L’agriculture de précision : Une approche intelligente et sur mesure

L’usage des satellites, des drones et des capteurs s’étend aux pays en développement. Les agriculteurs peuvent entrevoir de meilleurs retours sur investissement et moyens d’existence.

Les drones fournissent des données précieuses et très précises qui permettent aux agriculteurs de gagner du temps et de l’argent © Neil Palmer/CIAT

Pendant des siècles, les agriculteurs ont planté et récolté en fonction d’anciens schémas saisonniers, en s’appuyant sur les savoirs traditionnels pour prévenir sécheresses et inondations. L’agriculture de précision devrait changer la donne. Les technologies intelligentes permettent en effet de gérer les fermes à partir d’un ordinateur en télécommandant, par exemple, des tracteurs équipés de GPS, en activant et désactivant à distance des systèmes d’arrosage. De même, des capteurs placés dans les champs mesurent la température et l’humidité du sol et de l’air, des drones et des satellites recueillent et analysent des données pour documenter les pratiques de culture et de fertilisation. Ces nouvelles méthodes ne remplacent pas les savoirs locaux : elles les complètent, en proposant des techniques rentables et très précises pour prédire et protéger la croissance des cultures.

Dans les pays développés, les informations en temps réel recueillies par les centres de contrôle permettent aux agriculteurs de décider quand planter, fertiliser et récolter. La technologie fournit en effet des données sur la météo, la qualité des sols et de l’air et l’évolution de leurs cultures. Par ailleurs, l’analyse des coûts et de la disponibilité des équipements et de la main-d’œuvre permet d’assurer la présence d’un nombre adéquat de personnes et de machines au bon moment. L’utilisation de véhicules aériens sans pilote (UAV), ou drones, s’est aussi rapidement accrue.  

Dans les pays ACP, cette technologie promet aussi une évolution de l’agriculture, en fournissant des données précieuses et détaillées qui font économiser du temps et de l’argent. Dans les pays en développement, où les agriculteurs font face aux aléas de la météorologie et des marchés, d’autres technologies intelligentes pourraient constituer une véritable aubaine.

L’agriculture de précision offre des outils et des données permettant d’analyser en profondeur les pratiques agricoles à l’échelle d’exploitations individuelles, de régions et de pays. Dans le cas d’une ferme, les agriculteurs et les chercheurs peuvent, grâce aux informations sur les caractéristiques des sols, des eaux et de la topographie, mieux comprendre leurs sols et leurs réactions. Ils sont armés pour choisir les pratiques et les intrants les mieux adaptés à leurs sols et cultures, ce qui augmentera la productivité. 

De petits capteurs pour de grands changements

Bien qu’ils soient de petite taille, les capteurs peuvent avoir un impact énorme. Les capteurs optiques de haute qualité, par exemple, mesurent instantanément la croissance des plantes. Ces informations, dont les données sur la fertilisation et la lutte contre les ravageurs, sont envoyées aux centres de contrôle agricoles. Pour Rolf Sommer, directeur du programme du Centre international d’agriculture tropicale (CIAT) sur les sols africains, l’agriculture intelligente et les nouvelles technologies sont très profitables aux pays africains. “Les capteurs informent en temps réel les agriculteurs des besoins des cultures – en eau, en nutriments – de manière générale. Ils fournissent aussi des données spatialement explicites en haute résolution.”

Un capteur peut être un simple smartphone : un agriculteur photographie une plante mal en point, puis reçoit des commentaires en ligne l’aidant à évaluer la situation, à définir un éventuel traitement ou la pertinence d’une intervention. Néanmoins, un capteur agricole classique est un appareil “planté” dans un champ ou fixé à un drone qui fournit une série de données et permet aux agriculteurs d’accéder rapidement à des informations spécifiques et de pratiquer une agriculture plus intelligente et rentable.

