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Inteligência artificial identifica plantas doentes simulando processo cerebral
Por meio da ferramenta os pesquisadores esperam dar rapidez às tomadas de decisão, reduzindo perdas em empreendimentos rurais e racionalizando o uso de recursos naturais.
Equipamento que permite capturar e simular sinais cerebrais começou a ser testado no Brasil, em 2022, para detecção de doenças em estágio inicial, em cultivos de soja, por meio de inteligência artificial (IA). O trabalho é feito a partir de parceria entre a Embrapa e as empresas Macnica DHW e InnerEye, esta última desenvolvedora do BrainTech, equipamento que faz a captura dos sinais neurais de especialistas por meio de um capacete com eletrodos, similar a um eletroencefalograma (EEG). O sistema, então, simula o funcionamento cerebral no momento em que especialistas visualizam imagens de plantas doentes, automatizando a rotulagem e tornando a etapa mais rápida e eficiente. Com isso, os pesquisadores esperam dar rapidez às tomadas de decisão, reduzindo perdas em empreendimentos rurais e racionalizando o uso de recursos naturais.
“Essa é uma iniciativa pioneira da Embrapa que está unindo a tecnologia disruptiva BrainTech, trazida com exclusividade pela Macnica DHW para o Brasil. Associando sinais neurais EEG e AI é possível criar uma máquina que imita o cérebro humano com alta confiabilidade”, observa o gerente de Soluções IoT & AI da Macnica DHW, Fabrício Petrassem.
O teste e a validação do sistema tiveram a participação do desenvolvedor Yonatan Meir, da InnerEye, que veio de Israel em agosto, especialmente para essa finalidade. “Por meio da captura de ondas cerebrais, a solução da InnerEye é capaz de identificar o julgamento e a classificação de uma imagem observada por uma pessoa, permitindo que essa imagem seja rotulada de forma automática e imediata”, explica Meir.
O sistema já é utilizado em aeroportos europeus na identificação de objetos perigosos em malas. Em 2019, a Macnica DHW buscou a Embrapa para, em parceria, explorar a tecnologia no setor agropecuário, com possíveis novas aplicações. A primeira foi a detecção precoce de doenças em plantas, cujos experimentos começaram em abril de 2022.
O experimento
“As ferramentas de IA evoluíram muito e, com dados de boa qualidade, conseguem resolver quase qualquer problema”, indica o pesquisador da Embrapa Agricultura Digital Jayme Barbedo, que lidera o projeto pela Empresa. O desafio, segundo aponta, é a obtenção desses ‘dados de qualidade’, que além de coletados precisam ser rotulados por especialistas. Um processo custoso e demorado em que o equipamento vai auxiliar.
Os primeiros resultados do experimento foram positivos, pois o equipamento ajudou a identificar, com alta acurácia, as folhas doentes (oídio e ferrugem da soja) e saudáveis. Agora, o projeto deve ir além da detecção de plantas doentes/não doentes e avançar na identificação do tipo de doença presente no cultivo da soja, iniciando pelas comercialmente mais significativas. Também está sendo articulada a inclusão das culturas de milho e café nos experimentos com os respectivos centros de pesquisa da Embrapa.
Em abril, o equipamento foi trazido ao Brasil para a sede da Macnica DHW, multinacional japonesa, localizada em Florianópolis (SC). Lá, foi montada a estrutura para o experimento de captura dos sinais cerebrais dos fitopatologistas Cláudia Godoy e Rafael Soares (foto à esquerda) da Embrapa Soja. Ambos avaliaram cerca de 1,5 mil imagens de folhas doentes e saudáveis para os testes com o capacete coletor.
A etapa da prova de conceito mostrou que os modelos gerados a partir dos eletroencefalogramas dos especialistas são capazes de lidar bem com imagens, permitindo treinar a máquina na identificação de plantas doentes. “A junção das imagens rotuladas – doente/saudável – com os sinais cerebrais dos especialistas resultou na melhora do desempenho do modelo, indicando a viabilidade do uso da IA”, aponta Barbedo.
