Modélisation du micro-relief d'un champ agricole par GPS et des propriétés physiques du sol pour l'étude des rendements du maïs

Dans un contexte d'agriculture de précision, la connaissance des paramètres qui influencent les rendements des cultures est indispensable pour effectuer un diagnostic approprié et poser des interventions adéquates sur un champ agricole. La micro-relief et la compacité du sol sont des propriétés physiques du sol jouant un rôle important sur la disponibilité de l'eau et des éléments nutritifs pour la plante. Par conséquent, elles sont en grande partie responsables de la variabilité dans les rendements. La modélisation du micro-relief d'un petit champ de quelque 10 hectares, par le biais d'un modèle numérique de terrain (MNT), requiert que la méthode de positionnement soit rapide et que la densité des points à relever puisse varier selon la nature du terrain, le tout, à une précision supérieure à une dizaine de centimètres pour permettre de relever les éléments topographiques importants. Le système GPS embarqué sur un véhicule tout-terrain est l'approche privilégiée pour effectuer le relevé des points pour l'élaboration du MNT, en raison de la rapidité d'opération, de la possibilité de recueillir un grand nombre de points et de la précision supérieure à 5 centimètres. Le MNT résultant de la collecte des points par GPS permet d'établir des relations hautement significatives entre les paramètres topographiques (différences d'altitudes, pourcentage de pente, classes de pente) et les rendements. Les paramètres de compacité du sol (densité du sol, texture), modélisés à partir d'un échantillonnage systématique sur le champ à l'étude, sont fortement corrélés avec les rendements. Ainsi, puisque la topographie et la compacité du sol expliquent la plus grande partie de la variabilité dans les rendements, les interventions pour l'uniformisation des rendements devraient donc porter sur la reduction de la compacité du sol et par un drainage approprié selon le micro-relief du champ.

Alternate abstract:

In a precision agriculture context, knowledge of the parameters that influence crop yields is essential to carry out an appropriate diagnosis and carry out appropriate interventions on an agricultural field. Soil micro-relief and compactness are physical properties of soil that play an important role in the availability of water and nutrients to the plant. Therefore, they are largely responsible for the variability in yields. Modeling the micro-relief of a small field of around 10 hectares, using a digital terrain model (DEM), requires that the positioning method be rapid and that the density of points to be noted can vary depending on the nature of the terrain, all at a precision greater than ten centimeters to enable the identification of important topographical elements. The GPS system on board an all-terrain vehicle is the preferred approach for carrying out the recording of points for the development of the DEM, due to the speed of operation, the possibility of collecting a large number of points and the accuracy greater than 5 centimeters. The DEM resulting from the collection of points by GPS makes it possible to establish highly significant relationships between topographical parameters (altitude differences, slope percentage, slope classes) and yields. Soil compactness parameters (soil density, texture), modeled from systematic sampling on the field under study, are strongly correlated with yields. Thus, since topography and soil compactness explain most of the variability in yields, interventions to standardize yields should therefore focus on reducing soil compactness and appropriate drainage according to the micro- relief of the field.