Agriculture de précisionDes innovation pour le contrôle des adventices

Caméras, algorithmes, drones & Co – la technologie intelligente améliore l’efficacité de la lutte contre les mauvaises herbes. Aperçu des évolutions techniques en gestation chez le constructeur vert et jaune.

D ’un côté, une évidence : la pression des adventices n’est jamais homogène, les mauvaises herbes apparaissent par foyers. De l’autre, un constat. Faute de technologie appropriée, le champ est généralement traité de façon uniforme. Ici, l’agriculture de précision dispose de trois leviers d’amélioration, qui sont la détection, le choix du type et de la quantité du traitement, et enfin la mise en œuvre du traitement en lui-​même. Une amélioration qui peut être conséquente en termes des rendements, sans oublier la réduction des coûts d’intrants, qui influence aussi la marge.

Dans une logique de protection de l’environnement, il s’agit aussi de réduire les applications chimiques et de prévenir le risque de résistances. Face à ces divers enjeux, John Deere a défini l’approche technologique See & Act (voir et agir), qui vise à débloquer des potentiels d’amélioration dans les systèmes culturaux.

Repérage fiable des adventices

Détecter la couleur verte des plantes sur fond de sol nu est une tâche aisée pour les capteurs. Mais la technologie peut être poussée plus loin pour identifier les adventices entre les rangs dans des cultures à interrangs larges, comme le maïs. Néanmoins c’est sur le rang que celles-​ci sont particulièrement nuisibles. Pour exploiter au maximum le potentiel, il faut donc pouvoir les repérer et les traiter, quelle que soit leur position par rapport au rang.

Plus les similarités sont grandes, plus la détection est ardue.

C’est là, en l’occurrence, le principal défi technologique : certaines mauvaises herbes ont la même apparence morphologique que les cultures elles-​mêmes. Lors des premières phases phénologiques, il est ainsi difficile de distinguer les graminées des jeunes céréales. Plus les similarités sont grandes, plus la détection est ardue. Sachant que la solution technique doit prendre en compte les caractéristiques complexes des caméras, des capteurs et des algorithmes.

À cette fin, John Deere a développé ce qui est une première dans le secteur vert : une puissance de calcul similaire au superordinateur Blue Gene d’IBM, qui a révolutionné le secteur informatique. Protégé par une robuste enveloppe pour répondre aux besoins du terrain, le système sera monté sur les pulvérisateurs du futur. L’objectif : capturer une image, traiter les données, prendre une décision et lancer l’exécution en quelques millisecondes.

Culture ou mauvaise herbe ? Les systèmes en développement permettront une classification automatique des végétaux, de manière à optimiser la prise de décision.

Capteurs embarqués et télédétection

Le niveau de complexité du système tient aussi au choix d’une solution en temps réel ou en différé. Dans le premier cas, l’avantage principal est de repérer et de traiter en un seul passage. Une fenêtre d’action étroite et donc une vitesse de travail élevée, de même que certains facteurs extérieurs (poussière, rosée, vent, nuages…) affectent la caméra et les capteurs, compliquant la détection en temps réel.

Dans le cas d’un traitement différé des données, la zone est d’abord scannée, par exemple à l’aide d’un drone ou potentiellement, à l’avenir, par satellite. Pour les drones, la résolution requise suppose un vol à basse altitude. L’approche en deux temps permet l’analyse d’images via le “cloud”. L’avantage d’un tel service est que la machine ne doit pas embarquer une capacité de calcul importante. L’inconvénient : en fonction du délai d’analyse des données, la population et la densité des adventices peuvent évoluer.

En cas de détection d’adventices, l’exploitant doit décider comment les contrôler. Dans un système conventionnel, cela revient à choisir le type et la quantité de produit utilisés. Plus la situation au champ est renseignée précisément (adventice, culture, rotation, objectif de rendement, météo, etc.) plus le potentiel d’économie est important. La quantité de variables à gérer est énorme ; en cela, les agriculteurs continueront à jouer un rôle essentiel pour la durabilité du désherbage.

John Deere offre une solution intégrale allant de la gestion des données d’exploitations à celle des données de capteurs, en passant par l’intégration des machines, qui supportera toute la gamme des futures techniques de désherbage.

Les zones marquées en vert montrent où la matière active a été pulvérisée dans le champ.

L’équipement du futur

John Deere, premier fabricant mondial de pulvérisateurs, a d’ores et déjà amené la modulation des applications au niveau supérieur. Une technologie comme ExactApplyTM permet un contrôle intelligent des buses avec une précision de pointe, sans égale sur le marché. Grâce à elle, les clients de la marque peuvent réduire leurs frais d’intrants de 5 % tout en améliorant la qualité de l’application. Dans un avenir proche, la technologie See & Act, grâce aux outils d’aide à la décision et à une modulation ultra-​précise, permettra des économies d’intrant de 50 à 90 %.

La marque vert et jaune travaille à plusieurs solutions qui définiront l’avenir de la protection des plantes. Avec l’acquisition de la technologie Blue River en 2017, l’entreprise a prouvé sa détermination à investir dans un matériel de précision qui permettra à sa clientèle de réaliser des économies d’intrants conséquentes dans de multiples systèmes de production. Blue River poursuit son développement dans le domaine de l’intelligence artificielle.

Avec cette technologie, les machines apprendront au fur et à mesure de leurs sorties sur le terrain. Des caméras supplémentaires assureront une mise en œuvre conforme aux cartes d’application, et l’auto-optimisation permettra d’améliorer la performance en continu. En partant de la reconnaissance des plantes sur sol nu, les évolutions à venir vont progressivement développer le potentiel d’une gestion individuelle, localisée des adventices.