Robot uses light for early diagnosis of diseases in cotton and soybeans

An autonomous robotic system, which operates at night, called LumiBot, is capable of generating data that allows the construction of models for early diagnosis of nematodes in cotton and soybean plants, even before symptoms appear. Once developed by Embrapa Instrumentation  in partnership with the Mixed Cooperative Union for Agribusiness Development (Comdeagro), Mato Grosso, Brazil, LumiBot emits ultraviolet-visible light onto plants and analyzes the fluorescence captured in images of the leaves, with scientific cameras.

Cotton and soybean farming have enormous economic relevance for the country, as a record harvest is forecast for the 2025/26 crop year: 4.09 million tons of lint and 177.67 million tons of soybeans, according to estimates from the Brazilian National Supply Company (Conab). However, both crops face the threat of the microscopic parasite measuring 0.3 to 3 millimeters in length.

Accuracy rates above 80%

The robot is a prototype but has already shown promising results in diagnosing nematode infections in experiments in a greenhouse, when around seven thousand images were collected over three years of research.

“We were able to generate data and models that not only have accuracy rates above 80%, but also differentiate diseases caused by water stress,” says Débora Milori, the researcher who coordinates the study and the National Agrophotonics Laboratory (Lanaf).

The next stage of the study will be the development of equipment for field operations, such as adapting the optical apparatus to fit an agricultural vehicle like a grasshopper sprayer or rover vehicle.

Photo: Wilson Aiello

Roça Sustentável aumenta a produtividade da agricultura familiar

Um conjunto de tecnologias modernas, que alia custos acessíveis e sustentabilidade, tem aumentado significativamente a produtividade de culturas agrícolas de importância alimentar – como mandioca, arroz, milho, feijão, entre outras – em propriedades familiares do Maranhão. Essa é a Roça Sustentável, um pacote de soluções referenciado no Sistema Bragantino da Embrapa, desenvolvido pela Embrapa Amazônia Oriental (AM) e adaptado pela Embrapa Maranhão (MA) para as condições do estado, que já resultou, por exemplo, em aumento de produtividade de 50% de arroz e milho, e em ganho temporal de sete meses para a colheita de mandioca.

A solução  tecnológica surgiu em um processo de inovação aberta, dentro das propriedades dos agricultores familiares, para equacionar problemas de baixas produtividades e ausência de condições de uso de tecnologias em lavouras da agricultura familiar em que os cultivos eram realizados  em área compartilhada, sem qualquer coerência técnica ou econômica.

Segundo o analista Carlos Santiago, responsável pela implementação da tecnologia em municípios maranhenses, sem o uso da Roça Sustentável, a produção média de mandioca no Maranhão é de 8 toneladas por hectare após 18 meses de cultivo. Com a tecnologia, em 11 meses de cultivo a produção atinge 30 toneladas por hectare. “Trata-se de um policultivo das culturas mais produzidas pelos agricultores familiares, seja para consumo familiar ou comercialização. A ênfase é nas variedades em uso na região e preferidas pelos agricultores. A iniciativa aumentou o leque de produtos do agricultor familiar com excelentes resultados de produtividade e qualidade dos produtos”, afirma o pesquisador.

Foto: Ruan Pororoca / Divulgação

A lógica do consórcio é diversificar a produção e otimizar a produtividade com sustentabilidade econômica, social e ambiental. Para isso, os cultivos são dispostos em fileiras de forma a não haver competição por nutrientes, água, luz e espaço. Além do consórcio, o sistema preconiza a rotação de culturas com uso de “safrinha”, prática que intensifica o uso da terra e maximiza o aproveitamento do período chuvoso. O objetivo é que essas novas técnicas contribuam para modernizar sistemas de produção tradicionais, como o de “roça no toco” (no qual uma área de vegetação é derrubada, queimada e utilizada para plantio), sob bases sustentáveis, ou seja, sem necessidade de fogo e desmatamento.

Em termos ambientais, a reconfiguração da “roça no toco” evita a abertura de novas áreas e a prática de “derruba e queima” ao cultivar a terra e as lavouras de acordo com suas necessidades nutricionais e de prevenção de pragas e doenças. Além disso, ao incentivar o consórcio e a rotação de culturas, a tecnologia permite incrementos na ciclagem de nutrientes, manutenção da biodiversidade, conservação do solo, controle de ervas daninhas e manejo de pragas e doenças das culturas.

Adubação específica para cada cultura

A adubação equilibrada é também realizada no sistema para garantir o aporte dos nutrientes necessários ao desenvolvimento das plantas, à produtividade da lavoura e à conservação do solo. A diversificação de culturas melhora a utilização das terras. Cada cultura é especializada num tipo de nutriente e a rotação entre elas permite a exploração de camadas do solo por diferentes culturas. Por exemplo, o arroz é uma cultura que oferece bastante potássio ao solo. Do potássio aplicado nas plantações de arroz, a cultura absorve 20%. Os 80% restantes ficam na palhada após a colheita, disponíveis no solo. A mandioca é uma cultura que demanda potássio.  Ao plantar a mandioca na palhada do arroz, faz-se uma adubação natural de uma cultura pela outra.