RedeMocambos / plantio

Software usado para planejar plantios de SAFs e policultivos complexos
GNU Affero General Public License v3.0
14 stars 2 forks source link

plantio

Software de banco de dados distribuído e ferramentas visuais para planejamento e acompanhamento de plantio de Sistemas Agroflorestais - SAFS e policultivos em geral.

objetivos

arquitetura

O software é um nó que pode funcionar sozinho (offline), mas pode se integrar a outros nós por meio de um protocolo de comunicação compartilhado.


    X---X
     \  |   nós em rede
       \|
        X

Um nó isolado, entretanto, é um nó da rede em potencial, podendo ser conectado. O software adere ao protocolo de comunicação do Baobáxia / http://github.com/RedeMocambos/baobaxia e a rede assume a característica de online/offline.

Cada informação adicionada a um nó possui referencias do nó em que se originou e do local a que se refere. A localização do dado, em conjunto com outros atributos de similaridade, definirão a relevância da informação.

definição dos algorítmos de relevância

Uma questão crucial dos softwares de rede hoje em dia é o poder do algorítmo frente à pessoa que utiliza o software. Por isso, preferimos que além de o algorítmo ser disponibilizado como software livre, seja facilmente configurável e alterável para cada nó. Isso permite que variáveis e pesos diferentes sejam definidos em cada nó / comunidade - afinal a experiência obtida numa área de cerrado difere de uma em área de mata atlântica, muito embora guardem semelhanças entre si quando comparadas a uma área de clima temperado.

O programa propõe uma configuração inicial que pode ser livremente alterada.

Sugestão de espécies na montagem

A sugestão de espécies aparece após a escolha da área e do padrão de plantio. Não há ordem de implantação, mas sugere-se que se inicie a seleção das espécies começando pelos maiores exemplares (arbóreos). A seleção de espécies busca todas as já adicionadas ao sistema e observa quais estratos já estão atendidos, sugerindo espécies a serem adicionadas para preencher os estratos faltantes. As espécies são filtradas de modo a privilegiar outras famílias e excluindo as plantas antagonistas. A configuração do algorítmo de seleção pode ser alterada por plantio/canteiro (ex: permitir mais de uma espécie da mesma família, quantidade de espécies por estrato)

cardapio e planejamento de plantio

Uma forma de selecionar espécies é listar as frutas, verduras e demais plantas utilizadas em parte da alimentação de uma pessoa ou coletividade. A listagem de plantas pode levar a uma análise de viabilidade a fim de selecionar espécies viáveis para determinado local, conforme condições climáticas e de solo. Adicionalmente pode se criar rascunhos de agrupamentos com previsão de colheita para fins de abastecimento daquelas pessoas.

conceito: Banco de dados de espécies e variedades

Cada espécie cadastrada é uma entidade genérica, podendo possuir variedades que expandem e sobrescrevem as propriedades da espécie. Uma mesma planta pode possuir múltiplas variedades.

As variedades extendem as propriedades da espécie e podem alterar alguns atributos - mas não todos. Exemplos de atributos alteráveis: exigência de solo, porte, necessidades hídricas etc.

A interação entre as espécies é mapeada sinalizando aleopatias e sinergias de modo a sugerir combinações favoráveis ou não.

Um dos usos possíveis do software é como auxiliar no acompanhamento e registro de alelopatias e sinergias entre espécies: toda e qualquer informação adicionada possui uma referência de origem - que pode ser um estudo, um livro ou um dado observacional. Os pesos de cada uma das informações podem ser configurados de acordo com o plantio - por exemplo, seria possível atribuir peso maior a uma informação coletada a partir de dados observacionais num mesmo bioma ou região.

Espécies

Cadastro de espécies com atributos diversos. Os atributos marcados com um * podem ser alterados pelas variedades.

Tipo de porte: engloba os ciclos e a densidade da copa, descritos numa matriz espacial/temporal

Variedades

Uma variedade é uma extensão da espécie, mas com variações pequenas. Podem ser atribuídas a experiências localizadas e temporais.

Ciclos e Tipo de porte

Cada planta possui um ciclo, composto de várias fases. Cada fase está associada a um porte médio esperado determinada espécie ou variedade, com momentos de crescimento, floração, frutificação, dormência e caducidade.

