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Construção de um sistema de integração de informação de cariz agrometeorológico, biológico e técnico, para auxílio à tomada de decisão técnica na luta contra pragas e doenças no setor agroflorestal;

Troca de informação e experiências no combate a pragas e doenças mais relevantes em cada uma das regiões envolvidas e assim construir uma estratégia concertada e transregional para a redução do uso de fitofármacos;

Implementação de um portal regional de avisos de P&D e de aconselhamento técnico;

Testar modelos matemáticos intrarregionais, de previsão de P&D para o míldio e oídio da videira, pedrado da macieira, o nemátodo-da-madeira-do-pinheiro, o gafanhoto, a piriculária do arroz e cerambicídeos do montado de azinheiras.

O projeto SIAPD tem como objetivo principal a adoção de tecnologias inovadoras para a previsão, deteção, monitorização e luta mais eficazes contra algumas das pragas e doenças mais prejudiciais nas culturas com maior importância socioeconómicas nas áreas geográficas de influência dos parceiros e, em simultâneo, promover a troca de conhecimentos e experiências entre os seus técnicos e investigadores.

O projeto SIAPD constitui-se como uma plataforma de integração de dados de vários tipos de observações no terreno, tornando-se uma fonte de dados para a criação de uma camada de inteligência, que incorpora modelos de previsão, com validação criteriosa no terreno e em laboratório e produz, através de ferramentas tecnológicas baseadas na web e compatíveis com smartphones, um conjunto de avisos e notificações às comunidades agroflorestais. Esta plataforma pretende integrar dados provenientes de múltiplas fontes (dados ambientais, imagem do solo, observações biológicas, como contagem de insetos em armadilhas, e outras formas de dados provenientes de imagem aérea, como, por exemplo, RGB, RGBI e térmica), sistematizar esses dados num repositório regional e, com isso, alimentar uma camada de modelação que visa produzir probabilidades de ocorrência de um conjunto de pragas e doenças, com base em modelos matemáticos ou já existentes, ou a adaptar ou a desenvolver. A divulgação desses avisos far-se-á através de um portal de informação regional e de uma aplicação de descarga gratuita para os assinantes.

A divulgação mais precoce torna mais eficiente a luta contra importantes pragas e doenças. Criam-se condições para que o uso dos fitofármacos seja mais eficiente que, como produtos químicos, estão sujeitos a uma regulação rigorosa na Europa. O menor uso de pesticidas, que leva diretamente a uma redução dos custos, faz com que haja um aumento da competitividade das explorações agrícolas e consequentemente à melhoria da fixação de população mais jovem nestas regiões. Por outro lado, leva a uma melhor preservação do ambiente e da biodiversidade e consequentemente a uma gestão mais sustentável das explorações. A possibilidade de prever com mais antecedência a ocorrência dos inimigos das culturas permite também aconselhar a possibilidade de utilização de meios de luta que não sejam químicos, contribuindo desta forma para uma agricultura mais sustentável. A criação desta poderosa rede de avisos, possibilita que os técnicos das Direções de Agricultura (DRAPN e DGAG, Portugal e Espanha), fiquem dotados de meios tecnológicos e de conhecimento elevados, o que lhes permite uma maior eficácia na previsão das doenças e pragas e ainda uma troca sustentável de experiências e conhecimento de modo que a luta contra os inimigos das culturas seja concertada entre os dois lados. Torna-se clara a importância da introdução de novos métodos e novas tecnologias nas comunidades rurais que certamente favorecerão a qualidade e quantidade das suas produções agrícolas/florestais, para além de ajudarem os atores do mundo rural a cumprirem o normativo comunitário.

Do ponto de vista científico, o projeto SIAPD tem um núcleo de investigadores na área da tecnologia de aquisição de dados e imagem, na área da modelação matemática/estatística, fitossanidade e estudo de pragas, que têm por objetivo melhorar não só o conhecimento epidemiológico das doenças e pragas como também a previsão da sua ocorrência e dispersão.

Finalmente, o projeto tem em vista um aumento do número de parceiros no futuro, já que a plataforma será escalável, permitindo que outras organizações e associações agroflorestais, governamentais ou não, se possam agregar em ambos os lados da fronteira.

