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Le désherbage de demain est déjà en test

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Robot autonome. Le robot Dino est destiné au maraîchage mais il a montré son efficacité dans une parcelle de blé, avec cinq passages. © Arvalis

Prospective. Robots de désherbage mécanique, localisation d’adventices par drone et capteurs numériques, désherbage électrique : les nouvelles technologies s’invitent, afin de tendre vers moins de chimie. Mais la solution idéale n’apparaît pas encore.

Dans le cadre du projet Digifermes, lancé par Arvalis, qui explore les nouvelles technologies qui seront demain au service des agriculteurs, la station expérimentale de Saint-Hilaire-en-Woëvre (Meuse) a testé de nouveaux leviers de désherbage. L’objectif est toujours de tendre vers une moindre dépendance aux herbicides chimiques et notamment de proposer des alternatives au glyphosate. Les essais ont concerné le désherbage en interculture...
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Dans le cadre du projet Digifermes, lancé par Arvalis, qui explore les nouvelles technologies qui seront demain au service des agriculteurs, la station expérimentale de Saint-Hilaire-en-Woëvre (Meuse) a testé de nouveaux leviers de désherbage. L’objectif est toujours de tendre vers une moindre dépendance aux herbicides chimiques et notamment de proposer des alternatives au glyphosate. Les essais ont concerné le désherbage en interculture et le désherbage en culture, qu’il soit chimique et mécanique.

.Le désherbage. .électrique.

Il s’agit d’un désherbage en interculture, non sélectif, qui se présente comme une alternative au glyphosate. L’outil utilisé à Saint-Hilaire est le Xpower, de Zasso (distribué par CNH). Il est composé d’une génératrice de courant entraînée par la prise de force du tracteur et, à l’avant, de deux rangées d’applicateurs (pôle +) en contact avec les plantes.

Le flux électrique se diffuse dans les racines, et le circuit est fermé par un applicateur de mise à la terre (pôle -). La tension est de 6 000 volts, la largeur de travail de trois mètres, pour une puissance nécessaire au tracteur de 120 ch. Le débit de chantier varie de 1 à 1,5 ha par heure selon la vitesse de travail (entre 2 et 7 km/h). L’outil a été utilisé sur deux périodes : à l’automne 2018, sur une biomasse végétale faible (1,2 à 1,8 tMS/ha) et un sol sec, puis au printemps 2019, sur une biomasse plus élevée (3 tMS/ha) et un sol humide. Ce désherbage électrique a été testé sur différents végétaux : repousse de colza, pois, prairie permanente, prairie temporaire, à plusieurs vitesses (2, 4 et 7 km/h) et toujours comparé à un traitement au glyphosate. Après dix-sept jours, l’efficacité est très variable, entre 1 % et 100 % selon les espèces et les conditions. Les plantes à grandes feuilles, comme les dicots (colza, pois), sont plus faciles à détruire que les graminées (blé, prairie). Le sol sec et une vitesse lente (2 km/h) améliorent aussi l’efficacité.

En 2019, toujours sur sol humide, Arvalis a évalué l’effet d’un broyage réalisé 10 jours avant le désherbage électrique. La vitesse de 2 km/h associée au broyage est la méthode qui se rapproche le plus du glyphosate, sauf pour l’avoine et la vesce, qui restent plus difficiles à détruire. Arvalis n’a pas constaté d’effet négatif d’un désherbage électrique sur la microfaune du sol. Mais ce n’est qu’un résultat partiel. Sur les vivaces (rumex, liserons), la destruction des parties aériennes se révèle efficace mais les rhizomes qui ont résisté permettent une repousse. La systémie est donc insuffisante. En conclusion, Arvalis estime que « ce désherbage électrique est une alternative au glyphosate imparfaite selon les conditions d’utilisation, et coûteuse (100 €/ha), qui nécessite de la coupler avec d’autres leviers de destruction, comme le broyage, plutôt que d’envisager plusieurs passages ». Une expérimentation est en cours pour une utilisation en interrangs sur maïs et soja.

.Le désherbage..mécanique robotisé.

C’est un désherbage en culture qui utilise ici le robot autonome Dino, de Naïo. Il a été conçu pour le maraîchage, il n’est donc pas optimisé pour de grandes parcelles présentant une pente ou des obstacles (passages de roues en travers). D’un poids de 600 kg, avec 4 éléments bineurs qui travaillent dans l’interrang, il affiche une vitesse maxi de 4 km/h. Le test avait pour objectif de vérifier la précision du guidage GPS RTK pour définir la largeur minimum de l’interrang, puis de déterminer le nombre de passages optimal pour un désherbage efficace. Une caméra sert aussi à guider l’outil mais elle n’était pas disponible, car non calibrée pour les cultures testées. Dans ces conditions, la précision a été de plus ou moins 5 cm, ce qui autorise un interrang de 30 cm en céréale. Compte tenu de son poids, Dino peut biner plus souvent qu’un tracteur. Sur blé, Arvalis a observé que l’optimum (rendement/efficacité) est de cinq passages à l’automne. « Les robots autonomes pour grandes cultures sont encore au stade de prototype. Le débit de chantier restera faible car la vitesse est limitée à 5 km/h. Au-delà, le règlement route s’applique », conclut Arvalis.

