no desenvolvimento de metodologias aplicadas à realidade agrícola dos países envolvidos. “Considero que o projeto GeoABC foi um exemplo de sucesso de cooperação, não só pelo intercâmbio e formação de doutorandos e produção acadêmico-científica, mas também pela entrega de metodologias aplicáveis, em apoio às políticas de desenvolvimento sustentável, principalmente as relacionadas à descarbonização da economia, que atualmente, depois da COP26, estão em vigor em todas as agendas mundiais, a exemplo da Política Agrícola de Baixo Carbono do Brasil”.