Energy and economic viability of fertilizer application at variable rate

A sustentabilidade dos sistemas de produção agrícolas envolve fatores ambientais, econômicos e socioculturais. Um dos componentes essenciais do sistema de produção agrícola é a prática da fertilização. Portanto o uso de fertilizantes pode contribuir para o aumento da produção sustentável em diversas culturas. A Agricultura de Precisão por meio da técnica de aplicação de fertilizantes em taxa variável permite o uso de diferentes doses de insumos segundo as exigências da cultura e solo. Com isso pode ser possível otimizar as aplicações, aprimorando assim o retorno econômico e a conservação do ambiente. Contudo, existe a necessidade de conferir os benefícios desta técnica. As análises de energia e econômica permitem avaliar a eficácia desta técnica, já que determinam a disponibilização e eficiência energética de um sistema produção, e a lucratividade para condições particulares de cada produtor. Assim, o objetivo do trabalho foi analisar a viabilidade energética e econômica da aplicação em taxa variável de fertilizantes, a fim de avaliar seus efeitos sobre as culturas. Estabeleceu-se um algoritmo para as operações efetuadas na fertilização (amostragem de solo e aplicação de fertilizantes). Dessa forma, analisou-se a viabilidade energética e econômica por meio de indicadores (energia incorporada e lucro da técnica). O modelo foi verificado com estudos de caso em culturas de café e laranja. Determinou-se que a técnica de aplicação de fertilizantes em taxa variável apresentou viabilidade energética para a maioria das áreas avaliadas, para as culturas de café e laranja se obtiveram reduções na energia incorporada de 25.551 MJ ha-1 e 15.368 MJ ha-1 respectivamente, demostrando melhor aproveitamento dos fertilizantes usados. Do mesmo modo se determinou viabilidade econômica em todas as áreas de estudo, por meio dos cenários estabelecidos no modelo. Determinaram-se aumentos de lucro para a cultura de café e laranja até de 1.319 R$ ha-1 e 1.031 R$ ha-1 respectivamente, em relação à aplicação convencional ou em taxa fixa. Concluiu-se que a técnica de aplicação de fertilizantes em taxa variável apresentou viabilidade energética e econômica para a maioria das áreas avaliadas.The sustainability of agricultural production systems involves environmental, economic and sociocultural factors. One of the essential components of the agricultural production system is the practice of fertilization. Therefore, the use of fertilizers can contribute to increase the sustainability of agricultural production. Precision Agriculture through the variable rate application of fertilizer allows the use of different doses of inputs according to the requirements of the crop and soil. It may be possible to optimize applications, thereby improving the economic return and environmental conservation. However, there is a need to assess the benefits of this technique. The analysis of energy and economic permit the assessment of the efficacy of this technique, since they determine the availability and energy efficiency of a production system, and profitability for particular conditions of each producer respectively. The aim of the study was to analyze the energy and economic viability of the variable rate application of fertilizers in order to evaluate its effects on crops. An algorithm was established for the calculation carried out in fertilization (soil sampling and fertilizer application). In this way, was analyzed the energy and economic viability through indicators (energy embodiment and profit technical). The model was verified with case studies on coffee and orange crops. It was determined that the variable rate fertilizer application technique presented energy viability for most of the evaluated areas for coffee and orange cultures were obtained reduction in embodied energy of 25,551 MJ ha-1 and 15,368 MJ ha-1 respectively, demonstrating better use of fertilizers used. Likewise, it was determined economic viability in all areas of study through the scenarios set out in the model. They were determined profit increases for coffee and orange cultures up to 1.319 R$ ha-1 and 1.031 R$ ha-1, respectively, compared to conventional application or fixed rate. It was concluded that the fertilizer application technique in variable rate showed energy and economic viability for most areas assessed