Guillaume Vigneron et Cécile Saint-Marc présentent l'état de l'art des outils existants pour la caractérisation de la parcelle agricole.

1. Atelier 4
Innover pour la caractérisation
de la parcelle agricole
État de l’Art des outils existants
5 novembre 2010 - Cécile Saint-Marc et Guillaume Vigneron

2. Innover pour la caractérisation
de la parcelle agricole
1. Introduction
2. Caractériser le milieu physique
3. Caractériser les cultures
4. Observer l’évolution des parcelles dans
le temps
5. Conclusion
2

3. 1. Introduction
Caractériser une parcelle agricole
• Connaître ses caractéristiques physiques et
biologiques
• Gérer l’hétérogénéité
• Différentes échelles pour caractériser :
– A l’échelle d’un bassin
– A l’échelle d’une exploitation agricole
– A l’échelle d’une parcelle (intra-parcellaire)
3

4. 1. Introduction
Caractériser une parcelle agricole
Altitude Résolution
Satellites géostationnaires
(météorologie et télécommunication)
de 1 km à 10 m
Satellites d’observation de la
Terre (hélio-synchrone)
Avion haute altitude
Avion moyenne
Ballon altitude
de 10 m à 10
cm
Hélicoptère basse altitude
Capteurs au sol
4

5. 1. Introduction
Caractériser : pour qui ?
• Agriculteurs
– Caractérisation intra-parcellaire ou de l’exploitation (grande
échelle)
• Coopératives
– Caractérisation à l’échelle de domaines (échelle moyenne)
• Gestionnaires de territoire : Instituts, syndicats de producteurs
à l’échelle d’une appellation, etc.
– Caractérisation d’un bassin, d’un territoire plus vaste (petite
échelle)
5

6. 1. Introduction
Caractériser : quels enjeux ?
• Enjeux économiques et agronomiques
– Mettre en avant l’hétérogénéité inter- ou intra-parcellaire
pour optimiser la gestion des intrants
– Élaborer des modèles pour optimiser les systèmes de
culture (simulation des cultures, préconisations
techniques, prévisions, etc.)
• Enjeux environnementaux
– Minimiser l’impact de l’agriculture sur le territoire
→ Caractériser le milieu, les cultures et leur évolution
6

7. 2. Caractériser le milieu physique
Caractériser le milieu physique
Étude des relations Agriculture / Territoire
• Contraintes exercées par le territoire sur l’agriculture
• Impact environnemental de l’agriculture sur le territoire
• Optimisation de la gestion agricole et des systèmes de
culture
Pédologie Hydrologie
Mais aussi Topographie Localisation Climat
7

8. 2. Caractériser le milieu physique
Pédologie – Grande échelle
Principe : (Geocarta)
Mesures de résistivité du sol (Ω.m)
Haute résolution possible
Caractéristiques intrinsèques
(argile, texture, profondeur, etc.)
Variabilité horizontale et
verticale
0 - 0,5m
0 - 1m Source : Geocarta
0 - 2m
8

9. 9
Source : Geocarta

10. 2. Caractériser le milieu physique
Pédologie – Applications
Expertise
agronomique
Mesures de Cartes de
résistivité préconisations
Source : Epis Centre - Service agronomique
10

11. 2. Caractériser le milieu physique
Hydrologie et irrigation – Enjeux
Echelle Parcellaire
Aspect économique fort : optimisation de la consommation en
eau, des rendements et de la qualité via l’irrigation de
précision. Premier échelon pour limiter l’impact de l’irrigation sur
l’environnement.
Bassin versant
Gestion des périmètres irrigués à petite échelle. Contrôler la
demande en eau : gestion des transferts d’eau dans les canaux
et les rivières.
11

12. 2. Caractériser le milieu physique
Hydrologie – Petite échelle
Application : extraction d’un réseau hydrographique à partir
d’un Modèle Numérique de Terrain (MNT)
Réseau
MNT Logiciel SIG
hydrographique
Calcul des sommets,
crêtes, pentes, etc.
→ Processus applicable sur de grands territoires
→ Gestion plus aisée des ressources en eau
12

13. Exemple de MNT – Lac Baïkal
Source : Wikipedia
13

14. 3. Caractériser les cultures
Caractériser les cultures
Que peut on caractériser ? Grande
échelle
Qualité des cultures
Moyenne
Rendement échelle
Vigueur de la végétation
Petite
Détection des maladies échelle
Etc.
14

15. 3. Caractériser les cultures
Grande échelle – Qualité des cultures
Capteurs piétons
Capteurs optiques (spectrométrie)
+ Mesures directes au champ
+ Données en temps réel et géoréférencées
+ Mesures non destructives et normalisées
– Mais échantillonnage restreint
N-Tester (Yara)
Grandes cultures → meilleure gestion des interventions
(fertilisation azotée avec le N-tester, etc.)
D’autres capteurs existent → Multiplex® de Force A, bientôt
Spectron® de Pellenc, etc.
15

16. 3. Caractériser les cultures
Moyenne échelle – Rendement, fertilisation…
Capteurs embarqués
Carte de rendement – Fieldstar® d’AGCO
Capteur débit grain
Balise GNSS
Progiciel
Source : AGCO
Indicateur de la bonne gestion des cultures
Raisonnement sur les intrants à apporter à l’année n+1
D’autres capteurs : N-Sensor® pour la fertilisation azotée, etc.
16

17. 3. Caractériser les cultures
Petite échelle – Cartes de vigueur
Principe :
Télédétection et mesures du NDVI (indice de végétation)
Gestion des apports d’azote sur grandes cultures en fonction de
la vigueur
+ Bonne précision (m) sur
territoires vastes,
+ Échantillonnage exhaustif
– Coût élevé → nécessité de
NDVI, parcelle de Maïs - SupAgro s’associer
* Normalized Difference Vegetation Index 17

18. 3. Caractériser les cultures
Préconisation Azote – Farmstar®
18

19. 4. Observer l’évolution temporelle
Intérêts d’un suivi dans le temps ?
• Adapter sa stratégie en fonction de l’évolution
des paramètres du milieu
– Paramètres naturels (ex : météo)
– Paramètres sur lesquels la production influe
(ex : quantité d’azote dans le sol, compaction, adventices)
• Ajuster les pratiques culturales grâce aux
retours des capteurs
19

20. 4. Observer l’évolution temporelle
Réseau de capteurs fixes sur la parcelle
• Suivi à l’échelle d’un cycle cultural
• Répétitivité de la mesure
• Automatisation possible
Exemples :
- capteurs hydrique dans le sol
(cf. courbe)
- stations météo agricoles
- dendromètre en arboriculture
- etc.
Source : Chambre d’Agriculture du Lot 20

21. 4. Observer l’évolution temporelle
Suivi temporel inter-annuel
Exemple : Images satellites de vigueur de la vigne (NDVI)
pour raisonner la taille
• A la même date, entre deux années
• Retour sur les progrès effectués grâce aux changements de
l’itinéraire technique  Adaptation de la stratégie
21

22. Conclusion
• Une diversité d’outils et de méthodes utilisables
• Des techniques de précision de plus en plus
accessibles, pour réduire les charges et augmenter
les recettes
• Début du développement de ces techniques
• Certaines techniques utilisées dans d’autres
domaines (ex: Radar en hydrologie) qui pourraient
s’appliquer à l’agriculture dans le futur…
22

23. Merci de votre attention
23