L'agriculture de précision: approche globale
L’agriculture de précision (« precision farming » ou « PF »), aussi appelée technologie à taux variable, est le processus utilisé pour modifier la gestion de la production agricole. Des agriculteurs du Midwest ont eu recours à des technologies de PF pendant plusieurs années. Cet article de Frederic Gaspoz présente les principes et la terminologie utilisée dans le PF. Les producteurs de cultures peuvent utiliser cette information pour acquérir une connaissance pratique de PF et développer la capacité à mettre en œuvre les technologies PF dans la production des cultures traditionnelles.
L'agriculture de précision est une approche globale à la gestion agricole et possède les objectifs suivants et les résultats: augmentation de la rentabilité et la durabilité, la qualité des produits, efficacité et efficience de la lutte antiparasitaire, de l'énergie, de l'eau et la conservation des sols et la protection des eaux souterraines.
1. Agriculture de précision (PF) par rapport aux modes de production traditionnels
En PF, le domaine agricole est divisé en zones de gestion "fondée sur le pH du sol, les taux de rendement, les infestations de ravageurs et d'autres facteurs qui affectent la production agricole. Les décisions de gestion sont fondés sur les besoins de chaque zone et des outils de PF (GPS par exemple / SIG) sont utilisés pour contrôler les entrées de zone. En revanche, les méthodes agricoles traditionnelles ont utilisé un champ «globale» où le champ est considéré comme une zone homogène. Les décisions sont fondées sur des moyennes sur le terrain et les entrées sont appliquées uniformément à travers un champ dans l'agriculture traditionnelle. L'avantage de PF est que les zones d'aménagement avec un plus haut potentiel de rendement économique reçoivent plus d’attention, si nécessaire, que les régions moins productives. Par conséquent, le rendement économique maximal peut être réalisé pour chaque parcelle.
2. Support d'information, de la technologie, et la décision
La PF repose sur trois éléments principaux: l'information, la technologie et la décision (gestion).
a. Informations
Une information opportune et exacte est la ressource la plus précieuse de l'agriculteur moderne. Ces informations devraient inclure des données sur les caractéristiques des cultures, des réponses hybrides, les propriétés du sol, les exigences de fertilité, les prévisions météorologiques, les populations de mauvaises herbes et les ravageurs, les réponses de croissance des plantes, le rendement de récolte, la transformation post-récolte, et les projections de commercialisation.
Les agriculteurs de PF doivent trouver, analyser et utiliser les informations disponibles (Figure 1) à chaque étape dans le système de culture. Une énorme base de données est disponible sur Internet. Ces données sont à la fois accessible et rapidement mis à jour.
b. Technologie
Les agriculteurs de PF doivent évaluer comment les nouvelles technologies peuvent être adaptées à leurs activités. Par exemple, l'ordinateur personnel (PC) peut être utilisé efficacement pour organiser, analyser et gérer les données. La tenue de registres est facile sur un PC et les informations des années antérieures peuvent être facilement accessibles. Des logiciels, y compris des feuilles de calcul, bases de données, systèmes d'information géographique (SIG), et d'autres types de logiciels d'application sont disponibles et la plupart sont faciles à utiliser.
Une autre technologie de précision les agriculteurs utilisent le système de positionnement (GPS). Le GPS permet aux producteurs et conseillers agricoles de localiser des points spécifiques sur le terrain à quelques mètres de précision. En conséquence, de nombreuses observations et des mesures peuvent être prises à une position spécifique. Des systèmes d'information géographique (SIG) peuvent être utilisés pour créer des cartes sur le terrain à partir des données GPS pour enregistrer et évaluer l'impact des décisions de gestion agricole.
Des capteurs de données utilisées pour surveiller les propriétés des sols, des cultures, des conditions de croissance, les rendements, ou de la transformation post-récolte sont disponibles ou en cours de développement. Ces capteurs fournissent à l'agriculteur de PF avec Instant (temps réel) des renseignements qui peuvent être utilisés pour ajuster des commandes opérationnelles.
c. Décision (gestion)
L’aide à la décision combine des compétences en gestion avec des outils traditionnels de PF pour aider les agriculteurs de précision faire les meilleurs choix de gestion ou «ordonnances» pour leur système de production agricole (figure 2). Malheureusement, l’aide à la décision a été à plusieurs reprises peu fiable ou difficile à comprendre. Il faut encore construire des bases de données sur les relations entre les entrées et les rendements potentiels, affiner les outils d'analyse, et accroître les connaissances agronomiques au niveau local. La plupart des chercheurs conviennent que l’aide à la décision reste la région la moins développée de la PF. C’est dans le diagnostic et le développement de bases de données que réside l'avantage réel de la PF.
