En janvier, un panel du Forum Ford Hall organisé par l’Université Suffolk de Boston a sollicité les commentaires des dirigeants de différents points de la chaîne d’approvisionnement alimentaire américaine et a entendu des lamentations familières: la fiabilité a presque disparu, les coûts sont exorbitants et les produits peuvent parfois être presque impossibles à acquérir en cas de besoin à presque n’importe quel prix.
Le réassemblage complet de la chaîne d’approvisionnement peut fournir une plus grande certitude en s’assurant que davantage de produits agricoles survivent aux ravageurs et arrivent réellement sur le marché. La nécessité de cela est frappante. « Les insectes nuisibles sont connus pour provoquer des catastrophes et une réduction drastique de la production de céréales alimentaires à travers le monde. Les pertes prévues par la FAO [Organisation des Nations Unies pour l’alimentation et l’agriculture] sont de plus de 37% dues aux ravageurs et aux maladies ”, selon l’article de décembre 2021 “Drones in Insect Pest Management”, rédigé par des chercheurs de l’État du Tamil Nadu, dans le sud de l’Inde.
Comme l’a noté l’article publié dans Frontiers in Agronomy, “ sprayingla pulvérisation efficace et rapide de mesures de protection des plantes est très importante. Pour cela, les véhicules aériens sans pilote miniaturisés possèdent un large éventail d’avantages, notamment un rendement élevé, une réduction des besoins en main-d’œuvre, des économies de temps et d’énergie, un temps de réponse rapide et une vaste couverture de zone, ainsi que la sécurité environnementale.”
Les drones et les capteurs peuvent jouer un rôle essentiel dans la protection des aliments à un moment où une population humaine croissante en a besoin.
CRÉATURES ENVAHISSANTES, GRANDES ET PETITES
Des drones ont été utilisés pour détecter les dommages causés aux cultures par les psylles, ces minuscules insectes qui sucent le jus des plantes et, en fin de compte, endommagent ou détruisent des millions de dollars de nourriture chaque année. Avec un avertissement en temps opportun, les agriculteurs peuvent prendre les mesures appropriées, et les fournisseurs et les acheteurs plus haut dans la chaîne d’approvisionnement ont une indication précoce lorsqu’il y a des problèmes.
Une étude de Fundecitrus, une organisation brésilienne pour la durabilité des agrumes, a déployé des drones transportant des réservoirs de pulvérisation pour réduire les insectes adultes de 80%. L’étude a cité la valeur des drones pour atteindre les sites difficiles d’accès et répondre aux urgences. ”De plus, a rapporté le magazine AgroPages, le drone nécessite moins d’investissements et d’infrastructures qu’un avion, car il n’a pas besoin de piste d’atterrissage, ce qui profite aux petits et moyens producteurs d’agrumes. Cela aide également l’environnement, car il n’y a pas de combustion de combustibles fossiles.”
En se déplaçant vers les mammifères, les rats sont la menace la plus répandue pour les vertébrés pour les cultures et les animaux. Bien qu’il ne soit pas directement lié à l’alimentation, un projet de drone 2019 sur deux îles isolées des Galapagos représente “la première fois qu’une telle approche est utilisée sur des vertébrés à l’état sauvage”, selon le magazine Nature.
Deux espèces de rats avaient repeuplé les îles, se nourrissant d’œufs d’oiseaux et d’oisillons ainsi que de plantes. Malgré les difficultés mécaniques initiales, les drones se sont révélés prometteurs car ils étaient beaucoup plus faciles à utiliser que les avions habités lorsque les applications devaient être espacées de 21 jours et parce qu’ils éliminaient la nécessité de couper des sentiers sur un terrain accidenté.
À l’autre extrémité du spectre des tailles, les rangers et les chercheurs tanzaniens ont utilisé des DRONES pour protéger à la fois les cultures indispensables et les éléphants affamés, privés d’habitat ou en migration. Dès 2011, rapportait le magazine de conservation Mongabay, le bourdonnement des drones AR Parrot faisait fuir les éléphants, évitant ainsi ce que l’on appelle “HEC” — les conflits entre humains et éléphants – à un moment où les populations d’éléphants chutent fortement. Les déploiements de drones ont suivi. De plus, les rangers ont été entraînés à pulvériser du piment, ce qui a également dispersé les pachydermes.
