Fenicafé 2014 avanços na mecanização do café rouverson

MECANIZAÇÃO DA
LAVOURA CAFEEIRA
Prof. Dr. Rouverson Pereira da Silva

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

OBJETIVOS
DISCUTIR OS AVANÇOS DA MECANIZAÇÃO NA
CAFEICULTURA NACIONAL

Ciências Agrárias
Biologia: O que Fazer ?
Engenharia: Como fazer ?
Economia: Como fazer eficiente?
MECANIZAÇÃO AGRÍCOLA
AGRICULTURA
1. INTRODUÇÃO

Necessidade da Mecanização
→ aumento da população
→ êxodo rural

Evolução da frota brasileira de tratores

Mecanização x Produtividade
Evolução da tecnologia e da produtividade da mão-de-obra
para cultivo de trigo nos EUA

Mecanização Agrícola  aumento da capacidade produtiva da mão de obra
1850: 4 Agricultores alimentavam + 1 pessoa
1900: 1 Agricultor alimentava + 4 pessoas
1960: 1 Agricultor alimentava + 17pessoas

Conceito de cv
Mecanização x Produtividade
1m
1s
75 kg
1 homem = 0,1 cv

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?

2. EVOLUÇÃO DA MECANIZAÇÃO AGRÍCOLA
Futuro?

TRATOR DO FUTURO...

2.1 EVOLUÇÃO DA COLHEITA MECANIZADA DE GRÃOS
Futuro?
?

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

COLHEITA DE GRÃOS NO FUTURO...

O FUTURO É AGORA?
Tribine
Tribine
Tribine

Benefícios esperados:
• > CcO
• < pisoteio da área
• Economia de combustível
• < Custo operacional
O FUTURO É AGORA?

3. EVOLUÇÃO DA MECANIZAÇÃO DO CAFÉ
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)

... EVOLUÇÃO DA MECANIZAÇÃO DO CAFÉ
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)

1979
... EVOLUÇÃO DA MECANIZAÇÃO DO CAFÉ
1979
1983 - Kokinha
1986 - Koplex

COLHEITA DO CAFÉ ATUALMENTE

Colhedoras atuais
 Declividades maiores
 Sistema de suspenção individual
 Tração 4x4
 Máquinas de menor porte
 Derriçadores menos “agressivos”
 Reservatórios maiores
 Monitor de produtividade
 OPERADORES CAPACITADOS!

Fonte: TEIXEIRA, M.M.
Colhedora de café para região de montanha
Colhedoras do futuro?

AP
Reduzir custos operacionais
QUAIS SÃO AS DIFICULDADES ENTÃO?
Otimizar máquinas
Aumentar a produtividade
Reduzir tempos operacionais
Otimizar mão de obra
Otimizar o gerenciamento

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

Onde termina?Onde
começa?
Termina na
hora de
recomeçar...
Mas como se faz AP ?
Por onde começar?
Por quê?

O QUE TEMOS HOJE EM
TECNOLOGIA PARA AP
?

O QUE TEMOS HOJE?
 Amostragem de solo
 Guia manual (barra de luzes)

 Direcionamento automático
 Piloto automático elétrico
 Piloto automático hidráulico

Fonte: Santinato, F.
Direcionamento automático

 Aplicação em taxa variável
 Corretivos
 Fertilizantes
 Defensivos
 Desligamento automático seções pulverização
 Desligamento automático linhas de plantio

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 %

O QUE TEREMOS NO FUTURO...
 Sensores automáticos
- sensores ópticos que informam presença de plantas
daninhas
- Sensores de nutrientes

- Telemetria
- Monitoramento de frotas
- Criação de mapas no escritório e envio imediato para o campo
- “Cercas georreferenciadas”: tráfego de veículos
FAZENDA CONECTADA...

A FAZENDA DO FUTURO...
O QUE VEREMOS NO FUTURO?
?

 Mapas de Lucratividade
- Isto é o que realmente importa...
O QUE TEREMOS NO FUTURO...

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

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)

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

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

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

5. FUTURO DA COLHEITA DE CAFÉ
Colheita: peça-chave para a rentabilidade da cafeicultura
 Como otimizar o processo de colheita mecanizada?
 Agricultura de Precisão?
 Direcionamento automático?
 Colheita seletiva?

5.1 COLHEITA SELETIVA DE CAFÉ
 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!

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

→ 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

→ Maturação dos frutos
 Exposição solar
 Direcionamento de plantio
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

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

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

Custo Lavoura carga alta 121,6 sacas
100%
-40%
-59% -59%
-54%
-49% -43%

Manual
3
1 2
4 5
6
Agosto - 2013

Dezembro- 2013
Manual
3 54
1 2
6

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

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%

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

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

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

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

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?
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

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
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

 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

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

Obrigado!
Prof. Dr. Rouverson Pereira
da Silva
FCAV/UNESP
(16) 9 – 9993-4575
(16) 3209-7288
rouverson@fcav.unesp.br

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