Gamme AgXtend: des équipements embarqués ou connectés, pour une meilleure gestion des exploitations

FarmXtend est une station météo intelligente capable de prodiguer des conseils  agronomiques ou encore de prévoir l’apparition et l’évolution de maladies phytosanitaires.
FarmXtend est une station météo intelligente capable de prodiguer des conseils agronomiques ou encore de prévoir l’apparition et l’évolution de maladies phytosanitaires.

Les sujets consacrés à l’agriculture de précision traitent majoritairement de localisation satellitaire, de guidage automatique, de télématique ou encore d’interprétation et d’exploitation d’images aériennes prises par des satellites ou des drones. Nous abordons ici un autre volet de l’agriculture de précision, à savoir des équipements embarqués ou connectés fournissant un soutien direct à l’utilisateur par le biais de la fourniture de données précieuses en matière d’aide à la décision ou encore l’automatisation du fonctionnement de certaines machines.

Ces solutions ouvrent un nouvel horizon à l’agriculteur pour tirer le plein potentiel de ses parcelles et cultures, notamment en optimisant les intrants utilisés ou en adoptant de nouvelles techniques culturales. Nous nous sommes penchés, au travers de ce dossier, sur les équipements AgXtend, marque spécialisée en agriculture de précision donnant un accès à une gamme de solutions novatrices et dynamiques.

AgXtend est née de la collaboration entre le groupe CNH (regroupant les marques New Holland, Case IH et Steyr) et des sociétés partenaires stratégiques. CNH a identifié ces dernières sur base de développements que celles-ci avaient mis au point et leur procure, via la marque AgXtend, les moyens nécessaires à la production et à la commercialisation à grande échelle de leurs solutions, tout en permettant au plus grand nombre d’utilisateurs professionnels d’en profiter. Une formule win-win pour tout le monde, en somme.

Tjörven Van de Velde, marketing manager Benelux, et Pieter-Jan Auman, spécialiste agriculture de précision, employés par CNH Industrial pour la représentation des marques Case IH et Steyr en particulier, nous ont ouvert les portes de leurs locaux à Zedelgem pour nous présenter les technologies AgXtend et les possibilités que procurent celles-ci.

L’auto-guidage, premier pas dans le smart farming

M. Van de Velde débute l’entretien en évoquant la manière selon laquelle les agriculteurs et entrepreneurs belges acquièrent leurs premières technologies d’agriculture de précision : « Généralement, l’auto-guidage suscite l’intérêt premier des agriculteurs et représente souvent la porte d’entrée dans l’univers du smart farming ». L’utilisateur peut en effet compléter l’auto-guidage par différentes technologies lui permettant d’optimiser ses travaux dans le but de rendre son exploitation plus durable et efficiente.

Si, au départ, il était permis de penser que ces technologies s’adresseraient essentiellement aux plus grandes fermes, il convient de constater que ce n’est pas nécessairement le cas. De nombreuses entreprises de taille plus modeste, actives par exemple en cultures maraîchères et/ou biologiques, s’orientent aussi vers l’agriculture de précision, notamment pour mener à bien les opérations de désherbage mécanique.

« En tant que constructeur, nous devons apporter l’impulsion nécessaire pour développer et proposer à la vente une gamme de technologies de précision faciles d’emploi et fiables », poursuit-il. « Ce n’est pas simple car ces technologies peuvent se révéler complexes et avoir recours à de nombreux capteurs. Chez CNH, nous pouvons compter sur notre propre réseau mondial permettant de centraliser et transférer une quantité impressionnante de données. C’est un point important car cela nous aide pour de nouveaux développements mais aussi pour fournir un service de support au client rapide et efficace. Ceci rend aussi possible l’uniformisation des fonctions. À titre d’exemple, en Europe, un seul abonnement suffit pour accéder à ce réseau ; cela simplifie la tâche d’un opérateur actif dans différents pays puisqu’il n’a pas besoin de souscrire différents abonnements ni de modifier quoi que ce soit sur son terminal ».

