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Uma análise plurianual testou se os mapas de zonas de gestão baseados nas condições do solo, topografia ou outras características da paisagem podem prever com segurança quais partes de um campo de milho responderão melhor a taxas mais elevadas de semeadura ou aplicação de nitrogênio. O estudo concluiu que – contrariamente às suposições comuns – as respostas das parcelas de cultivo aos mesmos factores de produção variam significativamente de ano para ano. O factor mais imprevisível – o clima – parecia ter o maior impacto na forma como as culturas respondiam a estes factores de produção.
As novas descobertas são relatadas no Revista de Agronomia.
O mapeamento de zonas de manejo surgiu de um aumento no interesse pela agricultura digital – o uso de novas tecnologias de coleta e análise de dados para entender melhor a interação de fatores que contribuem para o rendimento das colheitas, disse Nicolas Martin, professor de ciências agrícolas da Universidade de Illinois em Urbana-Champaign. , que conduziu a análise com o ex-pesquisador de pós-doutorado da U. of I. Carlos Agustin Alesso. Estas abordagens utilizam sensores baseados no campo, dados de satélite e outras ferramentas digitais para acompanhar a forma como as culturas respondem às condições locais, aos fertilizantes, às taxas de sementes e a outros factores de produção. O objetivo é minimizar práticas desperdiçadoras ou destrutivas e, ao mesmo tempo, maximizar o rendimento, disse Martin.
O novo estudo usou uma abordagem incomum para testar as previsões do mapa da zona de gerenciamento.
“Usamos nosso equipamento agrícola como impressora, criando uma colcha de retalhos de insumos como uma colcha com cores diferentes”, disse Martin. “Imprimimos nosso experimento em vários locais, usando um design completamente aleatório”.
Os pesquisadores conduziram o trabalho em sete locais típicos de produção de milho não irrigado de Illinois, cada um deles subdividido em centenas de parcelas. Cada parcela recebeu uma taxa aleatória de semeadura de milho e aplicação de nitrogênio. Cada parcela também teve sua composição de solo, topografia e outras características paisagísticas específicas do local medidas. Todas as outras variáveis, exceto o clima, foram padronizadas entre os campos. Os testes ocorreram de 2016 a 2021.
Ao medir o rendimento de cada parcela durante a colheita ao longo de vários anos, os investigadores determinaram quais as parcelas que respondiam melhor aos insumos em cada ano. Eles usaram um algoritmo avançado de floresta aleatória para determinar quais fatores – condições climáticas, características do solo ou declive, por exemplo – melhor previram se uma maior aplicação de nitrogênio ou uma maior taxa de semeadura melhorariam os rendimentos.
“Descobrimos que as variáveis climáticas são os fatores mais importantes que determinam os padrões espaciais de resposta à taxa de nitrogênio ou à taxa de sementes, seguidas pelos atributos da paisagem e do solo”, disse Martin. “Também descobrimos que as respostas variam de ano para ano, dependendo dos efeitos climáticos. Elas são muito inconsistentes, pelo menos nos campos que testamos.”
Isto significa que uma parcela que responde bem a uma taxa de nitrogénio mais elevada num ano pode não responder tão bem na próxima vez que for plantada com milho, disse ele. Isto torna o conceito de mapeamento de zonas de gestão um preditor pouco fiável das respostas das culturas aos factores de produção.
“Pensamos que estas descobertas podem explicar em parte porque é que as tecnologias de agricultura de precisão têm sido adoptadas de forma desigual pelos agricultores”, disse Martin.
Os pesquisadores acreditam que mais dados plurianuais e melhores sensores e ferramentas de análise no local podem eventualmente melhorar a capacidade preditiva do mapeamento da zona de gerenciamento.
O Serviço de Conservação de Recursos Naturais do Departamento de Agricultura dos EUA e o Instituto Nacional de Alimentação e Agricultura apoiaram esta pesquisa.
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