COMPARAÇÃO DA IRRIGAÇÃO AUTOMATIZADA POR ARDUÍNO E UM SISTEMA CONVENCIONAL ATRAVÉS DO PLANTIO DE MUDAS DE CANA-DE-AÇÚCAR PARA FINS DIDÁTICOS

UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MATO GROSSO DO SUL UNIDADE UNIVERSITÁRIA DE GLÓRIA DE DOURADOS CURSO SUPERIOR DE TECNOLOGIA EM PRODUÇÃO SUCROALCOOLEIRA[pic 1]

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CASSIO HENRIQUE MOURA ALKIRIS

COMPARAÇÃO DA IRRIGAÇÃO AUTOMATIZADA POR ARDUINO E UM SISTEMA CONVENCIONAL ATRAVÉS DO PLANTIO DE MUDAS DE CANA-DE-AÇÚCAR PARA FINS DIDÁTICOS.

Orientador: Clauber Dalmas Rodrigues

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Glória de Dourados / MS 2018

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I. INTRODUÇÃO

O Brasil é considerado o maior produtor mundial de cana de açúcar, sendo esta de grande importância no agronegócio do país, podendo se produzir açúcar, etanol, bioenergia. Na safra 2017/18 estima-se uma produção de 647,6 milhões de toneladas de cana-de-açúcar (CONAB, 2017).

Na agricultura, cerca de 70% de toda água potável disponível no mundo é utilizada para irrigação (COELHO, E. F., et al, 2005). Há relatos históricos da sociedade, que a irrigação teve inicio por volta de 6000 A.C, nas proximidades de grandes rios como o rio Nilo, no Egito. Nas civilizações antigas, a irrigação era praticada fazendo-se represamentos de água cercados por diques.

FERREIRA (2011) aponta que a irrigação é uma operação agrícola que tem como principal objetivo suprir as necessidades de água das plantas, no qual se desenvolve a agricultura. É indispensável em regiões onde a chuva é escassa ou insuficiente para o bom desenvolvimento da cultura.

Atualmente há vários sistemas de irrigação em todo o mundo, tais como: irrigação por aspersão, irrigação por superfície e irrigação localizada (MELLO, SILVA, 2007).

Um dos maiores desafios para a irrigação será o desenvolvimento de métodos e sistemas mais eficientes na utilização da água. Nessa situação, sistemas automatizados com hardware e softwares embarcados de baixo custo, como a plataforma do microcontrolador Arduino e similares, agregam um uso mais racional dos recursos hídricos.

O sistema de irrigação por gotejamento chegou ao Brasil por volta de 1972, onde se desenvolveu em função da escassez de água. Compreende-se este sistema pela aplicação diretamente sobre a região radicular da cultura, em pequenas intensidades, mas com alta frequência (BERNARDO, et al, 2006).

Este sistema se destaca pela sua eficiência, onde à água é aplicada diretamente na parte aérea da planta, reduzindo a superfície do solo que fica molhada, e exposta às perdas por evaporação, reduzindo a quantidade de água utilizada (BERNARDO, 2002).

Um sistema de automação de baixo custo e fácil aquisição que atende as necessidades técnicas e condições experimentais é a plataforma de hardware e software Arduino que consiste de placa de circuitos integrados com entradas e saídas que podem ser controladas (ROCHA et al., 2013) e utilizadas em condições específicas, como por exemplo, o acionamento de equipamentos ou leitura e/ou armazenamento de informações de variados sensores como temperatura, umidade, pressão, etc.

Atualmente, foi apresentada a viabilidade da utilização de sistemas automatizados de irrigação utilizando placa de circuito integrado (ALTOÉ; FARIAS, 2012) e do Arduino a partir da coleta da umidade do solo por uso de sensores (CARDOSO et al., 2015; ROCHA et al., 2013)  sendo também explorado o recurso de sensoriamento remoto utilizando software gratuito “open source”  (LANG; DUTRA; WAROMBY, 2013).

II. JUSTIFICATIVA

Justifica-se a importância desta pesquisa devido

III. OBJETIVOS

        Construir um sistema piloto de irrigação automatizado por gotejamento para fins didáticos utilizando a plataforma do hardware Arduino, com seus sensores e equipamentos compatíveis, demonstrando a sua aplicabilidade na automação de sistemas de irrigação instalados.

        

IV. MATERIAL E MÉTODOS

O experimento será realizado nas dependências do campus da Universidade Estadual de Mato grosso do Sul, na Unidade de Glória de Dourados localizada nas seguintes coordenadas 22o24’59’’S e 54o14’16’’O, com altitude média de 390 metros.

A realização deste será dividida em fases, sendo:

FASE 1: Levantamento dos principais componentes de um sistema de irrigação convencional

Através de levantamentos bibliográficos em literatura específica e estudos de casos de sistemas de irrigação convencional por gotejamento.

FASE 2: Estudo dos sensores e equipamentos compatíveis

Será estudado os sensores, equipamentos, válvulas que são compatíveis com a plataforma de Hardware Arduino que possam ser utilizados nas condições experimentais propostas em sistema de irrigação por gotejamento.

FASE 3: Elaboração do código de software

Para a comunicação entre os sensores a serem instalados e o microcontrolador Arduino é necessário a sua configuração em uma linguagem de programação específica. Em alguns determinados tipos de sensores, também será necessário a instalação de biblioteca de “softwares” específicos do fabricante.

FASE 4: Montagem dos componentes e equipamentos

Após o levantamento e aquisição dos sensores e equipamentos, será montado e testado com o foco nas operações típicas de irrigação.

FASE 5: Eficiência da irrigação automatizada

Para determinar a sua eficiência, realizando comparação da eficiência da irrigação automatizada e um sistema convencional através do plantio de mudas de cana-de-açúcar como plantas teste. Para o plantio das mudas de cana-de-açúcar será utilizado o delineamento experimental em Blocos Casualizados (DBC), no arranjo de 4 x 5, ou seja, 4 blocos com 5 repetições cada. Os blocos experimentais serão distribuídos a campo da seguinte forma: B1- mudas com irrigação convencional; B2 e B3- mudas com irrigação automatizada com arduino; B4- mudas sem irrigação/Testemunha. Os blocos B2 e B3 serão utilizado irrigação automatizada pelo microcontrolador, porém não obterá a mesma quantidade de água.