FarmXtend : la météo, mais aussi des conseils et préconisations

La gamme AgXtend repose actuellement sur un partenariat avec cinq entreprises européennes. « Chacune de celles-ci est reconnue dans son domaine et dispose de compétences spécifiques précieuses dans le développement de ces nouveaux outils », signale M. Van de Velde.

Le premier produit proposé est issu de la collaboration entre CNH et la société néerlandaise AppsForAgri ; il s’agit de FarmXtend, une station météo connectée intelligente dotée d’une batterie autonome.

« FarmXtend est bien plus qu’une simple station météo : elle est aussi capable, par le biais de puissants algorithmes, de fournir des conseils agronomiques et diverses préconisations sur base des données récoltées localement », intervient M. Auman. FarmXtend repose sur l’emploi de trois capteurs pouvant s’utiliser individuellement ou en association.

Le premier d’entre eux est la station météo de base WeatherXact Plus. Elle mesure la température du sol aux profondeurs de 5 et 20 cm ainsi que la température et l’humidité de l’air à l’intérieur de la végétation et au-dessus de celle-ci. La vitesse du vent, l’intensité des radiations solaires ou le point de rosée sont autant d’autres renseignements fournis par cet équipement. Ces données sont collectées en temps réel et directement consultables sur smartphone, grâce à une application dédiée.

« Cet équipement est très utile. Il permet, par exemple, de visualiser les conditions météorologiques exactes dans la parcelle et ainsi de s’assurer que celles-ci sont adéquates pour procéder à un traitement par pulvérisation de la culture avant même d’avoir quitté la ferme. Mais cet outil est encore plus puissant : il peut aussi, sur base des mesures effectuées, donner des conseils d’application en tenant compte du type de produit utilisé », poursuit-il.

« Plus encore, un algorithme exploitant les différentes mesures et connaissant les prévisions météo futures via une connexion à la station météo officielle dans chaque pays est capable de prévoir l’apparition et l’évolution de maladies phytosanitaires. L’agriculteur est ainsi en mesure d’anticiper l’arrivée et l’expansion de celles-ci ». Ce dispositif peut être complété du pluviomètre connecté RainXact Plus.

Le dernier capteur de cette trilogie, baptisé SoilXact Plus, mesure la température et la teneur en eau du sol. Cette solution, qui connaît actuellement un certain succès commercial aux Pays-Bas, permet de diriger et d’adapter beaucoup plus efficacement les schémas d’irrigation des cultures, l’arrosage pouvant être activé au bon moment, c’est-à-dire avant que la capillarité dans le sol n’ait disparu.

« Les mesures de ces trois capteurs sont visualisables sur la même application, qui permet aussi de les enregistrer et de les exporter sous forme de fichiers Excel et de graphiques », ajoute M. Auman. « Cette technologie offre de plus la possibilité de collaborer, en mettant ses données à disposition d’autres agriculteurs ayant recours à FarmXtend. »

Ce type de collaboration ne se rencontre pas encore en Belgique mais existe par exemple en France. « Cela permet aux utilisateurs concernés d’observer les conditions existant en d’autres endroits et d’être informés en temps réel de l’évolution et de l’avancée de certains phénomènes météorologiques mais aussi des maladies d’une région vers une autre. Ils peuvent alors anticiper au mieux leurs schémas de cultures ou de protection des cultures ».

CropXplorer : adapter la fertilisation aux besoins de la culture

Second produit figurant au catalogue de la marque, CropXplorer est un capteur de végétation développé par Fritzmeier, en Allemagne, permettant de moduler en temps réel les doses de fertilisants épandues en fonction des besoins exacts de la culture.

Pour y parvenir, CropXplorer mesure deux paramètres sur la végétation, à savoir l’indice de biomasse et l’indice d’azote, grâce à deux capteurs optiques montés sur une rampe prenant place sur le relevage avant du tracteur. Il s’agit d’un dispositif actif : chaque capteur dispose de quatre LED dirigeant des rayons proche-infrarouge sur la végétation et en mesurant la réflexion.

