Ag 4.0 en action : mesures en temps réel dans les cultures et irrigation optimisée

Ag 4.0 en action : mesures en temps réel dans les cultures et irrigation optimisée

« Comme on dit en Hollande, mesurer, c'est savoir », déclare Olivier Begerem, cofondateurde 2Grow, avec un sourire entendu. « Dans le domaine de l'horticulture, trop de choses sont encore faites sur la base d'hypothèses, trop d'erreurs sont encore commises. À notre avis, il est temps d'arrêter de supposer et de commencer à mesurer. »

En effet, la mesure est au cœur même de l'activité de 2Grow. Née d'expériences menées à l'université de Gand en Belgique, leur idée de base est commune à la plupart des entreprises Ag 4.0: la volonté de dépasser les méthodes traditionnelles d'essais et d'erreurs, les mesures manuelles et les hypothèses, pour s'orienter vers l'ultra-efficacité, les capteurs et le big data.

Pour un cultivateur, il est essentiel de comprendre les différentes étapes du développement d'une plante, et ces nouvelles mesures en temps réel offrent une multitude de nouvelles informations. C'est comme si un entraîneur sportif moderne avait soudainement accès aux données biométriques en temps réel d'un athlète d'élite, ce qui lui permettrait de mettre en place un programme d'entraînement ultra-personnalisé.

C'est ce que propose 2Grow : « un retour d'information en temps réel sur la plante elle-même à l'aide d'un outil de mesure objectif et continu ». Cette technologie fournit des informations précieuses sur la façon dont la plante se sent réellement et réagit à toutes les actions menées dans la serre. L'entreprise a connu une croissance rapide et travaille aujourd'hui avec plus de 100 producteurs aux Pays-Bas, dont des leaders mondiaux tels que Delphy.

Aqua4D partageant les mêmes valeurs en matière d'efficacité horticole, notamment en ce qui concerne l'optimisation de l'irrigation, 2Grow était impatient de pouvoir mesurer les effets de ce traitement innovant de l'eau en temps réel.

Une première étude collaborative a été menée chez Bioverbeek BV entre avril et août 2019 sur les cultures de poivrons biologiques.

Méthode

La technologie 2Grow utilise deux types de capteurs, l'un pour mesurer le flux de sève et l'autre pour mesurer le diamètre des tiges. « Chaque action a une influence sur la plante qui ne peut normalement pas être mesurée au moment précis où elle se produit », explique Maxime Dedecker, de 2Grow. « Grâce à ces capteurs, il est possible de suivre avec précision les réactions de la plante aux changements environnementaux (irrigation, température, etc.) ou à des actions telles que la taille ou la récolte. »

En observant précisément comment une plante réagit à chaque action dans la serre, il est possible d'optimiser la croissance et le cultivateur peut réagir de manière appropriée et aussi rapidement que possible en fonction des besoins réels de la plante.

Dans le cas de l'irrigation, cela signifie veiller à ce que le sol ou le substrat reste dans des conditions d'humidité optimales, ce qui peut avoir d'énormes répercussions. Des études antérieures portant sur la technologie de pointe d'Aqua4D ont montré que l'irrigation à l'aide de ce système peut entraîner des rendements plus élevés, des économies d'eau et une meilleure croissance des plantes. Ces mesures en temps réel reproduiraient-elles ces résultats longitudinaux ?

L'étude 2Grow / Aqua4D a été supervisée par Olivier Begerem et Maxime Dedecker de 2Grow, ainsi que par Raymond Lescrauwaet, expert chez Aqua4D . L'expérience a été menée sur deux parcelles identiques adjacentes : l'une avec des plantes traitées par Aqua4D, et l'autre servant de contrôle.

Résultats

À l'aide de mesures du diamètre des tiges et du flux de sève, l'expérience a compilé pendant quatre mois des données quotidiennes et minutées sur la façon dont la plante réagissait à l'irrigation avec de l'eau traitée par Aqua4D. « Grâce à notre outil, nous avons pu constater les effets du système Aqua4D dès le début des mesures », explique M. Begerem. « Après quatre mois de mesures, nous continuons à observer les mêmes effets. »

2Grow a divisé les résultats d'Aqua4D en trois segments :

1. Croissance du diamètre
2. Moins de variation quotidienne du diamètre des tiges
3. Restauration anticipée des réserves internes

Conclusion n° 1 : augmentation du diamètre des tiges chez les plantes traitées avec Aqua4D

La croissance quotidienne du diamètre de la tige donne une idée de l'endroit où la plante concentre son énergie et ses réserves. Lorsque la croissance quotidienne de la tige se rapproche de la ligne 0, cela signifie que toute l'énergie de la plante est consacrée aux fruits et qu'elle en a juste assez pour son entretien.

Lorsque la ligne passe sous 0, cela signifie qu'il y a un rétrécissement, causé par une croissance trop générative/stressante.

