surveillance des plantations des plantains verts pendant la saison des pluies
  • Étude de cas

Surveillance Plantations Plantains En Saison Des Pluies

Selon les estimations, en 2022, 40 000 hectares de plantains verts ont été cultivés au Nicaragua, cela a permis les emplois tout au long de la chaîne d’approvisionnement jusqu’aux exportations régionales. Une telle échelle de production a donné 18,2 millions de dollars à l’économie nationale, en démontrant la croissance de 21,8 % en valeur et de 6,6 % en volume de production par rapport à l’année précédente .

Par conséquent, il était raisonnable, pour la nouvelle société FINCATECH, de commencer ses activités sur des marchés agricoles très lucratifs comme la cultivation du plantain. L’objectif de cette société était de coopérer avec des producteurs locaux, en les aidant à mettre en œuvre des technologies agricoles plus efficaces. Avec l’un des clients, les spécialistes de la société ont découvert le problème qui a été rencontré par un des clients de la société – l’effet des fortes pluies au milieu de l’année.

L’incapacité de résoudre un tel problème pourrait affecter de manière significative les opérations agricoles locales, c’est pourquoi l’équipe FINCATECH recherchait les solutions qui l’aideraient à donner des conseils concernant la maximisation de l’efficacité de la production de manière rapide et rentable. En mettant en œuvre EOSDA Crop Monitoring, les spécialistes de l’équipe FINCATECH ont ouvert le nouveau créneau prometteur de l’agriculture, ce qui, entre autres avantages, les a aidés à se distinguer des concurrents qui préférait les approches plus anciennes.

Dans cette étude, nous explorerons comment l’utilisation de la télédétection et de l’analyse de données contribue à l’amélioration de l’efficacité des services de conseil fournis à l’un des clients de la société au Nicaragua.

Présentation: À Propos De FINCATECH

FINCATECH est une entreprise sociale émergente à triple impact qui contribue à la mise en œuvre de l’agriculture numérique inclusive au Nicaragua dans le but de permettre aux petits et moyens producteurs d’améliorer le rendement de leurs plantations et de s’adapter aux effets du changement climatique sur la production, tout en réduisant l’impact sur l’environnement et en agissant au profit des populations locales.

Cette entreprise agricole est connue comme entreprise qui favorise l’associativité et la croissance collective des producteurs locaux afin d’améliorer l’accès aux marchés et aux technologies agricoles. FINCATECH est formé par l’équipe des experts dans le domaine du changement climatique et du développement durable du secteur agricole, ainsi que par l’équipe des agronomes qui agissent en tant que consultants qui fournissent des services de conseil dans le domaine de l’agriculture numérique; la création de cette entreprise sociale était un point culminant du projet Centro Empresarial Pellas (CEP) “Promotion de l’agriculture numérique inclusive au Nicaragua” réalisé en collaboration avec la Plateforme ouverte d’agriculture numérique en 2021 aux fins d’améliorer l’efficacité de l’agriculture et assurer le développement durable (ODAPES)

Les spécialistes de l’entreprise ont commencé à utiliser la plate-forme de surveillance des cultures EOSDA pour aider le petit producteur agricole au Nicaragua à réduire l’impact négatif des fortes pluies sur les plantations en gérant plus efficacement le rendement des plantations et en maximisant les avantages des évaluations de l’agriculture numérique.

Défi: Fortes Pluies, Nouvelle Plantation, Manque De Données

En 2022, un petit producteur agricole a contacté FINCATECH pour obtenir l’aide à la création de ses nouveaux sites de production. La zone d’intérêt était un nouveau champ du plantain vert qui a été cultivé pour la première fois cette saison en utilisant le système d’irrigation par micro-aspersion. Comme vous pouvez le voir sur les photos, les plantes sont assez jeunes (le plantain comme plante vivace peut atteindre 5 mètres de hauteur).

La plantation est située dans la région de Tisma, dans les fermes Santa Elisa et San Jerónimo qui font partie de l’entreprise agricole spécialisée dans la cultivation et la commercialisation des bananes et du café. Dans cette région, la cultivation du plantain s’est considérablement développée au cours des cinq dernières années, actuellement, le plantain est un des cultures les plus importantes, tout aussi comme riz, arachide et canne à sucre.

Le plantain vert est un fruit tropical originaire de l’Asie du Sud-Est appartenant à la famille des Musaceae (c’est un hybride triploïde de Musa acuminata et Musa balbisiana). C’est une plante herbacée vivace de grande taille (3,5 à 5 mètres de haut). Les plantains sont considérés comme plantes herbacées parce que leurs parties aériennes meurent à la fin de la saison de croissance et comme plantes vivaces parce que le pied de la plante (le rhizome) est issue de la pousse appelée “pousse-fils” qui remplace la plante mère. La période entre la plantation et la récolte des régimes est de 9 à 12 mois.

