L'agriculture de précision offre de grandes possibilités d'améliorer à la fois les rendements économiques et de réduire les effets de l'agriculture sur l'environnement. Un vaste projet de gestion spécifique au site, parrainé par la Grain Farmers of Ontario dans le cadre de Cultivons l'avenir 2, prend forme avec l'aide du MAAARO, du Niagara College et d'autres partenaires. L'objectif est de créer des systèmes simples pour l'élaboration de zones de gestion à l'intérieur des champs.

La création de zones de gestion n'est pas bien comprise. La création de zones de gestion et une gestion des intrants tenant compte de la spécificité du site permettront aux producteurs de cibler les intrants leur procurant des rendements économiques optimaux. En vertu des systèmes de gestion actuels utilisant des taux d'application globaux, certaines zones peuvent recevoir trop de l'intrant, d'autres peuvent ne pas en recevoir assez. Cette situation réduit l'efficacité de l'utilisation des intrants, accroit les coûts de production et laisse dans l'environnement davantage d'intrants qui ne contribuent pas à la production. Les zones peu productives d'un champ sont les plus problématiques avec la gestion globale des champs. Pour répondre aux besoins des zones affichant une réponse de modérée à forte à un intrant, les zones peu productives reçoivent trop de l'intrant.

Création de zones de gestion

On crée des zones de gestion à partir d'une ou de plusieurs « couches » de données spécifiques à un site. Les zones de gestion combinent ce que vous voyez, ce que vous mesurez et ce que vous obtenez pour offrir des couches de données auxquelles sont associés des identifiants temporels et spatiaux (figure 1).

  • « Ce que vous voyez » s'entend de la topographie, avec les buttes, les dépressions, les pentes et les courbes qui se répercutent sur le rendement des cultures. Il s'agit entre autres des données sur les élévations fournies par la cinématique temps réel (Real Time Kinematic ou RTK), un satellite et d'autres techniques d'imagerie.
  • « Ce que vous mesurez » s'entend des caractéristiques chimiques et biologiques du sol mesurées en termes d'éléments nutritifs, de matière organique, de texture, de capacité d'échange cationique (CÉC), de conductivité électrique, etc. Ces mesures sont obtenues au moyen d'échantillonnages de sol, de capteurs pour les sols et les végétaux, et d'analyses de laboratoire.
  • « Ce que vous obtenez » s'entend du rendement des cultures. Ici, la moissonneuse-batteuse doit être pourvue d'un système RTK.

Les données en couches sont saisies à l'aide d'outils de traitement intégrés utilisés commercialement ou en recherche pour produire des cartes des zones de gestion. Un défi consiste à déterminer les couches qui sont nécessaires et ce qu'il faut faire si l'on ne dispose pas de certaines couches clés, comme des cartes de rendement pluriannuelles.

Figure 1. Modèle logique de création de zones de gestion (d'après Aspinall et Sweeny, MAAARO, 2014)

Projet de recherche

Pour le projet de recherche sur trois ans, des couches de données seront recueillies relativement au rendement, à la topographie, à la texture du sol, à la chimie du sol, à l'imagerie, à la capacité d'échange cationique (CÉC) et à la conductivité électrique de 30 champs. Les différentes couches de données seront saisies dans le système de traitement, après quoi l'exactitude et la stabilité des zones de gestion produites feront l'objet d'essais. On déterminera ainsi les variables les plus pertinentes pour délimiter les zones de gestion et si les variables choisies sont uniformes d'un site à l'autre ou si elles varient en fonction des conditions propres à un site (figure 2).

Figure 2. Exemple de différentes couches de données qui se chevauchent dans la production des zones de gestion. De haut en bas : rendement, eau, type de sol, chimie du sol.

Résultats pour les applications à taux variable

Une recherche approfondie menée par M. Raj Khosla (Colorado State University) montre que la réaction à la gestion spécifique au site (SS) peut varier considérablement. La figure 3 indique les résultats que peut donner la mise en œuvre d'applications à taux variable (ATV) d'azote. Les premières barres du graphique correspondent à des taux d'application globaux des intrants à l'échelle d'un champ où un même taux procure un niveau donné de rendement. De gauche à droite, on voit les différents résultats qui peuvent être obtenus avec des ATV.

  1. Les ATV peuvent finir par produire exactement la même réaction qu'un taux d'application global.
  2. À intrants égaux, on obtient un rendement accru.
  3. Avec moins d'intrants, le rendement est le même.
  4. Avec plus d'intrants, on obtient un meilleur rendement.
  5. Avec moins d'intrants, on obtient un meilleur rendement. Voilà le meilleur des cas.
  6. Avec moins d'intrants, le rendement diminue. Cette situation, qui se produits environ 10 % du temps, n'est pas plus avantageuse que les taux d'application globaux. Voilà le pire des cas.

La réaction à la gestion spécifique au site et les ATV correspondent généralement aux cas décrits de 2 à 5.

Figure 3. Réactions avec un système d'application à taux variable dans le cadre d'une gestion spécifique au site (ATV-SS) (d'après Raj Khosla, Colorado State University, SW Ag Conference, 2015)

Pour en savoir plus

La revue Grain Farmer publie depuis février une série d'articles préparés par le MAAARO sur l'agriculture de précision (http://www.gfo.ca/Research/PrecisionAg.aspx). Même si l'agriculture de précision et la gestion spécifique au site existent depuis 10 à 20 ans, la technologie connait une croissance rapide de nature à nous interpeler tous. Si vous vous intéressez à l'agriculture de précision, nous vous encourageons à assister aux exposés qui sont faits chaque été au congrès InfoAg Conference dans le sud de l'Illinois ou à prendre connaissance des comptes rendus de ces exposés. (http://www.infoag.org/). Renseignez-vous sur le déroulement du projet GFO dans le cadre de Cultivons l'avenir 2 à http://www.gfo.ca/Research.aspx.