Étude de cas : cartes et modèles au service des viticulteurs

Introduction

La viticulture a des racines anciennes qui coïncident avec l’émergence des premières civilisations et a eu un impact significatif sur le développement de notre société. Au fil des millénaires, nous avons assisté à des transformations importantes, tant en ce qui concerne les variétés de raisin cultivées que les méthodes agricoles employées pour leur culture. Aujourd’hui, notamment en raison du changement climatique rapide et du fort impact environnemental, nous devons relever un ensemble de défis considérables. Protéger les vignobles et prévenir les événements dommageables tels que la grêle, le gel et les maladies, tout en respectant l’environnement, devient de plus en plus difficile. Pour mieux faire face à ces problématiques, une série d’outils innovants permettent d’accompagner les entreprises dans la gestion du vignoble et l’amélioration de la qualité du produit fini.

Fig.1: Vignoble palissé

iDrone : cartes de variabilité générées par drone

Grâce à l’analyse d’images visibles (RVB), multispectrales et/ou thermiques prises par drone (voir le service iDrone), il est possible de reconstruire des cartes thématiques du vignoble, comme par exemple des cartes NDVI (Normalized Difference Vegetation Index), un outil important utilisé pour surveiller et évaluer la vigueur du vignoble (Fig. 2).

Les cartes peuvent être utilisées à différentes fins :

1. Traitements phytosanitaires rationalisés

Les cartes de vigueur permettent d’identifier et de caractériser la variabilité au champ, ce qui permet de créer des cartes de zonage qui, une fois chargées sur des machines à modulation de dose (VRT), permettent de concentrer les traitements dans les zones les plus vigoureuses et d’appliquer moins de produit dans les zones moins vigoureuses, optimisant ainsi l’utilisation de l’eau et des produits phytosanitaires.

2. Récolte sélective

Les cartes basées sur le NDVI peuvent aider à identifier les différentes zones de vigueur au champ où le raisin a atteint des degrés de maturité différents. Ceci est particulièrement utile lorsque l’on cultive différentes variétés de raisin ou lorsque l’on souhaite produire des vins de haute qualité. Les cartes de vigueur permettent aux agriculteurs de planifier les vendanges de manière plus efficace, en récoltant le raisin dans les zones les plus mûres à des moments précis, améliorant ainsi la qualité du produit fini. Pour en savoir plus, vous pouvez consulter le webinaire que nous avons organisé sur ce thème -> La zonation du vignoble pour des vendanges de précision

3. Fertilisation différenciée

Avec les cartes de vigueur, il est possible d’adapter la fertilisation aux besoins spécifiques des vignes dans chaque zone du vignoble. Cela permet une gestion plus précise des nutriments, évitant le gaspillage et améliorant la distribution en fonction des zones où les besoins en nutriments sont les plus importants. Si elle est réalisée correctement, la fertilisation différenciée basée sur les cartes de vigueur permet d’optimiser l’utilisation des engrais. En effet, en distribuant une quantité moindre d’engrais dans les zones déjà vigoureuses tout en apportant une quantité plus importante dans les zones peu vigoureuses, on améliore la redistribution au champ et on en réduit la variabilité.

4. Gestion du stress hydrique

Grâce à des caméras thermiques montées sur drone, il est possible de générer des cartes de température pour gérer le stress hydrique de manière consciente. Ces cartes fournissent des informations sur la température des vignes et du sol, aidant à identifier les zones sujettes au stress hydrique. Ces zones critiques peuvent être identifiées rapidement afin d’entreprendre des actions préventives et de définir une programmation ciblée de l’irrigation, permettant au viticulteur de prendre des décisions plus éclairées en matière d’irrigation pour une utilisation plus consciente de la ressource en eau. L’indice de stress hydrique CWSI (Crop Water Stress Index) est un indicateur utilisé en agriculture pour évaluer le niveau de stress hydrique des cultures. Les cartes peuvent indiquer les zones du vignoble qui nécessitent une irrigation ou qui présentent des problèmes de drainage ou de stagnation d’eau, permettant une gestion ciblée des ressources en eau afin d’améliorer le bien-être des plantes et de réduire le risque d’une gestion incorrecte de l’irrigation.

Fig.2: Carte de vigueur d’un vignoble en trois classes : basse, moyenne, élevée

iAgro : la viticulture de précision depuis un smartphone

Parmi les solutions Agrobit figure également iAgro, la première application mobile DSS site-spécifique capable d’optimiser les traitements phytosanitaires et de créer des cartes de vigueur du vignoble simplement à l’aide de son smartphone.

Avec iAgro, grâce à un scan photographique d’un cep de vigne ou d’une portion de rang (Fig. 3), il est possible de mesurer rapidement et objectivement différents paramètres, notamment :

• la hauteur, l’épaisseur et le volume de la canopée de la plante scannée ;
• le Leaf Area Index (LAI) ;
• le Leaf Wall Area (LWA) ;
• le Tree Row Volume (TRV) ;
• la dose optimale d’eau pour les traitements phytosanitaires à chaque stade phénologique.

Fig.3: Nuage de points 3D d’un cep de vigne généré par l’application iAgro

En échantillonnant un nombre suffisant de plantes bien réparties dans le champ (au moins 5 points par parcelle), l’application génère automatiquement des cartes de vigueur végétative (indice LAI), qui pourront être utilisées pour optimiser la fertilisation ou la récolte du raisin, ainsi que des cartes de préconisation pour des traitements phytosanitaires variables et optimisés, en fonction des besoins réels du vignoble et à chaque stade phénologique relevé (Fig. 4).