« C’est un dispositif unique », commente M. Auman. « Les autres systèmes du genre présents sur le marché ne mesurent que l’indice de biomasse, qui traduit la couverture d’un sol nu par la culture. Ce paramètre est donc approprié pour les applications dans les premiers stades de la culture ou encore pour identifier les zones non occupées. Par contre, il n’est plus pertinent lorsque la végétation se referme, c’est-à-dire dès la fin du tallage. À ce stade, l’indice d’azote, définissant la présence de chlorophylle dans la culture, se révèle beaucoup plus déterminant. CropXplorer peut intervenir à tout moment dans un champ ou une prairie en combinant ces deux facteurs ».

Grâce aux mesures effectuées par CropXplorer, la dose épandue  par le distributeur d’engrais est instantanément ajustée pour répondre  exactement aux besoins de la culture à chaque endroit dans le champ.
Grâce aux mesures effectuées par CropXplorer, la dose épandue par le distributeur d’engrais est instantanément ajustée pour répondre exactement aux besoins de la culture à chaque endroit dans le champ.

Grâce aux algorithmes de calcul, CropXplorer analyse les données fournies par les capteurs et définit la dose exacte d’azote à apporter à cet endroit. Le système adapte instantanément le débit d’épandage du distributeur d’engrais. Chaque mètre carré dans le champ reçoit donc exactement la dose requise d’azote pour les plantes qui y croissent. La communication avec l’outil d’épandage s’opère via Isobus ou un autre protocole si l’engin n’est pas compatible Isobus.

« L’avantage majeur de ce système est l’adaptation en temps réel du débit d’épandage. Il n’y a aucune perte de temps comparativement à la technique de l’imagerie aérienne. Dans ce dernier cas, les images prises par satellites ou drones doivent être interprétées et converties en cartes de préconisation. Ici, tout est instantané : les capteurs à l’avant du tracteur effectuent les mesures et la machine à l’arrière module automatiquement le débit », ajoute M. Van de Velde.

« L’un de nos clients, producteur de pommes de terre, fixe l’un des capteurs sur la rampe de son pulvérisateur avec lequel il parcourt régulièrement ses parcelles. Ce faisant, il peut définir avec précision le meilleur moment pour retourner dans ses cultures avec son distributeur d’engrais. Pour les régions herbagères, un algorithme spécifique pour le sursemis des prairies peut être utilisé : il adapte automatiquement la dose de semences en fonction de la couverture mesurée ».

CropXplorer fonctionne également avec les fertilisants liquides et les régulateurs de croissance. En outre, il permet de cartographier la parcelle selon les deux indices mesurés pour un meilleur suivi de la culture et un contrôle de l’absorption de l’azote. Le logiciel utilisé permet d’y superposer différentes autres cartes comme celles du type de sol, du relief… La compilation de ces données sous forme cartographique fournit des informations de grande valeur sur chaque parcelle de l’exploitation. La traçabilité relative aux épandages réalisés est assurée grâce au transfert des données sous format ISOXml, pouvant être utilisé par la plupart des programmes informatiques de gestion agricole présents sur le marché.

Aussi en version Basic, pour « mettre le pied à l’étrier »

Une variante, appelée CropXplorer Basic, est disponible. Il s’agit d’une version simplifiée et moins chère, dotée de trois capteurs. Deux d’entre eux se montent sur les rétroviseurs du tracteur et mesurent la lumière solaire réfléchie par les plantes dans les domaines de la lumière rouge et infrarouge. Le troisième capteur, monté sur le toit de la cabine, sert de capteur de référence en mesurant le spectre de la lumière ambiante. Il sert en quelque sorte à calibrer les mesures des deux autres capteurs en fonction de la luminosité de l’instant et rend donc le système indépendant des conditions de rayonnement.

« Il convient toutefois de noter qu’il s’agit d’un système passif, basé sur le rayonnement solaire. Il ne fonctionne donc pas lorsque ce dernier est insuffisant, comme à la tombée du jour ou durant la nuit, contrairement au système actif du CropXplorer. De plus, les algorithmes de calcul ne sont pas disponibles avec le CropXplorer Basic », précise M. Auman.

