O documento discute a mecanização da lavoura cafeeira no Brasil. Aborda a evolução da mecanização agrícola e da colheita de café, simula o custo da colheita mecanizada versus manual e discute o futuro da colheita mecanizada de café, incluindo a possibilidade da colheita seletiva.
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CONTEÚDO
OBJETIVOS
1. INTRODUÇÃO
2. EVOLUÇÃO DA MECANIZAÇÃO AGRÍCOLA
3. EVOLUÇÃO DA MECANIZAÇÃO DO CAFÉ
4. SIMULAÇÃO DO CUSTO DE MECANIZAÇÃO
5. FUTURO DA COLHEITA MECANIZADA DE CAFÉ
6. CONSIDERAÇÕES FINAIS
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OBJETIVOS
DISCUTIR OS AVANÇOS DA MECANIZAÇÃO NA
CAFEICULTURA NACIONAL
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Ciências Agrárias
Biologia: O que Fazer ?
Engenharia: Como fazer ?
Economia: Como fazer eficiente?
MECANIZAÇÃO AGRÍCOLA
AGRICULTURA
1. INTRODUÇÃO
6. Evolução da frota brasileira de tratores
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7. Evolução da frota brasileira de tratores
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Mecanização x Produtividade
Evolução da tecnologia e da produtividade da mão-de-obra
para cultivo de trigo nos EUA
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Mecanização Agrícola aumento da capacidade produtiva da mão de obra
1850: 4 Agricultores alimentavam + 1 pessoa
1900: 1 Agricultor alimentava + 4 pessoas
1950: 1 Agricultor alimentava + 10 pessoas
1960: 1 Agricultor alimentava + 17pessoas
1970: 1 Agricultor alimentava + 33 pessoas
1980: 1 Agricultor alimentava + 57 pessoas
1990: 1 Agricultor alimentava + 67 pessoas
2000: 1 Agricultor alimentava + 70 pessoas
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Conceito de cv
Mecanização x Produtividade
1m
1s
75 kg
1 homem = 0,1 cv
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Otimizar máquinas
Aumentar a produtividade
Reduzir custos operacionais
Reduzir tempos operacionais
Otimizar mão de obra
Otimizar o gerenciamento
Quais são as dificuldades na cafeicultura mecanizada?
12. 2. EVOLUÇÃO DA MECANIZAÇÃO AGRÍCOLA
Futuro?
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14. 2.1 EVOLUÇÃO DA COLHEITA MECANIZADA DE GRÃOS
Futuro?
?
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15. COLHEITA DE GRÃOS HOJE
• Transmissão Hidrostática
• Comandos Eletro-Hidráulicos
• Cabine com A/C
• Assento do operador a ar
• Som
• Sistema automático de
controle da plataforma
• Sistema monitorado por
módulos eletrônicos
• GPS
• Monitoramento instantâneo
de produtividade
• Auto-diagnóstico
• Monitoramento de perdas
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17. O FUTURO É AGORA?
Tribine
Tribine
Tribine
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18. Benefícios esperados:
• > CcO
• < pisoteio da área
• Economia de combustível
• < Custo operacional
O FUTURO É AGORA?
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19. 3. EVOLUÇÃO DA MECANIZAÇÃO DO CAFÉ
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1727 Introdução do café no Brasil (1ª Plantação no Estado do Pará)
1770 Estado da Bahia
1773 Estado do Rio de Janeiro(Carência de Mão de Obra)
1825 Vale do Paraíba – SP/MG (Formação da Serra da Mantiqueira)
1840 a Todo Estado de São Paulo
1930
1940 a Estado do Paraná
1960
1970 Início da mecanização do café (surgimento da Ferrugem do Cafeeiro)
Jacto desenvolve seu primeiro turbo- atomizador - Café
1728 Estado do Maranhão
Adaptado de Martin, W.G. (2013)
20. ... EVOLUÇÃO DA MECANIZAÇÃO DO CAFÉ
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1972 Importação da colhedora de Blue Berry (Pesquisa)
1975 Geadas forçam a migração do café para os cerrados (Altitudes acima de 850 m)
1979 Lançamento da 1ª colhedora de café do mundo
1994 Preparação intensa das lavouras para mecanização total
1996 Plantios no Oeste Baiano (Sistematizados p/a Mecanização)
2002 Crise provoca a quebra dos “últimos paradigmas”para a colheita mecanizada
2004 Grande avanço da colheita mecanizada
1973 Início dos testes para derriça de café (Jacto)
Adaptado de Martin, W.G. (2013)
21. 1979
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... EVOLUÇÃO DA MECANIZAÇÃO DO CAFÉ
Adaptado de Martin, W.G. (2013)
1979
1983 - Kokinha
1986 - Koplex
22. COLHEITA DO CAFÉ ATUALMENTE
Adaptado de Martin, W.G. (2013)
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23. Colhedoras atuais
Declividades maiores
Sistema de suspenção individual
Tração 4x4
Máquinas de menor porte
Derriçadores menos “agressivos”
Reservatórios maiores
Monitor de produtividade
OPERADORES CAPACITADOS!
