Desenvolvimento de equipamento óptico para avaliação nutricional em plantas: aplicação na cultura do milho
O trabalho apresenta o desenvolvimento e validação do MSPAT, um equipamento óptico de baixo custo para avaliação nutricional de nitrogênio na cultura do milho. Através do uso de eletrônica, programação e impressão 3D, o protótipo atingiu performance (R² ajustado de 0,78) comparável a equipamentos comerciais de alto custo (SPAD e FieldSpec), validando-o como uma ferramenta viável para agricultura de precisão.
Ideia de startup ou produto
Criação de uma startup de hardware agrícola focada na fabricação e comercialização de sensores ópticos portáteis baseados no MSPAT, integrados a um aplicativo móvel que converte os dados espectrais em recomendações de adubação.
Aplicações práticas
Implementação em serviços de agricultura de precisão para diagnose foliar em tempo real, integração com plataformas de manejo variável de fertilizantes e uso por cooperativas agrícolas para calibração de adubação nitrogenada.
Potencial de mercado
Alto potencial no setor de AgTech, especialmente no contexto do agronegócio brasileiro e cearense, onde a demanda por soluções de baixo custo para otimização de insumos é crescente. A tecnologia viabiliza o acesso ao monitoramento espectral para pequenos e médios produtores.
Problema abordado
A necessidade de tecnologias acessíveis e eficientes para monitoramento nutricional em larga escala, visando otimizar o uso de fertilizantes nitrogenados, reduzir custos de produção e minimizar impactos ambientais na agricultura.
Metodologia
Desenvolvimento de hardware (placas de referência, eletrônica, impressão 3D) e software para o MSPAT. Realização de experimentos em campo com milho (UFC) sob diferentes doses de nitrogênio. Coleta de dados espectrais, correlação com análises laboratoriais (Kjeldahl) e validação estatística via regressão linear e validação cruzada (k-fold) contra equipamentos padrão de mercado.
Principais descobertas
O MSPAT demonstrou alta eficácia na estimativa de nitrogênio foliar, destacando-se o modelo utilizando bandas de 900nm e 560nm (índice NRI). A tecnologia alcançou R² ajustado de 0,7871 e RMSE competitivo, provando que instrumentos otimizados e de menor custo podem substituir equipamentos importados em certas aplicações de campo.
Quem, com quem,
e pra quê
Parceria de transferência de tecnologia entre a UFC (LEMA) e empresas de insumos agrícolas ou fabricantes de máquinas agrícolas para incorporar o sensor MSPAT em suas linhas de produtos ou serviços de consultoria agronômica.
4 direções estratégicas identificadas
- Startup
Spin-off de Sensores Agro de Baixo Custo
Empresa derivada para produção em escala do MSPAT, focando na democratização da espectroscopia para pequenos produtores e técnicos de campo.
Impacto alto · Indústria 4.0 - Parceria
Validação em Plataformas de AgTech
Colaboração entre a UFC e empresas de software agrícola para integrar os dados do MSPAT em sistemas de gestão de fazenda e tomada de decisão.
Impacto médio · Ciência de Dados - Política Pública
Programa de Agricultura 4.0 do Ceará
Utilização da tecnologia desenvolvida na UFC como base para políticas públicas de incentivo à agricultura de precisão e sustentabilidade no estado.
Impacto médio · Govtech - Produto Corporativo
Kit de Diagnóstico Portátil
Desenvolvimento de um produto corporativo (B2B) voltado para revendas de insumos, que utilizam o equipamento para prescrever doses de nitrogênio personalizadas aos clientes.
Impacto médio · Indústria 4.0