Les deux capteurs de CropXplorer Basic fixés aux rétroviseurs du tracteur mesurent  la lumière solaire réfléchie par les plantes tandis que le troisième,  sur le toit, analyse le spectre de la lumière ambiante.
Les deux capteurs de CropXplorer Basic fixés aux rétroviseurs du tracteur mesurent la lumière solaire réfléchie par les plantes tandis que le troisième, sur le toit, analyse le spectre de la lumière ambiante.

« Cependant, ce système simplifié détermine les deux mêmes indices de biomasse et d’azote et permet aussi la modulation instantanée de la dose du fertilisant. Il s’agit donc d’un excellent outil pour mettre le pied à l’étrier et commencer à travailler avec ces nouvelles technologies. CropXplorer et CropXplorer Basic sont actuellement les deux équipements de la gamme AgXtend les plus vendus dans le Benelux ».

SoilXplorer : connaître ses sols, sans échantillonnage

Une autre pierre angulaire du programme AgXtend est sans nul doute le capteur SoilXplorer, développé par la firme autrichienne Geoprospectors GmbH et qui permet de numériser le sol.

Ce dispositif se révèle particulièrement intéressant car il collecte de très nombreuses données sur le sol de manière directe et instantanée là où, traditionnellement, il faut avoir recours à de nombreux échantillonnages, tests et/ou analyses pour obtenir les mêmes résultats. S’agissant d’un capteur sans contact monté sur le relevage avant du tracteur à une hauteur de 30 à 40 cm au-dessus du sol, il ne nécessite pas un passage spécifique dans le champ pour réaliser les mesures : il est possible de l’atteler et de le faire fonctionner lorsque le tracteur effectue un autre travail.

M. Auman détaille le fonctionnement du SoilXplorer : « Ce capteur dispose de cinq bobines : la première envoie un signal électromagnétique dans le sol tandis que les quatre autres servent de récepteurs pour mesurer la conductivité électromagnétique du sol sur quatre horizons de profondeur : 0 à 25 cm, 15 à 60 cm, 55 à 95 cm et 85 à 115 cm. On obtient donc un profil complet de conductivité du sol sur une profondeur pouvant atteindre 1,15 m. »

Le logiciel fournit quatre cartes de conductivité, à savoir une carte par plage de profondeur. Il va encore plus loin puisque, en se basant sur un modèle agronomique éprouvé, il est capable de déterminer la texture du sol, sa teneur en eau ainsi que son niveau de compaction et de fournir une carte pour chacun de ces paramètres. « On imagine aisément les enseignements que l’on peut tirer de ces cartes pour la gestion de la parcelle, notamment pour éditer des cartes de préconisation en matière de densité de semis en fonction du type de sol et de son humidité, ou encore de travail du sol en fonction des variations de profondeur des zones compactées ».

Le capteur  SoilXplorer,  monté sur le  relevage avant du tracteur, fournit instantanément  de multiples et précieuses données pour la gestion des sols des parcelles d’une exploitation.
Le capteur SoilXplorer, monté sur le relevage avant du tracteur, fournit instantanément de multiples et précieuses données pour la gestion des sols des parcelles d’une exploitation.

SoilXplorer peut aussi se montrer décisif pour identifier les endroits où des échantillons de sol doivent le cas échéant être prélevés pour des recherches complémentaires.

Outre cette fonction de cartographie, SoilXplorer peut être combiné à la commande d’un outil arrière. Actuellement, c’est le cas pour certains outils de travail du sol : la profondeur de travail des dents de celui-ci est automatiquement et instantanément modifiée en fonction des mesures effectuées par le SoilXplorer à l’avant du tracteur, pour décompacter exactement à la profondeur nécessaire par le biais d’une communication Isobus.

Il est à noter que, d’après le constructeur, les signaux électromagnétiques utilisés n’ont pas d’impact sur la végétation ni les organismes vivant dans le sol. Aucune interférence n’est par ailleurs causée par les conditions météorologiques, la neige ou la vitesse d’avancement. À ce dernier égard, des tests ont été réalisés avec un 4x4 jusqu’à une vitesse de 90 km/h sans qu’aucune déviation des résultats n’ait été constatée.

