Une avancée technologique améliore l’efficacité des engrais

Jul 26, 2023

L’utilisation d’images aériennes en saison et d’un système basé sur des capteurs pour gérer les besoins en azote des cultures a changé la donne.

16 mars 2023

Les prix et la disponibilité des engrais, ainsi que les préoccupations environnementales – en particulier en ce qui concerne l’azote et le phosphore – ont poussé les agriculteurs à administrer les nutriments des cultures avec une approche avare. Les producteurs veulent que chaque goutte compte.

Une telle gestion des nutriments devient encore plus cruciale avec le maïs irrigué. Mais heureusement, de nouvelles technologies révolutionnaires ont été développées au cours des deux dernières années pour augmenter l’efficacité de la fertirrigation à des niveaux jamais vus auparavant.

L'utilisation de systèmes de gestion de la fertirrigation basés sur des capteurs, tels que Sentinel Fertigation, basé au Nebraska et fondé par Jackson Stansell, a suffisamment évolué aujourd'hui pour que certains producteurs puissent réduire de près de moitié leur apport total d'azote tout en obtenant des rendements similaires.

Avec le prix des engrais, c'est un gros problème, déclare Joe Luck, ingénieur en agriculture de précision de Nebraska Extension. Au cours des quatre dernières années de recherche sur une vingtaine de champs, même par rapport aux capteurs montés sur des machines à grande hauteur traversant les champs, les systèmes basés sur des capteurs appliquant de l'azote par fertirrigation avec des pivots centraux ont réduit la consommation d'azote à 0,55 à 0,65 livre d'azote. N (appliqué comme engrais) par boisseau de maïs produit, dit Luck.

« Ce n’est pas nécessairement le taux variable qui nous a permis de faire cela », précise Luck. « Il s’agit de déterminer le moment opportun et de mesurer l’état actuel de l’azote des cultures. Nous nous concentrons souvent sur un taux prévu, ce qui est bien, mais je pense que nous obtiendrons plus d’avantages si nous planifions mieux les choses et utilisons des capteurs, car nous répondons mieux aux besoins des cultures et optimisons leur consommation.

Depuis des années, les chercheurs savent que l’apport d’éléments nutritifs à la cuillère pendant la saison est largement supérieur aux besoins d’engrais à chargement initial à l’automne ou au début de la saison de croissance, car vous n’appliquez que ce dont la plante a besoin.

La fertirrigation basée sur des capteurs ou l'application de nutriments pendant la saison utilise essentiellement la plante comme outil de surveillance pour indiquer aux producteurs quand elle a besoin de nutriments, explique Luck. « Nous pouvons désormais obtenir des images aériennes tous les deux jours, ce qui nous permet d'avoir une idée de ce à quoi ressemble le stress azoté », note-t-il.

L'utilisation de plantes comme capteurs biologiques pour indiquer à l'opérateur quand il a besoin d'azote entre V6 et R3 l'année dernière, par exemple, a donné 277 boisseaux de maïs par acre avec seulement 96 livres d'azote appliqué, explique Luck.

« Les gens sont choqués », dit-il. « Nous avons économisé jusqu'à 95 $ l'acre dans certains champs » sans renoncer au rendement. Aujourd'hui, même les districts de ressources naturelles tels que Central Platte NRD étudient les moyens par lesquels une telle technologie peut contribuer à réduire l'utilisation d'azote dans le district et à protéger la qualité des eaux souterraines.

Les recherches qui ont abouti au développement de Sentinel Fertigation se poursuivent depuis plus de 20 ans. Les premières recherches utilisaient des capteurs portatifs pour déterminer le stress azoté de plantes individuelles et ont évolué dans le cadre de ce que l'on appelle le projet SENSE.

«Pendant longtemps, l'obstacle était que cette méthode demandait beaucoup de travail», explique Luck. "Et il prenait des données ponctuelles, donc en fonction du plant de maïs que vous mesuriez, les lectures variaient un peu."

Mais en 2018, les chercheurs ont commencé à comprendre la pièce du puzzle de la télédétection, en utilisant des capteurs de drones ou des données satellitaires, qui fournissent des images multispectrales. Désormais, des vols au-dessus de la Corn Belt un jour sur deux ont permis une véritable avancée technologique.

Stansell a effectué un stage d'été en 2017 à l'Université du Nebraska, travaillant sur la gestion des besoins en azote des cultures suite à une culture de couverture de seigle grâce à une évaluation sur le terrain. La recherche a utilisé des capteurs portatifs, comme l’a mentionné Luck, et des caméras montées sur des drones.

Cette recherche a implanté l'idée de son concept chez Stansell. Ses recherches de maîtrise comprenaient le développement et la validation d'un cadre de gestion de la fertirrigation basé sur des capteurs, développé avec des contributions significatives de Brian Krienke, ancien éducateur en sols de Nebraska Extension, par le biais de recherches à la ferme.