O Programa de Pós-Graduação em Agronomia da Universidade Estadual de Ponta Grossa (UEPG), recentemente, se destacou com a publicação de um artigo na renomada revista ACS ES&T Engineering, focada em pesquisas de alto impacto nas áreas de tecnologia e engenharia ambiental. A publicação aborda uma ferramenta de inteligência artificial, que avalia a saúde do solo com significativa redução das análises laboratoriais e dispensa a necessidade de um especialista para interpretar os resultados. O trabalho contou com o apoio de uma equipe multidisciplinar da UEPG e parceria internacional da University of Florida (EUA).
Carolina Weigert Galvão é pesquisadora do Laboratório de Biologia Molecular Microbiana (LABMOM) da UEPG e autora do artigo
De acordo com o artigo, a ferramenta combina algoritmos bioinspirados (que simulam a seleção natural de Darwin) e redes neurais artificiais (que simulam o cérebro humano), e foi calibrada com amostras de oito regiões produtoras do Paraná, incluindo os Campos Gerais. A autora correspondente da pesquisa, Carolina Weinert Galvão, conta que para o agronegócio paranaense e brasileiro, que tem no solo seu principal ativo produtivo, isso significa monitoramento mais barato, mais rápido e acessível também a pequenos e médios produtores, abrindo caminho para uma agricultura mais precisa, sustentável e competitiva no cenário internacional “Isso muda completamente a escala do que é possível fazer em termos de agricultura de precisão e de sustentabilidade, especialmente para pequenos e médios produtores. É a parte que, para mim, dá sentido a todo o trabalho: ciência de ponta gerando uma solução concreta para o agronegócio brasileiro”, explica Carolina.
Algumas das amostras coletadas na área da Fazenda Escola Capão da Onça da UEPG
A pesquisadora conta que a análise da saúde dos solos tropicais ainda é amplamente negligenciada no meio acadêmico internacional. Com a finalidade de superar tais desafios, criaram-se modelos de avaliação integrada que unem indicadores físicos, químicos e biológicos, possibilitando uma análise completa da saúde do solo. “A maior parte das ferramentas de avaliação foi desenvolvida com base em solos temperados, do hemisfério Norte, e nem sempre representa adequadamente a realidade dos nossos Latossolos (solo mais comum no Brasil), que sustentam boa parte da produção agrícola brasileira”, explica. O trabalho integra atributos físicos, químicos e biológicos do solo, simultaneamente, o que é abordado em menos de 5% das publicações da área. Para o grupo, isto foi um dos pontapés iniciais para o desenvolvimento da pesquisa. “Foi um momento chave, porque definiu a ambição científica do trabalho: não queríamos uma ferramenta parcial, queríamos uma ferramenta que representasse o solo como ele realmente é, em sua complexidade.” complementou a pesquisadora.
Rennan Silva, acadêmico de engenharia de software da UEPG e autor do artigo
Durante o desenvolvimento foi utilizado o algoritmo ANN, que se destaca na detecção de padrões e na previsão de resultados, sendo ideal para lidar com dados correlacionados, como indicadores de solo, e ocasionando dados melhores que o esperado, segundo Rennan Silva, egresso do PPG de Agronomia da UEPG e um dos principais autores da pesquisa. Ele destaca a eficácia do algoritmo ao entregar os resultados das análises: “Conseguimos resultados surpreendentes, a combinação superou 11 outros algoritmos de aprendizagem de máquina testado, e conseguiu prever a saúde do solo com alta precisão, usando apenas 13 indicadores em vez de 33. Foi nesse momento que percebemos que tínhamos algo realmente novo em mãos”. O acadêmico detalha que a participação nesta pesquisa foi um grande marco na sua vida. “Foram muitos altos e baixos, incontáveis horas em frente ao computador lendo, pesquisando, programando e realizando testes. Então, ver o artigo publicado no final de todo esse processo é algo muito gratificante, porque mostra que todo o esforço realmente valeu a pena”, disse o estudante.
“É a prova viva de que, quando uma universidade pública aposta na construção coletiva e na interdisciplinaridade, ela é capaz de produzir ciência de altíssimo nível e de gerar soluções reais para a sociedade”, finaliza a pesquisadora Carolina Galvão.
A pesquisa foi fomentada pelo NAPI ProSolo (Novos Arranjos de Pesquisa e Inovação, da Fundação Araucária) e pelo INCT de Biotecnologia de Precisão Aplicada às Interações Planta-Bactéria-Ambiente (CNPq), além do apoio da Fundação Agrisus, da CAPES, do projeto CT-Agro e da FAUEPG.
O artigo pode ser acessado na íntegra no link da revista.
Texto e Fotos: Gabriel Ribeiro