26. AP
Reduzir custos operacionais
QUAIS SÃO AS DIFICULDADES ENTÃO?
Otimizar máquinas
Aumentar a produtividade
Reduzir tempos operacionais
Otimizar mão de obra
Otimizar o gerenciamento
27. LINHA DO TEMPO – AP
1992: primeiro monitor de colheita (AgLeader)
1996: outros monitores de colheita
1999: pulverizadores com GPS (barra de luz)
2004: piloto automático
2006: aplicação a taxa variável
2007: desligamento automático de seções de pulverização
2009: desligamento automático de seções de plantio
2010: sensores automáticos
34. MAPAS DE PRODUTIVIDADE
MAPAS DE FERTILIDADE DO SOLO
MAPAS META - BASF
2007 - MÉDIA 1,90 % 2008 - MÉDIA 1,73 % 2009 - MÉDIA 1,79 %
2010 - MÉDIA 2,98 % 2011 - MÉDIA 5,23 %
35. O QUE TEREMOS NO FUTURO...
Sensores automáticos
- sensores ópticos que informam presença de plantas
daninhas
- Sensores de nutrientes
36. - Telemetria
- Monitoramento de frotas
- Criação de mapas no escritório e envio imediato para o campo
- “Cercas georreferenciadas”: tráfego de veículos
FAZENDA CONECTADA...
37. A FAZENDA DO FUTURO...
O QUE VEREMOS NO FUTURO?
?
38. Mapas de Lucratividade
- Isto é o que realmente importa...
O QUE TEREMOS NO FUTURO...
39. E POR FALAR EM RENTABILIDADE...
Um trator cafeeiro de 75 cv
→ equivale, teoricamente a 750 homens
→ na prática: serviço de 70 a 100 homens
Uma colhedora de café de 55 cv
→ equivale, teoricamente a 550 homens
→ na prática: serviço de 80 a 120 homens
Processo de colheita
→ pelo menos 50% dos custos de produção do café
40. 4. SIMULAÇÃO DO CUSTO DE MECANIZAÇÃO DA COLHEITA – CAFÉ
TMAP, SAFRA 2014
ADAPTADO DE CONAB, 2014
Café no Brasil: 2.282.619 ha
→ Em Minas Gerais: 54,25% (1.238.270 ha)
→ Cerrado Mineiro: (TMAP +N-MG): 175.245 ha + 26.696 ha em formação
→ Produtividade região: 36,81 sacas de café ben. ha-1
Custo da colheita MANUAL do café no TMAP + N-MG??
175.245 ha x 36,81 sacas de café ben. ha-1 = 6.450.768,45 sc
X 8 (conversão para café da roça) = 51.606.147,6 medidas
X R$ 5,00/med (+ 53,96% (impostos))
= 397.264.124,2 reais → (~400 milhões)
41. Custo da colheita 100% MECANIZADA do café no TMAP + N-MG
→ Supõe-se duas passadas da colhedora e uma do soprador-recolhedor (sem repasse manual)
Colhedora: 1.000 m h-1 em 2.500 m do ha plantado em 4,0 x 0,5 (espaçamento de cerrado)
= 2,5 horas + 20% de manobras, etc = 3,0 h
Custo hora: R$ 159,75 x 3 horas = R$ 479,25 para colher 1 ha em cada passada
42. Custo da colheita 100% MECANIZADA do café no TMAP + N-MG
Soprador: 2 horas ha-1 ao custo de R$ 80,80 ha-1
Recolhedora: 4 horas ha-1 ao custo de R$ 224,00 ha-1
Total: 2 passadas colhedora + soprador + recolhedora = R$ 1.263,30 ha-1
175.245 ha x R$ 1.263,30 = R$ 221.387.008,50
Redução → ~ R$ 176 milhões
÷ R$ 400 mil (preço de uma colhedora nova) → ~440 colhedoras
43. Parque de colhedoras do Brasil: ~ 1.500 colhedoras de café
440 colhedoras → ~1/3 do parque
Uma colhedora para cada 150 ou 200 ha
→ poderiam ser mecanizados de 65.954 a 87.939 ha
44. 5. FUTURO DA COLHEITA DE CAFÉ
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Colheita: peça-chave para a rentabilidade da cafeicultura
Como otimizar o processo de colheita mecanizada?