Au cours de l’année 2022, le défi principal consistait en ce que la saison des pluies au Nicaragua était influencée par le phénomène climatique appelé “La Niña”. À partir du mois d’août, les précipitations ont augmenté d’environ 77 % par rapport aux moyennes historiques en raison de l’influence des ouragans Ian, Julia et de la tempête tropicale Karl. Quarante pour cent des précipitations totales concentrées en août et septembre ont provoqué la sursaturation des sols, cela a affecté les plantations situées dans les zones basses des zones cultivées. Le ruissellement et la saturation du sol ont provoqué le stress des plantations en raison de la perte du sol et du manque d’aeration du système racinaire, ce qui a réduit la capacité d’absorption des nutriments comme l’atteste la réduction de l’émission des feuilles.

FINCATECH voulait aider le producteur à mieux contrôler le rendement des cultures, en s’assurant que les conditions météorologiques défavorables n’affectaient pas les objectifs commerciaux. Dans le même temps, la productivité du sol du champ donné devait être évaluée à l’aide des données satellitaires historiques afin de déterminer la meilleure stratégie à long terme.

EOSDA Crop Monitoring

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Surveillance Des Indices De Végétation, Etablissement De Cartes de Rendement

Pour aider son client, FINCATECH a utilisé les indices NDVI et NDMI sur la plate-forme de surveillance des cultures EOSDA pour surveiller la dynamique de développement des cultures (Monitoring view), ainsi que Zonage (Zoning view), tâches de validation de l’adéquation de données, de dépistage et d’analyse complexe des cartes de rendement.

La plateforme était gérée par deux professionnels qui coordonnaient l’équipe, ainsi que par cinq agronomes qui étaient chargés du repérage, de l’interprétation des données et de la fourniture des conseils. L’équipe FINCATECH a également utilisé des alertes mobiles disponibles à l’application EOSDA Crop Monitoring.

À l’aide de la plate-forme de surveillance des cultures (Monitoring view), le 1er août 2022, le stress de la végétation a été identifié dans 36 % des zones cultivées où les valeurs de l’indice NDVI sont comprises entre 0,3 et 0,6.

faibles valeurs de l'indice NDVI
Champ du plantain montrant les faibles valeurs de l’indice NDVI selon la plate-forme de surveillance des cultures EOSDA. Source: FINCATECH.

Les experts ont pu observer que d’autres champs ne présentaient pas des niveaux aussi bas d’indice NDVI, ce qui indique la forte probabilité du problème de saturation du sol sur le premier champ.

valeurs modérées de l'indice NDVI
Le champ alternatif montre l’indice NDVI modéré lors des fortes pluies. Source: FINCATECH.

Après le processus de vérification du terrain et après la mesure de l’impact sur la plantation, a été utilisée la plate-forme de surveillance des cultures EOSDA (Crop Monitoring Zoning) montrant que plus de 50% de la plantation a été affectée par les pluies.

carte de zonage indiquant les zones touchées par les pluies
Zonage (Zoning view) du 1er champ montrant les zones affectées par les pluies.
Source: FINCATECH.
Vidéo mobile montrant l’effet des fortes pluies sur le champ du plantain. Source: FINCATECH.

Les travaux de drainage ont été réalisés avec approfondissement des canaux de drainage pour réduire les terres humides dans les zones identifiées. L’acide humique et de l’acide fulvique ont été appliqués au pied des plantes pour induire la croissance des racines, stimuler le métabolisme et améliorer l’absorption des nutriments.

Selon l’image générée par Zoning view (zonage) le 10 septembre 2022, il est évident que les zones des faibles valeurs de l’indice NDVI ont été améliorées. La surface des zones de forte végétation a augmenté de 45,51% à 51,93%, tandis que la surface des zones de végétation moyenne a augmenté de 32,99% à 35,69%, la surface des zones de faible végétation est réduite de 21,50% à 12,38%.

amélioration des valeurs de l’indice NDVI
Champ montrant l’amélioration de l’indice NDVI après le drainage. Source: FINCATECH.

