Innovation in Agriculture

Some of the Technologies and Innovations that are changing the face of agriculture

Silvio CrestanaInstrumentação

National Perspectives in a Global Economy: INCT-PPED and MINDS International ConferenceInstituto de Economia/UFRJ-Salão Pedro Calmon

Rio de Janeiro, RJ, December, 7th to 9th, 2016

No nosso corpo há mais células microbianas do que humanas!

Interação Homem-Máquina

Interação Homem-Máquina

Interação Homem-Máquina

Novos Paradigmas em Vista

A Sinergia dos Quatro Pilares Fundamentais

Internet das coisas e da gente

50 bilhões de dispositivos estarão conectados em 2020

US$19 trilhões são os ganhos econômicos pela US$19 trilhões são os ganhos econômicos pela conexão de máquinas, pessoas, coisas, dados e processos a internet , entre 2013 e 2022

40% população mundial utilizam internet

Fonte Valor Economico

8,9 e 10 Agosto 2015

7

Internet das coisas e da gente

No Brasil

11 milhões de máquinas já se comunicam sem interferência humana

8

interferência humana

282,5 milhões de celulares em 2015 (202,9 em 2010)

Fonte Valor Economico 8,9 e 10 Agosto 2015

Hierarquia dos Graus de Dificuldades nas Engenharias

Resultados de Políticas Públicas

EGoverno (Autoridade)

Governança (Poder Coletivo)

DesempenhoDesempenho EmergênciaEmergência

Resultados CívicosConformidadeConformidade ResiliênciaResiliência

••TAREFAS RECORRENTESTAREFAS RECORRENTES

••CENTRADO NO GOVERNOCENTRADO NO GOVERNO

••PREVISIBILIDADEPREVISIBILIDADE ••IMPREVISIBILIDADEIMPREVISIBILIDADE

••TEMAS COMPLEXOSTEMAS COMPLEXOS

••MÚLTIPLOS PARCEIROSMÚLTIPLOS PARCEIROS

O 2º Ciclo da “Revolução Agrícola” Tropical

Lidar Inteligentemente com o Nexus Alimento-Agua-Energia

11

Período 2000-2030: Avalanche de eventos

� População mundial crescerá de 6 bi para 8 bi (33%)

� Demanda por alimentos crescerá em 50%

� Demanda por energia crescerá em 50%

� Demanda por água crescerá em 30%

� Nova geopolítica da abundância à escassez� Nova geopolítica da abundância à escassez

Projeções da OCDE

Demanda mundial alimentos crescerá 20% próximos 10 anos

Quem irá supri-la?

UE 4% EUA e Canadá 15%

Austrália 7% Rússia, China, India e Ucrânia 27%

Brasil 40%

9/11/2012

O Contexto Mundial em Três Palavras

Escassez

9/11/2012

Governança

Complexidade

Brasil - Cenário de rápidas e profundas mudanças

Nos Negócios, na Formação de Recursos Humanos e no Desenvolvimento e Uso deTecnologias Avançadas

Mercado Nacional e Global

Educação e Inovação estão na ordem do diaEducação e Inovação estão na ordem do dia

Geração de Empresas de Base Tecnológica (“start-ups”)

Demanda por Profissionais com novo Perfil

9/11/2012

Embrapa Instrumentation São Carlos – São Paulo State- Brazil

Embrapa Instrumentation´s NationalLeadership

Embrapa Instrumentation is in charge and leads 3 national research labs and networks:

1) Precision Farming

2) Nanotechnology applied to agribusiness 2) Nanotechnology applied to agribusiness

and

3) Automation and Computation applied to sustainable agriculture

Smart Agriculture

The concept considers the use ofelectronics, sensors, machines andinformatics to take more precise,informatics to take more precise,efficient and sustainable decisions forthe management of agriculturalproduction systems.

Advanced Technologies Are Making Smart Agriculture Real!

•Internet of Things(IoT)/Sensors

•Big Data Analytics(ICT)-Agrimetrics

•Cloud Computing-Agrimetrics

•Artificial Intelligence

•Robotics and 3D Printing

•Autonomous Vehicles(tractors, robots and drones)

•Automation and Precision Agriculture

•Bio-Nanotechnology and Phenotyping

Pettis, cofundador e CEO da Makerbot Industries,com impressora 3D no Brooklyn, NY, EUA OESP, 25112012

Uma impressora de comida...Cornell Robotics

Integrated Crop-Livestock-Forest-Systems

AGRIMETRICS AND SMART AGRICULTURE

FarmFarmFarmFarmFarmFarmFarmFarm ofofofofofofofof thethethethethethethethe FutureFutureFutureFutureFutureFutureFutureFuture

Laser Laser Laser Laser Laser Laser Laser Laser InducedInducedInducedInducedInducedInducedInducedInduced BreakdownBreakdownBreakdownBreakdownBreakdownBreakdownBreakdownBreakdownSpectroscopySpectroscopySpectroscopySpectroscopySpectroscopySpectroscopySpectroscopySpectroscopy -------- LIBSLIBSLIBSLIBSLIBSLIBSLIBSLIBS

http://www.nasa.gov/mission_pages/msl/multimedia/pia15103.html

http://science.howstuffworks.com/laser-analysis4.htm

QuantificationQuantificationQuantificationQuantificationQuantificationQuantificationQuantificationQuantification ofofofofofofofof CarbonCarbonCarbonCarbonCarbonCarbonCarbonCarbon in in in in in in in in SSSSSSSSoiloiloiloiloiloiloiloil

Applying LIBS to Soils....

