L’agriculture de précision en Wallonie

L’agriculture de précision offre de nombreuses opportunités pour un secteur très important pour la Wallonie. Focus sur les enjeux et les défis de la culture de céréales (froment, orge, maïs, etc.) qui constituent un groupe de cultures majeures qui sont le siège de multiples innovations.

[profiles type="single" slug="gembloux-agro-bio-tech" display="link"]Gembloux Agro-Bio Tech[/profiles] (Université de Liège), le [profiles type="single" slug="cra-w" display="link"]Centre Wallon de Recherches Agronomiques (CRA-W)[/profiles] et les partenaires du Livre Blanc Céréales ont organisé en juin dernier une grande exposition relative à la culture de céréales, intitulée "S’il suffisait qu’on sème". Cet événement était destiné à un public familial et scolaire. Il avait pour objectif d’expliquer et de faire découvrir au grand public les enjeux et les défis de la culture de céréales en Wallonie. Les céréales (froment, orge, maïs, etc.) constituent un groupe de cultures majeures qui sont le siège de multiples innovations.

L’agriculture de précision était une des thématiques largement abordée durant cette exposition. Les solutions apportées par l’agriculture de précision sont en plein développement, principalement grâce au développement de trois piliers:

• l’utilisation et le développement des satellites. Ils permettent, soit de géo-positionner (GPS) le tracteur, les machines, les informations, soit de fournir de l’information (images satellites, observation de la terre / "earth observation", télédétection "remote sensing", …),
• l’explosion des Technologies de l’Information et de la Communication (TIC). Elles fournissent une multitude de capteurs et de moyens de communication entre les outils connectés (Bluetooth, WIFI, 3G, GPRS, ISOBUS, …) qui permettent de faire circuler en direct énormément d’informations (BigData),
• les possibilités quasi illimitées de la mécanisation (mécatronique, robotique, biomécanique, automatique, …). Elles permettent d’agir de plus en plus rapidement et précisément sur le sujet traité, dans notre cas la culture.

Lors de l’exposition, le focus a été mis sur trois technologies spécifiques :

• le positionnement par le biais du désherbage mécanique,
• l’observation du sol (soil scanning) par le biais d’un conductivimètre,
• l’observation de la culture (crop scanning) par le biais de la modulation de la fertilisation.

Bien que le guidage plus ou moins automatisé du tracteur et de la machine soit une technologie déjà bien implantée, elle demeure néanmoins une innovation en constante évolution.

Le guidage automatique des engins agricoles peut avoir lieu à deux niveaux :

• au niveau du tracteur, par les systèmes de géo-positionnement par satellite. Ceux-ci permettent de guider le tracteur lors des différentes interventions au champ et ainsi de revenir au même endroit lors de différents travaux successifs. Il existe différents niveaux de précision qui sont liés à différents modes de correction, le plus précis étant le RTK (2 à 3 cm),
• au niveau de la machine via différents systèmes de guidage. Ceux-ci permettent de rendre plus précis le travail de celle-ci. Une des applications est développée pour les bineuses utilisées pour désherber mécaniquement l’inter-rang des cultures. Les systèmes de guidage actifs tels que ceux par caméras, par palpeurs ou par capteurs permettent de détecter la position du rang et, en fonction de celui-ci, corrigent la position de la bineuse permettant ainsi à l’outil de travailler près de la culture sans l’endommager.

Les avantages qui découlent de l’utilisation de ces technologies sont liés, d’une part, à la réduction des intrants (réduction des recouvrements entre les passages, développement du désherbage mécanique) et, d’autre part, à l’amélioration du confort du conducteur.

Ceci peut donc avoir un double impact positif :

• un éventuel gain financier à calculer en fonction du coût de l’investissement et de la main d’œuvre. Par exemple une barre de guidage est rapidement rentable dans nos exploitations avec des économies d’intrants de l’ordre de 3 à 4 %, tandis que le RTK le sera pour des exploitations de cultures plus importantes (> 150 ha),
• une réduction de l’impact de l’activité agricole sur l’environnement (qualité des eaux, émission de GES, consommation énergétique).

Vidéo: Géo-positionnement du tracteur et gestion de la machine

https://vimeo.com/224474643

Le "soil mapper" est un appareil qui mesure en temps réel la conductivité électrique du sol, qui est l’aptitude d’un matériau à laisser les charges électriques se déplacer librement et donc de permettre le passage d’un courant électrique. Il a été deémontré que le principal intérêt de la conductivité est sa très forte corrélation avec la texture des sols.

L’appareil tiré par quad permet de couvrir très rapidement une parcelle. Les mesures du capteur sont géo-positionnées grâce à une antenne GPS, ce qui permet de cartographier les zones de même texture de sol de la parcelle. Ensuite, une analyse de sol est réalisée dans ces zones pour la calibration du conductivimètre.

Cette technologie permet de mieux connaître les sols de la parcelle et de mieux les cartographier. D’un point de vue agronomique, le sol est un des facteurs les plus importants. La connaissance de l’hétérogénéité de la texture des sols permettra par exemple de:

• moduler le semis pour augmenter le nombre de semences dans les sols plus lourds,
• prendre en compte les caractéristiques du sol (pH, reliquat en N…) dans la modulation de la fertilisation ou d’autres amendements, etc.

Vidéo: Observation du sol et cartographie des zones homogènes

https://vimeo.com/224474701

La technologie mise en œuvre repose sur l’utilisation de capteurs optiques multi-spectraux. Ils permettent de mesurer un indice de végétation exprimant le développement de la culture. Cet indice est calculé sur base des longueurs d’ondes absorbées par la végétation et qui caractérisent le taux de chlorophylle et la biomasse de celle-ci.

Ces capteurs sont transportés par un satellite ou un drone, ou bien encore directement positionnés sur le tracteur :

• le satellite utilise un capteur multi-spectral (5 longueurs d’ondes sont couvertes). Il permet de couvrir l’entièreté de la Belgique en deux images. Cependant, la résolution est faible et la qualité des images dépend fortement de la couverture nuageuse au moment de la prise d’images,
• le drone transporte le même capteur que le satellite. L’avantage de ce véhicule est sa capacité à couvrir de grandes étendues en peu de temps et de permettre des mesures avec une précision centimétrique,
• le capteur positionné sur le tracteur est également un capteur multi-spectral mais avec  deux longueurs d’ondes. L’avantage de ce capteur embarqué est qu’il peut faire des mesures lors des différents passages du tracteur, ce qui permet de réagir en direct.

Lorsque la mesure de l’indice de végétation est couplée à un géo-positionnement, il est possible d’établir une carte d’hétérogénéité du champ. Lorsqu’une dose d’azote est liée à l’indice de végétation, soit par une calibration au champ ou par des modèles agronomiques, il est possible d’établir une carte de préconisation d’apport d’azote.

La modulation de l’apport azoté permet d’apporter la quantité exacte en fonction du besoin de la plante. Ceci peut donc avoir un double impact positif :

• un gain financier par une diminution de la quantité d’azote dans les zones surfertilisées mais également par un meilleur rendement  dans les zones sous fertilisées,
• un gain environnemental en apportant la bonne dose au bon endroit.

Vidéo: Observation de la culture et modulation de dose

https://vimeo.com/224474739