Inteligência Artificial
Área de pesquisa que visa projetar, desenvolver, aplicar e avaliar métodos e técnicas na criação de sistemas inteligentes capazes de adquirir e integrar, por conta própria, conhecimento acerca do domínio em que atuam, de modo a melhorar progressivamente seu desempenho em relação ao cumprimento de seus objetivos.
Primeiras impressões
“A experiência foi muito interessante, porque o sistema aprende a identificar imagens de folhas doentes a partir da contagem que é feita de forma silenciosa quando se visualiza as doentes e as sadias, que passam rapidamente em uma tela de computador pela identificação dos sinais cerebrais”, relata Cláudia Godoy (foto à direita). “Com a evolução do treinamento artificial, essas tecnologias de reconhecimento podem ser utilizadas por pessoas que não têm muito conhecimento de doenças, auxiliando no manejo”, detalha.
De acordo com Soares, para esse experimento foram escolhidas duas doenças: a ferrugem asiática, doença economicamente mais importante que afeta a cultura, e o oídio, relevante na Região Sul do Brasil. “Essas doenças foram escolhidas pois, além do impacto que geram para a cultura da soja, causam dois tipos distintos de sintomas foliares na planta, e também porque havia uma disponibilidade adequada de imagens para a avaliação”, explica Soares.
Para o pesquisador, o aprimoramento de ferramentas de manejo de doenças da soja é relevante porque “detectar e diagnosticar doenças é uma das maiores dificuldades encontradas no manejo da cultura, e tecnologias inovadoras que agreguem informações a essas práticas são desejáveis e necessárias”, destaca.
Custos com a ferrugem asiática ultrapassam os US$ 2 bilhões por safra no Brasil
Desde sua introdução no Brasil, em 2001, a ferrugem asiática da soja (foto à esquerda), causada pelo fungo Phakopsora pachyrhizi, é a mais severa doença da cultura, podendo levar a perdas de até 80%, se não controlada. Segundo levantamentos do Consórcio Antiferrugem, os custos com a doença ultrapassam os US$ 2 bilhões por safra no Brasil, considerando a aquisição de fungicidas e as perdas de produtividade que ela provoca.
As estratégias de manejo estão centradas em práticas como o vazio sanitário, que é o período de, pelo menos, 90 dias sem plantas vivas de soja no campo, para a redução do inóculo do fungo. Ajudam também no controle a utilização de cultivares de ciclo precoce e semeadura no início da época recomendada, a adoção de cultivares resistentes, respeito ao calendário de semeadura e a utilização de fungicidas.
Atualmente, o fungo P. pachyrhizi apresenta mutações que conferem resistência aos três principais grupos de fungicidas sítio-específicos e novas mutações podem ser selecionadas ao longo do tempo. “O fungo causador da doença é capaz de se adaptar a algumas das estratégias de controle, seja pela perda da sensibilidade aos fungicidas ou pela ‘quebra’ da resistência genética das cultivares de soja”, explica Cláudia Godoy.
Por isso, a recomendação da Embrapa é para que os produtores adotem as estratégias de manejo disponíveis, com o intuito de preservar os fungicidas e as cultivares disponíveis. “Todas as estratégias, quando utilizadas de forma conjunta, têm permitido um manejo adequado da doença”, orienta Godoy.
Oídio pode provocar perdas de até 35%
Apesar de o oídio não ter o mesmo impacto econômico provocado pela ferrugem asiática da soja, há relatos de perdas de produtividade variando entre 10% e 35%. A doença é causada pelo fungo Erysiphe diffusa, que provoca uma fina cobertura esbranquiçada em pequenos pontos ou cobre toda a parte aérea da planta, principalmente as folhas. Em infecções severas, as folhas podem secar e cair prematuramente.