R= 0,93

EMAR= 14%

LOD= 0,27%

1,6

1,7

1,8

1,9

2,0

2,1

LIB

S C

/Al (

u.a

.)

1000

1500

2000

2500

3000

Inte

nsi

ty (a.u

.)

Tropical Soil - LIBS

LOD= 0,27%

0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0

1,3

1,4

1,5

LIB

S C

/Al (

u.a

.)

% C CHN

C reference concentration

(%)

C predicted concentration

(%)

Absolute Error

0.51 0.43 (±0.04) -0.08

0.79 0.94 (±0.08) 0.15

0.62 0.78 (±0.15) 0.16

0.48 0.56 (±0.09) 0.08

0.65 0.76 (±0.10) 0.11

0.36 0.44 (±0.07) 0.08

0.45 0.51 (±0.07) 0.06

0.72 0.76 (±0.07) 0.04

200 400 600 800 1000

0

500

Wavelenght (nm)

SmartSmartSmartSmartSmartSmartSmartSmart AgricultureAgricultureAgricultureAgricultureAgricultureAgricultureAgricultureAgriculturesmartagrismartagrismartagrismartagrismartagrismartagrismartagrismartagri.mp4.mp4.mp4.mp4.mp4.mp4.mp4.mp4

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Novos arranjos institucionais nacionais

PARCERIA PÚBLICO PRIVADA EM INOVAÇÃO

COMPETÊNCIAS INTERCAMBIADAS

CIENTÍFICO

TECNOLÓGICO

(T, P, S, I)

SABER

GESTÃO

INDÚSTRIA

MERCADO

NEGOCIAL

SABER

Competitividade e Cooperação

PARA CADA R$ 1,00 PÚBLICO, R$ 1,00 PRIVADO?

Plataforma para um projeto de Plataforma para um projeto de desenvolvimento regionaldesenvolvimento regional

Vocação Vocação RegionalRegional

Atores essenciaisAtores essenciais

Polo Polo TecnológicoTecnológico

Comunidade C&T&IComunidade C&T&I

Setor públicoSetor público Setor privado/social Setor privado/social e terceirose terceiros

InvestidoresInvestidores

“É hora de crescer, unindo forças públicas e privadas,

na construção de um Brasil sustentável,

democrático e soberano” (SC, 2007)

Empreendedorismo Inovador no Brasil

Extraído Revista Participações, ano 4 – Nº 48 – Julho 2013

USA Commodity Checkoff Program

• In the United States, a commodity checkoff program collects funds thougha checkoff mechanism, sometimes called checkoff dollars, from producers of a particular agricultural commodity and uses these funds to promote and do researchon that particular commodity. The organizations must promote their commodity in a generic way, without reference to a particular producer. Checkoff programsattempt to improve the market position of the covered commodity byexpanding markets, increasing demand, and developing new uses and markets.

• The United States Department of Agriculture is responsible for overseeing the• The United States Department of Agriculture is responsible for overseeing theformation of checkoff organizations under the authority of the Commodity, Promotion, Research and Information Act of 1996.

• These organizations are responsible for familiar American advertising campaigns, including "Milk Does a Body Good," the Got Milk?milk moustache series, "Pork. The Other White Meat", "The Incredible, Edible Egg", and "Beef: It's What's for Dinner.“

• Activities are intended to expand both domestic and export demand; examplesinclude advertising, nutrition education, research to improve product quality andappeal, market research studies, and technical assistance. These activities are oftenself-funded through assessments on marketings – hence, the name check-off programs.

Maiores Organizações Programas

“Check-off”

• Almond Board of California

• American Egg Board

• American Lamb Board

• Cotton Board

• Dairy Management Inc.

• Mohair Council of America

• Mushroom Council

• Cattlemen's Beef Promotion and Research Board• Cattlemen's Beef Promotion and Research Board

• Cattlemen’s Beef Board

• National Honey Board

• National Watermelon Promotion Board

• National Peanut Board

• National Pork Board

• Popcorn Board

• U.S. Highbush Blueberry Council

• United Soybean Board

• United States Potato Board

If you desire peace,cultivate justice,but at the same time

cultivate the fields

to produce more

Thank you!silvio.crestana@embrapa.br

bread... N. BorlaugAgronomist, Nobel Laureate and Father of

“Green Revolution”