La robuste et fiable METOS^® Les stations météorologiques sont utilisées depuis des décennies par de nombreux viticulteurs, pomiculteurs et maraîchers du monde entier.

Lorsque l'irrigation est nécessaire, Pessl Instruments recommande également l'installation de capteurs d'humidité du sol, vendus sous la référence METOS.^® de marque, pour économiser l'eau et les coûts. METOS^® Le matériel est accompagné d'une solution logicielle pour le suivi des données et les processus de prise de décision. Fieldclimate.

Dans cet article, nous voulons vous présenter un nouvel add-on de Fieldclimate appelé Farmview. Avec Farmview, nous offrons à nos utilisateurs la possibilité d'administrer des champs et des zones de culture, de calculer des modèles d'évapotranspiration, de voir les stress hydriques à venir et de gérer les irrigations pour une culture donnée dans des frontières données. En outre, l'outil FarmView vous permet de voir l'effet de l'irrigation, de la météo et de l'humidité du sol à l'aide de stations stationnaires et virtuelles ainsi que de données satellitaires.

Focus sur les widgets et la cartographie

Dans FarmView, nous avons misé sur des widgets d'aperçu et des widgets de cartographie vous permettant de visualiser, filtrer et trier vos champs. Nous sommes convaincus que ces outils rendent l'aide à la décision plus conviviale. Après avoir défini votre exploitation, votre champ, votre zone de culture et ses limites, vous obtenez une page d'aperçu de toutes les zones de culture/champs et de leurs caractéristiques de base. À partir de là, vous pouvez facilement mettre à jour ou supprimer des zones de culture, les filtrer et voir celles qui sont actives et celles qui ne le sont pas.

Figure 1. Exemple de la page de gestion FarmView.

Le widget sur l'utilisation de l'eau vous offre le dernier état de l'eau dans vos champs. Cet état peut être modélisé ou mesuré en fonction des capteurs que vous avez installés dans votre champ ou des stations virtuelles que vous avez achetées. Le widget offre également la possibilité de classer par ordre de priorité les champs qui requièrent votre attention. La carte qui l'accompagne affiche les valeurs dans l'espace.

Figure 2. Exemple du widget FarmView affichant la somme de l'humidité du sol en mm et du widget de cartographie affichant le PAW relatif.

Surveillez l'utilisation de l'eau par les cultures et prenez des décisions détaillées en matière d'irrigation

Indépendamment des capteurs que vous avez installés ou des stations virtuelles que vous avez achetées, FarmView peut répondre à votre question sur l'utilisation de l'eau par les cultures. En utilisant le module FarmView Irrimet, vous pouvez modéliser l'humidité à l'aide de vos capteurs de pluie et d'évapotranspiration METOS ou de capteurs virtuels en utilisant un modèle simple de bilan hydrique. En utilisant les outils d'humidité du sol dans FarmView, vous mesurez l'eau réelle à l'aide de votre capteur d'humidité du sol. Tous les résultats peuvent être affichés en mm d'eau ou en % d'eau disponible pour les plantes (PAW). En utilisant les mm, vous avez la possibilité de voir le déficit en eau réel et donc de décider facilement de l'eau nécessaire pour l'irrigation.

Si vous décidez d'acheter des capteurs d'humidité du sol à profondeurs multiples, FarmView vous offrira une option supplémentaire pour analyser chaque profondeur séparément, là encore en % ou en mm. Un autre avantage des capteurs d'humidité du sol est que vous pouvez résumer les profondeurs pertinentes pour votre culture à un stade de croissance donné (Figure 3).

L'algorithme d'équilibrage de l'eau utilise l'évapotranspiration basée sur Penman-Montheith. Les algorithmes sont transparents et bien décrits dans l'aide du logiciel et dans le manuel de l'utilisateur. tutoriels vidéo.

Figure 3. L'humidité du sol provenant de capteurs à profondeurs multiples (en bas) et la somme de l'humidité du sol (en haut) sont montrées pour différents stades de profondeur des racines.

En combinant les outils ci-dessus avec votre expérience, vous décidez du moment et de la quantité d'irrigation en fonction d'un stade de culture donné. FarmView vous accompagne encore plus loin - lors de la saisie et du stockage des quantités d'irrigation. Un calendrier semblable à celui de Google offre une fonctionnalité de saisie pour les technologies d'arrosage, de pivot, d'inondation et de goutte-à-goutte. Ces données sont ensuite immédiatement prises en compte dans les calculs de l'utilisation de l'eau par les cultures.