« La dernière option peut être bénéfique pour la production à court terme (la plante consacre son énergie à la reproduction/aux fruits), mais elle affaiblira la plante et aura en réalité un coût sur la production à long terme », explique Begerem.

 Nous pouvons constater que les plantes irriguées par Aqua4D ont besoin de puiser moins dans leurs réserves pour leur transpiration et leurs activités quotidiennes. Cela signifie soit qu'elles ont un meilleur système racinaire, soit qu'elles sont capables d'absorber l'eau plus facilement – deux choses que le système Aqua-4D s'est avéré favoriser. Dans le cas des plantes traitées par Aqua4D, nous pouvons conclure que la plante dispose de réserves/d'énergie supplémentaires qui peuvent être consacrées aux fruits plutôt qu'aux parties vertes telles que les feuilles ou la tige. « Il est logique que cet excédent d'énergie soit consacré aux fruits plutôt qu'à la croissance, ce qui se traduit par des rendements plus élevés », explique M. Begerem.

Conclusion n° 2. Moins de variations quotidiennes du diamètre des tiges chez les plantes traitées par Aqua4D.

La variation mentionnée ici correspond à la différence entre le point le plus épais et le point le plus fin du diamètre de la tige. Plus la variation est importante, plus la plante subit de stress, car elle doit fournir plus d'efforts et puiser davantage dans ses réserves internes pour soutenir ses activités.

Nous pouvons voir ici que les plantes traitées (en bleu) présentent moins de variations, elles n'ont donc pas besoin de travailler aussi dur pendant la journée que les plantes non traitées (en vert).

Cela correspond aux conclusions montrant que l'irrigation avec Aqua4D réduit le stress des plantes et améliore leur comportement général.

Constat n° 3. Restauration anticipée des réserves internes 

Les moyennes quotidiennes montrent que la plante non traitée affiche globalement des performances plutôt négatives, tandis que la plante traitée peut réellement remplir ses réserves et connaître une croissance plus importante au cours de la journée. Le graphique de droite représente un mode de croissance plus végétatif, tandis que celui de gauche correspond à un mode de croissance plus génératif.

« L'heure de la journée est un élément important à noter ici, explique Begerem. Les plantes traitées peuvent se remettre de la soirée (à midi) beaucoup plus rapidement que les plantes non traitées (vers 16 heures). » Il en va de même pour la fin de la journée : les plantes non traitées continuent de rétrécir vers la fin de la journée, tandis que celles traitées avec Aqua4D continuent de remplir leurs cellules. Ceci est important, car cela se traduit par une croissance végétative plus importante et une capacité de résistance au stress beaucoup plus élevée. Encore une fois, cela correspond aux conclusions précédentes qui montrent que les plantes connaissent une croissance plus stable lorsqu'elles sont irriguées par le système Aqua4D.

Conclusion

2Grow a mesuré diverses installations Aqua4D en France et aux Pays-Bas, avec des résultats similaires observés à chaque fois. Cela confirme également les conclusions d'études universitaires précédentes menées à travers le monde (dont un résumé est disponible ici). Parallèlement, des études sur le flux de sève dans les vergers californiens ont observé le même comportement. Les résultats seront publiés fin 2019.

Sur la base de toutes les mesures recueillies, 2Grow a conclu que les plantes traitées avec Aqua4D :

• Peut absorber l'eau plus facilement.
• Récupérez mieux en fin de journée
• Sont moins stressés.
• Cultivez davantage de manière végétative.

Raymond Lescrauwaet, expert basé à Hilversum, travaille avec le système Aqua4D depuis de nombreuses années : « Il m'apparaît clairement que cette technologie innovante peut apporter une grande valeur ajoutée aux meilleurs producteurs de plantes et de légumes. » Il ajoute que le potentiel de l'Agriculture 4.0 lié à la combinaison de ces technologies est énorme : « En surveillant la culture à l'aide des capteurs végétaux 2Grow, les producteurs peuvent maximiser les avantages d'Aqua4D en termes de qualité et de rendement. Aqua4D fait la différence entre des pneus de bonne et de mauvaise qualité pour une voiture, tandis que 2Grow offre un tableau de bord complet pour surveiller tous les paramètres. »

Olivier Begerem, de 2Grow, est tout aussi optimiste quant aux résultats obtenus et au potentiel des nouvelles technologies agricoles : « Sans mesures, nous ne savons pas réellement comment la plante réagit à toutes les conditions extérieures. C'est ce que nous voulons changer grâce au retour d'information en temps réel. Des outils comme ceux-ci ne feront que gagner en importance à l'avenir, en particulier dans le domaine des serres autonomes. »

En savoir plus :

Aqua4D & 2Grow, en partenariat avec Delphy Agriconsult, présenteront ces résultats et bien d'autres lors d'une série de séminaires qui se tiendront aux Pays-Bas en septembre. Pour plus d'informations, rendez-vous sur : http://www.lescrauwaet.com/Programma-info/

2Grow : http://2grow.earth/en/ | Aqua4D : https://aqua4d-irrigation.com/solutions/