Le Physiocap, un capteur de mesure de la vigueur de la vigne

22 avril 2014

Le développement du nouveau capteur de mesure des bois est peut-être en train de faire entrer dans une phase opérationnelle les technologies de viticulture de précision. Le Physiocap est un équipement relativement simple qui permet de mesurer précisément la quantité et la qualité des sarments portés par les souches. L’équipement permet de quantifier précisément les fluctuations de vigueur intraparcellaire. Cette innovation, conçue dans le vignoble champenois, a fait ses premiers pas en Charente il y a quelques semaines.

 

 

p33.jpgL’équipe de techniciens viticoles de la Chambre d’agriculture de la Charente s’intéresse aux nouvelles technologies de viticulture de précision qui sont en mesure d’apporter des solutions pour mieux gérer la conduite du vignoble. La mise au point par les ingénieurs du CIVC (Comité interprofessionnel de Champagne) d’un capteur spécifique de mesure des sarments de vigne, le Physiocap, ouvre des perspectives nouvelles. Fin février, cet équipement a été testé dans deux propriétés de la région chez Marc Veillon à Sigogne et dans le Domaine Rémy Martin de Touzac. Ces essais ont été conduits par Jean-Christophe Gérardin et Laurent Duquesne, les conseillers viticoles de la Chambre d’agriculture de la Charente.

Les capteurs utilisés en grandes cultures inadaptés aux mesures de sarments de vigne

En grandes cultures, l’utilisation des systèmes de cartographies de développement des céréales est quasiment entrée dans une phase opérationnelle. Par exem-ple, différents capteurs connectés à des GPS sont utilisés pour moduler les apports de fumure de fond et azotés à l’intérieur des parcelles. Le plus de ces équipements réside dans l’utilisation d’informations sur l’état physiologique d’une culture de blé, d’orge… pour piloter judicieusement et de façon intraparcellaire les apports d’intrants. C’est un réel progrès qui concilie les enjeux de respect de l’environnement et les objectifs de productivité. En vigne, les transferts de technologie de capteurs utilisés en grandes cultures n’ont pas donné satisfaction, car le cycle de développement pluriannuel des souches obéit à des principes différents. La vigne est une plante pérenne enracinée profondément dans le sol et le sous-sol dont l’état physiologique pendant la phase végétative n’est pas un critère majeur en terme d’agronomie. La masse de sarments présente sur les souches en hiver est, par contre, un élément beaucoup plus pertinent de l’état agronomique. La quantité et la qualité des bois sont directement corrélées à la vie des souches, à leur vigueur, à leur niveau de mise en réserve et à leur puissance. D’ailleurs, les ingénieurs et les techniciens travaillant les aspects d’agronomie et de systèmes de conduite utilisent les mesures de poids de bois par souche comme un critère d’évaluation. Chaque cep est un individu à part entière dont le développement est l’aboutissement d’un cumul d’effets nature du sol, climat et pratiques culturales. Les fluctuations de vigueur des souches seulement distantes de 10 à 15 m attestent de la forte variabi-lité de leur comportement et de leur réactivité à leur environnement de production. Tous les viticulteurs observent dans leurs parcelles des zones plus ou moins vigoureuses, tardives, précoces, sensibles à la pourriture.

La technologie d’une barrière laser a été mise au point par les ingénieurs du CIVC

Les équipes techniques du CIVC se sont intéressées aux moyens technologiques susceptibles de permettre de rationaliser la mise en œuvre des mesures des bois de taille. Une de leurs premières initiatives a été de photographier la masse de bois présente sur chaque souche dans les parcelles, mais le traitement de 5 000 photos/ha s’avérait trop lourd. Sébastien Debuisson, l’ingénieur du CIVC responsable de ce dossier, a donc cherché à utiliser des capteurs de mesure. Les produits existants en grandes cultures, qui fonctionnaient sur de la biomasse en phase végétative, n’étaient pas du tout adaptés à un travail en hiver sur chaque souche. Le repérage et la réalisation des mesures sur chaque souche nécessitaient des moyens technologiques très différents. S. Debuisson a trouvé la solution en utilisant une bar-rière laser qui émet un faisceau de 28 mm de large sur toute la hauteur du palissage. Après quelques essais, le principe a confirmé son intérêt pour mesurer sur chaque souche la quantité des bois et leur diamètre. Le développement de ce capteur de viticulture de précision a été mené par le CIVC et la partie électronique (enregistrement et traitement des données) a été confiée à la société ERECA, implantée à Lyon. Le Physiocap fait l’objet d’une co-brevet détenu par le CIVC et la société ERECA, et la commercialisation du produit a été confiée à l’entreprise Force A.

Le Physiocap est utilisé sur plusieurs centaines d’hectares en Champagne

Le Physiocap est entré dans une phase opérationnelle au début de la saison hivernale 2011-2012. Il permet de mesurer le nombre de sarments et leur section au mètre linéaire (ou au m2). Le traitement de ces deux données de base permet d’estimer le poids des bois de taille qui est un indicateur de l’état physiologique du cycle végétatif écoulé et du potentiel de départ de celui à venir. L’expression des résultats s’effectue sous la forme de cartes du nombre de sarments, de leur section, et de l’estimation de leur poids qui permettent de visualiser les différences de vigueur de manière précise (au mètre près) à l’intérieur des parcelles. Au cours de l’hiver 2012-2013, la mise au point du capteur et de l’unité de traitement des données a été menée à bien sur le domaine expérimental du CIVC. L’année suivante, deux Physiocap ont été montés sur un tracteur enjambeur et un chenillard, pour le tester dans de grandes parcelles. Les résultats ont été si concluants que plus d’une centaine d’hectares ont été cartographiés dans le vignoble champenois. Au début de l’hiver dernier, plusieurs grands domaines champenois se sont équipés (les vignobles Moët et Chandon, les vignobles Veuve Clicquot…) et le CIVC a effectué beaucoup plus de cartographies à la demande de vignerons ayant de moindres surfaces. Des essais du Physiocap ont eu lieu en Alsace et dans la région bordelaise au cours de cet hiver.