 

Atividade 0

Preparação do projeto

Atividade 1

Aquisição, integração e armazenamento de dados de múltiplas fontes e formatos para a produção de informação biológica e abiótica de suporte à decisão

Integração de dados das estações meteorológicas já existentes no terreno, propriedade da DRAPN, DGAG ou respetivos associados. Serão ainda incorporados dados de outras 20 estações meteorológicas dispersas pela região, dados esses cujo acesso por parte da DRAPN está devidamente protocolado. Os dados sensoriais a serem integrados, no campo, incluem a temperatura do ar e do solo, a humidade relativa, a velocidade e direção do vento, a folha húmida, a radiação solar e a precipitação. Serão, ainda, estudadas e documentadas possíveis metodologias para a construção de armadilhas de insetos e respetiva contagem através do uso de pequenos dispositivos eletrónicos autónomos (DEA) equipados com câmaras fotográficas de baixo custo. Prevê-se a instalação de cerca de 2 destes DEA experimentais no campo, em locais previamente selecionados e representativos, em ambos os territórios. Serão utilizados veículos aéreos não-tripulados (VANT), ao longo do projeto e em intervalos definidos, equipados com sensores RGB, térmico e hiperespectral, para a recolha de imagens aéreas com informação relevante para a deteção de anomalias. Por último, será desenvolvido um sistema de identificação de cerambícideos do montado recorrendo ao uso de códigos de barras genéticos que permita identificar espécies a partir de restos de ADN sem a necessidade da presença física do indivíduo mas diferenciando espécies nocivas das espécies protegidas. Será, ainda, construído, um sistema de informação que vai suportar um repositório dos diferentes tipos de dados adquiridos por qualquer um dos DEA e dos VANT - dados meteorológicos, informação biológica e abiótica - devidamente georreferenciados, de forma a torná-los disponíveis para análise e tratamento posteriores, com o objetivo de disponibilizar avisos agrícolas às comunidades rurais, DRAPN, DGAG e outros eventuais interessados.

Atividade 2

Desenvolvimento de um portal de regional de gestão de avisos e ferramentas de apoio

O desenvolvimento do repositório de dados na primeira atividade, possibilitará, nesta segunda atividade, a criação de interfaces de acesso aos dados recolhidos a partir das várias fontes disponíveis no campo (dados meteorológicos, informação biológica e abiótica, entre outros) e o desenvolvimento de uma camada de manipulação dos dados disponíveis no repositório, mediante um conjunto de premissas, funções e regras, de forma a construir informação útil para as entidades públicas gestoras do sector agroflorestal e para as respetivas comunidades. Esta camada de manipulação de dados terá, também, de ser contextualizada em função da região para a qual está a construir informação e/ou da cultura em causa. A informação gerada poderá, então, ser validada no terreno, através dos técnicos das entidades públicas regionais, o que será útil para trabalhar a forma como é construída a informação e ir, progressivamente, tornando o sistema mais preciso. Ainda nesta atividade, será desenvolvida a forma de acesso aos resultados das previsões de pragas e doenças, fornecidos através da aplicação de modelos matemáticos de previsão, a desenvolver na Atividade 3, e que serão validados por especialistas em pragas e doenças. No que respeita ao suporte para disponibilização dos elementos já referidos, está previsto o desenvolvimento de uma plataforma web e de aplicações para dispositivos móveis que possibilitem, aos assinantes, não só receber avisos e recomendações para intervenções de prevenção, monitorização ou luta contra pragas ou doenças, mas também enviar imagens, a partir do campo, para análise por especialistas das entidades públicas. As plataformas web e móvel irão agir como interface entre as instituições públicas, que gerem o setor agroflorestal em ambas as regiões, e as comunidades ligadas ao sector agroflorestal, permitindo-lhes ter um suporte à decisão mais informado e preciso. Resumidamente, nesta atividade pretende-se desenvolver:

  • Uma camada de manipulação de dados do repositório;
  • O registo e a gestão dos assinantes dos avisos agrícolas;
  • Disponibilizar o resultado de aplicação de modelos matemáticos de previsão de pragas e doenças, com base nos dados recolhidos no terreno, sob múltiplas formas;
  • O envio de circulares e alertas fitossanitários, por email e por SMS, a todos os assinantes;
  • O registo e disponibilização de estudos efetuados no passado e no presente, sobre a temática fitossanitária;
  • Receber e registar pedidos de informação, de qualquer utilizador, aos serviços agrícolas;
  • Receber (via automática ou manual), registar e classificar informação online de observadores biológicos.

Atividade 3

Modelação, validação e acompanhamento de modelos de previsão de doenças

Esta atividade tem, como objetivo principal, a implementação de modelos estatísticos/matemáticos para a previsão de doenças e pragas que afetam várias culturas agro-florestais, com relevância sócio-económica, no Norte de Portugal e na Extremadura, Espanha.

