Comme les Etats-Unis l'ont démontré, le meilleur moyen d'innovation numérique dans l'agriculture est le réseau entre agriculteurs, industriels et gouvernement. Il s'agit de faire remonter les besoins et leur trouver les solutions les plus adaptées, en évitant le piège de la réglementation.» Jérôme Cipel (chargé de la numérisation des données auprès de la Chambre d'agriculture de la Somme). Promouvoir l'agriculture de précision à grande échelle pour les grandes cultures nécessite une volonté politique, des ressources (humaines, financières et technologiques) et une organisation fluide et flexible au niveau de l'administration agricole. Faire adhérer les acteurs agricoles au «tout précis» en lieu et place de l'à-peu-près n'est pas chose aisée. Un changement culturel aussi profond doit s'opérer avec tact et s'accompagner de promesses de profit alléchantes. Prendre option pour ce type d'agriculture, c'est investir dans des technologies coûteuses. D'un point de vue purement économique, il est donc recommandé de remembrer les exploitations avant de s'y risquer. Regrouper les superficies et mutualiser les moyens pour gagner en précision et en rentabilité, tels sont les défis que doivent relever nos producteurs agricoles. Si l'intention y est, encore faut-il la faire suivre d'actes décisifs pour rendre effectif le changement ! Accompagner les agriculteurs algériens dans leurs démarches fédératives en vue de fonder des entreprises coopératives agricoles ainsi que dans leur volonté de créer (structurer) des chaînes de valeurs agricoles performantes me semble être un passage obligé. Hiérarchiser les problèmes en donnant la priorité à la résolution de ceux d'ordre organisationnel, culturel, interprofessionnel, juridique et réglementaire avant d'investir dans des technologies récentes relève du bon sens car il faut savoir que si les organisations performantes intègrent bien les technologies de pointe, les technologies aussi innovantes soient-elles ne transforment jamais les organisations défaillantes en systèmes plus performants ! Systèmes de production Si comprendre que la «taille» procure des économies d'échelle est vraiment souhaitable, saisir la complexité des systèmes de production l'est tout aussi. Il est donc tout à fait opportun de proposer une caractérisation des pratiques agricoles et de leurs impacts sur la durabilité des systèmes mis en œuvre dans les exploitations céréalières (prises comme exemples en tant que grandes cultures). Deux principes clés guident la démarche de caractérisation : • l'exploitation est vue comme un système de production, combinant productions et facteurs de production ; • l'exploitant a des raisons de faire ce qu'il fait. Le fonctionnement de l'exploitation agricole peut être considéré comme un enchaînement de prise de décisions de l'agriculteur, dans un ensemble d'atouts et de contraintes en vue d'atteindre un ou plusieurs objectifs. Le système de culture définit, au sein de l'exploitation, la cohérence avec laquelle l'agriculteur utilise ses moyens de production sur chaque parcelle pour atteindre des objectifs de production et gérer la fertilité du milieu. Le système de culture, sous-ensemble du système de production, se décompose en succession de cultures et itinéraires techniques. Il serait illusoire de penser que le système de culture parfait (impact social positif, impact nul sur l'environnement et marge nette élevée) existe. Seule l'adaptation au cas par cas est possible en hiérarchisant les priorités. C'est pourquoi l'accent sera mis sur la réalisation de fermes véritablement optimisées en veillant à une exploitation rationnelle et raisonnable de la terre et des ressources. Agriculture de précision L'agriculture de précision est un concept de gestion des parcelles agricoles, fondé sur le constat de l'existence de variabilités intra-parcellaires. Aujourd'hui, l'agriculture de précision s'applique à l'ensemble de la gestion de l'exploitation agricole dans le but d'optimiser le rendement des intrants tout en préservant les ressources. En utilisant d'une manière ciblée les surfaces agricoles, l'agriculture de précision s'appuie en fait sur : – les systèmes de proxi-détection du sol et des plantes ; – la gestion et le traitement de données géo-spatiales ; – le géo-référencement des échantillons de sol. Elle se focalise sur : – le contrôle de la population de semences et des doses de produits ; – le suivi du semis en temps réel ; – le contrôle précis des sections ; – la mesure de la vigueur de la plante et l'estimation des besoins azotés grâce aux capteurs de biomasse ; – l'application à dose variable (en vue de l'apport au plus juste de produit en fonction du potentiel du sol). Elle vise : – à l'amélioration de l'efficacité globale des exploitations ; – à l'économie des semences ; – au développement de cultures plus homogènes ; – à l'optimisation