Une vue à vol d'oiseau

Un nouvel appareil d'imagerie capable de révéler la composition et les contours du sol souterrain pourrait aider à jeter les bases manquantes de l'agriculture de précision, une révolution attendue de l'agriculture qui tarde à se matérialiser.

La sonde métallique en forme de balle a un hublot en saphir ultra-dur sur le côté, à travers lequel une minuscule caméra regarde, explique Dan Rooney, un pédologue et entrepreneur basé à WI. Le pénétromètre d'imagerie du sol agit comme un endoscope de chirurgien. Lorsque la sonde pénètre dans le sol, un écran d'ordinateur au-dessus du sol affiche les images de la caméra.

Vidéos sales, Rooney appelle en plaisantant les images.

Le logiciel interprète les images en temps réel, quantifiant les qualités telles que la couleur, la porosité et le contenu organique dans les strates du sol à travers lesquelles la sonde descend. Le système enregistre également la profondeur de la caméra avec une jauge attachée et ses coordonnées géographiques par satellite du système de positionnement global (GPS). Les informations agrégées permettent à un scientifique de cartographier un paysage souterrain en trois dimensions et de diagnostiquer les besoins de n'importe quelle parcelle de terre. Rooney a décrit les tests sur le terrain de l'appareil lors de la réunion du mois dernier de l'American Society of Agricultural Engineers à Sacramento, en Californie.

Vérités cachées

Vous passez devant des kilomètres de champs de maïs et tout le monde dit que c'est la même chose, explique le fermier de l'Illinois John Reifsteck. Mais en tant qu'agriculteur, je sais qu'une région a produit 250 boisseaux à l'acre et une autre à cent pieds de distance n'a rien donné. Ces rendements pourraient même être inversés l'année suivante s'il y avait une grande différence dans les précipitations ou l'infestation.

Reifsteck dit que de nombreux agriculteurs possèdent déjà des machines pour l'agriculture de précision. Cela leur permet d'ajuster leur semis, leur fertilisation, leur pulvérisation et la profondeur des sillons rang par rang, même pouce par pouce, grâce à l'automatisation par ordinateur. Mais parce que les agriculteurs restent largement ignorants de la façon dont la composition de leur sol varie sous leurs champs, ils volent à l'aveuglette, dit-il. Cela pourrait expliquer pourquoi l'agriculture de précision n'a pas encore permis d'obtenir des rendements de récolte prévisibles ou de réduire considérablement l'utilisation de produits chimiques coûteux qui mettent l'environnement en danger.

Le pédologue de l'État de l'Illinois, Bob McLeese, affirme que l'arpentage des sols est lent et coûteux. Son agence est loin d'avoir les ressources nécessaires pour le faire avec le niveau de détail souhaité par des agriculteurs comme Reifsteck. Par exemple, l'étude des sols à l'échelle de l'État, terminée il y a quelques années à peine, dissèque l'Illinois en parcelles d'au moins 100 mètres carrés. Mais les informations pour des zones 16 fois plus grandes peuvent refléter seulement deux échantillons de sol, dit McLeese, si les zones semblaient homogènes du ciel.

Les outils d'arpentage standard comprennent une pioche, une pelle et une tarière à main, ainsi qu'une pile de pastilles de couleur en spirale, à travers laquelle les arpenteurs recherchent une correspondance avec les sols qu'ils exposent, dit McLeese. Pour estimer les proportions de sable, de limon et d'argile, les géomètres frottent généralement un peu de terre entre un pouce et deux doigts, puis utilisent leur jugement. Même avec des machines hydrauliques pour extraire les carottes de sept pieds de profondeur, les études de sol sont encore limitées par la disponibilité des spécialistes et la vitesse à laquelle ils déplacent leurs doigts.

À l'horizon du sol

Un appareil comme celui de Rooney pourrait transformer le paysage, dit McLeese. Rooney envisage des escadrons de techniciens sur des véhicules tout-terrain équipés d'un système hydraulique à bouton-poussoir ; il teste un prototype. Les images et les données du pénétromètre seraient transmises sans fil à un pédologue au contrôle de mission par connexion cellulaire ou satellite. Avec des caméras et des sondes plus petites, dit Rooney, les utilisateurs pourraient transporter l'ensemble du système à pied dans l'épaisseur des marécages et des forêts tropicales.

Les applications potentielles sont infinies, dit McLeese.

Il pointe par exemple les crédits carbone, pierre angulaire des plans de lutte contre le réchauffement climatique. Les États-Unis mettront probablement en œuvre des crédits de carbone dans un prochain plan quinquennal pour l'agriculture, prédit McLeese. Mais ils vont avoir besoin d'un moyen de mesurer ce qu'un agriculteur stocke ou ne stocke pas, dit-il. C'est là que le pénétromètre pourrait entrer en jeu.

Dans le cadre d'un de ces programmes, les agriculteurs pourraient gagner des crédits pour stocker du carbone dans le sol, ce qui réduit l'accumulation de dioxyde de carbone dans l'atmosphère. Les tiges, les feuilles et les racines décomposées des cultures récoltées et enterrées représentent le carbone que les plantes prenaient autrefois dans l'air sous forme de dioxyde de carbone. Mais il faudrait mesurer le carbone.

Rooney dit que sa petite entreprise, Earth Information Technologies, recherche un partenaire plus important pour faire la fabrication du matériel tout en se concentrant sur le logiciel. L'ingénieur agronome Glen Riethmuller, qui dirige une ferme de recherche dans l'ouest de l'Australie, a l'intention d'acheter l'un des appareils de Rooney dès qu'il le pourra. Nous avons un gars qui passe toute sa vie à creuser des trous, dit-il, et c'est sacrément dur !

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