L’agriculture de précision est une façon de cultiver qui traite une parcelle comme une multitude de petites zones plutôt que comme un bloc uniforme. Elle mesure comment le sol, l’eau, la croissance de la culture et le rendement varient d’un endroit à l’autre de la parcelle, puis ajuste les semences, les engrais, l’eau et les traitements à chaque zone. L’objectif est simple à énoncer : mettre chaque intrant là où il sert, dans la quantité dont cet endroit a réellement besoin.

Ce qui la rend praticable aujourd’hui, c’est un ensemble de technologies que les agriculteurs ont ajoutées pièce par pièce depuis les années 1990 : le positionnement par satellite, les capteurs de rendement, l’imagerie aérienne, les capteurs au champ et les logiciels qui relient toutes ces mesures. Une partie coûte cher et est intégrée aux grosses machines. Une autre coûte moins qu’un train de pneus de tracteur. Les éléments qui se révèlent rentables dépendent surtout de l’hétérogénéité de vos parcelles, et c’est ce que la suite de cet article vous aide à évaluer.

L’essentiel

  • L’agriculture de précision gère la variabilité à l’intérieur d’une parcelle : la mesurer, la cartographier, puis adapter les intrants en conséquence.
  • Les technologies clés sont le positionnement par satellite, la mesure (capteurs de rendement, imagerie, capteurs de sol et météo) et la modulation de dose sur les machines.
  • Les petites exploitations peuvent commencer avec des outils peu coûteux, comme l’imagerie satellite gratuite, l’échantillonnage de sol par zone et les capteurs sans fil au champ.
  • Les logiciels transforment les mesures en décisions, et il en existe trois familles : l’enregistrement des pratiques, les outils de préconisation et d’imagerie, et la surveillance en direct.

Quelles technologies utilise l’agriculture de précision ?

On peut raisonner en trois couches : savoir où l’on est, savoir ce qu’il y a, et agir différemment selon les endroits.

Le positionnement vient en premier. Un récepteur GNSS (système mondial de navigation par satellite, la famille qui comprend le GPS et Galileo) installé sur le tracteur enregistre l’emplacement de chaque passage. Seul, un récepteur est précis à quelques mètres près, ce qui ne suffit pas pour rouler entre les rangs d’une culture. La correction RTK (cinématique en temps réel), fournie par une station de base sur l’exploitation ou par un réseau de correction, ramène cette précision à environ un ou deux centimètres. C’est ce niveau de précision qu’utilise l’autoguidage pour tracer des passages droits et parallèles, sans manques ni recouvrements. Le Service de recherche économique de l’USDA indique que l’autoguidage était utilisé par 70 % des grandes exploitations en productions végétales aux États-Unis en 2023, contre moins de 10 % au début des années 2000.

La mesure constitue la deuxième couche. Un capteur de rendement monté sur une moissonneuse-batteuse mesure le flux de grain chaque seconde et associe chaque mesure à une position : après la récolte, vous obtenez une carte de rendement qui montre quelles parties de la parcelle ont bien produit et lesquelles non. L’imagerie satellite et par drone apporte un regard en cours de saison. L’indice le plus courant, le NDVI (indice de végétation par différence normalisée), compare la lumière proche infrarouge et la lumière rouge réfléchies par la culture. Un feuillage dense et sain réfléchit beaucoup de proche infrarouge et absorbe le rouge : les zones clairsemées ou stressées ressortent donc sur la carte, souvent avant d’être visibles depuis le bord du champ. L’échantillonnage de sol par grille ou par zone, la cartographie de la conductivité du sol et les capteurs au champ pour l’humidité, la température et la pluviométrie renseignent sur ce qui se passe sous les plantes et autour d’elles.

L’action constitue la troisième couche. La technologie de modulation de dose (VRT) permet à un semoir, un épandeur ou un pulvérisateur de changer de dose en avançant, en suivant une carte de préconisation construite à partir des deux premières couches. La coupure de tronçons coupe individuellement les tronçons de rampe ou les rangs du semoir au-dessus d’une surface déjà couverte, comme les fourrières et les pointes dans les coins irréguliers des parcelles.

Pour voir comment les couches se combinent, prenons une parcelle de blé de 40 hectares. Les chiffres ci-dessous sont un exemple, pas une recommandation. Cinq années de cartes de rendement montrent une butte sableuse de 10 hectares au rendement toujours faible, et une bande basse de 8 hectares, aux terres plus lourdes, qui donne les meilleurs rendements. Un agronome propose moins d’azote sur la butte, où la culture ne peut pas l’utiliser, et un peu plus sur les bonnes terres.