des travaux de semis, de pulvérisation, d'épandage et de travail du sol ; – à l'optimisation des intrants en apportant au bon moment et au bon endroit la juste dose d'azote pour assurer qualité et rendement ; – à l'accroissement de la productivité sur le terrain lors de la plantation, de la pulvérisation, de l'épandage ou de la récolte ; – à l'atteinte du degré de finition souhaité avec un minimum de passages et un maximum de précision ; – à l'augmentation de la rentabilité ; – à l'acquisition d'un avantage concurrentiel durable. Gestion des exploitations agricoles 1) Solutions agricoles précises L'agriculture de précision propose plusieurs solutions (issues du mariage réussi entre le numérique et la robotique) qui révolutionnent déjà le quotidien des agriculteurs. Si le numérique s'est installé depuis un certain temps dans les champs pour mieux gérer les fermes, il a été suivi récemment par une large gamme de capteurs intelligents autonomes. Placés dans ces mêmes champs et embarqués sur des engins agricoles ou sur des drones, ils optimisent les traitements grâce à une meilleure connaissance des besoins du sol et des plantes. L'agriculteur est de ce fait à même de connaître au mieux les besoins en arrosage et les besoins spatiaux en engrais ou en produits phytosanitaires pour ne traiter que les parcelles nécessaires. Cette gestion précise des besoins au quotidien, du suivi de l'état des sols et des risques repose sur la puissance et l'efficacité du traitement des données recueillies. Pour mener à bien ses tâches quotidiennes, l'agriculteur 3.0 dispose désormais d'un arsenal technologique qui va des capteurs connectés (permettant de mesurer la température de l'air, l'hygrométrie, la pluviométrie, la température du sol… et fournissant l'information météorologique et agronomique à la parcelle en temps réel) aux systèmes embarqués sur les tracteurs permettant d'optimiser les réglages des pulvérisateurs de produits phytosanitaires (réduction de l'ordre 15 à 20% des quantités épandues) en passant par les logiciels paramétrés permettant une gestion complète de l'exploitation via des solutions open source. Cette panoplie est à la base de la performance agricole ! 2) Logiciels de gestion de fermes La réussite en matière d'agriculture moderne passe par un suivi détaillé des opérations agricoles. L'application des normes de qualité toujours plus rigoureuses ainsi que la maîtrise des coûts de production toujours plus fine dans un environnement de plus en plus compétitif entraînent aujourd'hui des changements profonds au niveau de la gestion des exploitations agricoles. Le passage à la précision et l'adoption de technologies à complexité croissante rendent actuellement l'utilisation de solutions performantes absolument indispensables. La puissance des logiciels de gestion de fermes devient par la force des choses un atout majeur face aux exigences de l'agriculture contemporaine. L'application mobile de gestion de ferme offre : – une reconnaissance des cultures ; – un suivi de l'ensemencement et des applications des produits ; – des outils de collecte des données (notamment de récolte) ; – des niveaux gradués de précision ainsi que des indicateurs d'alerte (relatifs aux intervalles à respecter avant récolte) ; – des détails du champ, son historique et des inventaires divers. 3) Planification des cultures Réaliser la meilleure saison possible, tel est le souhait récurrent de chaque entrepreneur agricole ambitieux et audacieux. Or, il va sans dire que des considérations d'ordre stratégique doivent éclairer tout décideur agricole qui aspire au succès. Si la segmentation stratégique permet de découper l'activité agricole en groupes de métiers agricoles au sein même de l'entreprise et de déterminer leur poids relatif en termes de chiffre d'affaires futur, la planification stratégique quant à elle doit être faite par domaine (et par zone) pour que le succès tant espéré soit au rendez-vous lors de la récolte à venir. C'est pourquoi l'utilisation d'outils de planification (issus de plateformes logicielles de gestion agricole) se justifie amplement. Nonobstant le fait qu'ils établissent le potentiel de fertilité chimique des sols, les listes d'achat d'intrants et une budgétisation (en termes de coûts et de temps), ces puissants outils proposent : – une évaluation multicritères de l'historique des récoltes ; – une planification de la fertilité des terres agricoles ; – une planification des cultures ; – une planification des opérations de plantation et d'ensemencement ; – une planification pour une gestion optimale de l'eau ; – des «fourchettes» de précision requises pour l'atteinte des objectifs ; – des estimations précises des rendements agricoles et de la rentabilité (économique et financière). Dans une optique de gestion globale, d'autres outils de l'agriculture de précision proposent : – la mesure du NDVI(*) – les prescriptions à taux variable (pour les semences, la protection des cultures et les applications d'engrais) ; – le suivi de l'irrigation ; – le support d'imagerie. 