Satellites Helping Farmers to Protect the Environment

In order to help farmers overcome today's difficulties, researchers have developed a new technology, named "Precision agriculture", which uses satellites.

Not only does this technology diminish the harm done to the environment but it also gives farmers the opportunity to lessen their production costs.

Using maps produced by a satellite positioning system and the data fed to the mapping software, farmers can have detailed information of their fields. Information such as the variations of the soil, the presence of bugs, disease, etc. By dividing their fields into sections, farmers can treat a particular  section's need, hence eliminating useless spraying of pesticides and herbicides, as well as helping them to avoid over fertilisation or under fertilisation.

 

                              

Les satellites pour aider les producteurs à protéger l'environnement

    Jérôme Damboise
    Centre de conservation des sols 
    et de l`eau de lèst du Canada
    mai 1999

 

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L'industrie agricole se doit d'être en constante évolution. Lorsque nos ancêtres ont commencé à s'établir, ils ne défrichaient que les terrains qui semblaient être uniformes et productifs.

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(photo:Jérôme Damboise)

Lorsqu'ils devaient faire de l'expansion, ils défrichaient d'autres petites sections de terre uniformes et ainsi de suite, de sorte que la plupart des fermes étaient composées d'un ensemble de petites sections différentes les unes des autres. Chaque petit champ était cultivé différemment selon son potentiel. De nos jours, la plupart de ces petits champs ont été consolidés en champs beaucoup plus grands pour faciliter le travail avec une machinerie plus grosse. Cette consolidation a eu pour conséquence d'augmenter la variabilité dans les champs. Puisque le producteur a très peu de moyens pour gérer séparément les sections de champs qui sont différentes, il gère chaque champ comme étant uniforme. Il peut donc facilement appliquer trop ou pas assez de fertilisants, ou autres intrants, à certains endroits du champ sans connaître l'impact sur ses rendements ou sur l'environnement. Avec la globalisation des marchés et les pressions environnementales de plus en plus grandes, le producteur doit trouver des façons d'optimiser ses rendements tout en protégeant ses ressources pour assurer la survie de son entreprise.

Afin de permettre aux producteurs de surmonter les obstacles d'aujourd'hui, plusieurs chercheurs ont développé une haute technologie de l'information nommée: "agriculture de précision". Dans ce bref article, je vous donnerai un aperçu de cette nouvelle technologie et comment elle peut aider les producteurs à être plus efficaces tout en étant plus respectueux de l'environnement.

 

Qu'est-ce que l'agriculture de précision ?

L'agriculture de précision est, plus ou moins, une nouvelle méthode de tenue de records des champs qui permet au producteur de gérer ses champs comme s'ils étaient composés d'un ensemble de petits champs, comme le faisaient nos ancêtres. Ce nouveau système de gestion des champs peut comprendre une gamme de produits électroniques comme des récepteurs, des capteurs et des régulateurs, selon les besoins de la ferme.

Le tout fonctionne grâce à la venue de deux systèmes qui sont à la base de l'agriculture de précision, soit le système de positionnement par satellites et un logiciel de cartographie ou un système d'information géographique. Le système de positionnement par satellite est rendu possible grâce à une constellation de vingt-quatre (24) satellites placés en orbite par l'armée américaine. Avec l'utilisation d'un récepteur (DGPS, Differential Global Positionning System), il est possible de capter les ondes émises par ces satellites pour déterminer sa position précise dans le champ à tout moment lors de la prise d'échantillons et de l'application de produits. Le système DGPS est comparable à une boussole mais, au lieu de s'orienter à partir des quatre points cardinaux, cette boussole électronique (capteur) utilise les satellites. Cette technologie est beaucoup plus précise qu'une boussole. Il va sans dire que le degré de précision obtenu dépend du système utilisé. Plus le système est précis, plus il est dispendieux.

Lorsque les données recueillies par le système de positionnement par satellites sont transmises au logiciel de cartographie, le producteur peut alors produire des cartes détaillées des opérations qu'il aura à effectuer ou qu'il a effectuées dans ses champs. Le système de positionnement par satellites et le logiciel de cartographie sont indispensables à l'application de l'agriculture de précision puisqu'ils permettent non seulement de se positionner mais aussi de cartographier tout ce qui est effectué dans le champ.

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(photo: Jérôme Damboise)

 

Comment peut-on protéger l'environnement avec l'agriculture de précision?

Fertilisation des cultures : En agriculture conventionnelle, même si la recommandation est de prendre au moins un échantillon du sol pour chaque section de dix acres au maximum (Bernard, G. et al, 1993), il arrive plus souvent qu'autrement que le producteur prend un seul échantillon par champ, peu importe la superficie. La principale raison de procéder ainsi est qu'il est difficile de gérer les sections individuellement avec le système actuel.

Puisque le taux d'engrais à appliquer est calculé à partir de l'analyse du sol, du besoin de la récolte et du type de sol, il y a une forte possibilité qu'il ne fertilise pas assez certaines sections du champ ou qu'il surfertilise d'autres sections. Cette surfertilisation cause non seulement une perte de rendement et de qualité mais peut aussi être une source de contamination de l'eau.

