Método melhora análise da distribuição de sementes

Dentre inúmeros fatores que afetam a produtividade das culturas agrícolas, temos a distribuição das sementes, sendo que uma semeadura mal conduzida afeta negativamente na produtividade. A má condução da semeadura pode estar relacionada a diversos fatores, como operador, condições climáticas, condições do solo, condições da semente, condições da semeadora, entre outros. Assim, para que seja realizada uma boa operação de semeadora, torna-se necessário o conhecimento das variáveis que podem interferir no processo, com destaque aos sistemas de distribuição de sementes.

Tipos de semeadoras

As semeadoras podem ser classificadas quanto ao tipo de distribuição de sementes: (i) a lanço, (ii) de fluxo contínuo ou (iii) de precisão. 

1. As semeadoras a lanço não possuem um padrão ou organização no processo de distribuição de sementes e normalmente são utilizadas com sementes miúdas e aplicadas em cultivo de pastagens.
2. As semeadoras de fluxo contínuo, popularmente conhecidas como “semeadeiras”, são utilizadas normalmente para a distribuição de sementes miúdas (como por exemplo, arroz, cevada, trigo etc) distribuídas em linha, entretanto sem padronização quanto ao espaçamento e à posição (sem precisão).
3. As semeadoras de precisão, também conhecidas popularmente como “plantadeiras”, são comumente utilizadas para a distribuição de sementes graúdas (por exemplo, soja, milho, feijão, algodão etc), com o intuito de obter espaçamento uniforme entre as sementes na linha.

Dentre os componentes de uma semeadora, destaca-se o mecanismo dosador, que nas semeadoras de precisão, caso não adequado ou não calibrado, pode ocasionar uma má distribuição das sementes, afetando diretamente na produtividade esperada. Logo, torna-se necessário conhecer a distribuição longitudinal de sementes para aferir a qualidade de distribuição (caracterização e classificação de espaçamentos) do mecanismo dosador.

Classificação de espaçamento longitudinal

A classificação do espaçamento longitudinal é comumente realizada a partir de critérios da norma ISO 7256/1 (espaçamentos múltiplos, aceitáveis ou falhos), de1984, conforme a Tabela 1. Com base nessa métrica, busca-se condições de semeadura em que a distribuição das sementes no campo seja majoritariamente classificada como de espaçamentos aceitáveis.

Métodos de avaliação dos mecanismos dosadores de sementes

A avaliação de um mecanismo dosador pode ser realizada a campo, mensurando o espaçamento entre plântulas germinadas. No entanto, bem antes disso terá sido testada exaustivamente em bancada pelo fabricante, no seu desenvolvimento ou na seleção de um mecanismo dosador. Dentre os métodos, temos: (i) a esteira com graxa (método clássico - Figura 1) e (ii) sensores ópticos, como, por exemplo, a câmera digital (Figura 2C e 2D).

(i) A esteira com graxa normalmente é utilizada para o ensaio da distribuição de sementes, entretanto ela apresenta pontos negativos de sua utilização, como limitação de coleta de dados, uma vez que a esteira possui tamanho limitado, o que limita o tamanho da amostra; tempo para a mensuração dos espaçamentos; necessidade de descarte do material vegetal após a mensuração, devido ao contato com a graxa; tempo despendido para o ensaio, entre outros.

(ii) A obtenção dos espaçamentos por meio do uso de sensores fotoelétricos pode ser uma alternativa ao uso da esteira com graxa, entretanto o seu uso ainda é limitado, devido à não capacidade de detecção de espaçamentos classificados como “múltiplos”.

(iii) O uso dos sensores ópticos, como as câmeras digitais, apresenta-se como uma alternativa interessante à esteira com graxa, pois, a partir de imagens, é possível obter, com certo grau de acurácia, as distintas classificações, e não sendo limitadas pelo problema do sensor fotoelétrico. 

Exemplo de resultado

Para exemplificar os resultados de ensaio a título de comparação, temos a Figura 3. Observe que a classificação obtida pela esteira pode ser diferente da classificação pela imagem, fato ocorrido devido a outros fatores envolvidos no processo de mensuração, como deslocamento da semente após a queda, ou seja, a semente não ficou fixada no local imediatamente após a sua queda (Figura 4).

Como forma de observar os resultados comparando populações diferentes de semeadura de milho (tratamento A - 50 mil sementes/ha; tratamento B - 70 mil sementes/ha; tratamento C 85 mil sementes/ha; e tratamento D - 100 mil sementes/ha), observa-se pela Figura 5 que os resultados obtidos entre a mensuração manual pela esteira e pelo processamento de imagens foram satisfatórios, uma vez que os pontos coletados apresentaram coeficientes de determinação (R2) altos, valores superiores a 0,87, indicando que os resultados entre as mensurações são equivalentes, logo, reforçando a possibilidade de obter os espaçamentos de forma digital. 

Considerações finais

Para que a semeadura ocorra de forma uniforme, conforme o planejado, é necessário realizar os ensaios de distribuição de sementes. Como já mencionado, existem diversos métodos sendo desenvolvidos para medir e classificar os espaçamentos, sendo que os mais promissores são aqueles relacionados ao uso de sensores ópticos e aplicação da visão computacional, uma vez que são menos limitados por questões físicas do sistema (tamanho da esteira e oclusão de sementes classificadas como “múltiplas”) e questões econômicas e ambientais (descarte de material). Entretanto, ressalta-se a necessidade de avançar no desenvolvimento de algoritmos capazes de realizar a mensuração de forma acurada, precisa e rápida.

*Por Marcelo Chan Fu Wei e José Paulo Molin, da Esalq/USP