L’automne dernier, une autre série de vols de drones a aidé des chercheurs de l’Université de Stellenbosch en Afrique du Sud à établir des protocoles pour voler près des éléphants sans les paniquer.
DÉTECTION DE PROBLÈMES
Le simple fait de ”bombarder » une infestation émousse le potentiel de ce que les drones peuvent offrir. Le dépôt précis de gouttelettes, l’imagerie thermique et infrarouge sont des techniques importantes. Par exemple, une étude chinoise sur l’infestation du riz, citée dans l’article indien, posait des paramètres: hauteur de vol optimale (3 m), vitesse (5 m s−1), andain (4 m) et la couverture de la zone (4 min acre−1). Mais des parcelles de différentes tailles nécessitent des stratégies différentes, de peur que les ravageurs ne se déplacent simplement vers des zones non traitées ou non encore traitées.
Par conséquent, les bons capteurs sont essentiels pour lutter contre les infestations.
Dans certaines régions d’Asie, où les cultures de thé de grande valeur sont souvent cultivées sur des terrains reculés et accidentés difficiles d’accès pour les humains, une combinaison de capteurs “Internet des objets” (IoT) au sol et de drones dans les airs recueille des données qui peuvent être utilisées pour identifier les menaces spécifiques pour les cultures.
SunlightTM, un développeur de technologies de virtualisation basé à Cambridge, au Royaume-Uni, et à Héraklion, en Crète, a aidé un client d’Asie du Sud-Est à collecter des données via des drones dans son portefeuille de 60 plantations de récolte de thé à distance. Les drones atteignant une plus longue portée et des temps plus longs et des capteurs plus performants ont facilité cet effort.
En mettant l’accent sur des niches spécifiques de vergers, Outfield Technologies, basée au Royaume-Uni, offre un exemple de l’orientation évolutive à venir pour le marché agricole.
Oli Hilbourne, co-fondateur de la société et son directeur des opérations, a déclaré que, bien qu’il soit lui-même issu d’un milieu aérospatial, la société a évité la tentation de créer son propre système de vol et a plutôt construit des capacités propriétaires en plus de la technologie des drones commerciaux.
Outfield, a-t-il ajouté, est un système de surveillance des cultures qui s’appuie sur des drones. “Nous essayons de donner aux cultivateurs un aperçu exact, une image claire et détaillée de la performance de la culture en temps réel — il s’agit de données rapides et réactives qui couvrent une gamme de sujets”, a-t-il expliqué. Ces sujets incluent le sol, la météo et l’état des systèmes d’irrigation — et la détection des ravageurs. En termes de niche spécifique, Outfield se concentre principalement sur les vergers: tout ce qui est cultivé dans la canopée des arbres, ou sur les vignes ou les buissons.
L’attrait de ce marché pour le champ extérieur est que les fruits sont des cultures de grande valeur. “Les fruits sont une chose chère et ce n’est pas une culture qui tourne; un verger peut être dans la même culture pendant 12 à 15 ans, ou plus”, a-t-il noté. De plus, c’est une situation où si vous améliorez les arbres cette année, cela aidera la récolte l’année prochaine.
Pour le champ extérieur, le centre de la cible businesswise a été la zone tempérée et les pommes, une monoculture concentrée avec des besoins spécifiques. Hilbourne a déclaré que la production de pommes peut avoir un peu moins de pression des ravageurs que d’autres cultures, mais le succès dépend toujours d’avoir “de très bonnes informations. »Par exemple, a-t-il noté, le champ extérieur détermine la santé des arbres en mesurant la taille des arbres et de la canopée et en cartographiant la densité des fleurs. Ensuite, “il y a des choses spécifiques que nous examinons à l’aide de drones, telles que la coloration et la taille des pommes”, a-t-il déclaré. Ces facteurs peuvent fournir des preuves solides de parasites ou de problèmes fongiques.
» Nous pouvons cartographier un verger en quelques minutes. Si nous détectons une zone du verger où les arbres sont particulièrement petits, cela indique souvent un problème affectant ces arbres ”, a déclaré Hilbourne. Il peut s’agir d’un problème de sol, de micronutriments ou de pression des ravageurs et des maladies, et Outfield peut identifier les zones que le producteur et son agronome doivent étudier plus en détail.
