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Applications des Technologies Digitales pour la Gestion de l’Irrigation

Applications des Technologies Digitales pour la Gestion de l’Irrigation

Le Projet Euro-Méditerranéen de Recherche Scientifique

DATI-Prima-Maroc

Kamal Aberkani1 et Alessandro Matese2

Aujourd’hui, le réchauffement climatique a un impact direct sur l’agriculture et sur la vie humaine, en particulier dans les régions arides comme l’Afrique et la région méditerranéenne. Ceci se traduit par une diminution des taux de précipitations, la pénurie d’eau et la sécheresse. L’eau devient de plus en plus le facteur le plus limitant pour la production végétale. Les effets des facteurs de stress abiotiques tels que le stress hydrique et la sécheresse ont des impacts significatifs sur la diminution des rendements et des superficies agricoles.

La communauté scientifique internationale amplifie ses efforts de recherche pour défier cette problématique. Dans ce cadre, un grand intérêt est porté, actuellement, à l’agriculture digitale touchant plusieurs aspects et pratiques, et notamment l’optimisation de la gestion de l’irrigation en agriculture. En effet, récemment, l’agriculture a connu une série de révolutions digitales et numériques qui font qu’elle a atteint une très bonne efficacité de production au champ. Drones, capteurs digitaux, images satellites, stations météo connectées, … proposent ainsi des solutions pour de nombreuses problématiques de l’agriculture, particulièrement celles liées à la sécheresse et au stress hydrique.

Un projet Euro-méditerranéen de recherche scientifique intitulé DATI (Digital Agriculture Technologies for Irrigation), retenu en 2021 dans le cadre de l’appel à projet International PRIMA, vise à concevoir et développer de nouvelles solutions basées sur des technologies d’agriculture numérique pour le suivi des sols et des cultures. Le but étant d’optimiser la gestion de l’irrigation en améliorant la gestion des apports en fonction des besoins des cultures. Le projet DATI vise à développer des solutions économiques et allégées pouvant atteindre les petits agriculteurs, principalement en utilisant du matériel à faible coût, un modèle simplifié basé sur des capteurs et des plates-formes numériques simples et efficaces.

  • Kamal Aberkani
  • Alessandro Matese
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Le projet se concentre essentiellement sur l’évaluation d’outils technologiques à faible coût permettant l’acquisition de données essentielles sur les cultures et permettant la prise de décision pour la gestion de l’irrigation des cultures grâce au développement de modèles et de procédures digitales. Le projet de recherche DATI est mené dans cinq pays représentant la zone agricole du bassin méditerranéen où la gestion durable des ressources en eau dans l’agriculture joue un rôle très important, à savoir le Maroc, l’Espagne, la France, le Portugal et l’Italie. Dr. Alessandro Matese (Institut de Bio-économie, Council National de Recherche, Florence, Italie) est le coordonnateur principal du projet DATI, tandis que et Pr. Kamal Aberkani (Faculté Pluridisciplinaire de Nador, Université Mohammed Premier) est le coordonnateur marocain du projet.

Pour le Maroc, nous évaluons les performances des cultures annuelles, à appareils racinaire et aérien réduits et une réponse rapide aux variations des conditions hydriques. Il s’agit notamment de cultures de tomate et de melon, deux productions maraichères à grandes valeurs économiques. Ces cultures sont irriguées par un système goutte-à-goutte et les expériences sont réalisées dans la zone méditerranéenne du Nord-Est du Royaume, précisément dans les provinces de Nador et Driouch, à l’échelle de petites et moyennes exploitations.

Différents scénarios d’irrigation sont adoptés dans le cadre du projet DATI-Maroc. Ils se basent dans un premier temps sur des réductions de la quantité d’eau/ha qui peuvent aller jusqu’à 50% par rapport à la quantité d’eau fournie par le producteur. Dans un deuxième temps, des seuils sont fixés selon le microclimat (température, humidité, radiation solaire). En ce qui concerne les mesures prises dans le cadre de ces expériences, les paramètres suivants sont considérés : croissance des plantes, indice de surface foliaire, biomasse végétale (sèche et fraiche), une cinquantaine d’indices de stress foliaire et de fluorescence chlorophyllienne (F0, Fv, Fm, ABS, ETR, PI, etc.), la conductance stomatique des feuilles (gs) rendement et qualité des fruits, l’efficacité d’utilisation de l’eau (WUE) et les paramètres physicochimiques du sol.

En plus, des capteurs et une station météorologique digitale, développée par des partenaires portugais du projet DATI-Prima, sont installés sur les parcelles d’essais. L’objectif est de collecter une multitude de données liées à la consommation d’eau quotidienne des parcelles, au microclimat, grâce à des capteurs d’humidité et de températures, à la fois liés au sol et aux plantes. Les stations météorologiques digitales seront connectées grâce à une carte SIM au réseau local de télécommunication afin de voir ces données en ligne et les enregistrer.

Par ailleurs, la mise en œuvre de la technologie satellitaire sur des parcelles d’essais est aussi visée par le projet DATI. Le Centre National de Recherche Italien (CNR-IBE), qui coordonne le projet, s’occupe de la gestion et l’analyses de données d’imageries, et du partage des résultats avec le porteur marocain du projet. L’objectif est de cartographier et caractériser l’état végétatif des cultures et les besoins en eau. Les images satellites sont utilisées pour l’estimation des paramètres NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) et de la teneur en eau du sol à haute résolution.

Ces deux méthodes digitales (capteurs et images satellites) pourraient être utilisées, dans le futur, pour prendre des décisions immédiates concernant la gestion d’irrigation chez des petites et moyennes productions maraichères.

1Faculté Pluridisciplinaire de Nador, Université Mohammed Premier, Selouane, Maroc

2Institute de Bio-économie, Council National de Recherche, Florence, Italie