4) Gestion spécifique au site et application à taux variable La gestion spécifique au site prend en compte les trois (03) critères suivants : 1)- l'existence d'une variabilité spatiale significative affectant le rendement des cultures ; 2)- l'identification et la quantification des causes de cette variabilité ; 3)- l'exploitation des informations obtenues par ces mesures pour modifier les pratiques culturales dans le but d'améliorer les profits ou réduire l'impact environnemental. Une étude de Cassman et Plant (1992) comparant la gestion spécifique au site et l'application uniforme de fertilisants a démontré que les bénéfices économiques dépendaient, d'une manière complexe, des trois facteurs suivants : 1)- du ratio entre le coût des fertilisants et la valeur de la récolte ; 2)- de la distribution du taux des éléments chimiques existants naturellement dans le sol ; 3)- de la réponse des cultures aux fertilisants. 5) Outils financiers De la comparaison des dépenses réelles aux budgets prévus à l'établissement des états financiers des exploitations en passant par le calcul des coûts par unité de production, les possibilités de ces outils sont tout à fait remarquables. La rentabilité y est suivie de façon précise et les données sont prises en vue de créer des cartes de profits à même de fournir les résultats financiers de l'année en cours, champ par champ et culture par culture. En entrant les transactions dans le registre de compte interactif et en consultant rapidement les profits et pertes par domaine, il est possible de voir où il faut apporter les changements qui s'imposent à mesure que les améliorations se réalisent et s'enchaînent année après année. Amélioration des performances agricoles 1) Préparation du terrain agricole A) Solution de préparation du terrain agricole Les solutions de préparation des terres entièrement intégrées permettent un bon développement racinaire en créant une structure de sol favorable à la croissance. En effet, le travail du sol, les applications anhydres et les cartes de préconisation personnalisées aident les agriculteurs à contrôler de façon précise les engrais et à améliorer les opérations de labour. Les rendements agricoles et la productivité agricole globale s'en trouvent alors grandement améliorés. De plus, les systèmes de cartographie de bureau, de tenue de dossiers sur le terrain et de comptabilité de caisse forment des solutions assez complètes (en ligne et mobiles) pour les exploitations agricoles. Elles permettent de gérer aisément tous les enregistrements de terrain via la création de rapports de tâches (de terrain). La plupart des activités de terrain sont générées automatiquement à partir des données d'agriculture de précision qui incluent entre autres : – les variétés de semences / type de batteries de trieurs alvéolaires choisi ; – les mélanges en cuve ; – les pesticides à usage restreint ; – les utilisations d'engrais ; – les données de récolte ; – le suivi du stockage du grain. B) Solution de formation de terrain Pour les producteurs ou entrepreneurs en terrassement, des solutions de formation de terrain et de nivellement terrestre sont susceptibles de les aider à réparer les zones sous-productives tout en contrôlant le coût des travaux et en minimisant les perturbations causées à la couche arable. Elles intègrent les fonctionnalités suivantes : – nivellement des champs avec des plans simples ou multiples (personnalisés ou avec plusieurs charnières) ; – égouttage dans n'importe quelle direction en favorisant les itinéraires linéaires à l'instar des fossés ou des systèmes de drainage existants ; – conceptions de talus variables et multidirectionnelles pour optimiser l'irrigation des sillons ; – conception individuelle de chaque section et création de lignes de section ; – simulations 3D (génération de plusieurs variantes de conception pour le champ par rapport à la topographie d'origine) ; – production des estimations et des rapports de coupe / remplissage 2D. 2) Contrôle des intrants agricoles Le système dynamique de contrôle des intrants (activant des vannes de régulation) est nécessaire pour les opérations de plantation et de gestion des éléments nutritifs et des parasites. Fonctionnant à vitesse d'avancement constante, ce système de contrôle des flux et des applications (à débit variable) permet une modulation de dose (évaluation exacte de dose et gestion précise des intrants) ainsi qu'un arrêt automatique de l'application des produits lorsque nécessaire. Il s'ensuit une économie substantielle lors des opérations d'ensemencement, d'application de produits chimiques et d'épandage des engrais (granulaires ou liquides). A) Système de détection