Ag 4.0 en action : Mesures en temps réel et irrigation optimisée

Ag 4.0 en action : Mesures en temps réel et irrigation optimisée

"Comme nous le disons en Hollande, mesurer c'est savoir", déclare Olivier Begerem, cofondateur de 2Grow, avec un sourire complice. "Dans l'horticulture, il y a encore trop de choses qui se font sur la base d'hypothèses, trop d'erreurs qui sont commises. Nous pensons qu'il est temps d'arrêter de supposer et de commencer à mesurer.

En effet, mesurer, c'est l'essence même de 2Grow. Née d'expériences menées à l'université de Gand, en Belgique, son idée sous-jacente est commune à la plupart des entreprises Ag 4.0: une volonté de dépasser les anciens essais et erreurs, les mesures manuelles et les hypothèses, pour aller 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 un kaléidoscope de nouvelles perspectives. C'est un peu comme si un entraîneur sportif moderne avait soudain accès aux données biométriques en temps réel d'un athlète d'élite, ce qui lui permettrait de mettre en place un programme de développement ultra-personnalisé.

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

Aqua4D partageant des valeurs similaires en matière d'efficacité horticole - en particulier en ce qui concerne l'optimisation de l'irrigation, 2Grow a souhaité avoir la possibilité de mesurer les effets de ce traitement de l'eau innovant en temps réel.

Une première étude collaborative a eu lieu à Bioverbeek BV entre avril et août 2019 sur des 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 exact 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 voyant exactement comment une plante réagit à chaque action dans la serre, la croissance peut être optimisée 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 qu'il faut 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 utilisant 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 permettraient-elles de reproduire ces résultats longitudinaux ?

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

Résultats

À l'aide de mesures du diamètre des tiges et du flux de sève, l'expérience a permis, pendant quatre mois, de compiler des données jour par jour et minute par minute 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 que nous avons commencé à prendre des mesures", explique M. Begerem. "Aujourd'hui, après quatre mois de mesures, nous continuons à observer les mêmes effets.

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

1. Croissance plus importante du diamètre
2. Moins de variation journalière du diamètre de la tige
3. Restauration anticipée des réserves internes

Constat #1 : Croissance plus importante du diamètre des tiges dans les plantes traitées par Aqua4D

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

Lorsque la ligne passe en dessous de 0, cela signifie qu'il y a un rétrécissement, causé par un mode de croissance trop génératif/stressant.

"La dernière option peut être bénéfique pour la production à court terme (la plante consacre son énergie à la reproduction/aux fruits), mais elle entraînera un affaiblissement de la plante et coûtera en fait la production à long terme", explique M. Begerem.

 On constate que les plantes irriguées par Aqua4D ont besoin de puiser moins dans leurs réserves pour leur transpiration et leurs activités quotidiennes. Cela signifie qu'elles ont un meilleur système racinaire ou qu'elles sont capables d'absorber l'eau plus facilement - deux choses qu'il a été prouvé que le système Aqua4D favorise. Dans les plantes traitées par Aqua4D, nous pouvons conclure que la plante a plus de réserves/énergie en excès qui peut aller vers les fruits plutôt que vers les zones vertes telles que les feuilles ou la tige. "Il est logique que ce surplus d'énergie soit consacré aux fruits plutôt qu'à la croissance, ce qui se traduit par des rendements plus élevés", explique M. Begerem.

Résultat #2. Moins de variation journalière du diamètre des tiges dans les plantes traitées par Aqua4D

La variation dont il est question ici est 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 est stressée car elle doit travailler plus dur et puiser dans ses réserves internes pour soutenir ses activités.

On constate ici que les plantes traitées (en bleu) présentent moins de variations, et qu'elles n'ont donc pas besoin de travailler autant pendant la journée que les plantes non traitées (en vert).

Cela correspond aux résultats montrant que l'irrigation avec Aqua4D entraîne moins de stress chez les plantes et un meilleur comportement des plantes en général.

Constatation n° 3. Rétablissement anticipé des réserves internes 

Les moyennes des performances journalières montrent que la plante non traitée a en fait une performance plutôt négative dans l'ensemble, alors que la plante traitée peut vraiment remplir ses réserves et voir une plus grande croissance au cours de la journée. Le graphique de droite représente un mode de croissance plus végétatif, tandis que celui de gauche représente un mode de croissance plus typiquement génératif.

"Le moment de la journée est important à noter ici, explique Begerem. "Les plantes traitées se rétablissent beaucoup plus rapidement le soir (à la mi-journée) que les plantes non traitées (vers 16 heures). Il en va de même pour la fin de la journée - les plantes non traitées rétrécissent davantage vers la fin de la journée, alors que les plantes traitées par Aqua4D continuent à remplir leurs cellules. C'est important car la croissance végétative est plus importante et la capacité de stress beaucoup plus grande. Encore une fois, ceci est en accord avec les résultats précédents qui montrent que les plantes ont une croissance plus stable lorsqu'elles sont irriguées par le système Aqua4D.

Conclusion

2Grow a mesuré plusieurs installations Aqua4D en France et aux Pays-Bas, avec des résultats similaires à chaque fois. Cela confirme également les conclusions de précédentes études académiques à travers le monde (dont un recueil est disponible ici). Entre-temps, des études de flux de sève dans des vergers californiens qui observent 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.
• Avoir une meilleure récupération vers le soir
• sont moins stressés.
• Poursuivre la croissance végétative.

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

Olivier Begerem, de 2Grow, est tout aussi optimiste quant aux résultats et à la portée des nouvelles technologies agricoles : "Sans mesure, nous ne savons pas vraiment comment la plante réagit à toutes les conditions extérieures - c'est ce que nous voulons changer grâce au retour d'information en temps réel. Les outils de ce type ne feront que gagner en importance à l'avenir, en particulier lorsque nous penserons aux serres autonomes."

En savoir plus :

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

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