Pesquisadores desenvolvem tecnologia para monitoramento da cana-de-açúcar via folhas

Imagine só uma tecnologia que consegue capturar, via sensor posicionado nas folhas da cana-de-açúcar, se a planta tem disponibilidade de água ou mesmo avaliar, por exemplo, quanto de ATR ela atingiu? Essa é uma tecnologia vem sendo estudada e adaptada para uso em cana-de-açúcar por pesquisadores do CNPEM (Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais) em parceria com a Universidade Federal do ABC Paulista (UFABC) e da Universidade de Harvard nos Estados Unidos.

Trata-se de um sensor vestível – tecnologia usada nos relógios inteligentes para monitorar alguns sinais e comportamentos do corpo humano – que foi adaptada para plantas e deverá servir para otimização da produção de cana-de-açúcar, ajudando no controle de pragas, por exemplo. A tecnologia foi divulgada no mês de junho e promete entrar para o rol de ferramentas de agricultura de precisão.

O sensor vestível, ao monitorar a planta, consegue fornecer, em tempo real, informações a respeito do conteúdo de água nas folhas bem como da qualidade da planta. Essas informações são enviadas para um dispositivo móvel. Assim, o produtor ou usina de cana consegue prever como será a colheita e tomar providências durante o desenvolvimento das plantas.

A quantidade de água na planta e a existência de pragas nas plantações de cana-de-açúcar são problemas que o agronegócio enfrenta há muito tempo. Hoje, para o monitoramento são utilizadas as imagens de satélite e os drones. Todavia, de acordo com Renato Sousa Lima, pesquisador do Laboratório Nacional de Nanotecnologia (LNNano), que integra o CNPEM em entrevista à Agência FAPESP, esse método não é muito preciso, justamente por não conseguir mensurar os níveis de água na planta.

“Os métodos convencionais têm limitações, pois são baseados em sistemas por imagem, satélites e drones. Eles precisam que a planta atacada por uma doença apresente sinais fenotípicos ou indícios visuais para gerar alertas no monitoramento. Em culturas como a da soja, por exemplo, a alteração de coloração pode sinalizar um estágio irreversível de doenças como a ferrugem”, explica Lima.

Como ele funciona na prática?

Além disso, o monitoramento mais eficaz das plantas ainda tem alguns desafios como a criação de um dispositivo leve, resistente ao tempo e aos insetos e não afetar o desenvolvimento das plantas. Pensando nisso, os pesquisadores do CNPEM buscaram a solução e contaram com apoio da Universidade de Harvard e da UFABC.

A invenção dos cientistas de Campinas promete superar os principais desafios do agronegócio quanto ao monitoramento das lavouras. Ou seja, da falta de análise mais eficaz e detalhada das pragas e da qualidade das lavouras.

O aparelho criado em Campinas adota um tipo de eletrodo que é feito a partir da litografia e tem cobertura de níquel em uma fina película. Esse eletrodo recebe um campo elétrico a partir de um capacitor e vai então gerar uma polarização dos íons de nutrientes na água na planta. Assim, os sinais são mensurados por meio de variações de resistência elétrica e impedância, apontando para o nível de hidratação da planta.

Além disso, o equipamento criado usa inteligência artificial para selecionar referências de frequência de monitoramento mais adequadas a cada plantação. O aparelho também estabelece como base as temperaturas entre 20 e 30° C para quantificação da água presente nas folhas. Todos os dados obtidos são mensurados e transmitidos por tecnologia bluetooth a um smartphone.

O aparelho criado pela equipe de pesquisadores tem diversas vantagens como aumento se sensibilidade, grande duração da bateria e resistência. Ademais, ele não interfere no ciclo de vida da planta e registra muito bem as informações, o que vai ajudar muito o agronegócio. Isso rendeu à equipe uma patente, ou seja, o registro de criação inédita no mundo todo.

Como a metodologia para fabricação desses sensores vestíveis já existem e são bem estabelecidos, a escalabilidade para produção em larga escala será relativamente fácil. Todavia, a equipe está em busca de novos investimentos para que a condição comercial se torne viável.

Com informações da Fapesp