Fig.4: Carte de vigueur (indice LAI) en 3 classes générée par l’application iAgro (en jaune, les points scannés avec l’application), utilisable pour optimiser la fertilisation et la récolte du raisin. Les zones plus blanches correspondent à une vigueur moindre par rapport aux zones plus vertes, qui présentent une vigueur végétative plus élevée.

En fonction du type de traitement et du pulvérisateur de l’exploitation, l’application sera en mesure de créer une carte de préconisation pour la dose correcte d’eau et de produit phytosanitaire à appliquer (Fig. 5), toujours dans le respect de l’étiquette du fabricant. Grâce à iAgro, il est possible d’économiser jusqu’à 60 % d’eau par traitement et de mieux répartir les produits phytosanitaires, avec des retombées économiques, environnementales et sociales positives.

Fig.5: Carte de préconisation des doses d’eau (l/ha) en 3 classes générée par l’application iAgro (en jaune, les points scannés avec l’application), utilisable pour l’optimisation des traitements phytosanitaires, y compris en la chargeant directement sur des machines à taux variable (VRT)

Stations météo, DSS et modèles de prévision

Dans le contexte de la viticulture de qualité, les stations météo et les modèles de prévision représentent des outils irremplaçables qui constituent de véritables systèmes d’aide à la décision agronomique (DSS, Decision Support System). Leur importance est cruciale car ils fournissent des données essentielles pour une gestion optimale du vignoble et pour la prise de décisions éclairées basées sur des informations issues du terrain (sol et microclimat).

Les stations météo collectent des données météorologiques en temps réel, telles que la température, l’humidité, les précipitations, l’humectation foliaire, la vitesse et la direction du vent, etc., tandis que les modèles de prévision utilisent ces données, ainsi que des prévisions météo précises et des modèles mécanistes basés sur la biologie de la vigne, pour fournir des informations utiles à la prise de décision, telles que :

• la phénologie de la culture (stade de développement ou stade de maturation) ;
• le risque d’infestation par des agents pathogènes à chaque moment du cycle cultural ;
• les besoins nutritionnels et hydriques.

Un exemple de DSS pour la viticulture est GrapeDSS, une solution d’Agricolus, qui fournit une série d’informations très utiles pour l’agriculteur, parmi lesquelles :

• Modèle phénologique : prévision de la phénologie pour évaluer les besoins de l’oliveraie à chaque stade de développement ;
• Estimation des besoins en irrigation : pour intervenir en cas de besoin avec l’apport hydrique optimal ;
• Modèle de fertilisation : calcul des besoins totaux en azote, phosphore et potassium afin de fournir des suggestions sur les doses d’engrais à apporter ;
• Modèles de prévision des maladies (mildiou, oïdium, botrytis) et des insectes nuisibles (eudémis) : les risques liés à des agents pathogènes tels que le mildiou, l’oïdium et le botrytis sont prévus en analysant les données microclimatiques (Fig. 6), tout comme les infestations d’eudémis, pour lesquelles le modèle est capable de simuler le développement des générations qui se succèdent au cours de la saison, permettant au viticulteur d’adopter des mesures préventives et de traiter de manière plus efficiente et efficace.

Fig.6: Modèle de prévision de Plasmopara viticola (en haut) et de Lobesia botrana (en bas)

Conclusions

La gestion du vignoble à l’aide de produits phytosanitaires et d’engrais a un impact significatif sur le bilan économique et environnemental d’une exploitation. Il est important de mettre en œuvre la rationalisation des pratiques agricoles qui caractérisent la gestion du vignoble, à l’aide d’outils permettant d’en réduire l’impact environnemental, rendant l’exploitation plus durable et compétitive sur le marché et en conformité avec les nouvelles réglementations (Pacte vert pour l’Europe et stratégie « De la ferme à la table »).

L’utilisation des cartes de vigueur du vignoble, générées avec le service iDrone ou de manière autonome avec l’application iAgro, permet aux agriculteurs d’adopter une approche plus ciblée et durable de la gestion des vignes, améliorant la qualité du produit fini et réduisant le gaspillage de ressources. Cette stratégie opérationnelle se distingue par sa remarquable robustesse dans la définition des caractéristiques spécifiques du vignoble, en se concentrant en particulier sur la définition de la variabilité naturellement présente au champ, permettant à l’exploitation de consolider une identité toujours plus précise et de se démarquer sur le marché.

L’utilisation de stations météo et de modèles de prévision permet aux viticulteurs de prendre des décisions fondées sur des données scientifiques et de réduire les risques, en améliorant la qualité et le rendement du raisin et, par conséquent, la production de vin. Dans le secteur viticole, où les variations thermiques influencent tous les processus physiologiques qui régissent le développement phénologique et physiologique, la capacité à prévoir et à surveiller constamment ce type d’information s’avère fondamentale pour garantir un contrôle élevé de la qualité du raisin et une productivité adéquate. En utilisant des stations météo et des modèles de prévision, les viticulteurs peuvent agir aux moments optimaux, optimisant les opérations de protection et l’utilisation des ressources, réduisant le gaspillage et améliorant l’efficacité de la production.