Com base no critério socioeconómico já referido, os parceiros selecionaram o míldio (P. viticola) e oídio (E. necator) da videira (na NUTS III Norte), pedrado da macieira (V. inaequalis) (Armamar, Lamego e Moimenta da Beira), mosca-da-azeitona (B. oleae), gafa da oliveira (C. acutatum e C. gloeosporioides) (Douro e Terras de Trás os Montes), nemátodo-da-madeira-do-pinheiro (B. xylophilus) (Serra de Gata), a doença do arroz causada por piriculária (Pyricularia oryzae) y el pentatomido pudenta (Eysarcoris ventralis) (ajustado a la ZEPA Arrozales de Palazuelo y Guadalperales), uma praga que afecta, normalmente, as pastagens do espaço natural de La Serena, o gafanhoto (Dociostaurus maroccanus) (ZEPA-LIC La Serena) e insetos cerambicídeos da azinheira (Cerambyx welensii, Pronobis myardi e Cerambyx cerdo) (ajustado aos montados de Extremadura, de preferência nas Serras de San Pedro e de Jerez).

Esta atividade iniciar-se-á com a caracterização pormenorizada de cada uma das doenças e pragas acima referidas, recorrendo à recolha e estudo de eventuais modelos de previsão existentes, nomeadamente na análise dos parâmetros utilizados na sua operacionalização, na sua precisão na previsão da ocorrência das doenças e na aplicabilidade em diferentes contextos ambientais. Analisar-se-á qual o período de tempo de aviso às comunidades ligadas aos vários sectores produtivos (como por exemplo da vinha, maça, olival e arroz). É condição o envolvimento de agricultores, associações e empresas do sector, de ambas as regiões, no sentido de procurar identificar as formas utilizadas de previsão destas doenças, baseadas quer no conhecimento empírico quer na experiência obtida através do tempo, em áreas geográficas específicas. Este trabalho de preparação é valioso pois permitirá determinar, para a Atividade 1, qual o tipo de sensores necessários para a recolha regular de dados meteorológicos, da informação biológica e abiótica, e ainda outras grandezas que devam ser tidas em consideração ou que venham a contribuir para uma melhoria significativa da precisão dos modelos de previsão matemáticos a desenvolver. Assim, quer os DEA quer os VANT poderão, eventualmente, ser equipados de forma mais adaptada para a recolha dos dados necessários a um modelo de previsão mais eficiente e preciso

Após este trabalho inicial, os dados recolhidos através da execução da Atividade 1 serão muito importantes, porque permitirão, conjuntamente com as observações no terreno efetuadas pelos técnicos da DRAPN e DGAG e os bolseiros da UTAD, ter uma perceção temporal da evolução de cada um dos parâmetros medidos, da forma como se correlacionam e do impacto que poderão ter nas culturas e nos patogéneos. Com o acompanhamento, no terreno, da evolução de cada cultura e com o posterior estudo das condições em que surgirão as doenças selecionadas, os modelos matemáticos poderão ir sendo afinados, com três objetivos principais:

  • Aumentar a sua capacidade de precisão e previsão;
  • Diminuir o tempo necessário á previsão;
  • Identificar os parâmetros que devem ser alterados, para que possa ser utilizado em diferentes regiões, mantendo as características da sua operação.

Com base nestes modelos estatísticos/matemáticos, será desenvolvido e implementado um algoritmo informático incorporado no módulo de avisos que poderá permitir efetuar em tempo oportuno previsões de aparecimento das condições propícias ao aparecimento/instalação ou propagação de doenças. Esta informação será difundida através de circulares de avisos a toda a comunidade rural de cada região, através das plataformas web (portal de informação regional) e móvel (Atividade 2). O portal desempenha, assim, o papel de mediador, disponibilizando as informações aos assinantes, de forma contextualizada: considerando as culturas e a região das comunidades ligadas ao sector agroflorestal associadas ao serviço.

Ao longo do projeto e após o seu término, quer a DRAPN quer a DGAG poderão ir afinando os modelos matemáticos de previsão de doenças e pragas, com base em validação de campo e em séries históricas de dados recolhidos. Para este efeito, será criada uma ferramenta de edição dos modelos matemáticos, o mais flexível possível, que permitirá a sua gestão futura.

Pretende-se, assim, modernizar a rede de avisos agroflorestais, com ações rápidas e racionais de tomada da melhor decisão, com vista à redução de custos ambientais e económicos, conferindo-se modernidade, inovação, atualidade e sustentabilidade ao conhecimento dos serviços administrativos, a aplicar em favor dos agricultores, associações e empresas do sector.