Le cycle d'apprentissage à l'utilisation de l'équipement. Les outils de l'agriculture de précision offrent un moyen d'enregistrer et des informations pour les comparaisons d'année en année.
3. Mise en oeuvre
Selon Frederic Gaspoz, la PF n'est pas appropriée pour tous les domaines. Pour déterminer si un domaine spécifique bénéficiera de PF, il s’agit de suivre les étapes suivantes:
1. Examen des données actuelles. Il s’agit de l’examen des
informations existantes, telles que des cartes des sols, des cultures des dossiers pratiques, les caractéristiques historiques, et les cartes qui indiquent les zones de mauvaises herbes et les maladies, humidité. Il faut utiliser des cartes existantes ou des photographies aériennes et tracer des frontières autour des zones ayant des caractéristiques différentes (par exemple le type de sol, le rendement des cultures, ou le pH du sol).
2. Obtenir des données supplémentaires. Plusieurs organismes gouvernementaux ont réalisé des cartes dont les suivantes:
· études de sols numérisées, topologies, routes, limites, graphiques linéaires numériques
Chacune de ces cartes contient des données uniques pour un but précis (par exemple les routes, le type de sol, le contour). La plupart des informations peuvent être acquises à coût faible ou nul.
Obtenir des photographies aériennes récentes de votre ferme. Photographies prises lorsque les champs sont stériles et à deux ou trois stades végétatifs sont particulièrement utiles. Ceux-ci devraient être disponibles à partir de votre bureau local. Utiliser les photos pour identifier les caractéristiques de la propriété connue comme le long des clôtures, des zones de sable, aires de drainage pauvre, l'utilisation du bétail, et d'autres caractéristiques.
3. Recueillir des données sur le rendement. Déterminer la variation du rendement au sein de chaque champ en utilisant un moniteur de rendement. De nombreux capteurs de rendement peuvent être adaptés à votre moissonneuse-batteuse. Parfois, l'achat d'un moniteur de rendement est trop cher ou un moniteur de rendement n'existe pas pour une culture particulière. Dans ces cas, vous pouvez obtenir une estimation du rendement brut de contrôles sur place par les différents domaines du champ avec une pesée.
4. Examiner les résultats. Marquer les zones avec des valeurs de rendement différent sur une photographie aérienne. Un code couleur avec un feutre ou crayon rend plus facile le référencement. Par exemple, utilisez vert pour les zones avec des rendements élevés, jaune pour les zones avec des rendements à moyen et rouge pour les zones à faible rendement. Comparer le rendement de données avec les caractéristiques physiques du terrain et des notes de terrain. Si vous remarquez un modèle de cause à effet, comme une infestation de mauvaises herbes, où les rendements sont réduits, vous aurez probablement besoin d'augmenter votre gestion de cette zone. Vous pouvez collecter des échantillons de sol sur le terrain pour déterminer si les niveaux de nutriments dans le sol limitent le rendement dans les zones les moins productives. Tenir un carnet de notes pour chaque champ qui contient des notes, des photographies et des cartes de la récolte de chaque année.
5. L'interprétation des données. Vous remarquerez peut-être les modes de variabilité uniforme et non uniforme dans le domaine de l'interprétation des cartes de rendement. Utilisez cette information pour évaluer les techniques de gestion et d'autres influences sur la production agricole. Vérifiez les raisons de non-uniformité dans des cartes de rendement par des inspections sur site.
Selon Frederic Gaspoz, il faut utiliser une approche systématique pour stocker des informations lorsque la collecte de données. Faire une copie papier ou électronique de votre information. Stocker cette information dans différents endroits de votre dossier habituel de maintien de zone pour prévenir le vol ou les dommages causés par le feu, l'eau ou une autre catastrophe.
6. Stratégie de gestion. Établir un plan d'action une fois qu'un problème a été identifié. C'est parfois difficile car chaque ferme est unique et une solution prescrite peut ne pas être disponible. Utilisez les services d'un consultant agricole, agent de vulgarisation, ou au spécialiste pour évaluer votre stratégie de gestion.
