Technologies avancées de détection pour le suivi des cultures dans l'industrie agricole
Surveillance précise et en temps réel de la santé des cultures, de leur croissance et des conditions environnementales
Des décisions basées sur les données pour une gestion optimisée des cultures dans la recherche végétale et l’agriculture
Pourquoi le suivi des cultures est-il essentiel ? Le suivi des cultures joue un rôle crucial dans l'agriculture moderne, permettant aux chercheurs en agronomie et aux producteurs agricoles d'obtenir des informations précieuses essentielles à une production productive et durable. Il favorise des interventions proactives et ciblées, menant à une meilleure gestion des ressources, une augmentation du rendement des cultures et une rentabilité améliorée des exploitations agricoles.
Les techniques conventionnelles de suivi des cultures reposent sur des observations et mesures manuelles réalisées par des experts agricoles, notamment par inspection visuelle, échantillonnage de terrain et de sol, surveillance des ravageurs et des maladies, suivi météorologique et estimation des récoltes.
Bien que largement utilisées, ces méthodes sont souvent chronophages, coûteuses en main-d'œuvre, subjectives et sujettes aux erreurs. Elles peuvent aussi être destructrices pour la végétation prélevée et ne fournissent pas toujours des informations en temps réel ou complètes sur la composition et la croissance des cultures, ce qui peut entraîner des décisions sous-optimales et des pertes de rendement. C'est pourquoi l’intérêt grandit pour l’adoption de technologies avancées et d’approches d’agriculture de précision telles que la télédétection par satellite, l’imagerie hyperspectrale (HSI) et les techniques de détection à distance pour des analyses plus précises et efficaces.
Comment les solutions d'agriculture intelligente permettent-elles une analyse en temps réel des cultures ?
Avec les systèmes traditionnels de surveillance des cultures, les experts agricoles peuvent être confrontés aux problématiques suivantes :
Inspection visuelle subjective : l’évaluation de la constitution des plantes, de leur croissance, des carences en nutriments ou de la présence de maladies et ravageurs est souvent tardive, car les symptômes ne deviennent visibles qu’une fois la maladie propagée. Grâce à un suivi précis des cultures, les signes de stress peuvent être détectés précocement, permettant une intervention rapide et ciblée pour limiter les dommages.
Échantillonnage de terrain et de sol invasif : cette méthode est souvent longue et destructrice, car les échantillons doivent être envoyés en laboratoire pour analyse. Une solution de mesure non destructive permet de recueillir des données en temps réel directement sur le terrain, facilitant l’identification rapide des matériaux et la définition des propriétés des sols et des plantes.
Les systèmes de surveillance de la croissance des cultures haute précision basés sur l’imagerie hyperspectrale (HSI) permettent aux experts agricoles de réaliser une classification et une cartographie précises, d’obtenir des rapports avancés sur l’empreinte chimique des cultures, de détecter avec une grande précision les maladies et les ravageurs, et ainsi de prendre les bonnes décisions en gestion des risques.
L’HSI capture la signature spectrale propre aux cultures (blé, riz, maïs, coton, etc.), en fournissant des informations rapides et précises sur une large gamme du spectre électromagnétique de manière non invasive.
- La signature spectrale révèle des informations telles que la composition, les propriétés chimiques, la couleur, etc.
- Une plante en bonne santé et une plante infectée auront des signatures spectrales différentes en raison de leurs caractéristiques physiologiques, facilitant l'identification précoce des problèmes.
Surveillance des cultures, agriculture de précision et chimiométrie
Article scientifique : Applications de l’imagerie hyperspectrale pour l’agriculture de précision – une analyse systématique
Source : Google Scholar,
Sethy et a. (2021)
Avantages
- Des décisions basées sur les données pour optimiser la gestion des cultures
- Comprendre et améliorer le développement des plantes
- Surveiller la production agricole en quantité et en qualité
- Prévenir la propagation des maladies et minimiser leur impact sur la production
- Répondre à la demande croissante d’aliments de qualité
Exemples d'applications
Analyse de la santé des cultures et des nutriments à travers leurs caractéristiques spectrales. En détectant les changements subtils dans la physiologie des plantes, les agriculteurs peuvent anticiper les conséquences potentielles, optimiser les rendements des cultures, ajuster les stratégies de fertilisation et ainsi réduire l'utilisation de pesticides à large spectre, minimisant ainsi l'impact environnemental de l'agriculture. Détection précoce des maladies grâce à l'analyse des signatures spectrales uniques des plantes malades. Les agriculteurs peuvent identifier et cibler précisément les zones affectées, permettant ainsi des traitements ciblés et limitant la propagation des infections. Agriculture de précision, avec l’application à taux variable des engrais ou pesticides, en fonction des variations spatiales détectées dans un champ. Cette approche optimise l’allocation des ressources, réduit les coûts des intrants et améliore la durabilité des pratiques agricoles.
Solutions pour les activités d'agriculture numérique en laboratoire et sur le terrain
Évaluation et surveillance des sols
Obtenez des données en temps réel sur la composition des sols, notamment l’humidité, la teneur en carbone organique et en azote, pour optimiser la production et mettre en place des stratégies agricoles durables.
Agriculture verticale
Optimisez l'efficacité de l’éclairage et des performances des fermes en intérieur grâce aux capteurs de lumière et à l’HSI. Ajustez précisément l’énergie nécessaire à la croissance des plantes pour maximiser le rendement.
Contrôle qualité des cultures récoltées
Identifiez les problèmes tels que les ecchymoses, la pourriture, les dommages causés par les insectes, et optimisez la sécurité alimentaire avec l’HSI pour la classification et la cartographie des récoltes. La qualité et la maturité des cultures peuvent ainsi être évaluées et gérées avec précision.
