Agriculture de précision

L'agriculture de précision est un terme générique pour l'utilisation de technologies modernes basées sur les données pour la culture. Par rapport aux techniques traditionnelles, l'agriculture de précision présente de nombreux avantages. La mise en œuvre de technologies de précision peut jouer un rôle dans la compréhension des types de sols locaux, l'amélioration de la qualité des sols, la réalisation de choix de cultures réalistes, la gestion du calendrier d'irrigation, les moments de plantation et de récolte, la planification et l'application des maladies, la gestion des ravageurs et des mauvaises herbes, l'application des nutriments, la surveillance et la prévision du rendement. L’agriculture de précision permet de mieux comprendre les exigences spatiales d’une zone agricole donnée, ce qui peut être couplé à des outils d’aide à la décision et à des systèmes d’alerte précoce très précis. L'application de ces outils empêche les actions inutiles et fournit des informations pour une gestion en temps opportun. En optimisant l’utilisation de l’eau, des produits chimiques et de l’énergie, l’agriculture de précision réduit la vulnérabilité du secteur au changement climatique, en particulier compte tenu des sécheresses, des phénomènes météorologiques extrêmes et des organismes nuisibles et maladies liés au climat. Les décisions concernant la quantité d'engrais, le moment de pulvériser, le moment de l'arrosage (et la quantité) peuvent être prises à l'aide de systèmes d'aide à la décision connectés à l'équipement sur le terrain. Cela permet aux agriculteurs de contrôler les processus importants à distance, ce qui permet d'économiser du temps, de l'énergie et des ressources. Cela améliorera non seulement le rendement, mais pourrait également donner lieu à des prévisions prédictives, ce qui conduira à une action appropriée et opportune. Cela permet une plus grande flexibilité dans l'adaptation de l'ensemble de la récolte aux phénomènes météorologiques extrêmes, car les prévisions et autres facteurs environnementaux basés sur les données peuvent être formulés et mis à jour en temps réel. 

Les technologies utilisées dans l'agriculture de précision sont en constante évolution. L’internet des objets (IdO), l’analyse des mégadonnées, l’intelligence artificielle (IA) et l’apprentissage automatique pourraient tous être utilisés, optimisés et combinés pour prendre des décisions de gestion éclairées. En outre, la disponibilité croissante d'images satellitaires à haute résolution (spatiales, spectrales et temporelles) a également favorisé l'utilisation de la télédétection pour l'agriculture.  

Les techniques d'agriculture de précision nécessitent l'intégration entre logiciel et matériel sur trois niveaux spatiaux différents: 

• Motif: c’est là que les actions physiques sont exécutées localement avec des machines agricoles, des équipements d’irrigation ou des équipements de détection actifs ou passifs. GPS (Global Positioning System)  est utilisé avec l'équipement au sol pour recueillir des informations de localisation en temps réel permettant des cartes du système d'irrigation, des champs et du paysage environnant. Il peut également aider à localiser les zones à problèmes (des inondations aux épidémies de ravageurs). Le GPS peut également diriger le tracteur ou fournir des cartes d'application de semences ou d'engrais spécifiques intégrées à l'équipement approprié. 
• Aérienne: Les véhicules aériens sans pilote (drones) ou les chasseurs de cultures déjà utilisés pour l'irrigation, la pulvérisation ou l'ensemencement peuvent être utilisés pour surveiller ou détecter les propriétés réfléchissantes des cultures en connectant une caméra à des capteurs multispectraux, hyperspectraux ou thermiques. Les propriétés de réflexion des cultures indiquent des problèmes agricoles très courants tels que la densité des mauvaises herbes, la prévalence des maladies, la carence en nutriments, etc. 
• Satellite: Comme ci-dessus, les satellites peuvent surveiller des configurations plus grandes au niveau du paysage. Cette surveillance se fait généralement à une plus grande échelle spatiale/avec des résolutions inférieures à celles des drones aériens, qui peuvent observer les propriétés de la terre et les modèles météorologiques régionaux pour la prévision et la détection des indices de végétation. Les données des satellites peuvent être obtenues à partir de sources et de services ouverts tels que le service Copernicus de surveillance des terres. 

