innover pour la caractérisation de la parcelle agricole - etat de l'art des outils existants
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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
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