La pertinence de cet outil d’aide à la décision repose sur l’acquisition de référentiels

p34.jpgQuel intérêt supplémentaire peut appor-ter le Physiocap au niveau de la gestion agronomique des parcelles ? S. Debuisson considère que le Physiocap est un outil qui permet de pousser la réflexion agronomique au sein des parcelles plus loin : « Les vignerons ont une bonne connaissance de leurs parcelles. Ils savent que telle zone est plus vigoureuse, qu’une autre est sensible à la sécheresse, mais sans pour autant être en mesure de cerner précisément la surface de ces microsecteurs. Le Physiocap apporte une précision des mesures au mètre près et la visualisation des cartes exprime de façon fiable ces différences. L’utilisation de ces données débouchera à terme sur des conseils agronomiques plus pertinents. Les intérêts sont nombreux, affiner les fumures au sein des parcelles, identifier les zones à fortes et faibles vigueurs pour mieux maîtriser la taille et les rendements, optimiser le choix des porte-greffes au moment des replantations… L’expertise que nous développons au CIVC repose aussi sur l’acquisition de données pour construire des référentiels propres à chaque cépage, à la nature des sols… La pertinence du référentiel est essentielle pour que le Physiocap devienne un outil d’aide à la décision fiable. »

Un premier essai en Charentes très encourageant

Les deux essais conduits dans la région de Cognac à la fin du mois de février ont permis de confirmer l’efficacité du Phy-
siocap. Le principe de l’appareil repose sur l’émission de rayon laser entre un peigne émetteur situé sur une face de rangs et un peigne récepteur situé de l’autre côté. Les mesures sont effectuées de manière instantanée. L’équipement, qui n’est pas lourd, se monte facilement sur une potence à l’avant d’un tracteur ou sur un quad. La cellule supportant les barrières laser doit être un peu confinée (simplement par des panneaux métalliques latéraux) pour éviter que la lumière extérieure ne vienne perturber l’émission du rayon laser. Une fois que le matériel a analysé le potentiel de sarments des rangs de vignes, les données sont transférées sur un ordinateur qui les traitent et établit les cartographies. J.-Ch. Gérardin estime que le capteur Physiocap est un outil intéressant qui ouvre des perspectives nouvelles pour optimiser les itinéraires agronomiques des parcelles : « Les deux essais que la Chambre d’agriculture de la Charente a conduits ont été riches d’enseignements. L’adaptation du montage des barrières laser aux spécificités du palissage et des vignes charentaises s’avère essentielle pour obtenir des mesures fiables. Une fois que les problèmes de concurrence de lumière extérieure ont été résolus, le capteur a bien fonctionné. Il est indéniable que les trois types de données obtenues (le nombre de sarments par m2, le diamètre des bois de taille et l’estimation du poids des bois) permettent de quantifier précisément les fluctuations de vigueur intraparcellaire. Il nous semble que l’utilisation du Physiocap peut être envisagée en recherchant soit une représentation parcellaire plus large (en passant un rang sur deux) de façon très précise en passant tous les rangs, soit une application très précise de chaque cep (en passant tous les rangs). Le fait d’avoir des données précises sur le nombre et la taille des sarments apporte des informations qualitatives pertinentes pour adapter par exemple la longueur des bois de taille. Dans des grandes parcelles, faire des sous-îlots pour adapter la charge de bourgeons à la taille et à terme peut-être moduler les fumures, les apports de chélates au sol n’est pas utopique. »

Une cartographie corrélée aux fluctuations de vigueur intraparcellaires

p35.jpgÀ l’issue des deux tests, les résultats ont débouché sur l’établissement de trois cartographies : celle du nombre de sarments/m2, celle du diamètre des bois de taille et celle de l’estimation du poids des bois/m2. On peut voir une parfaite synergie des observations qui est corrélée aux fortes fluctuations de vigueur constatées par les hommes dans la parcelle. Pour l’instant, l’intérêt de ces éléments semble avoir convaincu les techniciens de par la capacité d’observation nouvelle que cela procure. Les viticulteurs de la région qui ont vu fonctionner l’équipement portent un regard curieux sur son évolution. Ils n’en mesurent pas encore totalement l’intérêt sur les propriétés. C’est pourtant dans les exploitations de grandes surfaces un moyen précis et pas très difficile à mettre en œuvre d’obtenir un état des lieux de l’état agronomique de tous les ceps de vigne.

Les points clés du Physiocap
• Principe : l’émission d’un rayon laser sur toute la hauteur du palissage mesure le nombre et la section des sarments.
• Trois types de mesures : le nombre de sarment/m2, la section des sarments/m2 et l’estimation du poids de bois de taille/m2.
• Des résultats présentés sous la forme de cartographies.
• Des éléments de mesure corrélés à la vigueur des souches.
• Une nouvelle technologie pour gérer dans l’avenir de façon intraparcellaire la charge de bourgeons à la taille, les fumures…
• Un capteur conçu et développé par les services techniques du CIVC.
• Plusieurs centaines d’hectares cartographiés dans le vignoble champenois depuis deux hivers.£µ
• Des essais en Alsace, en Gironde et en Charente.

 

 

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