.Le semis en espacement. .régulier.

L’objectif est de pouvoir réaliser un binage dans les deux sens. Arvalis a testé la méthode sur du maïs avec un espacement de 50 cm entre les rangs et 25 cm entre les grains. La difficulté du semis est de réussir à synchroniser les différents passages de semoir, qui se font forcément dans un sens puis dans l’autre. En géoréférençant manuellement un échantillon de 648 pieds, Arvalis a mesuré une erreur moyenne de 2,56 cm. Une précision suffisante pour une dent de bineuse de 13 cm. Cela s’est vérifié après un binage en travers du semis, au stade 10 feuilles, qui n’a arraché que très peu de pieds. « Il est possible d’envisager un binage dans les deux sens après un semis à espacement régulier, même si la synchronisation au semis est délicate. Cette technique ne peut pas être appliquée à toute la parcelle car les roues du tracteur (largeur des pneus supérieure à 25 cm) écrasent du maïs. »

.Le désherbage chimique .localisé en culture.

L’enjeu est de cartographier les adventices pour ensuite réaliser un traitement ciblé avec le pulvérisateur. Une expérimentation a été conduite en 2019 sur des chardons qui poussent en taches dans la parcelle. Elle pourrait intéresser de nombreuses autres plantes vivaces (liseron, rumex, sorgho d’Alep) pour cibler le traitement avec un produit spécifique. La localisation des chardons a été réalisée manuellement avec un GPS piéton (RTK). Les zones repérées sont mises sur une carte de préconisation enregistrée dans la console avec des zones d’exclusion à ne pas traiter. Le pulvérisateur utilisé est un Tecnoma­ de 24 m avec coupure de tronçon de 2 mètres et console iTop. La surface de la parcelle est de 4,4 ha pour 0,34 ha de zones de chardons. Mais les zones traitées sont nécessairement plus grandes car le pulvérisateur transforme les ronds de chardons en rectangles dont la largeur minimale dépend de la largeur d’un tronçon. Avec un pulvérisateur équipé de tronçons de 2 mètres, seulement 9 % de la surface a été traitée, soit une réduction de produit de 88 %.

Avec une rampe de 24 m, sans coupure de tronçons, 28 % de la parcelle aurait été traitée. Mais le résultat dépend aussi de la taille et de l’organisation des taches dans la parcelle. Une grande tache est plus intéressante que plein de petites taches pour réduire la quantité de produits à surface équivalente. « Il est possible de respecter­ une carte de préconisation en on/off avec un pulvérisateur classique équipé de coupures de tronçons. La réduction de produit dépendra de la largeur des tronçons et de la taille des taches des adventices », conclut Arvalis.

.La localisation. .automatique. .des adventices.

Pour un agriculteur, la localisation manuelle des adventices n’est pas envisageable. Comment automatiser cette tâche et avec quels capteurs ? L’image rouge vert bleu (RVB) ou l’image multispectrale ? La station de Saint-Hilaire a utilisé ces deux images, via un drone, sur une culture de maïs pour évaluer la précision de la localisation des adventices. Pour cela, une vingtaine de placettes géoréférencées ont été positionnées dans la parcelle afin d’établir un comptage de référence des adventices. Il en résulte que le drone n’est pas le meilleur vecteur­ pour localiser les adventices du fait d’un manque de précision. Les adventices peuvent être décalées de 60 à 70 cm et le capteur multispectral ne permet pas de localiser celles proches du rang. « La localisation des adventices est un enjeu majeur pour avancer sur la réduction des produits de traitement. De nombreux développements seront nécessaires pour obtenir les bons capteurs sur le bon vecteur », conclut Arvalis.

Dominique Grémy
Espacement régulier. Il permet un binage dans les deux sens sans détruire les pieds. Mais la synchronisation au semis est délicate. © Arvalis
Désherbage électrique. Le Xpower, de Zasso, est composé d’une génératrice entraînée par la prise de force et, à l’avant, de deux rangées d’applicateurs en contact avec les plantes. Le circuit est fermé par des applicateurs de mise à la terre. La tension est de 6 000 volts.
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