NIRXact : analyser les récoltes et le lisier, en temps réel

Quatrième technologie présentée, le NIRXact est un capteur proche infrarouge pour l’analyse des récoltes et du lisier produit par le fabricant italien Dinamica Generale.

En ce qui concerne les récoltes, le capteur en détermine l’humidité avec une précision de 3 % et la composition nutritionnelle avec des paramètres tels que la matière sèche, les protéines, l’amidon, le sucre…, et cela en temps réel avec une précision de 2 %. Une cartographie de la parcelle peut être fournie pour visualiser ces mesures.

Ces données sont importantes pour l’agriculteur : il pourra par exemple connaître la valeur nutritionnelle de son ensilage d’herbe ou de maïs et équilibrer en conséquence la ration de son troupeau laitier. Outre des enseignements pour les cultures suivantes, il pourra aussi comparer les résultats de différentes variétés voire, dans certaines situations, négocier le prix de vente de sa récolte en fonction de sa valeur nutritionnelle.

Le conducteur d’une ensileuse peut adapter directement la longueur de coupe en fonction de l’humidité mesurée. L’ensilage étant en Belgique le plus souvent l’affaire d’entrepreneurs de travaux agricoles, cela permet à ceux-ci d’offrir un nouveau service et une plus-value à leurs clients. De plus, ces données sont connues sans aucun échantillonnage ni analyse, ce qui représente gain de temps et économie.

Monté sur une tonne à lisier, le capteur NIRXact détermine avec précision la composition de l’effluent épandu, pour une gestion optimale des engrais de ferme et fertilisants minéraux.
Monté sur une tonne à lisier, le capteur NIRXact détermine avec précision la composition de l’effluent épandu, pour une gestion optimale des engrais de ferme et fertilisants minéraux.

À ce propos, NIRXact peut être entreposé dans une valise et servir de « laboratoire » mobile. NIRXact peut analyser jusqu’à 28 produits différents dont les grains des principales céréales et les fourrages. Ce capteur peut se monter sur une moissonneuse-batteuse, une ensileuse ou une presse.

Monté sur une tonne à lisier, il mesure en temps réel et en continu la composition exacte du lisier épandu, tels que les teneurs en éléments N, P et K, et en identifie les fluctuations. Les mesures ainsi obtenues permettent de produire une carte parcellaire sur laquelle figurent les différentes doses d’éléments épandus.

Ceci permet ensuite à l’agriculteur de compléter la fertilisation de sa parcelle par des apports localisés, ciblés et exacts d’engrais minéraux au moyen d’une carte de modulation de dose établie en conséquence. Il en résulte une optimisation de l’utilisation des engrais de ferme et des engrais minéraux, d’où des économies substantielles lors de l’achat de ces derniers.

XPower : une alternative au désherbage chimique ou mécanique

Enfin, dernière nouveauté de la gamme AgXtend et non des moindres, le XPower est une solution de désherbage électrique. Cette alternative au désherbage chimique, développée par l’entreprise allemande Zasso, offre une possibilité de désherbage total par destruction électrophysique des végétaux.

« La machine actuellement vendue est le modèle XP 300, d’une largeur de 3 m », commente M. Auman. « Son fonctionnement est le suivant : une génératrice commandée par la prise de force prend place à l’arrière du tracteur. Nécessitant une puissance de 50 ch par mètre de travail en végétation haute et dense, elle fournit un courant de 220 V, qui est ensuite acheminé vers l’unité de désherbage proprement dite, qui est attelée à l’avant du tracteur. Celle-ci renferme des transformateurs ; il y en a un par largeur de travail de 12,5 cm. Cette disposition permet de travailler par sections, en désactivant individuellement un ou plusieurs transformateurs. La commande de ces transformateurs est opérée manuellement en cabine par le conducteur. Ces transformateurs convertissent la tension initiale de 220 V en une tension de travail de 7.000 V. »

XPower est une solution de désherbage total ayant recours  à un courant électrique de 7.000 V pour détruire les végétaux.
XPower est une solution de désherbage total ayant recours à un courant électrique de 7.000 V pour détruire les végétaux.