Des drones pour une agriculture de précision

Pour que des données recueillies par un drone soient fiables, elles doivent comprendre un vaste éventail d’indicateurs : biomasse, taux de chlorophylle, indice foliaire, taux d’émergence, stress hydrique, plantes manquantes, hauteur ou floraison. Les drones permettent aussi d’examiner l’indice différentiel normalisé de végétation, une méthode cartographique indiquant si une zone contient ou non de la végétation vivante verte. La surveillance par drone peut aussi alerter rapidement en cas de stress et d’atteintes à la santé des cultures grâce à des images précises et fiables facilitant l’évaluation des essais sur le terrain.

Largement employés comme outils de gestion des cultures dans les régions les plus développées, les drones restent des dispositifs hors de portée des agriculteurs de nombreux pays africains. Le CTA, qui souhaite démocratiser l’usage de cette technologie, s’efforce de favoriser l’implantation d’opérateurs de drones au Bénin, en République démocratique du Congo, au Ghana, en Tanzanie et en Ouganda. Une part importante de notre travail porte sur les TIC innovantes, explique Giacomo Rambaldi, coordonnateur senior du programme Technologies de l’information et de la communication du CTA. D’après lui, les drones représentent un énorme potentiel pour l’agriculture africaine. De même, la création d’entreprises au service des communautés agricoles pourrait profiter aux jeunes.

Le CTA s’est associé à la start-up française Airinov, fournisseur de services d’interprétation des données de télédétection, qui a réuni divers acteurs au Ghana pour présenter et étudier sa technologie. Forte de 40 salariés et d’un chiffre d’affaires de 2,5 millions d’euros en 2015, Airinov a reçu l’appui du CTA pour former sept entrepreneurs africains pendant une semaine, en mars 2017, lors de leur visite des bureaux de l’entreprise, à Paris. Cette formation leur a permis d’acquérir les compétences et l’expérience nécessaires pour ouvrir la voie à l’utilisation de drones pour une agriculture de précision dans leurs pays d’origine. “Ils sont maintenant capables de s’approprier notre technologie et d’offrir des services adaptés chez eux”, explique Hamza Rkha Chaham, en charge des affaires internationales chez Airinov. Chaque visiteur a fait l’acquisition d’un drone quadri-rotor, d’un capteur multispectral et de matériel supplémentaire, pour un montant de 5 000 € financés à 60 % par le CTA. Ils seront suivis pendant un an par Airinov. Le groupe a aussi été formé au traitement des données et au développement des entreprises.

Selon Frederick Mbuya, fondateur d’Uhurulabs en Tanzanie, les agriculteurs ont besoin de voir les drones en action pour en comprendre les avantages. “Quand il est question de drones, la réponse des agriculteurs est que ce n’est pas pour eux, que cela ne pourrait pas les aider dans leur activité”, dit-il. “Mais ce qui est génial quand ils voient un drone voler, c’est qu’ils leur trouvent immédiatement des utilisations possibles. La vue aérienne de leur ferme à 50 ou 100 mètres leur permet d’observer des détails pratiques, comme leurs clôtures ou les limites de leurs terres.”

Les capteurs transportés par les drones peuvent en effet détecter les mauvaises herbes, prévoir les rendements des cultures et mesurer le manque ou l’excès d’eau, les infestations de ravageurs et le manque de nutriments. Les agriculteurs examinent les images de leurs cultures fournies par les drones, les analysent avec le personnel technique et décident quand et où appliquer les engrais et autres intrants. Les données, exhaustives, précises et fournies en temps réel, peuvent aussi servir à déterminer les dommages aux cultures pour les assurances. Les agriculteurs voudront tout de même comparer les données avec la situation sur le terrain, mais les images des drones peuvent orienter leurs interventions.

Après l’organisation par le CTA d’une démonstration dans l’une de ses plantations d’ananas au Ghana, le directeur général de l’entreprise GROITAL Farms, Joshua Ayinbora, s’est intéressé aux possibilités offertes par les drones pour son exploitation. Il a observé la technique sur YouTube et contacté un ami travaillant dans la construction qui a fait voler son drone au-dessus de ses parcelles, ce qui a permis de repérer une attaque fongique dans certaines zones. “En observant le champ latéralement, il est difficile de voir les divers tons de vert des ananas”, explique-t-il. “En analysant les images, nous avons réalisé que certaines parcelles étaient vert foncé et d’autres vert clair.” L’équipe de GROITAL a alors inspecté les zones vert clair et découvert le problème. “Et cela nous a permis d’économiser beaucoup d’argent.”

