Tecnologia

Embrapa amplia uso de inteligência artificial generativa para inovação no setor agropecuário

Quatorze unidades de pesquisa da Embrapa estão adotando tecnologias de IA generativa para desenvolver soluções que otimizam a tomada de decisão e impulsionam a inovação em sistemas agroalimentares e florestais no Brasil.

O uso de IA é uma evolução do que já é feito na análise de dados históricos para reduzir incertezas sobre a atividade agropecuária pela via da agricultura digital e de precisão
O uso de IA é uma evolução do que já é feito na análise de dados históricos para reduzir incertezas sobre a atividade agropecuária pela via da agricultura digital e de precisão – Imagem: Gerada por IA.

Com o objetivo de validar soluções tecnológicas, quatorze unidades da Embrapa estão ampliando a aplicação de IA generativa, contribuindo para a construção de modelos integrados de conhecimento que oferecem recomendações específicas às demandas do setor agropecuário. Essa estratégia visa potencializar a escalabilidade e a replicação das inovações.

A tecnologia abrange desde a organização de grandes volumes de dados até a simulação de cenários de produção, promovendo maior agilidade na pesquisa, melhorias na orientação de decisões e maior acesso ao conhecimento por meio de ferramentas integradas à agricultura digital.

Desde 2016, a Embrapa utiliza a IA na análise de dados históricos para reduzir incertezas na atividade agropecuária, uma evolução das práticas tradicionais de agricultura digital e de precisão.

De acordo com Kleber Sampaio, pesquisador da Embrapa Agricultura Digital, a IA generativa diferencia-se da preditiva ao produzir conteúdos inéditos, simulações e recomendações a partir de dados já existentes, representando uma inovação na utilização de informações geradas pela pesquisa agrícola.

Entre as aplicações da IA generativa na agropecuária estão a aceleração de pesquisas científicas, organização de dados experimentais, além da geração de recomendações de manejo e produtividade, por meio da simulação de variáveis climáticas e de solo, além da integração de informações genéticas.

Outros avanços incluem a criação de modelos preditivos, como a simulação do crescimento de culturas, suporte ao melhoramento genético e o desenvolvimento de métodos que utilizam laser e IA para estimar, em uma única análise, a densidade do solo e o teor de carbono.

Diferenças entre IA preditiva e generativa

Segundo Jayme Barbedo e Ricardo Inamasu, pesquisadores da Embrapa, a IA preditiva usa técnicas de aprendizado de máquina para inferir tendências futuras com base em dados históricos, auxiliando na classificação de situações e na estimativa de eventos. Já a IA generativa cria novos conteúdos, aprendendo a lógica dos dados para gerar informações inéditas, textos, imagens ou códigos.

Perspectivas e desafios para o avanço da IA na agricultura

O líder do projeto SORaIA, Kleber Sampaio, destaca que a IA tem se consolidado como ferramenta estratégica para apoiar decisões mais precisas e eficientes. O projeto visa estimular a produção de artigos científicos, consolidar bancos de dados e desenvolver ferramentas digitais acessíveis, além de capacitar equipes técnicas para o uso dessas tecnologias.

Especialistas reforçam a importância de manter atualizados softwares, hardwares e profissionais, além de garantir que os algoritmos sigam padrões éticos e respeitem a privacidade, conforme a Lei Geral de Proteção de Dados (LGPD).

As pesquisas na área de IA na Embrapa também promovem a ética na aplicação de algoritmos, assegurando transparência e segurança na manipulação de dados sensíveis.

Unidades de pesquisa envolvidas

O projeto conta com a participação de unidades como a Embrapa Acre, Agropecuária Oeste, Amazônia Oriental, Clima Temperado, Gado de Corte, Hortaliças, Instrumentação, Mandioca e Fruticultura, Meio Ambiente, Milho e Sorgo, Pantanal, Pecuária Sudeste e Territorial, além de colaborações pontuais com Embrapas de outras regiões e centros de pesquisa.

Pesquisadores de diferentes áreas colaboram para ampliar o uso de IA, promovendo avanços em monitoramento climático, mapeamento de solos, avaliação de sustentabilidade e cooperação internacional no Cone Sul.

Projetos e cooperações internacionais

Entre as ações de cooperação, destaca-se o acordo com a FAO, que visa fortalecer plataformas de observação da terra e soluções geoespaciais para aumentar a resiliência dos sistemas de produção alimentares na América do Sul. Além disso, o projeto Rio Doce Semear Digital apoia a recuperação econômica de comunidades afetadas pelo rompimento da barragem de Fundão, com o uso de tecnologias digitais integradas à atuação da Embrapa e da Agência Nacional de Assistência Técnica e Extensão Rural (Anater).

O fortalecimento de sistemas de monitoramento, mapeamento e certificação digital também faz parte da estratégia da Embrapa para ampliar a adoção de IA no setor agropecuário, promovendo maior sustentabilidade e eficiência.

O futuro da agricultura digital na Embrapa aponta para maior integração de tecnologias, com foco em ética, governança e inovação contínua, consolidando o Brasil como protagonista na aplicação de IA no agronegócio.

Foto: embrapa.br / Gerada por IA
Foto: embrapa.br / Gerada por IA

O desenvolvimento de tecnologias eficazes na detecção precoce de doenças está entre as principais demandas do setor produtivo à pesquisa agropecuária. Os custos do combate à ferrugem asiática em cultivos de soja ultrapassam US$ 2 bilhões por safra. Em 2022, de forma pioneira, a Embrapa começou a testar a detecção da doença por meio da IA associada à captura de dados e simulação de cenários de infestação.