« Sous la cape de l’unité de désherbage se trouvent trois applicateurs : deux circuits positifs et un circuit de masse. Lorsqu’une plante touche le pôle positif, elle est parcourue entièrement, racines comprises, par le courant de 7.000 V qui regagne ensuite le circuit négatif de la masse. Il en résulte un endommagement immédiat de la chlorophylle rendant impossible la photosynthèse, un arrêt de la circulation de l’eau dans les vaisseaux et un éclatement des cellules de la plante, engendrant la destruction systémique de celle-ci ».

Selon le constructeur, il s’agit d’une solution de désherbage durable, n’ayant par conséquent pas d’impact défavorable sur la vie du sol. « Les avantages par rapport aux autres techniques de désherbage sont nombreux : il n’y a aucun risque de toxicité, de dérive de produit, de résidus ou encore de développement de résistance si une comparaison est faite avec les traitements de pulvérisation. Par rapport aux alternatives de désherbage mécanique, XPower ne déplace pas le sol ; il n’y a donc aucune modification de sa structure pouvant causer une évaporation prononcée ni stimulation favorable à la germination des graines dormantes. Par ailleurs, XPower détruit la plante dans son entièreté, y compris au niveau racinaire ».

La vitesse d’avancement ainsi que la quantité d’énergie utilisée doivent être adaptées en fonction du type de plantes à éliminer, certaines étant plus sensibles que d’autres.

XPS, XPU… XPower se développe

De nouveaux développements du XPower sont en cours. Une version pour les cultures en rangs est à l’étude.

Sur le marché depuis le mois de juillet, le modèle XPS s’adresse au monde de la vigne et de l’arboriculture. Ce modèle permet de désherber totalement le pied des ceps ou des plants, en les contournant grâce à un mécanisme spécifique. « Le volume de vente des premières machines est volontairement limité car nous souhaitons être au plus près de nos clients pour suivre ces nouveaux matériels avant ensuite de les commercialiser à plus large échelle » signale M. Van de Velde.

Le modèle XPS du XPower s’adresse aux viticulteurs, pépiniéristes et arboriculteurs  pour le désherbage total des pieds de vignes ou d’arbres.
Le modèle XPS du XPower s’adresse aux viticulteurs, pépiniéristes et arboriculteurs pour le désherbage total des pieds de vignes ou d’arbres.

Un second modèle d’1,20 m de large et baptisé XPU est quant à lui destiné à un usage dans les communes et collectivités, fortement impactées par la réglementation y interdisant l’utilisation de produits phyto. « La même logique est appliquée concernant la commercialisation des premiers exemplaires. Ainsi, en septembre 2020, trois premières machines seront livrées et suivies par nos équipes. »

Des solutions avancées

M. Van de Velde clôture l’entretien par des considérations relatives à la commercialisation des technologies AgXtend : « Tous ces équipements sont disponibles chez les concessionnaires des réseaux CNH, aussi bien ceux distribuant les marques Case IH et Steyr que ceux actifs avec la marque New Holland. Ces matériels peuvent le cas échéant être utilisés avec des machines de marques concurrentes, sous réserve de compatibilité avec les équipements électroniques de ces dernières. »

« Étant donné qu’AgXtend commercialise des solutions technologiques avancées, nous avons délivré à certains de nos concessionnaires une certification AgXtend les rendant aptes à intervenir efficacement sur ces produits grâce à une formation adéquate. Par ailleurs, nous avons à Zedelgem des spécialistes pouvant apporter un soutien rapide aux utilisateurs et concessionnaires concernés. C’est un point très important pour satisfaire et fidéliser la clientèle qui sera, j’en suis sûr, de plus en plus nombreuse à se tourner vers ces solutions technologiques procurant une meilleure gestion des exploitations au niveau agronomique, économique et environnemental ».

N.H.