Por Thamiris Guidoni

Um robô que ilumina folhas de algodão e soja e fotografa alterações invisíveis ao olho humano em apenas sete segundos pode revolucionar o diagnóstico de doenças nas principais commodities agrícolas do Brasil. Trata-se do LumiBot, um sistema robótico autônomo desenvolvido pela Embrapa Instrumentação (SP) em parceria com a Comdeagro (MT), que combina fotônica, inteligência artificial e captura de imagens científicas para identificar precocemente a presença de nematoides, parasitas microscópicos que causam prejuízos anuais superiores a R$ 4 bilhões no algodão e R$ 27 bilhões na soja.

O protótipo opera à noite e emite luz ultravioleta-visível sobre as plantas, analisando a fluorescência produzida por compostos como clorofila e metabólitos secundários. As imagens, registradas por uma câmera RGB científica, apresentam alta precisão e consistência, permitindo detectar mudanças metabólicas provocadas por estresses bióticos e abióticos antes mesmo que o produtor perceba os sintomas a campo.

Responsáveis por perdas expressivas e muitas vezes silenciosas, os nematoides têm se tornado um desafio crescente para a cotonicultura e a sojicultura — setores que, juntos, devem alcançar 4,09 milhões de toneladas de pluma e 177,67 milhões de toneladas de soja na safra 2025/26, segundo a Conab.

Taxas de acerto superiores a 80%

Mesmo em fase de protótipo, o LumiBot já demonstra resultados robustos. Em três anos de experimentos conduzidos em casa de vegetação, com cerca de sete mil imagens analisadas, o sistema obteve alta eficiência na diferenciação entre infecções por nematoides e estresse hídrico.

“Conseguimos gerar dados e modelos com taxas de acerto acima de 80%, além de diferenciar as doenças do estresse hídrico”, afirma a pesquisadora Débora Milori, coordenadora do estudo e do Laboratório Nacional de Agrofotônica (Lanaf).

A próxima etapa prevê a adaptação do sistema para uso em campo, com instalação em veículos agrícolas, como pulverizadores tipo gafanhoto ou robôs rover.

O LumiBot será apresentado oficialmente no Simpósio Nacional de Instrumentação Agropecuária (Siagro), de 14 a 16 de outubro, no Lanapre, em São Carlos (SP), onde está o Campo Experimental em Automação Agropecuária da Embrapa.

Menos químicos na lavoura e mais eficiência

Hoje, o controle de nematoides depende principalmente de nematicidas aplicados no solo ou nas sementes, insumos caros, de eficiência variável e com potencial impacto ambiental. Outras estratégias incluem controle biológico, rotação de culturas e o desenvolvimento de cultivares resistentes.

Milori chama atenção para a lacuna tecnológica existente no Brasil.

“Uma alternativa mais eficiente e econômica seria o monitoramento da área plantada, com a aplicação de estratégias de controle apenas nas regiões efetivamente infestadas. No entanto, ainda não existem equipamentos comerciais capazes de detectar precocemente a presença da doença nas plantas. Nesse contexto, o uso de técnicas fotônicas surge como uma solução promissora”.

Para Sérgio Dutra, consultor da Comdeagro, a inovação pode reduzir custos e ampliar a sustentabilidade.

“Com isso, evita-se o uso excessivo de defensivos químicos e a redução do impacto ambiental, um avanço importante para a agricultura de precisão no Brasil. É possível ainda melhorar a qualidade da fibra e garantir maior rentabilidade para o produtor”, afirma.

Como funciona a fotônica aplicada ao diagnóstico

O LumiBot utiliza a técnica de Imagem de Fluorescência Induzida por LED (LIFI). A luz UV-visível excita compostos nas folhas, que emitem fluorescência. Essa resposta luminosa revela padrões fisiológicos que indicam estresses e infecções.

A captura ocorre em ambiente escuro, para evitar interferências da fotossíntese e garantir a pureza do sinal. O robô se desloca sobre trilhos entre as fileiras e avalia cada folha com um feixe de luz de alta intensidade.

“As imagens captadas pela câmera em cada posição da amostra são gravadas em um dispositivo externo (SSD) portátil, onde ficam armazenadas e disponíveis para análise. Cada amostra recebe uma identificação única”, explica o pós-doutorando Tiago Santiago, responsável pela análise de dados e treinamento dos modelos de machine learning.

A equipe reúne estudantes e especialistas em física, biotecnologia, biologia e engenharia, incluindo Vinícius Rufino, Julieth Onofre, Gabriel Lupetti e Kaique Pereira, que atuam desde a instrumentação óptica até o acompanhamento do desenvolvimento dos nematoides.

Prova de conceito e fortalecimento da indústria

O desenvolvimento conta com apoio da Embrapii Itech-Agro, que atua para transformar o protótipo em tecnologia viável para o mercado, impulsionando a cadeia produtiva do algodão e da soja. O projeto físico e de automação foi criado pela Embrapa Instrumentação em parceria com a empresa Equitron Automação (SP).

A fotônica, área da física dedicada ao estudo da luz, vem ganhando espaço pela alta sensibilidade e potencial de portabilidade, características centrais para a agricultura de precisão.

O impacto dos nematoides no campo

Presença comum em ambientes quentes e úmidos, os nematoides atacam as raízes e comprometem a absorção de água e nutrientes. Alguns podem causar sintomas como haste verde, retenção foliar e deformação de tecidos.

O experimento atual envolve 400 plantas divididas entre grupos de controle, estresse hídrico e inoculação com Aphelenchoides besseyi ou Rotylenchulus reniformis.

“Os nematóides são um problema muito sério dentro do cultivo do algodão e resulta em muitas perdas para os agricultores, principalmente para o Estado do Mato Grosso”, reforça Sérgio Dutra.

Rafael Galbieri, pesquisador do IMAmt, lembra que as perdas podem chegar a 50% ou 60% em casos extremos. “Estima-se uma perda anual superior a 4 bilhões de reais na cultura do algodoeiro em função de problemas relacionados a nematoides”, afirma.

Já na soja, o prejuízo é de R$ 27,7 bilhões, segundo estudo da Sociedade Brasileira de Nematologia (SBN), Syngenta e Agroconsult.

Para Andressa Cristina Zamboni Machado, presidente da SBN, trata-se de um desafio nacional. “Entretanto, esses organismos nem sempre são corretamente diagnosticados ou manejados, o que agrava ainda mais seus efeitos sobre a produção”.

FONTE: ES BRASIL