En règle générale, l'agriculteur ou le propriétaire foncier participe directement à la mise en œuvre de nouvelles technologies de précision avec toute entreprise technologique associée. L'agriculture de précision dépend également de la disponibilité et de l'accessibilité d'ensembles de données tiers ou de flux de données satellitaires ou météorologiques. Par conséquent, une collaboration étroite entre les agriculteurs, les services de conseil agricole (qui fournissent aux agriculteurs des connaissances et des compétences), les chercheurs et les décideurs politiques est nécessaire. Souvent, la mise en œuvre de cette option peut nécessiter un lien avec un programme ou une association gouvernementale régionale ou nationale qui fournit des informations et des ressources sur la couverture terrestre. Les solutions locales peuvent également être mises en œuvre sans apport externe, mais peuvent être plus coûteuses ou nécessiter une expertise interne. 

La technologie de l'agriculture de précision fournit des outils intégrés pour une meilleure prise de décision dans l'agriculture. Bien que les agriculteurs cherchent généralement à adopter des technologies de précision qui réduisent les coûts, l'agriculture de précision présente de nombreux avantages qui peuvent favoriser le succès de cette option. L'agriculture de précision peut aider à prendre des décisions éclairées sur la plantation, la gestion et la récolte, aider à gérer la fertilisation locale et les quantités d'irrigation. Avec les bons outils, les techniques de précision peuvent orienter les machines, localiser et gérer les ravageurs, les maladies ou la sécheresse et protéger le sol contre le lessivage ou le dessèchement, ce qui permet d'économiser des coûts, de réduire le gaspillage de cultures et de carburant et de gérer la charge de travail. Les initiatives qui sensibilisent davantage les agriculteurs à ces avantages et la connaissance de diverses techniques et compétences peuvent favoriser la mise en œuvre effective de cette option. 

Malgré les nombreux avantages et le large éventail d'outils de précision disponibles, l'agriculture de précision a toujours un taux de mise en œuvre très faible. Certaines explications du faible taux d’adoption ont été identifiées, notamment les coûts élevés de l’investissement et de l’apprentissage, le travail supplémentaire, le rapport coût/bénéfice, les doutes quant à la crédibilité des technologies, la perception de l’utilité par les agriculteurs, la facilité d’utilisation, l’âge et le niveau d’éducation des agriculteurs et la disponibilité des ressources. Le plus gros problème/limitation pour les producteurs est de savoir comment interpréter toutes les données collectées et comment agir. Les résultats du projet Demeter (H2020), financé par l’UE, ont révélé que la confidentialité des données pourrait être une préoccupation pertinente pour les agriculteurs, craignant que des tiers ne s’approprient leurs données privées. Le manque de ressources et les coûts élevés de mise en œuvre ont été signalés comme des obstacles majeurs. Les petits opérateurs peuvent être laissés pour compte par cette option sans les ressources ou les connaissances appropriées, ce qui peut avoir des implications pour une résilience juste. 

Le coût d'achat de l'infrastructure et des services d'agriculture de précision peut être élevé en raison des investissements nécessaires à l'utilisation de cette technologie au niveau individuel / agricole et des frais associés au service spécifique. Du temps et de l'argent sont nécessaires pour la formation et la fourniture de connaissances, des machines ou des technologies coûteuses ou hautement spécialisées, ou un prestataire de services externalisé dédié. Les petits agriculteurs dans la situation actuelle sans normes communes se révèlent souvent incapables de réparer ou d'ajuster les équipements, ce qui les oblige à risquer des retards et des dépenses lorsqu'ils retournent chez les fabricants pour obtenir un soutien technique approprié. Les coûts sont associés au déploiement du système (p. ex. matériel et logiciel, formation, octroi de licences) et à l'exploitation (réparation, maintenance). Il existe plusieurs incitations européennes connues sous le nom d'agriculture de précision, qui peuvent soutenir la mise en œuvre de la politique agricole commune. 

Voici quelques exemples de coûts (Farm-europe): 

• Les stations météorologiques nécessitent un investissement compris entre 400 et 2 000 euros. 
• Les outils d'aide à la décision peuvent être gratuits. Ceux qui prescrivent les quantités d'intrants à appliquer à partir de capteurs et d'images satellites des cultures ont un coût maximum de 20 € / ha / an. 