Zone Surface Dose uniforme Dose modulée
Butte sableuse 10 ha 160 kg N/ha (1 600 kg) 120 kg N/ha (1 200 kg)
Reste de la parcelle 22 ha 160 kg N/ha (3 520 kg) 160 kg N/ha (3 520 kg)
Terres basses et lourdes 8 ha 160 kg N/ha (1 280 kg) 180 kg N/ha (1 440 kg)
Total 40 ha 6 400 kg 6 160 kg

L’économie totale n’est ici que de 240 kg, soit environ 4 %. Le changement le plus important tient à l’endroit où finit l’azote : 400 kg de moins sur un sol qui l’aurait perdu, et 160 kg de plus là où la culture peut le transformer en grain.

Les outils d’agriculture de précision pour les petites exploitations

L’image habituelle de l’agriculture de précision, c’est une grosse moissonneuse-batteuse avec un écran en cabine. Beaucoup d’outils utiles sont plus petits et moins chers, et certains sont gratuits. Le tableau ci-dessous présente des points d’entrée courants, classés à peu près par coût.

Outil Ce qu’il vous apprend Effort pour démarrer
Imagerie satellite gratuite (par exemple Sentinel-2, de l’UE) La vigueur de la culture sur chaque parcelle, à quelques jours d’intervalle par ciel dégagé Faible : une visionneuse ou une application gratuite
Application d’observation au champ avec GPS sur téléphone Position exacte des adventices, des ravageurs, des zones humides et des dégâts Faible
Échantillonnage de sol par zone Écarts de nutriments et de pH entre les parties d’une parcelle Modéré : frais de laboratoire par échantillon
Capteurs de sol et météo sans fil Humidité, température du sol et pluviométrie, mesurées en continu Modéré : des capteurs plus une passerelle
Kit de guidage ou d’autoguidage en seconde monte Passages droits, moins de recouvrements, moins de fatigue pour le conducteur Plus élevé, et davantage avec le RTK

L’imagerie Sentinel-2 a une résolution de 10 mètres pour ses bandes visibles et proche infrarouge : chaque pixel couvre donc 100 mètres carrés. C’est grossier pour une planche de légumes, mais suffisant pour repérer une zone faible dans une parcelle de céréales.

Les capteurs sans fil au champ sont devenus bien plus pratiques ces dernières années grâce aux réseaux radio basse consommation comme LoRaWAN et mioty. Un capteur envoie quelques octets toutes les 15 minutes environ, fonctionne des années sur batterie et atteint une passerelle située à plusieurs kilomètres. Une seule passerelle installée dans la cour de la ferme peut souvent couvrir les parcelles alentour : pas de câbles à tirer ni d’abonnement de données à payer pour chaque capteur. Une parcelle qu’il fallait aller vérifier en voiture peut envoyer son humidité du sol sur votre téléphone.

L’ordre des étapes compte aussi. Un parcours courant consiste à commencer par l’imagerie et les cartes de rendement pour identifier les zones, à les confirmer par des analyses de sol, puis à placer des capteurs dans les zones qui se comportent différemment, et seulement ensuite à investir dans du matériel de modulation de dose, une fois que vous savez que la variabilité est assez forte pour le justifier.

À quoi servent les logiciels d’agriculture de précision ?

Les logiciels d’agriculture de précision se répartissent en trois familles, et beaucoup d’exploitations finissent par en utiliser un de chaque.

Les systèmes d’information de gestion de l’exploitation (FMIS) tiennent les registres : les parcelles et leurs limites, les cultures, les interventions, les intrants appliqués, et les documents que demandent les dispositifs d’aides et les acheteurs. Les outils de préconisation et d’imagerie prennent les cartes de rendement, les analyses de sol et les données satellite et les transforment en cartes de modulation. Ces cartes sont transmises au terminal du tracteur, souvent sous forme de données de tâches ISOBUS (ISO 11783), la norme qui permet aux tracteurs, outils et terminaux de marques différentes d’échanger des données.

La troisième famille est la surveillance en direct. Elle collecte les mesures des capteurs et des équipements à mesure qu’elles arrivent et prévient quelqu’un quand une mesure demande de l’attention, qu’il s’agisse d’un sol qui s’assèche dans une zone, de gel qui se forme dans un coin bas ou d’une cuve de carburant qui baisse pendant la nuit. Kilo prend en charge cette partie pour les exploitations : des capteurs LoRaWAN de différents fabricants remontent leurs mesures au même endroit, les mesures s’affichent sur des tableaux de bord que vous pouvez organiser par parcelle, et une règle peut déclencher une alarme qui passe, par escalade, de la personne d’astreinte au chef d’exploitation si personne ne la résout. La même installation s’étend au-delà des parcelles, aux cuves de carburant et aux silos à grain, et c’est généralement ainsi que la surveillance IoT en agriculture se développe sur une exploitation.

Les trois familles se recoupent moins que ne le suggèrent les brochures des fournisseurs. Les logiciels d’enregistrement regardent ce qui a été fait, les outils de préconisation planifient le prochain passage, et la surveillance indique ce qui se passe au champ aujourd’hui : quand vous comparez des produits, vérifiez donc à laquelle de ces tâches chacun est réellement conçu.

Comment l’agriculture de précision aide-t-elle l’industrie agroalimentaire ?

