Les outils de l’agriculture de précision peuvent également être déployés sur les matériels pour moduler la pression des outils lors du travail du sol. Ils s’appuient sur différentes technologies de capteurs, intelligence artificielle et commande hydraulique avec communication Isobus.
Profondeur, intensité, vitesse, fréquence… L’objectif : apporter la juste dose au bon endroit à l’intérieur d’une même parcelle pour s’adapter à l’hétérogénéité. Cela fonctionne aussi pour toutes les opérations de travail du sol via les techniques culturales modulées (TCM). Ces technologies de modulation de travail du sol sont en effet au point, même si elles peinent encore à tracer leur sillon sur le terrain. Les pistes explorées par les constructeurs restent cependant d’actualité alors que les enjeux de la fertilité globale des sols sont remis en avant. Il s’agit de regagner plus de robustesse dans les systèmes de grandes cultures soumis aux aléas climatiques, mais aussi réglementaires et environnementaux.
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Au sein des entreprises de travaux agricoles, l’enjeu est double. Il s’agit d’une part d’étudier une possibilité pour se différencier vis-à-vis des clients pour des prestations de travail du sol qui ont trop longtemps été banalisées, voire dévalorisées. D’autre part, ces techniques sont présentées comme prometteuses pour diminuer les charges de carburant, réduire la consommation de pièces d’usure et alléger l’effort moyen de traction, avec un accroissement des débits de chantier. La technologie pourrait également être avantageuse pour gérer le travail du sol sur les combinés de semis et ainsi espérer obtenir des levées encore plus homogènes à l’échelle d’une parcelle très hétérogène, et ainsi non seulement améliorer les rendements, mais faciliter toute la conduite de la parcelle jusqu’à la récolte. Le constructeur Pöttinger a présenté, depuis 2017, une solution de lit de semence assistée par caméra, en modulant le travail d’une herse devant semoir. Les entrepreneurs qui réalisent des prestations pour plusieurs exploitations, souvent sur des parcelles très hétérogènes tant en termes de sol, humidité, structure, usage précédent, etc. peuvent trouver un intérêt en matière d’adaptabilité et d’efficacité. La technologie peut éviter de devoir procéder à des réglages fastidieux ou à des changements d’outils. Certains constructeurs ont d’ailleurs prévu plusieurs vérins hydrauliques pour pouvoir moduler également les différentes parties travaillantes au sein même de ces machines.
Croissance des besoins
Le principe de la modulation du travail du sol est effectivement de réduire l’action du matériel sur le sol à son strict nécessaire, tandis que dans un chantier « conventionnel », c’est en général la contrainte la plus forte de la parcelle qui impose le réglage pour l’ensemble. Dans un chantier modulé, la force maximale n’est plus le régime normal, elle en devient la crête et le régime de travail évolue pour suivre l’hétérogénéité de la parcelle en réduisant la pression sur la sollicitation des matériels.
Les outils de modulation de travail du sol sont annoncés pour apporter le plus de bénéfices économiques, dans les terres les plus lourdes, là où les pièces et les chevaux de traction sont les plus sollicités. En revanche, dans les parcelles plus légères, les économies attendues sont plus faibles du fait de conditions qui sollicitent moins la mécanique. Cependant, la modulation du travail du sol serait également une solution face à l’accroissement prévisible des besoins. Le travail intensif du sol semble en effet devoir s’accroître, à rebours des pratiques de réduction du travail du sol ou de semis direct fortement mises en avant. Car des problématiques de gestion des adventices résistantes ou la volonté d’incorporation de résidus de cultures toujours plus volumineux et très évolués (comme les couverts végétaux à forte densité ou de pailles), trouvent leurs solutions par le travail du sol. En outre, la réduction des solutions chimiques, amène également à trouver des solutions mécaniques par un accroissement des besoins en travail du sol.
Dans un sol au travail modulé, l’intégrité de sa fertilité physique et biologique globale est censée être mieux respectée avec une progression en termes agronomique. Là où le sol est compact, l’outil vient effectivement restaurer des porosités et redonner de la « verticalité » au sol en restaurant un passage pour l’eau, les racines ou les vers de terre anéciques. En revanche, là où le sol est peu compacté, l’outil s’efface en partie, ce qui évite de perturber la biologie favorable présente (hyphes de champignons, vers…) qui participe d’elle-même à la fertilité du sol et à sa bonne structure. Les techniques culturales modulées sont donc potentiellement un des piliers possibles de l’agriculture régénérative.
Maintenir le parallélisme
La modulation du travail du sol a parfois été présentée comme étant plutôt adaptée aux outils traînés à entraînement hydraulique. L’outil doit alors permettre un réglage de profondeur ou d’intensité en cours de travail, souvent par l’intermédiaire de vérins hydrauliques ou d’ajustements mécaniques accessibles depuis la cabine. L’outil doit aussi pouvoir tolérer des changements sans endommagement ou déséquilibre structurel. Le défi étant pour les constructeurs d’apporter une modulation tout en maintenant le parallélisme de l’outil avec le sol tandis que les contraintes appliquées changent en permanence. Quand on modifie la profondeur via roues de jauge ou vérins, il faut garder l’outil bien horizontal pour éviter que certaines dents ou certains disques travaillent plus profondément que d’autres.