Figure 4. Calendrier Irrimet permettant la saisie d'événements d'irrigation réguliers ou uniques.

Le repérage par satellite

Pour améliorer les fonctionnalités de FarmView, nous avons décidé d'ingérer des données satellitaires à l'aide de Sinergse. Services de Sentinel-Hub. Nous avons commencé avec les données optiques Sentinel-2 disponibles dans le monde entier et, en fonction des demandes futures, nous sommes capables d'ajouter également des données à haute résolution (par exemple Planet Lab) ou des données micro-ondes pour surveiller l'humidité du sol.

Le grand avantage des données du satellite Sentinel-2 n'est pas seulement, comme on le dit souvent, sa haute résolution spatiale, mais aussi son taux de revisite élevé. Certaines régions du monde reçoivent des images tous les trois jours. En utilisant ces informations avec les données actuelles et historiques de la station METOS (en utilisant par exemple les degrés-jours de croissance accumulés (DJCE) ou les précipitations), nous pouvons vous fournir des estimations basées sur l'IA des stades de culture nécessaires au suivi de l'utilisation de l'eau par les cultures (comme décrit dans le chapitre précédent). Vice versa, nous pouvons juger du type de conditions météorologiques pendant les différents stades de la culture, si des DJC suffisants ont été atteints ou comment les conditions météorologiques ont pu avoir un impact sur la biomasse au cours des différentes années.

Figure 5. Exemple de série chronologique de la biomasse dans un champ de maïs en 2020 (graphique du haut), ainsi que le bilan hydrique (au milieu) et le cumul des degrés-jours de croissance et des précipitations en superposition avec les différents stades de la culture (en bas). Le maïs de bonne qualité devrait atteindre des valeurs LAI allant jusqu'à 6.

Ensuite, les données optiques et infrarouges moyennes de Sentinel-2 du début de la saison sont utilisées pendant l'échantillonnage pour nos capteurs de nutrition - Mobilab ainsi que pour le capteur de végétation - Dualex.

Un autre grand avantage des données Sentinel-2 est leur haute résolution spatiale de 10 m qui permet de visualiser les cartes de la biomasse, de générer des cartes de gestion ou d'application et, enfin et surtout, de détecter les effets d'événements météorologiques extrêmes (gel, grêle, tempêtes, etc.) ou de la topographie (figure 6). Il est conseillé de vérifier l'état de la biomasse avant chaque opération, qu'il s'agisse de pulvérisation, d'irrigation ou de récolte, et de nouveau quelques jours après. Les séries chronologiques denses dans de vastes régions du monde permettent d'étudier les effets en moins d'une semaine et vous permettent d'agir rapidement. Par exemple, la détection d'une grande partie d'un champ où l'ensemencement a échoué en raison d'un stress lié à la température ou à l'humidité peut vous inciter à réensemencer. Un autre site
Il peut s'agir par exemple d'une défaillance dans la technique d'irrigation d'un champ difficile d'accès qui peut être détectée en quelques jours seulement comme une anomalie dans la croissance de la végétation suivie par satellite.

Figure 6. Un champ de maïs dans le centre du Brésil à la fin mars et au début avril 2020. La diminution de la biomasse dans la partie nord-ouest du champ est due à une colline érodée. Les rayures reflètent les terrasses créées pour faire obstacle à la perte d'eau.

CONCLUSION et perspectives d'avenir

Le service FarmView de Fieldclimate combine le matériel et le logiciel METOS® existants avec des données satellitaires pour vous fournir un système complexe de surveillance de vos champs dans l'espace et le temps. FarmView vous offre un certain nombre d'outils et de widgets intelligents qui permettent de trier vos champs en fonction des actions nécessaires pour le semis, la pulvérisation, l'application d'engrais, la récolte ou d'autres stratégies de gestion.

Dans cet article, nous avons présenté les modules FarmView pour le suivi de l'utilisation de l'eau par les cultures - Irrimet et Soil moisture - et les produits basés sur les données du satellite Sentinel-2. Nos prochains objectifs sont de fournir des sorties sous forme de widgets cartographiques avec des schémas colorés et de fournir des cartes d'échantillonnage des sols et de la végétation Sentinel-2. Les prochains modules FarmView seront introduits en 2021 et comprendront le suivi des maladies, la cartographie de la nutrition et des produits basés sur des trackers.