Blue Radix a été chef de projet, en collaboration avec Delphy, du projet TKI « La voie vers les doigts verts numériques » au cours des deux dernières années. Le projet a développé un système de mesure intégré pour la surveillance en temps réel des réactions des cultures, visant à soutenir les « doigts verts » des producteurs avec des mesures de culture intelligentes et numériques. Maintenant que le projet TKI est achevé, il a produit une multitude d'informations sur les capteurs qui apportent une valeur ajoutée à la culture autonome. Vous trouverez ci-dessous un aperçu du projet, avec des recommandations et des conclusions.
L'interprétation des données des capteurs est souvent chronophage pour les producteurs, et il y a souvent un manque de connaissances réelles sur leur valeur. Blue Radix combine les données des mesures de culture avec des algorithmes intelligents, qui peuvent être utilisés pour traduire les données en modèles de prédiction et apporter les modifications nécessaires au pilotage climatique autonome. Peter Goudswaard, Développeur de produits chez Blue Radix, est impliqué depuis le début du projet en 2019. En tant que Conseiller en culture chez Blue Radix, Jan Hanemaaijer a également contribué aux analyses et conclusions du projet. Le projet a impliqué un éventail de partenaires, y compris des fournisseurs de capteurs et d'horticulture, des entreprises semencières et des instituts de recherche*.
Analyse des cultures et des capteurs
Peter : « Environ 13 capteurs ont été placés dans une serre d'essai au Delphy Improvement Center à Bleiswijk, et nous avons discuté des analyses des données de capteurs résultantes chaque mois avec le chef de projet du Delphy Improvement Centre, Alex van Klink. Une réunion technique sur les cultures avait également lieu toutes les deux semaines. Lors de ces réunions, la culture était évaluée et les données des capteurs étaient comparées à l'état de la culture. En d'autres termes, la culture nous raconte-t-elle la même histoire que celle que nous attendrions des données des capteurs ? La culture est-elle générative ou végétative, faible ou forte ? Quelle direction devrions-nous prendre dans les semaines à venir ? »
Mesure de la croissance des cultures
Ce sont particulièrement les capteurs végétaux qui ont été le point central pour les experts de Blue Radix. Ces données ont été comparées aux données disponibles sur les cultures et le climat, telles que la lumière disponible mesurée en PAR, le climat de la serre et l'irrigation. Enfin et surtout, les récoltes hebdomadaires et les actions sur les cultures ont également été enregistrées, car elles influencent non seulement l'état de la culture, mais aussi les données des capteurs.
Jan note : « Il est très intéressant de mesurer l'augmentation ou la croissance exacte d'une culture ou d'une tige par jour ou par semaine, afin de connaître l'état de la plante. Mais il est tout aussi important de comprendre comment une plante ou une culture se comporte au cours de la journée ou sur une période plus longue. Quel est l'effet de certaines actions ou ajustements climatiques sur le comportement ou le bien-être de la culture ? Nous voulons savoir et être capables de prédire comment une plante se comporte à tout moment de la journée, et quelles actions sont nécessaires pour l'orienter dans la bonne direction. Par exemple, devrions-nous viser davantage une croissance végétative ou générative ? »
Données de capteurs et mesures manuelles
« Les mesures manuelles des plantes (croissance en longueur, épaisseur de la tête, longueur des feuilles, vitesse de floraison) étaient effectuées une fois par semaine, mais pour obtenir une image précise du développement de la plante, des évaluations plus nombreuses et plus fréquentes sont nécessaires », souligne Jan.
Peter ajoute : « Les capteurs peuvent garantir que le comportement et l'état de la plante peuvent être évalués en continu. L'application de ces données de capteurs pour orienter la plante dans la bonne direction à tout moment est très précieuse pour l'optimisation future des modèles de culture autonome. Nous pensons que Crop Controller peut optimiser ce processus et, sur la base d'une combinaison de mesures des plantes et du climat, il peut mettre en œuvre les ajustements nécessaires de manière autonome, ce qui se traduit par une meilleure production. »
Une analyse considérable est nécessaire pour traduire les données des capteurs en une application pratique. Les capteurs fournissent effectivement de grands volumes de données, mais toutes ces données peuvent-elles être utilisées dans un modèle ? Peter : « Certainement, d'un point de vue de la recherche. Mais la traduction pratique est parfois difficile. C'est parce que les données de nombreux capteurs nécessitent une analyse approfondie et que diverses opérations culturales doivent être prises en compte. Par exemple, l'abaissement et le déplacement des tiges placent un capteur dans une position différente. »
Recommandations et conclusions
« Une recommandation importante est qu'il devrait y avoir des protocoles standard pour les capteurs végétaux. Cela peut être réalisé avec des modèles de prédiction », déclare Jan. « Cela permet de détecter rapidement toute déviation dans les données. Actuellement, les données sont encore souvent ajustées manuellement après coup, en raison des actions culturales qui ont été effectuées. »
Blue Radix envisage l'utilisation de plusieurs capteurs utiles dans la culture autonome. Ces capteurs sont particulièrement précieux dans un certain contexte, car ils ne fournissent pas une image complète individuellement. C'est la combinaison des capteurs qui donne de la valeur aux données. Les données combinées des cellules de charge, du flux de sève et du diamètre de la tige, par exemple, offrent une bonne image de la croissance de la culture. Si vous comparez cela à une mesure de lumière PAR, vous savez à quel niveau de lumière la plante était active et où une augmentation de la biomasse s'est produite. Voici une liste des capteurs utilisés :
- Cellules de charge : elles mesurent l'augmentation ou la diminution de la biomasse sur une période donnée, par jour ou sur une base horaire si nécessaire.
- Le capteur de flux de sève : il indique l'activité de la culture et les changements en cas de variations climatiques soudaines.
- Le capteur de diamètre de tige : une indication de l'équilibre hydrique de la plante et, à long terme, de la croissance ou de la diminution de la biomasse.
- Capteurs PAR : ils sont très indicatifs et constituent un bon complément pour obtenir plus d'informations sur la lumière effective. Cependant, ils sont très sensibles aux conditions ou aux changements locaux.
- Capteurs climatiques, tels que les capteurs de température des plantes, sont également utiles pour les mesures locales, par exemple pour la distribution verticale de la température, mais sont difficiles à intégrer dans un modèle pratique.
- Capteur d'oxygène et balance de substrat : pour l'irrigation, une balance de substrat et un capteur d'oxygène bien calibrés sont utiles dans le substrat, afin de mesurer l'humidité et l'oxygène.
Avez-vous des questions sur la valeur des capteurs dans votre gestion opérationnelle après la lecture de cet article ? Ou souhaitez-vous apprendre comment intégrer des capteurs végétaux dans le pilotage autonome de votre culture ? Les experts de Blue Radix se feront un plaisir de tout vous expliquer.
En bref :
Nom : La voie vers les « Digital Green Fingers », projet TKI avec le soutien financier du Top Sector Horticulture & Starting Materials.
Objectif : Est-il possible de développer des « Digital Green Fingers », afin que les capteurs mesurent en continu la position de la culture et que des algorithmes traduisent ces données en ajustements du climat de la serre ?
Durée du projet: Début 2019 à fin 2021
Participants au projet : *Delphy, Delphy Improvement Centre et Wageningen University & Research, Blue Radix, 2Grow, De Ruiter Seeds, Hazera Seeds, Signify et Ludvig Svensson.
