Les solutions numériques dans l’agriculture – Leur effet positif sur la chaîne d’approvisionnement alimentaire mondiale
Au cours de la dernière décennie ou plus, l’agriculture traditionnelle a été confrontée à de nouveaux défis. Dans la plupart des pays, le concept de culture pour l’alimentation a changé. L’économie de la production moderne donne l’avantage aux grandes exploitations et à l’échelle.
Les petites unités agricoles ont eu de plus en plus de mal à maintenir leur rentabilité, face à la flambée des prix des intrants et des équipements, ainsi qu’aux pénuries d’eau et de ressources humaines.
L’agriculture se transforme grâce à l’utilisation de machines modernes, d’outils informatisés et de technologies de l’information et de la communication (TIC) pour améliorer la prise de décision et la productivité.
Au XXIe siècle, l’industrie agricole se réinvente grâce à la disponibilité de technologies informatiques et d’équipements de pointe, associée à un accès accru aux technologies de l’information et de la communication (TIC). L’innovation dans l’agriculture numérique est le moteur de la révolution agricole de ce siècle.
Qu’est-ce que l’agriculture numérique ?
L’agriculture numérique est l’intégration des technologies numériques et de l’analytique pour permettre aux agriculteurs, aux chercheurs et aux autres parties prenantes d’améliorer la santé des cultures et d’en augmenter le rendement, de réduire les pertes et les gaspillages alimentaires, d’optimiser les coûts, de réduire l’empreinte environnementale et de réduire les risques à long terme découlant de facteurs tels que les régimes climatiques.
Les technologies de l’information et de la communication (TIC) – une aide précieuse pour l’agriculture moderne.
Les TIC peuvent être un outil vital dans les mains de l’agriculteur moderne, permettant une amélioration spectaculaire de la prise de décision en temps réel, ce qui permet d’augmenter la productivité tout en réduisant les coûts et l’impact environnemental négatif.
Dans l’agriculture numérique, les données météorologiques sont introduites dans un pool de données centralisé et favorisent les décisions agricoles. La télédétection et la détection proximale sont également utilisées pour recueillir des données inestimables sur les sols et les cultures grâce à des capteurs ou des caméras hyperspectraux, multispectraux et thermiques.
L’essor de l’agriculture numérique a changé le visage de la culture des légumes en plein champ.
Un scénario typique qui s’est peu à peu effacé avec l’avènement de l’agriculture numérique est celui du tracteur solitaire et de son conducteur se frayant un chemin lentement dans les champs de l’aube au crépuscule.
Nous passerons ici en revue quelques applications où l’agriculture numérique permet d’accroître l’efficacité des opérations :
- Les systèmes GPS
- Les drones
- La télédétection
- La gestion des vergers
- La culture en serre
- Les applications robotiques en agriculture
Les tracteurs inoccupés contrôlés par GPS sont capables de fonctionner 24 heures sur 24, de labourer, de planter et de récolter tout en recueillant en continu des données géoréférencées qui permettent de mieux comprendre le développement des cultures et de suivre les changements de santé et de maturité.
L’une des solutions numériques les plus récentes pour l’agriculture en matière de collecte d’informations est le déploiement de véhicules aériens sans pilote (UAV). Cette technologie se prête particulièrement bien à la culture des champs à grande échelle.
Les drones peuvent se charger de tous les aspects de la pulvérisation des cultures, en appliquant des engrais, des nutriments, des herbicides et des pesticides sous forme liquide. La pulvérisation depuis les airs est plus rapide et extrêmement précise, ce qui permet d’atteindre des niveaux d’efficacité bien supérieurs à ceux des méthodes précédentes.
Comment la télédétection profite-t-elle aux productions agricoles et industrielles ?
La télédétection des cultures est désormais utilisée en agriculture numérique dans les champs, les vergers et les cultures viticoles.
Les outils disponibles vont des capteurs proximaux fournissant des informations précises dans un rayon de plusieurs mètres carrés de l’objet à surveiller. Pour les projets à grande échelle, les solutions numériques pour l’agriculture comprennent des drones qui peuvent couvrir des centaines d’acres jusqu’à l’imagerie satellitaire capable de couvrir des centaines d’hectares.
Chacun de ces outils de télédétection fournit des évaluations inestimables de la superficie couverte, de la biomasse des cultures, du rendement en cas de stress dû à la sécheresse, du développement phénologique et de la vigueur de la végétation. Ces informations vitales apportent des solutions numériques à l’agriculture en permettant une prise de décision rapide et efficace en matière d’irrigation, de fertilisation et de lutte contre les parasites pour les cultures. Une efficacité accrue se traduit par des pratiques plus durables, une réduction des coûts de production excédentaire et une augmentation de la production actuelle et future.
L’agriculture numérique dans la gestion des vergers
La culture fruitière a largement bénéficié des avancées de l’agriculture numérique.
Récemment, la recherche a démontré l’applicabilité de la télédétection dans la gestion des vergers. Des informations sont utilisées pour traiter des rames de données provenant de diverses plateformes.