Le lien entre l’agriculture de précision et l’industrie agroalimentaire passe par trois choses auxquelles les acheteurs tiennent : un approvisionnement régulier, des enregistrements fiables et une empreinte environnementale réduite.

La régularité vient de la gestion des zones faibles d’une parcelle, au lieu de les noyer dans une moyenne. Un transformateur qui achète du blé pour une farine précise, ou des pommes de terre d’un certain calibre pour les frites, veut moins de variation de taux de protéines, de calibre et de matière sèche. La gestion par zones ne supprime pas le risque météo, mais elle réduit l’écart entre les meilleures et les moins bonnes parties d’une parcelle.

Les enregistrements s’obtiennent presque gratuitement dès lors que les machines consignent les positions et les doses. Quand chaque application est liée à une parcelle, une date et une quantité, une exploitation peut répondre aux questions d’un acheteur sur ce qui a été apporté à une culture sans devoir le reconstituer de mémoire et à partir de factures.

La question de l’empreinte se fait plus pressante. Selon le GHG Protocol, les émissions liées à la production des matières premières d’une entreprise entrent dans ses émissions du Scope 3, les émissions indirectes de sa chaîne de valeur. Pour la plupart des entreprises agroalimentaires, l’agriculture représente une grande part de ce total : elles interrogent donc désormais leurs fournisseurs sur l’usage des engrais et leurs pratiques. L’azote qui reste dans le sol et nourrit la culture ne se transforme pas en protoxyde d’azote et ne ruisselle pas vers les eaux. L’eau compte aussi : selon AQUASTAT, la base de données de la FAO, l’agriculture représentait environ 72 % des prélèvements mondiaux d’eau douce en 2022, en majeure partie pour l’irrigation. Irriguer selon l’humidité du sol mesurée plutôt que selon le calendrier est l’une des façons les plus directes dont l’agriculture de précision agit sur ce chiffre.

Rien de tout cela ne garantit un meilleur prix pour une récolte issue de l’agriculture de précision, mais les acheteurs demandent de plus en plus les données qu’une exploitation collecte déjà pour ses propres décisions.

FAQ sur l’agriculture de précision

Quand l’agriculture de précision est-elle apparue ?

Les idées remontent à plusieurs décennies, mais la pratique a décollé dans les années 1990, quand les capteurs de rendement commerciaux et les récepteurs GPS ont permis de cartographier le rendement à l’intérieur d’une parcelle. La modulation de dose et l’autoguidage ont suivi, à mesure que le positionnement gagnait en précision et que les récepteurs devenaient moins chers. L’adoption a d’abord progressé lentement, puis très fortement depuis les années 2000.

L’agriculture de précision est-elle rentable sur une petite exploitation ?

Elle peut l’être, mais le retour sur investissement dépend de l’hétérogénéité de vos parcelles et de vos dépenses en intrants. Les données d’enquête de l’USDA montrent que l’adoption augmente fortement avec la taille de l’exploitation, surtout parce qu’un équipement coûteux répartit son coût sur davantage d’hectares. Les outils peu coûteux, comme l’imagerie, l’échantillonnage par zone et quelques capteurs, évitent ce problème.

Quelle est la différence entre l’agriculture de précision et l’agriculture intelligente ?

L’agriculture de précision consiste spécifiquement à gérer la variabilité au sein des parcelles et des troupeaux par la mesure et des apports ciblés. L’agriculture intelligente est un terme plus large qui désigne les technologies connectées sur l’ensemble d’une exploitation, y compris le stockage, les bâtiments, les machines et la logistique. La plupart des pratiques d’agriculture de précision relèvent de l’agriculture intelligente, mais l’inverse n’est pas vrai.

L’agriculture de précision a-t-elle besoin d’internet au champ ?

Pas forcément. Les corrections RTK peuvent venir de votre propre station de base par radio, et les terminaux stockent les cartes de préconisation en local. Les réseaux de capteurs basse consommation envoient leurs mesures à une passerelle installée dans la cour de la ferme, qui a besoin d’une connexion internet pour les logiciels cloud : seul ce point doit donc être couvert.

Pour essayer sur une parcelle, choisissez celle que vos cartes de rendement désignent comme la plus hétérogène et placez deux capteurs d’humidité du sol dans sa zone la plus faible et deux dans sa zone la plus forte, plus un pluviomètre à proximité. Ces cinq appareils tiennent dans l’offre gratuite de Kilo, avec un tableau de bord qui compare les deux zones et une alerte quand l’humidité de la zone faible descend sous un seuil que vous choisissez. L’offre gratuite conserve le dernier jour de mesures, ce qui suffit pour l’alerte. Pour voir, au fil d’une période sèche, si la zone faible s’assèche plus vite que la zone forte et de combien, l’offre Starter à 25 € par mois conserve une semaine de mesures. Kilo Electronics propose des capteurs d’humidité du sol pour une installation de ce type, mais le matériel de n’importe quel fournisseur compatible fonctionne.