13 mai 2020
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La Digistation d’Arvalis, un concentré de technologies pour booster la recherche agronomique

La transition agroécologique de l’agriculture française contraint les agriculteurs à revoir leurs pratiques agricoles. A Villers-Saint-Christophe, dans l’Aisne, Arvalis s’appuie sur sa Digistation pour leur en proposer de nouvelles et ainsi rester performants. Afin de récolter des pommes de terre qui puissent se conserver, l’institut se mobilise pour trouver des solutions alternatives aux traitements chimiques à base de Diquat et de Chlorprophame, dorénavant interdits.
Par Antoine Samson, Publié il y a 10 mois à 07h05
Drone ©Arvalis

Trouver des solutions alternatives aux traitements chimiques

La recherche agronomique est entrée dans l’ère numérique, aussi bien pour conduire ses travaux expérimentaux nécessaires pour accompagner la transition agroécologique de l’agriculture française que pour communiquer les résultats obtenus. Les thèmes de recherche ne manquent pas. Les agriculteurs sont tous les jours de plus en plus démunis : des substances chimiques, couramment employées pour protéger leurs cultures, sont dorénavant interdites à l’emploi alors qu’aucun nouveau produit mis sur le marché n’est en mesure de les remplacer.

Pour cultiver des pommes de terre, par exemple, les planteurs ne peuvent plus employer les spécialités chimiques à base de Diquat, très fréquemment utilisées pour défaner chimiquement les parcelles, ou de Chlorprophame, utilisées pour contrôler la germination des tubercules.

Le 30 janvier dernier à Paris, des experts d’Arvalis, invités au 17ème congrès annuel de l’Union nationale des producteurs de pommes de terre (UNPT), ont montré que l’institut s’est mobilisé pour leur apporter rapidement des réponses.

Entré dans l’ère numérique (data production, télédétection, captures d’images, drones), Arvalis   mobilise son expertise pour mettre ses outils numériques au service de l’expérimentation.

Afin de trouver des alternatives aux défanants à base de Diquat, l’institut de recherche appliquée teste le défanage électrique à Villers-Saint-Christophe, sur sa Digistation, autrement dit sa station expérimentale spécialisée dans l’évaluation des apports du numérique pour les métiers de l’expérimentation.

Il s’agit de « griller » les fanes de pommes de terre en les électrocutant. Pour y parvenir, un puissant courant électrique passe directement sur les plantes via une première électrode touchant leur partie aérienne, et une seconde électrode est placée au niveau du sol pour fermer ainsi le circuit.

En traversant les feuilles et les tiges, le courant électrique fait éclater les vaisseaux des plantes, provoquant alors le dessèchement progressif de la végétation aérienne.

Le système dispose d’une alimentation stable et uniforme via une génératrice directement reliée à l’arbre moteur du tracteur.

La Digistation, un concentré de technologies

A Villers-Saint-Christophe, de nombreuses expérimentations sont mises en place sur la culture de pommes de terre. Plus de 1000 micro-parcelles sont ainsi implantées chaque année. Ces expérimentations évaluent différentes solutions alternatives pour la conduite de la culture (dont le défanage électrique décrit ci-dessus, des produits de biocontrôle contre le mildiou, des solutions de désherbage mécanique etc.) ou l’évaluation de nouvelles variétés. Toutes ces parcelles font l’objet d’observations, de comptages, de notations… auparavant effectués à l’œil nu sur chaque micro-parcelle.

Grâce aux travaux de la Digistation, ces notations sont dorénavant testées et évaluées à l’aide de d’images prises par drones, aussi bien pour compter le nombre de plantes levées, que pour évaluer le pourcentage de feuillage détruit après la mise en œuvre de techniques alternatives de défanage.

Outils de phénotypage

Un autre projet de recherche conduit par Arvalis porte sur l’évaluation des outils de phénotypage, aussi bien sur la culture de pommes de terre que sur celle de lin à destination de la production de fibre textile.