Agricultura de Precisão?
Direcionamento automático?
Colheita seletiva?
45. 5.1 COLHEITA SELETIVA DE CAFÉ
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Colheita seletiva dos grãos (manual)
permite elevado grau de seleção
sistema de maior custo para os cafeicultores
Hoje, no Brasil → apenas 1% da colheita do café é seletiva!
46. Planta
Variedade
Índice e uniformidade de maturação (% de frutos verdes)
Máquina
Número de passadas
Regulagens
Velocidade de deslocamento
Vibração das varetas
Distribuição das varetas
Logística
Terreiro / transporte
Equipamentos (lavador , descascador, secador)
FATORES QUE INFLUENCIAM A COLHEITA SELETIVA
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→ Variedade
• Porte e Enfolhamento
• Resistência mecânica que oferece a máquina
• Desfolha
→ Tratos culturais
• Espaçamento
• Alinhamento de plantio
• torto, em solos rasos, em morros (tombamento) = baixa eficiência e danos
FATORES QUE INFLUENCIAM A COLHEITA SELETIVA
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→ Maturação dos frutos
Exposição solar
Direcionamento de plantio
FATORES QUE INFLUENCIAM A COLHEITA SELETIVA
Variável
Carga
(L pl.-1)
Eficiência
de derriça
Eficiência
de colheita Desfolha
(g pl.-1)
(%)
Eixo
I 2,76 a 69,8 ab 61,7 ab 187,7 ab
II 3,25 a 79,3 a 70,3 a 173,8 b
III 2,14 a 58,0 ab 48,7 ab 185,1 ab
IV 2,44 a 46,3 b 34,0 b 202,9 a
CV(%) 59,0 32,07 51,80 25,62
Fonte: Cassia et al., 2013
49. Interação Planta x Máquina
Maturação afeta a forma como os grãos são derriçados
Verdes → impacto
Cereja e passa → vibração e impacto
Secos → vibração
Máquina
Vibração das varetas → 550 a 1.000 rpm
Velocidade de deslocamento → 650 a 1.600 m h-1
Afeta o tempo de vibração
Fonte: Santinato, F.
FATORES QUE INFLUENCIAM A COLHEITA SELETIVA
50. 5.2 COLHEITA SELETIVA – NÚMERO DE PASSADAS
Tratamento
Produção
Café
caído
Café
remanescente
Café
colhido
Eficiência
%
Desfolha
(g/planta)
Sacas de café ben./ha
1 Passada
121,6
10,5 42,0 69,1 56,6 572 e
2 Passadas 17,4 6,4 96,1 78,9 1155 d
3 Passadas 17,4 1,1 101,1 83,0 1430 c
4 Passadas 17,4 0,5 102,8 84,6 1652 bc
5 Passadas 17,4 0,0 103,2 85,0 1820 ab
6 Passadas 17,4 0,0 103,2 85,0 1947 a
Experimento: Várias passadas I (Santinato et al., 2013)
Lavoura de carga Alta (121,6 sc/ben./ha) – Dona Neném, Patos de Minas, MG
Avaliação de cada passada
54. Colheita de precisão (Santinato et al., 2013)
1. Utilizar os fundamentos da AP na colheita
2. Amostragem em função do gride
3. Geração de mapas
4. Aplicação da velocidade e vibração adequadas
5.3 COLHEITA SELETIVA – AP
55. Validação da amostragem visual:
Ponto
Produtividade (Sacas de café ben./ha) Erro (%)
Real Estimada A B
1 49,97 40,60 9,37 18,75
2 70,16 67,67 2,50 3,56
3 91,61 69,75 21,86 23,86
4 89,32 71,83 17,49 19,58
5 82,45 73,91 8,54 10,35
6 56,63 48,93 7,70 13,60
21 38,93 52,05 -13,12 -33,69
22 84,74 65,58 19,15 22,60
14 54,13 59,34 -5,21 -9,62
23 66,62 62,46 4,16 6,25
24 68,71 56,21 12,49 18,18
25 62,46 46,85 15,62 25,00
20 56,84 41,64 15,20 26,74
7 58,71 66,62 -7,91 -13,48
13 41,22 44,76 -3,54 -8,59