4. Réévaluation
Les agriculteurs doivent constamment réévaluer avec précision la rentabilité de leur programme de PF. Cela peut être fait en comparant les données du contrôle du rendement aux dossiers financiers pour un domaine spécifique. Si une décision fondée sur le PF n'a pas d'améliorer la rentabilité, un système de gestion plus ou moins intensive PF peut ou ne peut pas être justifiée.
5. Exemples de gestion des cultures spécifiques au site
Développer des stratégies de gestion est la partie la plus difficile du processus de PF. Les agriculteurs de PF doivent tenir compte des étapes de la production des cultures qui peuvent être mieux contrôlées et gérées pour fournir le meilleur rendement économique. Les exemples suivants fournissent un cadre pour l'élaboration d'un plan de gestion des PF. Bien que de nature conceptuelle, ces exemples sont monnaie courante dans les fermes et pourrait être utilisé avec n'importe quelle stratégie de gestion.
Exemple 1. Plan de gestion des éléments nutritifs.
Un agriculteur veut "affiner" ses plans pour la gestion des éléments nutritifs optimaux au rendement économique. Il commence par évaluer les caractéristiques du sol dans un champ. Ensuite, l'agriculteur classe le terrain dans des zones ou «zones de gestion » fondée sur les types de sol communs des cultures. Dans ces zones, l'agriculteur décide de la combinaison de stratégies d'exploitation (par exemple, le labour de conservation avec l'application d'engrais) nécessaire pour obtenir le maximum de profit de ce domaine. Il peut affiner le plan de gestion des éléments nutritifs en fonction des prévisions météo et du marché.
Le travail de réglage fin ne se termine pas à la récolte, note Frederic Gaspoz. L'agriculteur devrait recueillir des données de rendement et des informations sur la quantité de nutriments résiduelle non utilisée par la culture. Il faudrait comparer ces résultats à ses objectifs de rendement et le rendement économique de déterminer si sa décision de gestion est judicieuse.
Exemple 2. Stratégie de gestion pour réduire les coûts des produits chimiques.
Un agriculteur veut économiser de l'argent par l'application de pesticides à la bonne cible, au taux approprié et au bon moment. L'agriculteur choisit un applicateur haute précision équipé de contrôleurs basé sur le GPS. Ensuite, il obtient un dépistage sur le terrain et des données de télédétection des zones d'infestation de parasites dans un champ et ainsi développe une carte géo-référencée. Les services d'une gestion intégrée des ravageurs peuvent être utilisés pour déterminer le moment optimal d'application des pesticides.
L'agriculteur pulvérise uniquement les zones qui ont à la fois un potentiel de rendement élevé et un seuil élevé d'infestation. Les commandes basées sur le GPS font en sorte que ces régions reçoivent le taux d'application approprié. Le contrôleur enregistre également le taux réel, le temps et les données de localisation. Comme dans l'exemple 1, l'agriculteur doit comparer sa moisson avec ses objectifs de rendement et le rendement économique afin de déterminer si sa décision de gestion est judicieuse.
6. Remise en question
Un agriculteur doit constamment poser des questions afin d'optimiser son programme PF. Selon Frederic Gaspoz, il peut s'agir de :
Y a t-il une erreur dans le processus de collecte de données?
Quelle est la précision de l'information?
Qu'est-ce que les informations me disent?
Est-ce que les observations indiquent la variation d'autres influences?
Est-ce que les informations d’une seule année sont suffisantes? (Peu probable)
Puis-je justifier la prise de décision de gestion final sur la base de cette information?
Ai-je besoin d'informations supplémentaires?
Combien de temps et d'argent ai-je dépensé pour la collecte d'informations et prendre des décisions?
7. Conclusion
L’agriculture de précision (PF) est utilisée pour faire varier la gestion de production des cultures à travers un champ. Cette pratique exige des agriculteurs l’utilisation de l'information, la technologie et de l’aide à la décision afin d'accroître le rendement économique. Bien que se lancer dans la PF est assez facile, la prise de décisions de gestion fondées sur des informations PF peut être difficile. Toutefois conclut Frederic Gaspoz, les conseillers agricoles, agents de vulgarisation et des spécialistes sont disponibles pour aider les agriculteurs à mettre en œuvre des programmes de PF.
Frederic Gaspoz
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