des cultures Le système de détection de récolte permet de gérer de manière efficace et précise les intrants. Le système utilise des capteurs optiques pour apprécier la vigueur des cultures, estimer l'état de santé des plantes et quantifier leurs besoins. Tenant compte de la variabilité du champ, il crée une prescription ciblée pour appliquer la bonne quantité d'engrais, au bon endroit et au bon moment à l'aide de pulvérisateurs / épandeurs. B) Capteurs manuels Ces capteurs manuels évaluent d'une manière fiable : – le pH de l'eau ; – la résistance à la pénétration ; – la conductivité électrique (ECa) ; – la teneur en eau volumique. C) Système de pulvérisation ponctuelle Le système de pulvérisation ponctuelle est une solution efficace pour contrôler efficacement les mauvaises herbes notamment dans les zones où les celles-ci poussent par intermittence. Ce système détecte si une mauvaise herbe est présente et signale à une buse de fournir une quantité précise de pulvérisation chimique uniquement sur l'herbe et non sur le sol nu. 3) Suivi du rendement Il s'agit de comparer la performance de différentes variétés de semences au niveau d'une ferme pilote et d'établir un programme de sélection des semences en fonction des données de rendement sur plusieurs années. Surveillance du rendement sur le terrain Cette opération consiste à : – surveiller (par cartographie) en temps réel les données inscrites sur la carte de rendement ainsi que l'indice d'humidité des cultures durant la récolte ; – identifier les zones à hautes et basses performances ; – améliorer la précision des calculs de rendement par un ajustement automatique de la largeur de coupe ; – comparer la quantité de grain récoltée aux données réelles des chargements; – décider si le grain doit être stocké en l'état ou séché en fonction de la teneur en humidité ; – évaluer les pertes lors du transport et du stockage ; – générer les rapports de gestion.
Fertigation et hydraulique agricole 1) Irrigation de précision Les solutions d'irrigation de haute précision (issues des technologies d'irrigation et de précision) permettent d'appliquer la bonne quantité d'eau, de fertigation ou d'effluent au bon endroit en fonction des équipements de pompage et des besoins. Il en découle une utilisation rationnelle des ressources en eau, une amélioration de la qualité et un accroissement des rendements. Ces solutions utilisent des pivots à débit variable, c'est-à-dire équipés d'un système de buses individuelles guidé par GPS. Elles fournissent, conformément au plan d'irrigation, une distribution d'eau précise et uniforme à la culture tout au long de son cycle de vie. Elles sont gérées en temps réel et à distance à l'aide d'applications mobiles. Ces dernières intègrent différentes situations (nature des champs et type de cultures) grâce à des fonctionnalités dédiées. L'irrigation à débit variable traditionnel Variable rate irrigation (VRI) peut être utilisée par des pivots avec une pompe à entraînement à fréquence variable (VFD) ou à entraînement à vitesse variable (VSD). Ces pompes fournissent le débit optimal et la pression requise au pivot pour s'adapter aux différentes profondeurs d'application. 2) Contrôle de niveau, nivellement et drainage Des systèmes de contrôle en 3D simples d'utilisation, entièrement évolutifs et suffisamment flexibles (pour répondre à un large éventail d'exigences) sont vivement recommandés pour rationaliser les opérations de drainage. A) Relevé topographique La réalisation du relevé topographique d'un champ s'avère nécessaire eu égard à la gestion du nivellement et au drainage (des champs). L'atteinte du plus haut niveau de précision d'une image d'un champ est rendue possible grâce à l'utilisation de données topographiques de haute qualité (indispensables pour créer un design précis et équilibré). Pour de futurs projets de gestion de maintenance ou de drainage, le traçage des contours réels des nouveaux champs peut s'avérer être très utile. B) Nivellement et formage Déplacer deux fois la terre quand une fois suffit est un non-sens économique. Par contre, achever un travail en un temps réduit (sans aucun retard) et faire en sorte qu'il soit bien fait dès la première fois (sans aucune surprise) c'est atteindre le Graal. Exécuter les opérations de nivellement et de formage sous ces deux conditions suppose un contrôle de niveau avec une précision verticale maximale. L'amélioration de la productivité (à qualité égale) nécessite une nouvelle norme temporelle de fonctionnement avec des opérations «in-field» (sur champ) continues. Ce progrès n'est rendu possible que par l'utilisation de systèmes qui rationalisent les trois étapes (arpentage, conception et nivellement) propres aux projets de nivellement de terrain. C) Logiciels de conception de surface Pour gérer efficacement les écoulements et les flux, on utilise des outils