Média 64,83 57,87 6,96 10,73
7570656055504540
90
80
70
60
50
40
PE
PR
Scatterplot of PR vs PE
PR = 4,97 + 0,619 PE
R-Sq(adj) = 91,4%
56. Geração de mapas
Velocidades e vibrações diferentes em função das manchas de produtividade
Região Velocidade Vibração
Azul = +80 sacas (Carga alta) 1000 m/h 950rpm
Verde = 60 a 80 sacas (Carga intermediária) 1000 m/h 850rpm
Amarela = 40 a 60 sacas (Carga “baixa”) 1500 m/h 750rpm
57. Tratamento
Café (%) Desfolha
(g/planta)
Caído Remanescente Colhido
AP Total 11,6 b 8,2 a 79,1 a 598,4 a
Padrão 21,0 a 8,4 a 69,6 b 526,8 a
AP velocidade 11,9 b 9,3 a 78,1 a 528,8 a
AP vibração 12,4 b 9,9 a 79,4 a 544,2 a
CV(%) 30,17 48,44 11,24 18,85
Resultados
Mesmo elevando a eficiência ao máximo, sempre
haverá queda de frutos, antes e durante da colheita.
Antes da colheita:
- 2 a 5%: Iniciar a colheita (colheita seletiva)
- ~10 a 15% cai no chão na operação
58. Atendimento da demanda mais rapidamente
Deixa o café livre
Menor custo
Máquinas novas:
- bom desempenho operacional
- boa separação de grãos e impurezas
5.4 COLHEITA SELETIVA – USO DE RECOLHEDORAS
59.
60. Recolhedora: 0,25 ha/h
R$ 95.000,00 – vida útil média de 10 anos (500 horas/ano)
Custo horário: R$ 56,00/h
Custo operacional: R$ 224,00/ha
Trator:
~R$ 32,00/h
Total:
~R$ 305,00/ha
Soprador-enleirador: 0,5 ha/h
R$ 35.000,00 – vida útil média de 7,5 anos (750 horas/ano)
Custo horário: R$ 40,40/h
Custo operacional: R$ 80,80/ha
5.4 COLHEITA SELETIVA – USO DE RECOLHEDORAS
61. Considerando de 10 a 15% de café que cai nas operações
Carga de 50 sacas = 5 a 7,5 sacas no chão...
Carga de 100 sacas = 10 a 15 sacas no chão...
Vale a pena?
5.4 COLHEITA SELETIVA – USO DE RECOLHEDORAS
Trabalho de várias passadas:
Custo da varrição: R$ 1.294,00/ha a R$ 2.150,00/ha
Recolhimento: R$ 305,00/ha
R$ 1.500,00 a R$ 2.250,00
R$ 3.000,00 a R$ 4.500,00
62. Vantagens do uso de recolhedoras
Menor custo final por saca colhida
Eliminação de problemas trabalhistas
Menor desgaste com mão de obra
Maior controle da qualidade do serviço
5.4 COLHEITA SELETIVA – USO DE RECOLHEDORAS
Desvantagens do uso de recolhedoras
Custo inicial do investimento
Qualificação dos operadores temporários
Manutenção
Grandes volumes diários no lavador de café de varrição (dimensionar)
Logística (tratores, transporte, turnos do lavador)
Impurezas
Fonte: ALINO PEREIRA DUARTE
63. Várias passadas (efeitos fisiológico)
Momento ideal de entrada da recolhedora
Regulagem da colhedora para cada passada - colheita seletiva
Desempenho da recolhedora
Colheita mecanizada em lavoura nova
Agricultura de precisão na colheita 2
Plantio mecanizado (melhorias)
5.5 TRABALHOS FUTUROS
64. 6. CONSIDERAÇÕES FINAIS
Mecanização → alternativa para a redução de custos de produção
Colheita seletiva → alternativa para agregar valor ao produto
AP pode ser uma boa solução para otimizar o gerenciamento
Novas tecnologias são necessárias para a melhoria da eficiência das
colhedoras
Uso de recolhedoras → alternativa para minimizar o custo da colheita
mecanizada do café