A doença é favorecida por períodos de baixa umidade e de temperaturas amenas (18 °C a 24 °C), sendo mais comum na Região Sul do Brasil, nas regiões altas e em semeaduras tardias, em razão da maior favorabilidade climática. “As estratégias de controle da doença envolvem a utilização de cultivares resistentes e o controle químico”, informa o pesquisador Rafael Soares.
Como funciona a tecnologia BrainTech
O sistema “imita” o funcionamento cerebral de especialistas no momento em que visualizam imagens de plantas doentes, automatizando a rotulagem e tornando a etapa mais rápida e eficiente. A ideia é simular, tão próximo quanto possível, o processo cerebral de um especialista quando identifica algo ou toma uma decisão, como foi feito com os fitopatologistas.
O primeiro passo é a calibragem do modelo, ajustando o capacete com os eletrodos na cabeça do especialista para identificar seus sinais cerebrais. “Cada pessoa tem um padrão cerebral diferente, ou seja, os sinais elétricos do cérebro são distintos de pessoa para pessoa. Por isso, é necessário fazer uma calibração para cada uma para o modelo entender o que ela está pensando”, explica Barbedo.
Uma vez que o sistema ‘aprendeu’ como a pessoa funciona, começa o processo de rotulagem da base de dados. As instruções aos especialistas é para que enumerem (1, 2, 3 …) as folhas doentes quando as virem na tela, que apresenta três imagens por segundo. O sistema vai capturando os sinais cerebrais emitidos a cada novo estímulo, diferente de quando se visualiza uma folha saudável.
Segundo o líder do projeto, o processo de contagem não é obrigatório, mas reforça os sinais cerebrais, tornando mais fácil a diferenciação entre o que é doente e o que é saudável. O sistema permite a apresentação de até dez imagens por segundo.
Imagem: Divulgação/InnerEye
Confiabilidade dos resultados
Com duração média de meia hora, cada sessão possibilitou rotular mais de mil imagens, tarefa que no sistema manual demoraria dias. Além do ganho em agilidade no processo de rotulagem, Barbedo destaca a confiabilidade do sistema, “que tem mecanismos de correção de possíveis erros, tornando o modelo que é treinado mais confiável”.
O sistema consegue identificar se o especialista piscou ou está perdendo atenção no processo de visualização das imagens em sequência por meio dos sinais neurais. Nesses casos, o sistema descarta o resultado e reapresenta a imagem posteriormente. O sistema BrainTech gera uma curva indicativa da atenção, pausando o experimento para descanso quando cai para um nível crítico à confiabilidade dos resultados.
Além disso, o sistema é capaz de detectar o nível de certeza do especialista ao visualizar a imagem, o que é chamado de soft label. A utilização desse parâmetro permite a melhor calibragem do modelo conforme o nível de experiência de cada especialista; por consequência, isso traz maior acurácia na decisão do modelo de IA.
Aplicações no agro
A tecnologia abre diversas possibilidades de aplicação no setor agropecuário. Os modelos treinados poderiam ser embarcados em maquinário agrícola, aplicativos de celular e atuar em atividades com carência de mão de obra especializada.
A aplicação mais racional de defensivos, com menos custo econômico e menor impacto ambiental, e a produção de alimentos de forma mais limpa e sustentável seriam possíveis com modelos treinados embarcados em maquinários, que identificassem, em tempo real e em parcelas específicas, a necessidade de aplicação de defensivos ao passar nas linhas de produção.
“Embarcar esse modelo em um aplicativo de celular daria ao produtor agilidade na tomada de decisão quando identificadas doenças e sintomas de patologias, acelerando a adoção das medidas necessárias”, indica Barbedo.
O pesquisador aponta, ainda, a pertinência do uso da tecnologia na estratégia de rotação das pastagens da pecuária leiteira, área em que faltam especialistas. A escolha dos piquetes mais apropriados para maximizar a produção do leite é feita por técnico experiente em identificar a melhor localização e a quantidade ideal de animais. “O sistema poderia simular a atividade desse especialista para fazer uma locação tecnológica. A maioria das propriedades não tem alguém com essa expertise”, conclui.
