Um robô desenvolvido pela Embrapa Instrumentação, em São Carlos (SP), combina robótica, fotônica e inteligência artificial para identificar sinais de infestação por nematoides em plantas de algodão e soja antes do aparecimento de sintomas visíveis.
Batizado de LumiBot, o equipamento trabalha no escuro, ilumina as folhas com luz ultravioleta-visível e registra a fluorescência emitida pelos tecidos vegetais. A captura das imagens ocorre em apenas sete segundos.
A tecnologia é voltada principalmente ao diagnóstico precoce de nematoides, organismos microscópicos que vivem no solo, atacam as raízes e prejudicam a absorção de água e nutrientes. Na soja, espécies como Meloidogyne javanica, M. incognita, Heterodera glycines, Pratylenchus brachyurus e Rotylenchulus reniformis estão entre as de maior importância agrícola.
O problema tem grande impacto econômico. Estimativas citadas pela Embrapa apontam prejuízos bilionários causados pelos nematoides na agricultura brasileira, especialmente em culturas como soja e algodão.
Para a safra 2025/26, a Conab projetou 177,67 milhões de toneladas de soja e 4,09 milhões de toneladas de algodão em pluma, mostrando a dimensão das lavouras que podem se beneficiar de métodos de diagnóstico antecipado.
Como o robô identifica as doenças
Técnica utilizada:
- O LumiBot emprega a Imagem de Fluorescência Induzida por LED (LIFI).
- A luz ultravioleta-visível incide sobre as folhas e estimula moléculas como clorofila e metabólitos secundários a emitir fluorescência.
- Alterações nessa resposta podem indicar estresse na planta.
Captura e análise:
- O procedimento ocorre no escuro, reduzindo interferências da iluminação externa.
- Uma câmera científica RGB registra a fluorescência das folhas.
- Algoritmos de aprendizado de máquina analisam as imagens e diferenciam plantas sadias das afetadas por patógenos.
- O sistema também pode distinguir estresses bióticos, causados por organismos, de estresses abióticos, como falta de água.
Funcionamento:
- O protótipo foi instalado sobre trilhos entre as fileiras de plantas.
- O sistema se desloca enquanto posiciona a iluminação e a câmera para examinar as folhas.
- O ambiente controlado permite padronizar distância, iluminação e condições de captura.
Pesquisas:
- Em cerca de três anos de estudos em casa de vegetação, foram reunidas aproximadamente 7 mil imagens.
- Os modelos alcançaram mais de 80% de acerto e conseguiram diferenciar o estresse causado por nematoides da falta de água.
Aplicação:
- A detecção precoce pode ajudar a direcionar o manejo.
- Entre as estratégias contra nematoides estão rotação de culturas, cultivares resistentes, tratamento de sementes e controle biológico.
- A identificação dos pontos afetados também pode permitir intervenções mais localizadas.
Próximo passo é levar a tecnologia para a lavoura
O LumiBot ainda é um protótipo e não está sendo utilizado comercialmente no campo. Os testes foram realizados em condições controladas de casa de vegetação, onde a equipe consegue padronizar o ambiente e aperfeiçoar os modelos.
A próxima etapa é adaptar o sistema óptico para um veículo agrícola, como um pulverizador ou rover, permitindo realizar diagnósticos diretamente na lavoura. A intenção é identificar áreas com sinais de infestação e fornecer informações para decisões mais rápidas e precisas de manejo.
