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Como a inteligência artificial promete melhorar produção de matéria-prima do chocolate na Amazônia

Em Paragominas, a cerca de 300 quilômetros de Belém, a implementação de uma ferramenta poderá diminuir custos e acelerar o diagnóstico de doenças

Por Meghie Rodrigues
Atualização:

Fungos e pragas podem prejudicar bastante o cultivo de cacau, matéria-prima do chocolate. Provocada por um fungo, a vassoura-de-bruxa — que causa o amarelamento e apodrecimento de frutos —, por exemplo, pode infectar uma lavoura quase inteira quando aparece. Como técnicos em agronomia às vezes precisam sair de longe para realizar o diagnóstico, identificar estes problemas pode ser demorado e custoso. Em Paragominas, cerca de 300 quilômetros a sul de Belém do Pará, uma ferramenta de inteligência artificial promete diminuir custos e acelerar o diagnóstico de doenças em culturas de cacau.

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A proposta da ferramenta — um software em desenvolvimento na Universidade Federal Rural da Amazônia (UFRA) — é usar uma técnica automatizada de reconhecimento de imagem para identificar as diferentes pragas e doenças que podem atingir o cultivo de cacau em Paragominas.

O professor Marcus Braga, líder do projeto e coordenador do Núcleo de Pesquisas em Computação Aplicada da UFRA em Paragominas, conta que a Bahia costumava ser o maior estado produtor de cacau no Brasil, “mas perdeu essa posição por causa de doenças que não conseguiram tratar a tempo.”

Em 2020, o Pará já havia alcançado o posto de maior produtor do País, e hoje responde por metade da produção nacional. Conforme a cultura se consolida em Paragominas, a ideia é eliminar pragas com a maior velocidade e precisão possível, continua Braga.

“Cacau, banana e milho têm doenças com padrões de imagem bastante claros, que podem ser detectadas visualmente ainda no início,” conta Braga. Por isso, é possível usar visão computacional para apreender esses padrões.

Um software com essa capacidade, diz o professor, poderia ser especialmente útil para o pequeno produtor. “Como a assistência técnica não é muito acessível aqui na região, especialmente para o pequeno agricultor, as pessoas vão tratando dos problemas na lavoura com os próprios saberes,” conta o engenheiro florestal Francisco Neto, que é produtor de cacau em Paragominas.

“Cacau, banana e milho têm doenças com padrões de imagem bastante claros, que podem ser detectadas visualmente ainda no início,” conta Braga. Por isso, é possível usar visão computacional para apreender esses padrões Foto: Núcleo de Pesquisas em Computação Aplicada - Universidade Federal Rural da Amazônia (NPCA/UFRA)

Segundo a Secretaria de Meio Ambiente e Sustentabilidade do Pará, agricultores familiares respondem pela maior parte do cacau produzido no Estado — e 70% da produção é feita usando sistemas agroflorestais em áreas que eram degradadas.

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Para funcionar, o software precisa reconhecer a diferença entre um fruto de cacau saudável e um doente — e dentre os doentes, entender que praga ataca aquele fruto mais provavelmente. Assim, Braga e sua equipe construíram um banco de imagens de frutos saudáveis, e outros atacados por males como vassoura-de-bruxa, mal-do-facão ou colchonilha em diversos estágios de desenvolvimento.

Braga explica que, primeiro, a equipe usou imagens públicas para montar a base de dados a fim de treinar um programa piloto de inteligência artificial para entender o que é um fruto doente e um saudável.

“Usamos 70% das imagens para treinar o algoritmo para diferenciar o cacau saudável de um com uma doença específica A ou B. Com os 30% de imagens restantes — com as quais o programa não teve contato anteriormente —, nós testamos o que foi treinado para ver se o algoritmo consegue de fato identificar doenças específicas e diferenciá-las de cacau saudável. Consigo medir a taxa de acerto porque sei de antemão o que é um cacau saudável e o que é um cacau com a doença A e com a doença B,” conta Braga.

“A taxa de acerto com dados públicos tem sido alta, por volta de 96, 97%,” continua ele.