• Les pulvérisateurs de précision peuvent varier de 3 000 € à 40 000 €. 
• Guidage machine (MG) et CTF (Controlled Traffic Farming) pour gagner en précision à l'échelle intra-parcelle:  le coût varie d'environ 1 300 € à 50 000 €  
• Les robots de désherbage coûtent entre 25 000 et 80 000 euros. 
• Les régulateurs de débit pour les systèmes d'irrigation à pivot sont les plus abordables à partir de 1 300 € et les systèmes de gestion de l'irrigation à contrôle par pivot peuvent coûter jusqu'à 35 000 €. L'irrigation goutte à goutte coûte environ 40 €/ha. 
• Quel que soit l'outil et son coût, la formation est nécessaire et peut varier entre 420 € et 1 400 €. 

Les coûts supplémentaires pour l'entretien des machines et des technologies, bien qu'ils ne soient pas spécifiquement déclarés, doivent être pris en compte. 

L'utilisation de technologies de précision réduit la dégradation de l'environnement et augmente l'efficacité énergétique, ce qui entraîne une réduction de l'empreinte carbone (synergie avec les aspects d'atténuation). À titre d'exemples, mentionnons la réduction de la lixiviation des nitrates dans les systèmes de culture, la réduction de la contamination des eaux souterraines par l'extraction des régimes de pulvérisation et la réduction de l'érosion lorsque le travail précis du sol est effectué. Les avantages pour les agriculteurs sont des économies de coûts (machines, intrants) et de productivité et de revenus agricoles. Une réduction du gaspillage de semences et de produits est également attendue. Les avantages environnementaux comprennent une réduction de l'eutrophisation (en raison d'une utilisation plus faible des nutriments) et de la pollution (en raison d'une utilisation plus faible des pesticides). 

De plus, l'agriculture de précision permet d'économiser de l'eau et de l'énergie. Par exemple, l’économie d’eau dans les cultures de fruits et légumes de grande valeur grâce à des méthodes d’irrigation de précision a permis d’économiser environ 30 EUR/ha/an (Balafoutis et al., 2017). Le plus grand potentiel est attendu dans les zones sujettes à la sécheresse comme la région méditerranéenne. 

La Commission européenne mentionne l’agriculture de précision comme un moyen d’atteindre les objectifs du pacte écologique européen, connu sous le nom de «pacte vert pour l’Europe» et de «stratégie “De la ferme à la table”». La mise en œuvre de la politique agricole commune (PAC) de l’UE comprend de nouveaux «régimes écologiques» qui offrent un flux de financement important pour stimuler les pratiques durables, y compris l’agriculture de précision. Le financement de ces programmes est également utilisé pour faire en sorte que les petites exploitations agricoles aient toutes accès à l’internet à haut débit rapide, ce qui est nécessaire pour les techniques du système informatisé d’information géographique (SIG) pour le système d’identification des parcelles agricoles et la mise en œuvre de techniques agricoles plus précises. En outre, l'agriculture de p recision pourrait améliorer l'efficacité de la mise en œuvre du PA C par la collecte de données géoréférencées sur les caractéristiques des sols, les indices liés aux conditions météorologiques et l'état des cultures au niveau des parcelles.

Un an est nécessaire pour mettre en œuvre la plupart des technologies, mais la formation et les partenariats entre fournisseurs ou services technologiques pourraient parfois prendre plus de temps. Le délai de mise en œuvre dépend de la technologie et du budget disponibles. Certaines options technologiques nécessitent plus de formation ou de financement que d’autres, mais toutes nécessitent une certaine période de formation ou de démarrage avant de devenir pleinement opérationnelles. Une recherche approfondie, la formation et la préparation peuvent réduire considérablement le temps de mise en œuvre et travailler avec des utilisateurs expérimentés. 

Cette option comprend un large éventail de techniques possibles avec différentes durées de vie. Les outils agricoles de précision sont si variés que cela dépend du type de matériel / logiciel utilisé. Lorsqu'il est correctement mis en œuvre, le logiciel peut être adapté en temps réel et reste pertinent tant que le matériel nécessaire à la collecte des données reste fonctionnel. Dans ce cas, la durée de vie dépend presque entièrement de la durabilité du matériel utilisé dans la mise en œuvre.