Les technologies d’agriculture de précision (AP) constituent des outils particulièrement intéressants pour mettre en oeuvre des expérimentations en ligne directement au niveau des parcelles et des exploitations. En effet, l’AP permet de moduler précisément les intrants (semis, fertilisation, etc.) et de mesurer l’effet de cette modulation avec une résolution spatiale intéressante grâce aux capteurs de rendement ou à des images de télédétection. De nombreux auteurs ont mis en évidence l’intérêt de ces technologies pour que les agriculteurs réalisent, à moindre coûts, des expérimentations sur leurs propres parcelles afin de s’inscrire dans une démarche d’optimisation et de progrès continue. En effet, les données résultants de ces essais peuvent directement être mesurées par les capteurs issus de l’AP, ce qui permet d’être en mesure d’enregistrer la réponse de la culture dans le cadre d’un itinéraire cultural classique sans avoir à mettre en oeuvre d’opérations de comptage ou d’échantillonnage contraignants. Toutefois, ce contexte est en rupture avec l’expérimentation classique. En effet, seuls quelques variables de réponse des plantes sont accessibles et surtout les contraintes opérationnelles (liées aux machines, au mode de positionnement, etc.) ne permettent pas de mettre en place des dispositifs expérimentaux classiques tels que la randomisation totale, les dispositifs par blocs, etc. Il en résulte que la puissance des essais (aptitude à mettre en évidence l’effet d’un facteur) est vraisemblablement dégradé. Peu de travaux se sont intéressés à l’évaluation de la qualité des résultats qui pouvaient être attendue de tels expérimentations, c’est pourquoi le travail de chercheurs UK et allemands qui vient d’être publié dans une revue scientifique mérite d’être mentionné.

L’étude s’est focalisée sur des expérimentations réelles réalisées en ligne sur des exploitations céréalières du Royaume-Uni. Elle a étudié l’utilisation de différents capteurs pour mesurer la réponse des plantes (capteur de rendement sur une moissonneuse batteuse commerciale ou sur une moissonneuse expérimentale dédiée à la récolte d’essais, NDVI mesuré par avion ou avec un capteur piéton). Les essais ont porté sur différents facteurs (fertilisation, protection fongique) avec différents niveaux de traitement. Les résultats obtenus montrent qu’il est possible d’identifier l’effet d’un traitement lorsqu’il entraîne des différences de rendement de l’ordre de 0,1 t/ha (0,05 t/ha dans le meilleur de cas). L’article met en évidence l’effet du dispositif expérimental et de la parcelle sur la puissance de l’essai. Il apparaît en particulier que les expérimentations simples consistant à organiser les facteurs de variation en grandes bandes dans la direction de travail principale offrait une puissance faible à cause de l’auto-corrélation des mesures (induites par la machine) mais aussi à cause de la variabilité naturelle que peut présenter la parcelle. Les dispositifs expérimentaux qui ont donnés la meilleure puissance sont ceux qui s’approchent le plus des dispositifs par blocs avec répétition. Toutefois, ces derniers introduisent une grande complexité dans leur mise en oeuvre. L’article conclue sur l’existence d’un compromis à trouver localement entre la complexité d’une expérience et sa puissance. Il insiste également sur la nécessité d’accompagner les agriculteurs qui souhaitent s’inscrire dans cette démarche car elle requiert des notions de géostatistiques pour s’assurer que les conclusions observées soient bien liées aux facteurs de variation testés et non à d’autres effets non contrôlés.

Référence : Marchant, B., Rudolph, S., Roques, S., Kindred, D., Gillingham, V., Welham, S., … & Sylvester-Bradley, R. (2019). Establishing the precision and robustness of farmers’ crop experiments. Field Crops Research, 230, 31-45.