La modulation est également disponible pour des modèles d’outils semi-portés ou portés. Plusieurs déchaumeurs portés dédiés au travail peu profond disposent ainsi de roues de jauge pour contrôler la profondeur, ce qui évite ou réduit parfois le recours au troisième point pour maintenir l’horizontalité.
Cartographier les sols
Les systèmes de commande disponibles en cabine représentent une avancée notable pour rendre plus accessible et plus fluide la modulation du travail du sol. C’est le chauffeur qui choisit les valeurs à appliquer en fonction de son ressenti du terrain, de sa connaissance de sa parcelle, voire de capteurs d’aide à la décision. Cependant, avec notamment les outils d’intelligence artificielle, la modulation automatique est aujourd’hui devenue une possibilité concrète. La commande automatique implique des systèmes qui, soit réagissent en temps réel à des capteurs embarqués, soit appliquent des cartes de prescription (zones définies à l’avance) pour adapter automatiquement un ou plusieurs paramètres de l’outil. Comme dans les systèmes de modulation des engrais, des doses de semence ou des phytosanitaires, ces systèmes nécessitent l’acquisition de données capables d’être interprétées notamment par une intelligence artificielle pour être transposées en consigne et en commande sur l’outil. Les capteurs dits de « retour » sont également précieux pour vérifier que la consigne est respectée et pour pouvoir corriger le travail de l’outil.
Les capteurs de conductivité mesurent la capacité du sol à conduire l’électricité ou à répondre à un champ électromagnétique. Ils sont utilisés pour cartographier la texture (proportion d’argile/sable), la teneur en eau, la salinité et la variabilité spatiale du sol. L’un des gros avantages de cette technologie est d’être sans contact et de pouvoir fournir des informations différenciées pour les différentes profondeurs du terrain jusqu’à 1,15 m environ, ce qui est largement suffisant pour gérer le travail du sol. L’approche fournit également de bons indicateurs de la teneur en eau, ou de la capacité des sols à retenir l’eau et donc leur potentiel. L’inconvénient est que les mesures obtenues dépendent justement de la teneur en eau et des conditions climatiques. C’est donc plutôt sur la détection des variations des valeurs que repose l’analyse plutôt que sur les valeurs elles-mêmes. Cette technologie peut être couplée à un travail en temps réel, ou être décomposée. Ainsi, une ETA qui s’équipe peut espérer aussi pouvoir vendre des services de cartographie des potentiels et de la santé structurale des sols indépendamment pour amortir le matériel. Le système commercialisé qui va le plus loin dans cette approche est sans doute représenté par l’offre « SoilXPlorer » (le système d’analyse) couplée à la fonction « DepthXcontrol » (pour la commande de l’outil).
Les sociétés Amazone et Exatrek ont eu l’idée de leur côté d’associer les données du déchaumeur Cenius-2TX ZoneFinders avec les données bus CAN du tracteur. Ainsi, le chantier de travail du sol fournit des données permettant de produire des cartes de la qualité des sols afin de percevoir les différences de structure par petites zones. Ces informations peuvent ensuite être utilisées comme base pour décider des mesures agronomiques. « Si l’on associe ces données avec les données de rendement et les rendements/résidus de paille inhérents, il devient possible d’optimiser la préparation du sol de façon spécifique à la surface parcellaire pour finalement obtenir une incorporation optimale de la paille et un ameublissement du sol tout en réduisant la consommation de carburant », soulignent Amazone et Exatrek. D’autres technologies pointent leur nez à l’image de la cartographie à l’aide d’un pénétromètre hydraulique monté sur tracteur géolocalisé avec prise de points séquencée sur l’ensemble de la parcelle. De son côté Topcon Precision Agriculture a mis sur le marché le système Norac de contrôle de la profondeur de travail (TDC), un capteur à ultrason sans contact, capable de détecter et différencier les obstacles, de compenser les variations du sol (humidité, relief, densité) et de maintenir une profondeur réglée via interface ISOBUS. Les humidimètres à neutrons pourraient également être mobilisés pour produire des cartographies des sols en considérant que les parties les mieux pourvues en eau sont aussi les moins compactées. Le spécialiste de l’agrofourniture, Syngenta utilise dans son offre Interra Scan, des capteurs à rayons gammas pour révéler non seulement l’hétérogénéité du sol, mais également de nombreux autres indicateurs de fertilité. Dans tous les cas, l’analyse par capteurs mérite d’être confrontée à des analyses de terrain pour garantir la bonne interprétation des données et éviter que la technologie ne fasse plus de mal que de bien. La connaissance du terrain reste donc primordiale ainsi que les traditionnelles analyses de sol et l’observation de mini-profils, notamment sur les zones qui pourraient poser question.