Os parceiros
A InnerEye é uma empresa da BrainTech de Israel (parceira do Grupo Macnica Inc.), que combina inteligência artificial (IA) com inteligência humana, por meio da captura e interpretação das ondas cerebrais.
A Macnica DHW é a operação na América do Sul do grupo japonês Macnica Inc., distribuidor de semicondutores e fornecedor de soluções de internet das coisas (IoT) e IA. Atua em áreas como cibersegurança, veículos utônomos, Robótica, IA, internet industrial das coisas (IIoT), automação comercial/bancária. Desenvolve produtos e soluções que vão desde hardware customizado ao desenvolvimento de algoritmos de inteligência artificial.
O sistema já é utilizado em aeroportos europeus na identificação de objetos perigosos em malas. Em 2019, a Macnica DHW buscou a Embrapa para, em parceria, explorar a tecnologia no setor agropecuário, com possíveis novas aplicações. A primeira foi a detecção precoce de doenças em plantas, cujos experimentos começaram em abril de 2022.
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Dilvo Grolli recebe Menção Honrosa da ABCA por sua contribuição à agronomia brasileira
Reconhecimento destaca seu papel no avanço científico, na inovação cooperativista e na consolidação do Show Rural como vitrine tecnológica do agro.
A Academia Brasileira de Ciência Agronômica (ABCA) prestou, dias atrás, homenagem especial ao presidente da Coopavel, Dilvo Grolli. Ele recebeu o título de Menção Honrosa pela relevante contribuição ao fortalecimento da Engenharia Agronômica no Paraná e no Brasil. O reconhecimento é concedido a personalidades que, além de estimular avanços científicos e tecnológicos no agro, destacam-se como empreendedores que impulsionam o crescimento de suas regiões e do País.
Fotos: Divulgação/Coopavel
Dilvo Grolli tem trajetória reconhecida no cooperativismo paranaense e nacional. Sua visão de futuro e capacidade de liderança contribuíram para transformar a Coopavel em uma das cooperativas mais respeitadas do País, referência em gestão, inovação e apoio ao produtor rural. Ele também é um dos idealizadores do Show Rural Coopavel, criado ao lado do agrônomo Rogério Rizzardi, evento que se tornou um dos maiores centros difusores de tecnologia agrícola do mundo e que impacta diretamente a evolução do agronegócio paranaense e de estados vizinhos.
Exemplo
O presidente da ABCA, professor-doutor Evaldo Vilela, destacou a grandeza dessa contribuição ao afirmar que Dilvo Grolli é um exemplo de liderança que transforma. “Sua dedicação ao cooperativismo, ao conhecimento agronômico e à inovação, traduzida na criação do Show Rural, tem impacto direto no desenvolvimento sustentável do agro brasileiro”.
Ao agradecer a honraria, Dilvo ressaltou o papel indispensável da Engenharia Agronômica para o Brasil. “A agronomia é uma das bases que sustentam o agronegócio moderno. Sem esse conhecimento técnico e científico, o campo não teria alcançado o nível de produtividade e competitividade que hoje coloca o Brasil entre os maiores produtores de alimentos do mundo”, afirmou. Também destacou a importância dos agrônomos ao sucesso das cooperativas: “Profissionais da agronomia têm participação decisiva no crescimento de instituições como a Coopavel, que chega aos seus 55 anos dedicada ao desenvolvimento da agropecuária brasileira”.
A solenidade também enalteceu outros líderes locais, entre eles o empresário Assis Gurgacz, igualmente homenageado por sua atuação e pelo apoio contínuo ao desenvolvimento do setor produtivo, e a agronomia por meio da FAG. O professor Evaldo destacou que figuras como Dilvo Grolli e Assis Gurgacz ajudam a consolidar um ambiente favorável à inovação, à sustentabilidade e ao aprimoramento técnico da agropecuária brasileira, bem como da agronomia.