Les plantes vertes matures absorbent la majeure partie de la lumière du spectre visible et l’utilisent pour la photosynthèse, en reflétant plus de la lumière du spectre proche infrarouge invisible. Inversement, l’eau reflète presque également toutes les longueurs d’onde de la lumière du spectre visible et du spectre proche infrarouge invisible. L’indice NDVI augmente si l’absorption de la lumière visible est réduite et l’absorption de la lumière invisible augmente. Ainsi, sur les champs des plantains verts, nous pouvons constater l’indice NDVI élevé avant la pluie et la chute de cet indice lorsque le terrain est inondé d’eau (car l’eau réfléchit la lumière du spectre visible et la réflexion de cette lumière est comparable à la réflexion de la lumière du spectre proche infrarouge invisible, ce qui réduit l’indice NDVI). Cependant, si vous voulez mesurer avec précision l’штвшсу de végétation à ce moment, vous devez faire la distinction entre les plantes et l’eau, car les plantes sont vertes et elles sont toujours là, mais en raison des hautes eaux, l’indice NDVI est foiré. Essayez de combiner NDWI avec NDVI ou NDWI avec MSAVI dans votre recherche pour voir les plantes en vert et l’eau en magenta / en violet. Cela aidera à faire face aux inondations extrêmes tout en obtenant des statistiques précises sur la productivité.

Suite à cette expérience, la carte de rendement a été créée pour la période de 2016 à 2021. L’année 2022 a été éliminée pour éviter l’impact de l’année particulièrement pluvieuse sur les statistiques. Ce tirage a également démontré la concentration considérable des précipitations sur ce champ au cours des mêmes saisons des années précédentes. Il est établi que 69,9% des sols de la zone concernée sont caractérisés par le faible rendement, c’est pourquoi les experts ont recommandé d’affecter ce champ à l’autre activité de production.

Une telle conclusion a été tirée après l’analyse approfondie des frais et des avantages. Théoriquement, le producteur pourrait installer des systèmes de drainage et effectuer le nivellement afin que le champ ne soit pas inondé à l’avenir. Mais les frais de ces travaux étaient déraisonnablement élevés pour un tel champ assez petit et son rendement potentiel. La carte de rendement a aidé les experts de FINCATECH à effectuer les évaluations détaillées et à proposer les solutions motivées.

La comparaison des cartes de rendement avec des types de cultures enrichira vos conclusions analytiques (par exemple, ce qui est bon pour le riz n’est pas bon pour les plantains). Essayez d’inclure les données fiables sur les sols ou la classification des cultures EOSDA pour des territoires vastes dans votre recherche. Déterminez la plage des indices NDVI “mauvais-moyen-bon” pour chaque type de culture et exécutez les tests statistiques incluant ces valeurs.

Résultat: Résistance Des Cultures, Évaluation Efficace Du Rendement, Pionnier Dans l’Agriculture De Précision

Il est évident que le changement climatique dans les régions comme le Nicaragua entraîne une grande variabilité des précipitations. Il est difficile de prévoir des courtes périodes de temps pendant lesquelles l’eau de pluie sera concentrée sur les champs, en provoquant de fortes inondations qui affectent les cultures pendant la saison de croissance.

La plate-forme de surveillance des cultures EOSDA (EOSDA Crop Monitoring) s’est présentée comme source précieuse d’informations pour l’évaluation détaillée de l’état des plantations. Les agronomes de FINCATECH ont pu tirer les conclusions utiles pour les producteurs locaux, en les aidant à faire face aux précipitations extrêmes de la saison 2022 et en les conseillant sur de nouvelles stratégies de développement.

Nos producteurs devaient acquérir des connaissances supplémentaires avant de collaborer avec nous car ils ne faisaient jamais le traitement des images satellitaires. La plantation est gérée de manière traditionnelle, nous avions donc la chance de démontrer que l’agriculture numérique peut être utilisée de manière efficace par des petits et moyens producteurs du plantain.

Vous pouvez contacter Rodolfo Baca Bermúdez, CEO de la société FINCATECH, pour obtenir plus d’informations: rodbaca@fincatech.net.

FINCATECH a pu démontrer sa fidélité au développement des compétences de l’équipe des agronomes locaux afin qu’ils agissent en tant que «conseillers-agronomes en agriculture numérique» et mettent en œuvre les outils de la plate-forme de surveillance des cultures EOSDA avec d’autres producteurs à l’échelle nationale pour améliorer le rendement des plantations et pour réduire la consommation des intrants.

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À propos de l'auteur:

Petro Kogut Scientifique dans EOS Data Analytics

Petro Kogout est titulaire d'un doctorat en physique et en mathématiques et est l'auteur de plusieurs publications scientifiques. Il est professeur associé de Soros et chef du département d'équations différentielles de l'Université nationale Oles Hontchar de Dnipro et a reçu un certain nombre de bourses, prix, décorations honorifiques, médailles et autres récompenses. Le professeur et docteur Petro Kogout est conseiller scientifique pour EOSDA.

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