“La façon dont je le décris, c’est que votre agronome est celui qui diagnostique finalement les arbres, mais si nous pouvons scanner 100 acres et vous dire où vous avez des problèmes, vous pouvez déployer l’agronome plus efficacement”, a-t-il déclaré.
L’analyse des données, l’apprentissage automatique et d’autres technologies garantissent la santé des cultures, y compris la lutte antiparasitaire.
DONNÉES VS. RAVAGEURS
En fin de compte, tout est une question de données, a déclaré Romeo Durscher, vice-président chez Auterion, à Moorpark, en Californie, qui fournit des drones, des charges utiles et des applications tierces basés sur des logiciels libres à divers marchés, y compris l’agriculture.
Durscher a fait remonter l’utilisation des drones dans l’agriculture aux débuts des drones de consommation et d’entreprise, vers 2013 ou 2014. Ils ont prouvé leur capacité à améliorer et optimiser le rendement, à surveiller la croissance des cultures, à effectuer des évaluations des sols et même à aider à la pulvérisation ponctuelle des cultures.
Mais à ces débuts, a-t-il noté, les drones s’appuyaient sur des caméras RVB grand public de la variété “point-and-shoot” quotidienne. Les agriculteurs pilotaient leurs drones avec ces caméras sur eux, pointaient la caméra vers leurs champs et leurs cultures et prenaient des photos. Grâce à ce processus, ils obtiendraient une vue aérienne de leur culture et chercheraient des modèles faisant allusion à des problèmes tels que les problèmes d’irrigation, la variation du sol et même des infestations de ravageurs et de champignons qui ne sont souvent pas aussi apparentes au niveau des yeux.
Des images multispectrales, combinant des données provenant de l’infrarouge ainsi que du spectre visuel, sont venues ensuite, offrant des “données” supplémentaires qui ne pouvaient pas être vues par l’œil humain dans les airs ou au sol.
Durscher soutient qu’il y a eu un changement de paradigme des DRONES simples aux drones intégrés. “Au cours des deux dernières années, nous avons atteint un point crucial dans l’industrie des drones; nous avons finalement accepté qu’il ne s’agisse plus du matériel, mais des données”, a-t-il ajouté. » Le présent et l’avenir sont liés aux flottes connectées, au flux de données intégré, à la vision industrielle et à l’IA, ainsi qu’à la création et à l’action de données exploitables.”
Par conséquent, l’impact réel provient aujourd’hui du repérage et de la diffusion de ce que Dursher appelle des “données exploitables « .”
« Un agriculteur est un expert dans les opérations agricoles, mais ce ne sont pas des experts dans l’analyse d’ensembles de données et la formation d’une conclusion et d’un plan d’attaque à partir de ces données. Fournir à l’agriculteur les données, l’analyse des données et les prochaines étapes recommandées, y compris l’identification et l’endroit où ces étapes devraient avoir lieu — c’est un élément clé pour continuer à intensifier l’exploitation des véhicules non équipés dans cette verticale.”
De même, a déclaré Durscher, si l’inspection aérienne trouve un endroit isolé en difficulté sur le terrain, “le flux de travail analyse le problème grâce à la vision industrielle et à l’IA et conclut que cette zone particulière présente un problème de ravageurs. »Le système envoie la commande à un drone chargé de traitement pour cette zone spécifique et potentiellement petite. Le tout sans intervention humaine.
Hillbourne, lui aussi, considère les données comme la clé. À l’avenir, la recherche pointe vers des signatures qui peuvent aider à identifier des maladies spécifiques, détectables peut-être à travers une certaine longueur d’onde de la lumière ou les inférences fournies par un système neuronal. Par exemple, a-t-il noté, apprendre à repérer la teigne du cabillaud en Afrique du Sud, fléau des producteurs de cette région, serait une première cible idéale pour de meilleures données et des analyses plus sophistiquées.
”Il ne s’agit pas encore de remplacer les agronomes“, a-t-il déclaré, « mais plutôt de les rendre plus efficaces.”