Les méthodes varient selon l’échelle de surveillance, l’évaluation visuelle, les réseaux de capteurs, les véhicules aériens sans pilote (UAV) et la détection spectrale par satellite (SSS).
Toutes ces méthodes peuvent être utilisées pour la collecte de données relatives à des activités spécifiques de gestion des vergers (par exemple, l’évaluation de l’éclaircissement, la pulvérisation, la détection des maladies, l’estimation et la prévision du rendement) tout au long du cycle de croissance des arbres fruitiers.
Pendant de nombreuses années, l’évaluation visuelle était la seule alternative pour les producteurs traditionnels. Bien que cette méthode soit relativement précise en théorie, elle était par nature très fastidieuse et de portée limitée.
Il est désormais admis que la technologie de la télédétection est devenue un facteur important dans la fourniture de solutions numériques pour l’agriculture dans la gestion moderne des vergers, notamment en ce qui concerne l’acquisition des données.
Si la télédétection aérienne et spectrale conventionnelle par satellite a été appliquée à la gestion des vergers avec des résultats acceptables, elle a été principalement écartée en raison de sa dépendance à l’égard de conditions météorologiques idéales et des coûts élevés qu’elle implique.
La culture en serre et l’agriculture numérique vont de pair
L’un des domaines de culture où l’agriculture numérique laisse une empreinte particulière est la culture en serre, qui consiste à cultiver des fruits, des légumes et même des fleurs dans un bâtiment spécialement construit à cet effet, dont les murs et le toit sont en verre ou en plexiglas épais.
L’intérieur de la serre est exposé à la lumière du soleil pendant toute la durée du jour. Les rayons amplifiés par le verre ou le plexiglas augmentent les niveaux de photosynthèse tout en protégeant les plantes des conditions climatiques difficiles, le cas échéant. Des capteurs numériques contrôlent la température dans la serre, ainsi que les cycles d’irrigation et l’intégration des engrais et nutriments de nouvelle génération appliqués par une méthode connue sous le nom de micro-irrigation.
Non seulement la micro-irrigation nécessite très peu d’eau, mais la technologie de pointe utilisée permet de recycler plusieurs fois ce liquide de plus en plus rare et précieux, ainsi que les additifs, grâce à l’irrigation sans sol.
La culture en serre est devenue l’une des solutions numériques les plus précieuses pour la culture agricole en raison de sa capacité avérée à augmenter considérablement la production des cultures en créant des conditions climatiques optimales.
Les plantes sont cultivées à la verticale plutôt qu’à l’horizontale, ce qui permet d’obtenir des rendements par mètre cube supérieurs à ceux que l’on peut obtenir en plein champ.
L’agro-robotique sera un facteur clé de l’avenir de l’agriculture numérique
L’extension des capacités des robots du laboratoire et de la serre aux conditions extérieures est cruciale à la fois pour l’agriculture numérique et sa durabilité lorsqu’elle fonctionne dans des environnements difficiles dans des conditions difficiles.
La présence de l’IA se fera particulièrement sentir dans la culture en serre en raison des conditions d’environnement contrôlé et des propriétés de culture structurées ; il existe déjà des solutions numériques dans l’agriculture offrant des avantages significatifs, principalement pour la récolte des fruits. Les plateformes de drones géreront plusieurs tâches, comme la pulvérisation des cultures et les inspections phytosanitaires, ainsi que la supervision des flottes de robots terrestres opérant sur le terrain.
Des systèmes robotiques pour automatiser les opérations agricoles monotones
Les systèmes robotiques offrent plusieurs solutions numériques jusqu’alors irréalisables pour l’agriculture, grâce aux progrès des technologies de l’information et de la communication (TIC), notamment l’intelligence artificielle (IA).
La demande croissante d’opérations précises sur le terrain, tout en réduisant les intrants agricoles et l’impact sur l’environnement, nécessitera de combiner les plateformes robotiques avec l’IA pour, à terme, se débarrasser des équipements agricoles traditionnels, coûteux et à forte intensité de main-d’œuvre.
La présence de l’IA se fera particulièrement sentir dans la culture en serre en raison des conditions d’environnement contrôlé et des propriétés de culture structurées ; il existe déjà des solutions numériques en agriculture offrant des avantages significatifs, principalement pour la récolte des fruits.
En résumé
L’agriculture numérique se développe à pas de géant, offrant des solutions numériques pour l’agriculture en matière de télédétection, d’intelligence artificielle et de systèmes robotiques.
Des systèmes qui fourniront à la communauté agricole moderne des solutions numériques en agriculture pour produire des statistiques complètes, précises et transparentes sur les récoltes, tant au niveau national que régional, ce qui permettra d’augmenter le rendement et la qualité. La volonté de comprendre et de s’adapter aux avantages de l’agriculture numérique ne fait que commencer. De nombreux pays en développement s’appuient encore sur des méthodes traditionnelles en raison de leur disponibilité et de leur coût. Les solutions numériques, comme celles mentionnées précédemment, sont de plus en plus accessibles, abordables et précises, et continueront à transformer l’avenir de l’agriculture.