Estudos de caso

Cálculo de brix e rendimento em cana-de-açúcar com dados RedEdge

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Share | 04/30/2021

A equipa HG Robotics prepara-se para pilotar um canavial.

A HG Robotics Co., Ltd. (HGR), em parceria com a BSFR (Bio-Sensing and Field Robotics Laboratory), a Universidade de Khon Kaen e a Global Crops Co., Ltd., está a tentar melhorar a produção de cana-de-açúcar na Tailândia com a utilização de tecnologia multiespectral e sem perturbar as práticas tradicionais.

Brix e rendimento

Enquanto para muitas culturas o rendimento é o principal indicador de uma época de sucesso, na produção de cana-de-açúcar o rendimento não é suficiente, o valor Brix do sumo de cana-de-açúcar é outro parâmetro crítico. Os agricultores estão a ser pagos com base na percentagem de açúcar e não no número de canas produzidas. Mais caules com Brix elevado significa mais dinheiro para o produtor.

“Os agricultores não querem combinar a sua cana com a de outros, mesmo quando as suas parcelas estão próximas umas das outras, porque o preço da cana-de-açúcar também depende da doçura”, Santawat Santiteerakul, Diretor de Desenvolvimento de Produtos da HG Robotics.

A solução da HG Robotics tem como objetivo resolver estes dois problemas. Com dados mais exactos, os agricultores estarão em melhor posição para negociar com as fábricas de açúcar e poderão combinar a sua cana e obter benefícios justos. Conhecendo o Brix médio e o rendimento esperado para as suas parcelas, os agricultores poderão colher os dois campos em conjunto e dividir o benefício proporcionalmente com base nos valores de Brix e de rendimento de cada parcela.

A solução

Membro da equipa da HG Robotics a captar uma imagem da CRP da série MicaSense antes de voar para garantir a calibração radiométrica.

Utilizando a série RedEdge da MicaSense e o seu próprio UAV, o Vespa Hex da HG Robotics, a HG Robotics tem sobrevoado os campos de investigação da Universidade de Khon Kaen no nordeste da Tailândia e uma quinta de 160 hectares na província de Khon Kaen quatro vezes por ano nos últimos quatro anos, com o objetivo de obter dados de alta qualidade sobre o Brix e o rendimento.

A existência de uma forma económica de estimar o Brix e o rendimento também terá impacto nos resultados, reduzindo os custos logísticos, uma vez que permitirá que várias parcelas sejam colhidas simultaneamente.

Além disso, os mapas de saúde das culturas gerados a partir dos dados multiespectrais RedEdge estão a permitir aplicações específicas de herbicidas e fertilizantes. Isto significa que, ao disporem de aplicações localizadas, os agricultores podem reduzir a quantidade de produto utilizado, o que conduz a uma redução do custo dos factores de produção.

A análise

A HG Robotics desenvolveu um modelo automatizado para o processamento dos dados recolhidos, que utiliza o Agisoft Metashape e o QGIS e demora cerca de quatro minutos a processar um hectare.

Esta análise levou a equipa a encontrar uma forte correlação entre os valores Brix e os valores de reflectância NIR e Red Edge, permitindo-lhes calcular o Brix das culturas após cada voo e comparar os resultados com os obtidos em voos anteriores.

“Sem os dados do RedEdge, nossos modelos basicamente não conseguem calcular o valor Brix. Para além disso, os nossos modelos requerem dados de alta resolução”, Santawat Santiteerakul, Gestor de Desenvolvimento de Produtos da HG Robotics.

Os resultados

Imagens RGB da série MicaSense RedEdge mostrando uma comparação temporal do campo de outubro a dezembro. O da esquerda mostra a extensão dos danos. A HG Robotics, utilizando o Hivegrid, a sua solução de processamento, foi capaz de fazer previsões de rendimento e Brix que levaram a uma colheita mais precoce.

Em 2019, a Tailândia foi afetada pela pior seca dos últimos 40 anos. A falta de irrigação adequada afectou significativamente os campos de cana-de-açúcar, resultando numa diminuição do rendimento de 20% no quarto trimestre em comparação com o terceiro trimestre. A Hivegrid da HG Robotics foi posta à prova. A extensão dos danos causados pelo stress hídrico foi quantificada através do seu fluxo de trabalho de mapeamento e processamento com drones. Os dados sugerem que uma colheita precoce seria favorável para evitar danos adicionais à cultura devido ao stress hídrico. A colheita antecipada ajudou a salvar cerca de 200 toneladas de cana-de-açúcar (~6% da produção total da época), o que se traduziu numa poupança de 6.900 dólares.


Para saber mais sobre as aplicações das imagens multiespectrais na produção de cana-de-açúcar, assista ao webinar da HG Robotics e à página dos sensores aqui.

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