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

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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

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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)

1. Introduction

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Caractériser une parcelle agricoleRésolutionAltitude

de 1 km à 10 m

de 10 m à 10 cm

Hélicoptère basse altitude

Capteurs au sol

Avion haute altitude

Ballon

Satellites d’observation de la Terre (hélio-synchrone)

Satellites géostationnaires (météorologie et télécommunication)

Avion moyenne altitude

1. Introduction

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• 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)

Caractériser : pour qui ?

1. Introduction

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• 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

Caractériser : quels enjeux ?

1. Introduction

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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 deculture

2. Caractériser le milieu physique

Pédologie Hydrologie

Mais aussi Topographie Localisation Climat

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– Grande échelle

Principe : (Geocarta)

Mesures de résistivité du sol (Ω.m)Haute résolution possibleCaractéristiques intrinsèques (argile, texture, profondeur, etc.)Variabilité horizontale et

verticale

0 - 0,5m

0 - 1m0 - 2m

Pédologie

Source : Geocarta

2. Caractériser le milieu physique

9Source : Geocarta

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Source : Epis Centre - Service agronomique

– Applications

Mesures de résistivité

Cartes de préconisations

Expertise agronomique

Pédologie

2. Caractériser le milieu physique

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Echelle ParcellaireAspect économique fort : optimisation de la consommation eneau, des rendements et de la qualité via l’irrigation deprécision. Premier échelon pour limiter l’impact de l’irrigation surl’environnement.

Bassin versantGestion des périmètres irrigués à petite échelle. Contrôler lademande en eau : gestion des transferts d’eau dans les canauxet les rivières.

Hydrologie et irrigation – Enjeux

2. Caractériser le milieu physique

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– Petite échelle

→ Processus applicable sur de grands territoires→ Gestion plus aisée des ressources en eau

Application : extraction d’un réseau hydrographique à partir d’un Modèle Numérique de Terrain (MNT)

MNT Logiciel SIGRéseau

hydrographique

Calcul des sommets, crêtes, pentes, etc.

Hydrologie

2. Caractériser le milieu physique

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Exemple de MNT – Lac Baïkal

Source : Wikipedia

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Caractériser les cultures

Que peut on caractériser ?

Qualité des cultures

Rendement

Vigueur de la végétation

Détection des maladies

Etc.

3. Caractériser les cultures

Grande échelle

Moyenne échelle

Petite échelle

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Grande échelle – Qualité des cultures

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.

N-Tester (Yara)

Capteurs piétons

Capteurs optiques (spectrométrie)+ Mesures directes au champ + Données en temps réel et géoréférencées+ Mesures non destructives et normalisées– Mais échantillonnage restreint

3. Caractériser les cultures

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Moyenne échelle – Rendement, fertilisation…Capteurs embarqués

Capteur débit grain

Balise GNSS

Carte de rendement – Fieldstar® d’AGCO

Progiciel

Indicateur de la bonne gestion des culturesRaisonnement sur les intrants à apporter à l’année n+1

D’autres capteurs : N-Sensor® pour la fertilisation azotée, etc.

Source : AGCO

3. Caractériser les cultures

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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 s’associer

* Normalized Difference Vegetation Index

NDVI, parcelle de Maïs - SupAgro

3. Caractériser les cultures

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Préconisation Azote – Farmstar®

3. Caractériser les cultures

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• 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

Intérêts d’un suivi dans le temps ?

4. Observer l’évolution temporelle

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Réseau de capteurs fixes sur la parcelle

Exemples :

- capteurs hydrique dans le sol (cf. courbe)

- stations météo agricoles

- dendromètre en arboriculture

- etc.

• Suivi à l’échelle d’un cycle cultural

• Répétitivité de la mesure

• Automatisation possible

4. Observer l’évolution temporelle

Source : Chambre d’Agriculture du Lot

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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

Suivi temporel inter-annuel

4. Observer l’évolution temporelle

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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…

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Merci de votre attention