Agora, a equipe está usando imagens de cacau de diversas propriedades de Paragominas para refinar o software e aumentar sua precisão para as culturas de cacau daquela região do Pará. Um agrônomo e um engenheiro florestal visitam as plantações para fazer as fotos que serão usadas posteriormente no projeto.

Equipe está usando imagens de cacau de diversas propriedades de Paragominas para refinar o software e aumentar sua precisão para as culturas de cacau daquela região do Pará Foto: Núcleo de Pesquisas em Computação Aplicada - Universidade Federal Rural da Amazônia (NPCA/UFRA)

Braga e sua equipe patentearam a tecnologia em novembro passado e esperam que o programa esteja pronto para uso gratuito em meados deste ano. O projeto está em funcionamento desde junho de 2022 e tem financiamento do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) e da Fundação Amazônia de Amparo a Estudos e Pesquisas (Fapespa).

“Aguardo ansiosamente os resultados,” diz Neto, que colaborou com o projeto com informação técnica e abriu sua propriedade de cinco hectares para a equipe de Braga fazer as fotos.

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Ele planta cacau há quase três anos e conhece bem as especificidades e desafios de plantar cacau na Amazônia. “Problemas com fungos são muito comuns por aqui porque a região é extremamente úmida. Precisam de podas especiais e um espaçamento diferente,” diz.

Ele conta que, há alguns anos, ajudou a fazer testes de adaptação de variedades trazidas da Bahia para ver quais se adaptavam melhor às condições ambientais no Pará. Das pouco mais de dez variedades trazidas por José Carminati, um dos pioneiros da cultura do cacau em Paragominas, três chamaram a atenção de Neto por sua alta adaptabilidade: BN 34, Cepec 2002, e PS 1319.

Foi preciso fazer testes de adubação e resistência a podas e pragas para ver como as variedades reagiriam. “Elas tiveram uma grande produtividade e se mostraram ótimas culturas para a produção de chocolates finos,” conta Neto, que diz alta produtividade é importante porque a maioria dos produtores está em pequenas propriedades — como a dele, que tem cinco hectares.

“Eu costumo falar que são cinco hectares bem-feitos porque produz o equivalente de uma área de 30, 50 hectares,” assevera.

Neto diz que a prevenção e o rápido diagnóstico de pragas vai ser essencial para manter a alta produtividade dessas variedades na propriedade dele e de outros agricultores da região.

Em 2020, o Pará já havia alcançado o posto de maior produtor do País, e hoje responde por metade da produção nacional Foto: Núcleo de Pesquisas em Computação Aplicada - Universidade Federal Rural da Amazônia (NPCA/UFRA)

Ele observa que em Tomé-Açu, que fica cerca de 200 quilômetros a noroeste de Paragominas, os produtores de cacau estão tendo problemas com fungos e pragas porque, além de usar variedades genéticas do fruto um pouco mais antigas, o diagnóstico rápido é mais difícil.

“Estou trabalhando com novas variedades de cacau há dois anos e meio, mas tenho certeza de que pelo quinto ou sétimo ano de produção, pragas vão aparecer. Isso é certeza. Estamos preocupados em nos antecipar aos problemas,” conta Neto, que diz que o aplicativo da UFRA será um grande aliado nesse sentido.

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Marcus Braga lembra que um dos resultados que se espera com o aplicativo é aumentar o valor agregado na produção de cacau — que será importante para o mercado interno, mas mais ainda para quem exporta.

“A gente oferece a possibilidade de um selo de qualidade de que o cacau daquele produtor é livre de doença e de contaminação — assim você agrega valor na cadeia produtiva e aumenta o preço final daquele cacau. Esse é um próximo passo que nós estamos preparando,” diz Braga.

Os benefícios não se restringem a aumentar qualidade e produtividade de cacau — especialmente no estado que vai receber a Conferência das Partes para as negociações do clima no ano que vem.

Segundo Braga, o software em desenvolvimento é um exemplo de projeto que fortalece a bioeconomia na região. “O cacau precisa da sombra de outras árvores para crescer. Isso quer dizer que, para produzir o fruto, não preciso devastar, não preciso queimar floresta — pelo contrário: interessa ter a floresta em pé para plantar cacau. Por isso é um produto super interessante na cadeia da bioeconomia e nos interessa extender essa linha,” conta o professor.

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