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Copacol reconhece desempenho dos produtores no Experts do Agro
Com participação de 120 produtores, evento premiou melhores resultados regionais e apresentou o próximo desafio: alcançar 500 sacas por alqueire somando soja e milho.
A dedicação, o conhecimento e a capacidade de inovação dos cooperados foram reconhecidos pela Copacol na cerimônia de premiação do Projeto Experts do Agro. O evento reuniu em Cafelândia agricultores, familiares, técnicos e parceiros que, ao longo nos últimos dois anos, trabalharam com foco em eficiência, sustentabilidade e melhores resultados no campo.
Divido em três regiões (Baixa, Alta e Sudoeste) o Experts do Agro teve a participação de 120 cooperados e cooperadas, que participaram de encontros e treinamentos intensos, com análises de estudos exclusivos do Centro de Pesquisa Agrícola (CPA). O conhecimento obtido por cada um dos agricultores foi aplicado em áreas de cultivo e os melhores resultados tiveram o reconhecimento da Cooperativa.
Fotos: Divulgação/Copacol
Foram premiados os três melhores de cada região. Cada um foi presenteado com uma viagem à Foz do Iguaçu, com hospedagem em resort e direito à um acompanhante. Na região baixa, regional de Nova Aurora, os premiados foram: com 4.304,5 pontos, Sidney Polato de Goioerê André Gustavo, com 4.343,15 pontos e com 4.388,5 pontos Simone Chaves Oenning, de Nova Aurora, que se destacou com o maior resultado da região, com produtividade de 208 sacas por alqueire.
Na região alta, regional de Cafelândia, os vencedores foram: com 4.177,8 pontos, Elton José Müller, de Bom Princípio, Toledo Elci Dalgalo, de Cafelândia, com 4.208,5 pontos e com 4.260 pontos, também de Cafelândia, Marcio Rogério Scartezini, que se destacou com produtividade de 221,6 sacas por alqueire.
Já no Sudoeste, os destaques foram os produtores: com 4.205,4 pontos, Willian Rafael Dallabrida, de Flor da Serra Ricardo Galon, de Salto do Lontra, com 4.630 pontos e com 4.724 pontos, Douglas dos Santos Cavalheiro, de Pérola do Oeste, que colheu 241,9 sacas por alqueire.
Proporcionar ao produtor tecnologia e conhecimento técnico para garantir uma safra com maior produtividade e rentabilidade foi a proposta do Projeto Experts do Agro. No decorrer dos anos, vários desafios foram lançados aos cooperados e superados pelos participantes: Projeto 160, Produtividade com Qualidade Soja + Milho 440 e Excelência 460.
A partir de 2026, os cooperados serão desafiados a participar do Projeto Safra 500: total de sacas de milho soja por alqueire. “Evoluímos muito no decorrer das seis décadas de atuação da Copacol e com as pesquisas realizadas avançamos de maneira rápidas. Tivemos elevadas produtividades graças a essa aplicação de tecnologias no campo. Agora, temos pela frente um novo desafio, que também será alcançado com o desenvolvimento de estudos que auxiliam os produtores”, afirma o diretor-presidente da Copacol, Valter Pitol.
Destaque
Diretor-presidente da Copacol, Valter Pitol: “Evoluímos muito no decorrer das seis décadas de atuação da Copacol e com as pesquisas realizadas avançamos de maneira rápidas. Tivemos elevadas produtividades graças a essa aplicação de tecnologias no campo”
Com a maior produtividade entre todos os participantes do Projeto Experts do Agro, Douglas Cavalheiro aplicou na propriedade todo o conhecimento obtido nos treinamentos. O resultado superou as expectativas do cooperado do Sudoeste paranaense, onde a Copacol está expandindo a atuação nos últimos anos.
