14 Jan 2021

L’engrais azoté : l’ennemi juré de l’agriculteur

Depuis les années 1980, les agriculteurs font un usage intense de l’engrais azoté, ce qui a un impact négatif sur l’environnement et la santé. Selon le rapport 2020 du Programme pour l’environnement des Nations unies (PNUE), l’azote est à la fois « trop consommé par endroits – engendrant des catastrophes environnementales – et mal répartis dans d’autres – faisant cruellement défaut dans les régions les plus pauvres. »

Au fil des années, cette pratique s’est étendue globalement et de nouveaux enjeux font leur apparition :

  • L’engrais appliqué en dehors de la période optimale, peut se retrouver dans les cours d’eau, entraînant un problème de prolifération d’algues (eutrophisation) dans ces cours d’eau.
  • La quantité d’engrais ne tenant pas compte des propriétés des sols et des besoins de la plante peut laisser un excès de fertilisants dans le sol qui ne sera pas absorbé complètement par les végétaux.
  • Les agriculteurs se reposent sur des recommandations qui ne sont pas basées nécessairement sur une information géospatiale adéquate pour estimer la dose d’azote, au lieu de recourir à un modèle fiable, ce qui laisse une grande part de subjectivité.
  • Des mesures basées sur des relevés terrain ne permettent pas d’avoir une vue d’ensemble de  toutes les zones géographiques et des textures de sol au moment où l’engrais devrait être appliqué.

La solution : intégrer les images satellite et l’expertise en apprentissage automatique du CRIM

L’agriculture de précision aide l’agriculteur à prendre de meilleures décisions. Elle s’appuie sur des outils technologiques qui permettent, entre autres, la cartographie des sols et qui aident à déterminer la quantité optimale d’engrais selon la variabilité spatiale des sols et autres caractéristiques (degré d’humidité, vigueur des cultures, etc.) à l’intérieur des champs.

L’un de ces outils, l’imagerie satellite, est un « fer de lance » de l’agriculture de précision. Au Québec, l’entreprise Effigis Géo-Solutions a développé un outil de recommandation de fertilisation azotée pour les champs de maïs, issu de recherches réalisées par Agriculture et Agro-alimentaire Canada Cet outil repose, entre autres, sur la texture des sols déduite (inférée) de l’analyse d’une série temporelle de mesures satellitaires.

Effigis a fait appel au CRIM pour l’aider à exploiter les séries d’images satellite à l’aide de techniques d’apprentissage automatique (machine learning). L’objectif était de retrouver, à partir d’images satellite de haute résolution spatiale, des informations sur la texture du sol à une échelle plus détaillée que celle des cartes des sols 1/20000. Et comme les champs ne sont pas uniformes, c’est-à-dire qu’ils comportent des différences topographiques, d’égouttement, ou de textures, il est préférable que l’azote soit prescrite à des taux variables.

Au final, l’outil de recommandations d’azote pour les champs de maïs dispose maintenant d’une information sur les sols plus détaillée qu’auparavant, ce qui permet de produire des cartes d’azote à taux variable plus précises.

Meilleure précision, meilleur usage d’engrais, meilleure productivité

L’agriculteur qui historiquement appliquait 170 kg d’engrais azoté par hectare peut désormais ajuster la quantité d’engrais en tenant compte des paramètres les plus importants, tel que prescrit par le modèle utilisé par Effigis. Il en résulte une meilleure productivité, tout en respectant les principes de développement durable.  Les entreprises de services-conseils en agronomie clientes d’Effigis qui ont utilisé le modèle se disent très satisfaites des résultats.

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