Combler un vide juridique

Les drones ont commencé à voler dans un vide juridique, en évoluant dans un espace aérien strictement réglementé qui n’était pas complètement préparé à l’arrivée des UAV. Pour remédier à cela, le CTA travaille, depuis près de deux ans, avec plus de 500 membres d’une même communauté de pratiques issus de 82 pays. Constatant la nécessité d’une clarification de la situation, le CTA a étudié les politiques et réglementations en place et publié un document exhaustif sur la gouvernance (voir Spore 184, Réglementation, une étape indispensable). De plus, une base de données en ligne résumant les réglementations nationales sur les drones est régulièrement mise à jour.

L’Afrique du Sud a été le premier pays africain à réglementer l’utilisation des drones pour les études topographiques et les activités minières et anti-braconnage. Au fil du temps, des entreprises privées ont commencé à offrir leurs services aux agriculteurs à partir des données recueillies par des drones. Parmi les autres pays africains ayant réglementé l’utilisation des drones figurent le Botswana, le Cameroun, la Côte d'Ivoire, le Gabon, le Ghana, le Kenya, Madagascar, le Nigeria et le Rwanda.

Rendre les nouvelles technologies abordables

Les drones, les capteurs et les autres outils de l’agriculture de précision sont probablement l’avenir de l’agriculture moderne, mais cette nouvelle technologie reste encore hors de portée des petits agriculteurs des pays en développement. Pour être rentables, les drones doivent intervenir sur des superficies de 3 000 à 4 000 hectares d’agroentreprises ou de petites coopératives agricoles. Les nouvelles générations de coopératives pourraient jouer un rôle important en faveur de l’adoption des techniques de l’agriculture de précision, en permettant de surmonter les obstacles financiers rencontrés par les petits agriculteurs ruraux. “Les entreprises sont généralement très petites et les investissements initiaux élevés ; les connaissances en informatique sont insuffisantes”, explique Rolf Sommer. Avec leur force financière, les coopératives peuvent investir dans les technologies de l’agriculture intelligente et permettre à tous de profiter de ces avancées (voir aussi l’interview en ligne de Theo de Jager : S’organiser, une nécessité pour les agriculteurs).

Airinov estime également que les agriculteurs devraient se regrouper pour utiliser des drones. “Le principal objectif d’un tel regroupement est de les rendre abordables pour l’agriculteur”, déclare Hamza Rkha Chaham. “Personne ne va sur le terrain pour un hectare, il faut y aller pour survoler 20, 30, 50 hectares. Là ils peuvent faire des économies d’échelle et bénéficier des services offerts.”

Collecte de données à grande échelle 

Avec le recueil de séries de données sur leur travail par les agriculteurs africains, s’ouvrent de nouvelles possibilités de coordination et d’analyse à grande échelle. Le CGIAR travaille ainsi sur un projet de coordination des gros volumes de données qui permettra aux agriculteurs de surveiller leurs exploitations et de fournir aux scientifiques des informations sur les précipitations, l’utilisation d’engrais, les variétés cultivées et les rendements. La plateforme du CGIAR pour les gros volumes de données en agriculture sera alimentée par les anciennes et les nouvelles données des organismes de recherche, des universités et des gouvernements. Cette plateforme doit opérer de 2017 à 2022 pour mettre à profit les capacités des gros volumes de données afin d’accélérer et de renforcer l’impact de l’agriculture intelligente. 

Wendy Levy

Le Centre technique de coopération agricole et rurale (CTA) est une institution internationale conjointe des Etats du Groupe ACP (Afrique, Caraïbes, Pacifique) et de l’Union européenne (UE). Le CTA opère dans le cadre de l’Accord de Cotonou et est financé par l’UE.