“A Copacol tem feito a diferença em nossas vidas. No Sudoeste não tínhamos oportunidades de nos capacitar, de buscar crescimento. Com a chegada da Cooperativa, estamos evoluindo a cada ano em produtividade, em conhecimento técnico e inovação, e por meio do CPA temos à disposição o que há de mais avançado para produzir. Estou feliz não só pelo prêmio, mas pela presença da Cooperativa em nossa região”, comemora o campeão de produtividade.
Atrações
Além da premiação dos cooperados, o encerramento do Experts do Agro contou um panorama amplo do mercado atual de grãos, com Ismael Menezes, especialista em economia e mercado agrícola, com mais de 20 anos de experiência no setor do agro. Duante a cerimônia, o gerente técnico, João Maurício Roy, e o supervisor do CPA, Vanei Tonini, apresentaram um resumo da safra, o desempenho elevado da Cooperativa na comparação com as demais áreas agrícolas e os avanços alcançados pelos participantes do Experts do Agro ao longo dos últimos dois anos.
“Conseguimos traduzir os resultados de pesquisas do CPA em informações que chegam lá no campo. Foram dois anos de troca de experiências com êxito. Encerramos em grande estilo reconhecendo os produtores que mais se destacaram nos manejos e na aplicação das tecnologias. Com produtividade 30% maior que a média geral da Cooperativa, finalizamos com sucesso o Experts do Agro”, exalta João.
Critérios de avaliação
Além da boa produtividade no Experts do Agro, os produtores premiados se destacaram também na boa condução dos manejos, como: Incremento de produtividade em relação à média da unidade em sacas por alqueire qualidade estrutural do solo cobertura do solo com consórcio milho + braquiária, cobertura pré-trigo cobertura após o milho segunda safra manejo de buva e participação nos encontros dos Experts do Agro.
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Nova edição de Nutrição & Saúde Animal destaca avanços que moldam o futuro das proteínas animais
Conteúdos exclusivos abordam soluções nutricionais que ampliam índices produtivos e fortalecem a sanidade de aves, suínos, peixes e ruminantes.
A nova edição do Jornal Nutrição e Saúde Animal, produzida por O Presente Rural, já está disponível na versão digital e reúne uma ampla cobertura técnica sobre os principais desafios e avanços da produção animal no Brasil. A publicação traz análises, pesquisas, tendências e orientações práticas voltadas aos setores de aves, suínos, peixes e ruminantes.
Entre os destaques, o jornal aborda a importância da gestão de micotoxinas na nutrição animal, tema discutido no contexto da melhoria da eficiência dos rebanhos . A edição também traz conteúdos sobre o uso de enzimas e leveduras e o papel dessas tecnologias na otimização de dietas e no desempenho zootécnico .
Outro ponto central são os avanços na qualificação de técnicos e multiplicadores, essenciais para promover o bem-estar animal e disseminar práticas modernas dentro das granjas . O jornal destaca ainda o impacto estratégico dos aminoácidos na nutrição, além de trazer uma análise sobre conversão alimentar, tema fundamental para a competitividade da agroindústria .
Os leitores encontram também reportagens sobre o uso de pré-bióticos, ferramentas de prevenção contra Salmonella, estudos sobre distúrbios de termorregulação em sistemas produtivos e avaliações sobre os efeitos da crescente pressão regulatória e tributária sobre o setor de proteína animal .
A edição traz ainda artigos sobre manejo, probióticos, qualidade de ovos, doenças respiratórias em animais de produção e desafios sanitários relacionados a patógenos avícolas, temas abordados por especialistas e instituições de referência no país .
Com linguagem acessível e foco técnico, o jornal reforça seu papel como fonte de atualização para produtores, gestores, consultores, médicos-veterinários e demais profissionais da cadeia produtiva.
A versão digital já está disponível no site de O Presente Rural, com acesso gratuito para leitura completa, clique aqui.