flexibles et paramétrés de conception de surface. La méthode consiste à créer des plans de nivellement, de drainage et d'irrigation qui optimisent la surface du champ. Une surface de champ optimale est obtenue à l'aide de paramètres de conception bien ajustés. Il s'agit en fait d'assurer un équilibre entre, d'une part, les bonnes pratiques agricoles et, d'autre part, les exigences de déplacement de l'eau et les coûts de terrassement. Des solutions qui assurent à la fois le bon drainage des champs et l'augmentation du rendement des cultures ont été conçues et sont opérationnelles. Elles contribuent de manière satisfaisante au placement optimal des drains lors de projets de gestion des eaux de drainage (de surface et souterraines). Le travail d'optimisation consiste à superposer différentes couches (de rendement ou de types de sol) de sorte à visualiser le champ selon diverses perspectives. D) Dimensionnement automatique des tuyaux Des solutions logicielles ont été élaborées pour concevoir rapidement et efficacement des systèmes de drainage optimaux. Grâce au paramétrage et aux simulations informatiques, elles calculent les dimensions optimales de tous les tuyaux du réseau et génèrent des estimations en termes de coût total en rapport avec l'ensemble des travaux à effectuer, des équipements hydrauliques à acquérir et du matériel à avoir pour mener à bien le projet de drainage. Attention ! Lors de la conception de système de drainage agricole, il faut veiller : – au positionnement correct des levées d'irrigation à partir des données topographiques ; – aux espacements latéraux parallèles et aux lignes de drainage ; – aux ajustements de conception basés sur le profil vertical et à la direction de la sortie de l'eau ; – à la circulation correcte des conduites de drainage ; – à l'écoulement et aux lignes d'affluent pour faciliter le suivi des débits naturels d'eau de surface. GPS agricole 1) Système de guidage Le guidage automatique de précision est : – une solution de géolocalisation basée sur la technologie de positionnement (guidage utilisant le GPS) ; – une technologie de compensation de terrain qui oriente le véhicule agricole avec une précision accrue lors de la conduite sur des terrains difficiles (en pente ou accidentés) ; – un système de guidage hydraulique assisté et automatisé (Autopilot) qui permet aux véhicules agricoles de se maintenir sur une trajectoire rectiligne tout en laissant au conducteur le soin de se concentrer sur d'autres tâches agricoles ; – un système de contrôle équipé de capteurs et de caméras qui aide à guider avec précision le tracteur et / ou l'outil agricole sur n'importe quel terrain de façon passive (surveille et corrige la position de l'outil en déplaçant le tracteur) ou de façon active (maintient le tracteur et l'outil sur la même ligne de guidage) ; – un système doté d'une fermeture en bout de rang. 2) Avantages du système Ils sont au nombre de sept (07) : – obtention de sillons parfaitement parallèles ; – minimisation des sauts (de rangées ou sillons) et des chevauchements ; – élimination des doubles applications de semences dans les tournières ; – développement de cultures plus homogènes ; – économie d'importantes quantités de semences et d'engrais ; – maximisation la productivité agricole ; – amélioration de la rentabilité des exploitations. 3) Système de correction Les systèmes de correction pour le guidage sont constitués de radios, récepteurs et stations de base. A) Radios Les radios externes et intégrées fournissent des corrections très précises et reproductibles pour les applications agricoles de précision. Avec leurs larges gammes de fréquences, capacités de transmission et robustesse, elles offrent des performances fiables dans les conditions les plus exigeantes. – Radios externes Les radios externes offrent une plus grande sensibilité de réception (atteinte d'une plus grande portée). – Radios intégrées Les radios intégrées sont constituées d'une antenne radio intégrée au récepteur ou à l'afficheur dans une seule unité. Ces radios reçoivent les corrections transmises par les stations de base. B) Récepteurs Les récepteurs portables prennent en charge une variété de corrections en temps réel pour une précision reproductible d'année en année. C) Stations de base Les stations de base sont conçues pour un fonctionnement simple et fiable dans le cadre d'un réseau ou en tant que station de base mobile unique pour une utilisation à la ferme. 4) Services de correction pour les applications agricoles Sachant que les exigences de précision de chaque agriculteur sont différentes, des solutions de services de positionnement (notamment par voie satellite) sont actuellement fournies (par des opérateurs) pour des cultures qui nécessitent une haute précision (inférieure à 2,5 cm) jusqu'à celles qui ne requièrent qu'une précision inférieure à un mètre.