O porte é uma descrição temporal simplificada do volume e densidade médios da copa.

A descrição deve contemplar necessariamente:

1) emergência 2) crescimento inicial 3) desenvolvimento pleno

Adicionalmente, conforme a espécie, podem existir:

4) Caducidade / perda de folhas 5) Podas juvenis

O porte é descrito numa matriz espacial 2D (informações do porte x altura serão descritos no estrato). O porte é descrito por um percentual de cobertura foliar, aonde 0 é ausente e 10 é cobertura completa.

Exemplos:

# emergência
__________
|         |
|    1    |
|         |
-----------

# desenvolvimento inicial
__________
|    1    |
|  1 4 1  |
|    1    |
-----------    

# porte maduro - floração, frutificação
___________
|  1 4 1  |
|  4 8 4  |
|  1 4 1  |
-----------

Catálogo de ciclos

Quando um ciclo de uma planta é adicionado, seu desenho vai para uma tabela de padrões de ciclos. Os ciclos de folhação de um abacateiro e de uma mangueira, por exemplo, podem ser relativamente parecidos; os ciclos de coqueiros e palmeiras e sua folhação igualmente podem ser parecidos. Deste modo, quando vou cadastrar o ciclo de uma planta nova, me é oferecido um catálogo de padrões de ciclos (desenhos) já preenchidos para facilitar o preenchimento.

Campos

Interação entre plantas

A interação é a descrição da interação da relação de uma planta com outra. Podem ser mapeadas interaçes de tipos sinérgicos (cooperativos) ou alelopáticos (antipatia). O objetivo é otimizar a cooperação entre espécies e evitar combinações conflituosas. Como nem sempre a relação é simétrica, a interação é descrita numa direção, ou seja, de uma planta em relação a outra (existem casos em que uma planta faz muito bem a outra mas o contrário não é verdadeiro).

A intensidade da relação também pode ser apontada, como: suave, média, agressiva. Nas interações agressivas, uma espécie pode inviabilizar outra pela simples presença numa mesma área, mesmo que em canteiros distintos.

Uma interação associa duas espécies, define um tipo de relação, a intensidade da relação e adicionalmente se vinculam mais referências. O objetivo dessa informação estar presente no banco de dados é filtrar espécies conforme o grau de simpatia ou antipatia no momento da relação.

Sugestão para banco NoSQL/Mongo:

Cada interação possui uma planta A, outra planta B e/ou família B. { especie_a: 'tomate', // espécie A especie_b: 'feijão', // espécie B familia_b: 'leguminosas', // toda família B tipo_interacao: 'alelopatia', // tipo de interação (alelopatia, sinergia) sentido: 'mútuo' // se é mútuo ou apenas para um dos lados (mútuo, para_a, para_b) nivel: 'forte', // nível/grau (fraco, moderado, forte) fonte: 'PRIMAVESI, Ana. Pergunte ao solo e às raízes', }

Definição de áreas

Definições sobre a área:

Definição do desenho da área

Padrões para implantação do plantio

1) Selecione uma área 2) defina um padro de implantação de plantio 3) escolha as espécies

Padrão de plantio

Padrões de plantio são formas de agrupamento de espécies. Podem ser canteiros lineares, mandalas, círculos ou curvas de nível.

Consultas

Apresentações gráficas possíveis para saída de dados

Evolução do crescimento das plantas https://square.github.io/cubism/

Diagrama de famílias, atributos (solo, umidade etc) ciclos de vida e tempo de colheita https://www.jasondavies.com/coffee-wheel/

Calendar view https://bl.ocks.org/mbostock/4063318

Arquitetura da interface

Referências

A elaboração do sistema utiliza conceitos da agroecologia e agrofloresta. Destacamos aqui algumas das referências bibliográficas utilizadas:

PRIMAVESI, Ana. Pergunte ao solo e às raízes - uma análise do solo tropical e mais de 70 casos resolvidos pela agroecologia. São Paulo: Nobel, 2014.

REIJNTJES, C.; HAVERKORT, B.; WATERS-BAYER, A. Agricultura para o futuro: uma introducao a agricultura sustentavel e de baixo uso de insumos externos. Rio de Janeiro: AS-PTA, 1994.