IOT de baixo custo e longo alcance para gestão hídrica em irrigações: um estudo de caso em uma plantação de açaí e café em Novo Horizonte do Oeste, Rondônia

Abstract

A gestão eficiente dos recursos hídricos em plantações é uma preocupação crescente mundial pela qualidade e rentabilidade dos produtos, e para garantir a sustentabilidade dos recursos hídricos. Estudos apontam que 49,8% da captação de água bruta em mananciais superficiais e subterrâneos no Brasil é utilizada na irrigação e que a irrigação em excesso pode chegar até 40% por falta de conhecimento das reais necessidades hídricas da plantação por parte do produtor. Com estratégias de manejo de irrigação é possível aumentar a produtividade entre 10% e 30% e reduzir o uso de água em até 30%. Soluções tecnológicas de ponta e alto custo estão disponíveis para monitorar e otimizar o uso da água, mas, são financeiramente inviáveis para pequenos e médios produtores onde em 2017 o Censo Agropecuário do Brasil apontou que 77% dos estabelecimentos agropecuários foram classificados como de agricultura familiar. Em resposta a esta lacuna, o presente estudo foca no desenvolvimento de um protótipo de baixo custo e fácil reprodutibilidade para coleta e análise de dados de umidade do solo e umidade e temperatura do ar visando oferecer informações em tempo real para tomada de decisão do uso da irrigação por parte do produtor. O protótipo é fundamentado no conceito de Internet das Coisas (IoT) e foi aplicado em um estudo de caso prático em uma plantação de açaí e café no interior de Rondônia, Brasil. Utilizando microcontroladores ESP32 e a tecnologia de comunicação de longo alcance LoRa, foram desenvolvidas três Estações de Coleta de Dados com sensores distribuídas pela área de cultivo, os dados coletados são enviados para uma plataforma de processamento em nuvem, onde são analisados e transformados em informações em tempo real para a gestão da irrigação. Softwares como planilhas eletrônicas e Banco de Dados PostgreSQL foram utilizados também para uma melhor análise dos dados. O protótipo demonstrou eficácia em suas funções, foi responsivo as alterações de índices de umidade e demonstrou, entre as diversas informações processadas, uma diferença de 39% de umidade entre duas estações dando indicativos para mudança do método de irrigação adotado pelo proprietário para uma melhor distribuição dos recuros hídricos pela plantação. O protótipo está alinhado ao Objetivo de Desenvolvimento Sustentável (ODS) 12 da Organização das Nações Unidas (ONU), que preconiza o consumo e produção responsáveis.