São diversas as áreas em que a Empresa aplica IA em apoio à tomada de decisão no setor agropecuário. Entre elas, estão “a identificação de zonas de manejo de culturas, o zoneamento de pastagens nativas e o mapeamento de teor de argila no solo relevante para o manejo dos cultivos, assim como a identificação de estresse hídrico em pastagens e grãos”, indica Sampaio.

Outra frente é o desenvolvimento de métricas e padrões com o uso de aprendizado de máquina. “Como o sistema FPS – fazenda pantaneira sustentável, construído usando técnicas de IA em suporte à avaliação da sustentabilidade da atividade pecuária no Pantanal”, exemplifica o cientista.

Um acordo recém-celebrado entre a Embrapa e a Organização das Nações Unidas para a Alimentação e a Agricultura (FAO) prevê cooperação em observação da terra, plataformas geoespaciais e soluções que contribuam para a resiliência dos sistemas agroalimentares.

“São áreas em que a Empresa tem atuado com projetos como o Terraclass, que mapeia a cobertura e uso da terra nos biomas Amazônia e Cerrado. Ou a construção de sistemas voltados ao fortalecimento de sistemas agroalimentares pelo suporte à extensão rural, com o ATER+ Digital”, acrescenta Sampaio.

Foto: embrapa.br / Gerada por IA
Foto: embrapa.br / Gerada por IA

Visão de Futuro

Desde 2016, a Embrapa conta com o Observatório de Agricultura Digital para prospectar tendências em tecnologia com impactos socioeconômicos, ambientais e de mercado nas cadeias produtivas (PD&I). O Observatório integra a rede do Sistema de Inteligência Estratégica (Agropensa), criado em 2013 para gerar informações estratégicas em suporte à formulação e aprimoramento de políticas públicas.

Artigo exploratório que analisa as aplicações e os desafios da computação quântica (foto) no agro é um exemplo recente das discussões promovidas. O estudo destaca o potencial da tecnologia para resolver problemas complexos como a detecção precoce de doenças. 

A bioinformática, o sensoriamento remoto, a modelagem climática e a agricultura inteligente são áreas que podem ser transformadas pela tecnologia, beneficiando diferentes elos das cadeias produtivas, desde o plantio até a comercialização da produção agrícola

O Observatório de Agricultura Digital da Embrapa está aberto a parcerias e cooperações com outras organizações no desenvolvimento de estudos conjuntos. Interessados podem fazer contato pelo e-mail [email protected]

O digital na agricultura familiar

Foto: embrapa.br / Gerada por IA
Foto: embrapa.br / Gerada por IA

Explorar a transformação digital em seu potencial de reduzir assimetrias de mercado é o propósito do projeto de inclusão socioprodutiva e digital da Embrapa e parceiros, o Semear Digital, criado em 2023 e idealizado pela presidente da Embrapa, Silvia Massruhá. A iniciativa apoia a chegada de tecnologias emergentes a dez municípios brasileiros, denominados Distritos Agrotecnológicos (DATs).

O projeto é coordenado pela Embrapa Agricultura Digital com financiamento da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp). As equipes são constituídas por especialistas de 13 centros de pesquisa da Embrapa e de sete instituições fundadoras, além de 24 parceiros, somando 90 pesquisadores, incluindo 43 bolsistas. O trabalho já resultou em 160 publicações técnico-científicas que envolvem 15 cadeias produtivas.

Foto: embrapa.br / Gerada por IA
Foto: embrapa.br / Gerada por IA

Entre os eixos de atuação estão: conectividade; IA e sensoriamento remoto; automação e agricultura de precisão; rastreabilidade e certificação digital. Também inclui parcerias e comunicação para constituir o ecossistema local necessário para a continuidade das ações.

O robô SEEmear (foto), baseado em imageamento georreferenciado para a contagem automatizada de frutos em pomares, é um exemplo. A automação de etapas da colheita é a expectativa de pequenos produtores de maçã em Vacaria (RS), para reduzir os impactos da escassez da mão de obra e da penosidade da atividade.

“As pessoas têm a percepção de que os produtores são muito refratários. Isso não é verdade. Se a tecnologia, de fato, trouxer benefícios, eles ficarão muito felizes por adotá-la,” avalia Barbedo. O pesquisador instalou experimento com antenas de monitoramento climático para detectar doenças do trigo no DAT de São Miguel Arcanjo.

Em 2025, a metodologia de atuação do Semear Digital começou a ser replicada na Argentina, Chile, Paraguai e Uruguai em iniciativa com duração de três anos, no âmbito do Programa de Cooperação Internacional para a Agricultura do Cone Sul (Procisur).

A agricultura digital também apoiará a retomada econômica da área rural na bacia do Rio Doce, junto a comunidades rurais atingidas pelo rompimento da Barragem de Fundão, ocorrido em 2015 em Mariana (MG). A ação compõe o  Rio Doce Semear Digital, um dos braços do principal projeto. Nesse caso, a atuação da Embrapa está vinculada à Agência Nacional de Assistência Técnica e Extensão Rural (Anater), que executa quatro eixos do Novo Acordo do Rio Doce.

Fonte: Embrapa.