Atividade 5

Gestão e coordenação

Atividade 6

Comunicação

 

Raul Morais

Raul Morais

Investigador responsável

Coordenação

Isabel Cortez

Isabel Cortez

Investigadora

Especialista em doenças

Emanuel Peres

Emanuel Peres

Investigador

Sistemas distribuídos

Joaquim João Sousa

Joaquim Sousa

Investigador

Remote Sensing / Drones

Renato Silva

Renato Silva

Bolseiro de Investigação

Plataforma IoT

Guadalupe Espárrago Rodilla

Guadalupe Espárrago

Chefe de Serviço

Sanidade Vegetal

Pedro Pablo Bueno Martínez

Pedro Pablo

Chefe de secção

Sanidade vegetal

Franciso Ponce Escudero

Francisco Ponce

Capataz agrícola

Sanidade vegetal

Maria Manuel Mesquita

Maria Mesquita

Diretora de Serviço

Diretora de Serviço

António Seabra

António Seabra

Técnico

Avisos agrícolas

João Paulo Fernandes

João Fernandes

Técnico

Planeamento, Ajudas e Estatísticas

José Rocha Fernandes

José Fernandes

Chefe de divisão

Chefe de divisão

Agricultura y Ganadería desarrollará con instituciones portuguesas un proyecto de apoyo para el control de plagas y enfermedades

https://www.extremadura.com/noticias/2019/05/15/agricultura-y-ganaderia-desarrollara-con-instituciones-portuguesas-un-proyecto-de-apoyo-para-el-control-de-plagas-y-enfermedades

Extremadura y Portugal lucharán juntos contra las plagas en la agricultura

https://www.hoy.es/agro/junta-instituciones-portuguesas-20190515130023-nt.html

UTAD

A Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro (UTAD), sedeada em Vila Real (Portugal) é uma instituição orientada para a criação, transmissão e difusão da cultura, do saber e da ciência através da articulação do ensino, da investigação e do desenvolvimento experimental. A atividade científica desenvolve-se nas suas Escolas e Centros de Investigação, e procura aprofundar o conhecimento e desenvolver tecnologia capaz de responder a problemas de âmbito global, nacional ou regional, num quadro de modernidade. Compreende três grandes áreas de domínio científico: Ciências Agrárias, Ciências Humanas e Sociais e Ciências Exatas, Naturais e Tecnológicas.

A UTAD tem vasta experiência no desenvolvimento de soluções autónomas de monitorização remota para ambientes agroflorestais (redes de sensores e voos aerofotogramétricos, em vinha e souto), adquirida no âmbito de projetos de investigação, prestação de serviços e publicada em jornais de referência e conferências internacionais. A equipa multidisciplinar deste projeto integra especialistas de renome nas áreas da fitopatologia e estudos epidemiológicos, nas culturas da Região com maior impacto no rendimento dos agricultores. Esta experiência será aproveitada para o desenvolvimento de modelos matemáticos mais precisos para a previsão de P&D. Acresce a existência do seu moderno DataCenter e apoio técnico para o desenvolvimento de soluções centradas na Cloud e na web.

DRAPN

Corresponde à Dirección General de Agricultura y Ganadería de la Consejería de Agricultura, Desarrollo Rural, Población y Territorio, a gestão das produções agrícolas, levando em consideração os meios de produção e recursos da região, bem como o controle sanitário das mesmas. Os correspondentes em matéria de seleção, reprodução, bem-estar e saúde animal. Gestão, orientação e defesa de figuras de qualidade alimentar diferenciada, desenvolvendo competências regionais em termos de denominações de origem protegidas, indicações geográficas protegidas, especialidades tradicionais garantidas, produção orgânica ou qualquer outro sistema relacionado à proteção e desenvolvimento de alimentos característicos particulares.

O Serviço de Fitossanidade, sob a Direção Geral de Agricultura e Pecuária, é responsável pela proteção das produções agrícolas que apoiam o trabalho dos agricultores e seus técnicos, bem como pela gestão do uso e manuseamento de pesticidas e pela condução prospecção e, quando apropriado, erradicação de pragas de quarentena. Também é encarregado do trabalho de inspeção e sanção estabelecido pela Lei de Fitossanidade.

DRAPN

A Direção Regional de Agricultura e Pescas do Norte (DRAPN) tem por missão participar na formulação e execução das políticas nas áreas da agricultura, do desenvolvimento rural e das pescas e, em articulação com os organismos e serviços centrais competentes e de acordo com as normas e orientações por estes definidas, contribuir para a execução das políticas nas áreas de segurança alimentar, da proteção animal, da sanidade animal e vegetal, da conservação da natureza e das florestas, no quadro de eficiência da gestão local de recursos.

Nesta missão, a DRAPN faz extensão rural e avisos agrícolas há mais de 30 anos com um corpo técnico de engenheiros da área agrária. Possui forte implantação e aceitação e reconhecimento junto no sector agrário em toda a região Norte e das entidades oficiais. Possuí portanto experiencia técnica comprovada para a implementação de um serviço de avisos agrícolas moderno, atual e inovador.

INTERREG

O programa de cooperação Interreg V-A Espanha-Portugal (POCTEP) aborda os desafios transfronteiriços mais importantes ligados à implementação da Estratégia Europa 2020 na região fronteiriça espanhola-portuguesa. O investimento previsto para este programa é cerca de 484 milhões de euros e conta com mais de 365 milhões de euros de ajuda da FEDER.

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