En agriculture de précision, puisque le producteur a en sa possession des cartes de rendement, il peut les utiliser pour déterminer le nombre d'échantillons requis. Par exemple, s'il y a beaucoup de variabilité dans les rendements, il prendra plus d'échantillons alors que dans les champs ou il y a peu de variabilité, il pourrait limiter le nombre d'échantillons. Idéalement, le producteur aura fait l'acquisition de cartes de sol détaillées pour les champs où il y a beaucoup de variabilité. Celles-ci pourraient expliquer certaines variations en plus d'être utilisées pour déterminer où il devrait prendre les échantillons. Elles seront également utilisées dans la planification de son programme de fertilisation.

En utilisant son système de positionnement par satellites lors de la prise d'échantillons, il est en mesure d'aller prendre ses échantillons aux endroits prédéterminés, de localiser chaque échantillon et de produire une carte de fertilité pour chaque champ. À partir des cartes de fertilité, des cartes de rendement et des cartes de sol, il peut alors mettre sur pied un programme de fertilisation plus précis. Ce programme de fertilisation tiendra compte du potentiel et de l'objectif de rendement pour chaque sous-section du champ. Il obtient alors une carte de fertilisation qu'il alimente à l'ordinateur de bord de l'applicateur d'engrais à taux variables. Cet applicateur d'engrais qui est équipé d'un système de positionnement par satellites, applique la quantité d'engrais prévue pour chaque sous-section du champ. Avec les cartes de rendement de la récolte suivante, le producteur est en mesure de faire des corrélations entre les rendements obtenus et ceux prévus. Il a donc la possibilité de mesurer ses résultats par rapport aux objectifs et apporter des corrections pour la prochaine récolte.

 

Lutte phytosanitaire

L'achat de produits phytosanitaires pour le contrôle des maladies, des insectes et des mauvaises herbes représente près de 20 % des coûts de production variables sur une ferme de pommes de terre (Gallagher, 1995). Ce coût ne représente pas les coûts pour la pulvérisation des produits. Les risques de perdre une récolte suite à une infestation d'insectes ou de maladies sont assez élevés. Pour cette raison, lorsque vient le temps d'effectuer les contrôles nécessaires, le producteur n'ose pas prendre de chance et applique les produits d'une façon quasi automatique. Il y a souvent des applications de pesticides qui n'auraient pas été nécessaires dans tous les champs ou dans toutes les sections de champ.

Pour limiter la pulvérisation inutile de pesticides, le producteur peut parcourir ses champs sur une base régulière pour faire un dépistage visuel des parasites présents. Le dépistage lui permet de constater si la présence d'insectes, de mauvaises herbes et de maladies a atteint le seuil d'intervention. Si c'est le cas, il pulvérise le champ entier avec le pesticide requis.

Depuis quelques années, certains pulvérisateurs permettent la pulvérisation simultanée de deux ou trois produits. En pulvérisant les mauvaises herbes, le producteur peut donc appliquer un insecticide aux endroits préalablement identifiés à l'aide de petits drapeaux lors du dépistage. Cette méthode d'intervention lui permet d'économiser des quantités appréciables de pesticides, de diminuer les coûts de pulvérisation et de limiter la quantité de produits dans l'environnement.

Avec l'utilisation du système de positionnement par satellites lors du dépistage, le producteur a la possibilité de produire des cartes qui situent la présence et l'importance des différents parasites. Ces cartes lui permettent de suivre la progression des niveaux d'infestation d'une année à l'autre en plus de lui permettre d'appliquer les pesticides seulement aux endroits nécessaires. Comme pour l'application d'engrais, le producteur peut produire une carte de contrôle phytosanitaire qu'il soumettra à son pulvérisateur à taux variables. Avec ces données et un système de positionnement, les pesticides sont pulvérisés seulement aux endroits identifiés sur les cartes. Les cartes phytosanitaires peuvent également être utilisées lors de l'analyse des cartes de rendement.

 

Conclusion

L'agriculture de précision offre aux producteurs l'opportunité de diminuer leurs coûts de production tout en améliorant l'environnement. Elle leur permet surtout de subdiviser leurs champs en plus petites parcelles qui se gèrent plus facilement sans qu'il y ait de divisions physiques qui empêchent d'opérer l'équipement. Je n'ai cité que deux exemples de son utilisation mais il y en a bien d'autres.

L'adaptation de cette nouvelle technologie a pris du retard au Nouveau-Brunswick pour plusieurs raisons mais une fois que les producteurs auront réalisé les bienfaits économiques et environnementaux de cette technologie, ils n'hésiteront pas à l'introduire chez eux.

 

Bibliographie

  • Bernard, G., Asiedu, S. K. et P. Boswall, éditeurs, 1993. Guide de la pomme de terre du Canada Atlantique. Comité de la pomme de terre de l'Atlantique. 45 p.
  • Gallagher, Ike, 1995. New Brunswick Farm Business Management Potato Farm Enterprise Cost Analysis, 1991-1994. New Brunswick Department of Agriculture and Rural Development. 31 p.