Le matériel utilisé est l’ALPHI, l’Arche Légère de PHénotypage Innovant. Ce dispositif unique en France est une arche en métal, équipée de nombreux capteurs qui s’attellent derrière un tracteur. Ce dispositif est destiné suit la croissance des plantes en fonction du climat, de leur état nutritionnel et des stress qu’elles subissent (sécheresse, excès d’humidité, alternance de périodes de froid ou le chaud etc.). Les techniciens n’ont plus besoin de mesurer, avec leur double décimètre, la surface des feuilles d’un nombre représentatif de plantes dans la parcelle d’essai !

Le matériel capte un nombre très important de données sans détruire la plante : fraction de vert, hauteur, interception lumineuse, indice foliaire, indice de végétation, …ALPHI conduit ainsi de front, plusieurs études sur des centaines micro-parcelles, et apporte simultanément une multitude de réponses précises.

Les phases de collectes d’informations et de données, particulièrement fastidieuses lorsqu’elles étaient faites manuellement, un carnet de notes en main, font dorénavant partie du passé.

En s’appuyant sur l’arche légère et sur des drones, les métiers de technicien sont dorénavant eux aussi entrés dans l’ère du numérique. Les nombreuses vidéos publiées sur les réseaux sociaux, réalisées par des techniciens fiers de montrer les missions qu’ils remplissent en se montrant aux commandes de leur drone, sont la meilleure preuve d’intérêt qu’ils portent à leur métier.

La communication scientifique à l’ère des réseaux sociaux
Les travaux de recherche pour répondre aux demandes des producteurs de pommes de terre perdraient une partie de leurs intérêts s’ils n’étaient pas diffusés auprès des intéressés. Or les agriculteurs d’aujourd’hui sont davantage connectés avec leur nouveau « couteau suisse » qu’est leur smartphone, là où leurs ainés étaient plutôt adeptes des réunions d’information du soir.
Arvalis et la Digistation de Villers-Saint-Christophe s’inscrivent dans cette mouvance en prenant soin d’utiliser tous les canaux de communication à leur portée pour faire connaître les résultats de ses travaux de recherche. Des vidéos sur Youtube sont diffusées aux agriculteurs avertis par message de leur publication. Une page Facebook, un compte twitter (que vous retrouverez facilement en recherchant @ArvalisHdF) sont également alimentés régulièrement avec les résultats obtenus. La Digistation vise ainsi à favoriser le partage d’informations et l’échange d’expériences, pour faciliter la prise en main des nouvelles solutions numériques, et stimuler leur développement.

Les outils numériques pour aider à trouver plus rapidement des solutions alternatives au CIPC


Pour trouver un traitement alternatif au CIPC (ou Chlorprophame) auparavant la plus utilisé pour contrôler la germination des pommes de terre, des essais sont mis en place chaque année sur la station expérimentale de Villers-Saint-Christophe(1).

Celle-ci dispose d’installations uniques en France pour ces tests. Il s’agit de « petites cellules de stockage » où sont évaluées chaque année, différentes méthodes ou de modalités de conservation.

Tous ces essais sont ensuite notés (niveau de germination par exemple) à intervalles de temps réguliers, après la mise en stockage. Chaque année, près de 65 000 tubercules sont ainsi observés. Les équipes techniques y consacrent plus de 160 heures de travail.
Dans le cadre des travaux conduits sur sa Digistation, Arvalis s’est fixé comme objectif d’automatiser ces notations à l’aide de techniques d’imagerie, en faisant appel à l’expertise de la société Eurocelp, pour le développement d’un outil produisant des images calibrées et une méthode pour le traitement des données permettant la classification de la germination des tubercules issus des essais. Cet outil, en cours de développement, sera testé durant le premier semestre de l’année 2020.
Dans les années à venir, l’objectif est de doubler le volume de tubercules analysés, tout en divisant par deux le temps de traitement, tout en ayant une évaluation objective de la germination.


(1)http://www.producteursdepommesdeterre.org/upload/fckeditor/UNPT_Rapport_Activite_Congres_2020_BD.pdf