Les agronomes doivent connaître la population de la tige pour pouvoir modéliser le nombre de tubercules.
Les producteurs devraient bientôt pouvoir évaluer la variation des populations de plants de pommes de terre à l'échelle de la parcelle à tout moment. Ceci est rendu possible grâce aux travaux menés par l'Université Harper Adams. AHDB Joseph Mhango, doctorant financé, a mis au point un nouvel outil d'aide à la décision qui utilise l'intelligence artificielle, plus précisément l'apprentissage profond, et des images de cultures prises par drone pour calculer le nombre de tiges et cartographier leur emplacement.
Cette technique est capable de détecter des objets et est utilisée pour la vision industrielle dans les voitures autonomes. M. Mhango a déclaré: «Les agronomes ont besoin de connaître la population de tiges pour pouvoir modéliser les nombres de tubercules.
«Au cours des deux dernières années, nous avons développé des techniques basées sur l'intelligence artificielle pour commencer à résoudre le problème de la meilleure façon d'estimer les différences de densité des tiges dans un champ de pommes de terre à couvert complet, normalement 70 jours après la plantation.» En analysant les indices de végétation à l'aide des longueurs d'onde régulières rouges, bleues et vertes prises par le drone, Joseph a découvert que les pointes méristématiques des plants de pommes de terre peuvent être comptées et utilisées pour représenter les extrémités des tiges.
L'apprentissage en profondeur a ensuite été utilisé pour développer un modèle robuste d'estimation du nombre de tiges qui peut être utilisé pour produire une carte thermique de la densité de la population de tiges dans un champ. L'outil vise principalement à faciliter les décisions de récolte, de sorte que les zones avec un plus grand nombre de tubercules puissent avoir plus de temps pour le vrac, tandis que celles avec moins de tubercules plus gros sont récoltées en premier.
«Les modèles précédemment formés montrent que là où il y a plus de nombre de tiges par surface de terrain, il faut s'attendre à un plus grand nombre de tubercules au prix de la taille moyenne des tubercules. »Il a noté que les producteurs connaissent bien la relation entre la population de tiges de pomme de terre et le rendement des tubercules ainsi que la distribution des tailles, et que les décisions sur les moments de récolte sont normalement basées sur un certain nombre de fouilles de rendement à travers le champ.
«La différence entre ce modèle et les autres était qu'il offre la possibilité de mesurer la variation intra-champ pour fournir des informations pour définir les zones de gestion dans l'agriculture de précision. «Le nouveau modèle de Joseph a été testé dans un certain nombre de champs de pommes de terre à travers le Shropshire et le Lincolnshire, et semble très prometteur, a-t-il déclaré. «Le nouvel outil rendra l'agriculture de précision beaucoup plus facile à réaliser, car les informations peuvent ensuite éclairer les décisions sur les horaires de dessiccation et la récolte, mais aussi les applications de pesticides et d'herbicides.
Traduire l'engrais en rendement
Également dans le cadre de ses études, il a cartographié les performances des cultures de pommes de terre dans cinq champs, en examinant les applications d'engrais d'azote (N), de phosphore (P) et de soufre (S) et les différences dans la façon dont elles se traduisent en rendement, et à quel point ils arrêtent de contribuer. «La réponse aux éléments nutritifs du sol peut varier d'un champ à l'autre en raison des niveaux déjà disponibles dans le sol. «Des échantillons de sol ont été prélevés après l'application d'engrais, et dans la plupart des champs, nous avons trouvé des preuves de sur-fertilisation qui associaient des niveaux plus élevés de P dans un champ avec des tubercules plus petits.
«Nous croyons comprendre qu'une hiérarchie de gonflement des tubercules existe dans les pommes de terre et que seul un sous-ensemble de tubercules dominants tire parti des niveaux optimaux de nutriments. «Cependant, aux niveaux élevés de nutriments observés dans les champs des producteurs, nous recueillons des preuves que cela n'est peut-être pas toujours vrai. «Les résultats montrent que tous les champs de l'étude fonctionnent à des niveaux de nutriments au-delà de l'optimum, et dans ces champs, il y avait une relation négative significative entre les niveaux de P et la distribution de la taille des tubercules.
«Plutôt que d'utiliser des expériences randomisées avec des traitements contrôlés, nous voulions comprendre la relation entre le sol et la distribution de la taille des tubercules dans des conditions réelles sur le terrain.» En conséquence, il a adopté une approche d'enquête géostatique pour construire des modèles. Ceci, selon lui, nous a permis de construire des modèles avec des coefficients qui reflètent mieux les relations observées dans les champs typiques des agriculteurs ». «Dans de nombreux cas, les agriculteurs peuvent être sur-fertilisés pour essayer de s'assurer que leurs cultures ont suffisamment de nutriments, mais cela peut avoir un effet néfaste sur le rendement et la qualité.»
La nature tridimensionnelle de ces modèles permet une intégration avec le modèle de comptage des tiges, ainsi que l'inclusion d'images satellitaires pour améliorer les prévisions. Un troisième volet du doctorat de Joseph consiste à intégrer des images satellitaires multispectrales haute résolution disponibles gratuitement des sols et de la canopée de ses sites d'étude. «Nous mesurerons dans quelle mesure l'imagerie satellitaire peut aider à obtenir une meilleure précision prédictive du rendement des pommes de terre et de la distribution de la taille des tubercules avant la récolte.»
Regardez la présentation de la Semaine de l'agronomie:
Secteurs: Patates
