Les plantes laissent un héritage biologique et chimique dans le sol sur lequel elles ont poussé après leur croissance. Cet héritage invisible inhibe ou stimule en fait la croissance de la prochaine génération de plantes. Ceci est démontré par des chercheurs de Wageningen University & Research avec des drones.
Dans le nouveau studie dans Biogeosciences, Bob van der Meij et ses collègues montrent avec des drones que l'avoine grossit de 10% après un mélange de radis et de vesce, et 16% plus petite lorsqu'elle est cultivée après l'ivraie vivace, par rapport à la croissance après la mise en jachère. Les effets des patrimoines végétaux se manifestent encore plus fortement dans la concentration en chlorophylle (et donc en azote) dans les feuilles d'avoine. Elle augmente de 72 % dans l'avoine cultivée après le mélange de radis et de vesce, et diminue de 30 % dans l'avoine cultivée après l'ivraie vivace.
Les chercheurs et les agriculteurs s'intéressent aux méthodes permettant de mesurer l'héritage des plantes précédentes avec une haute résolution dans l'espace et dans le temps, afin que les ressources, telles que l'azote et le phosphore, puissent être utilisées plus efficacement dans la culture des cultures. Avec les drones et les technologies récentes de télédétection, les mesures peuvent être faites à partir d'une hauteur de 60 mètres et avec une haute résolution (10 cm) et à grande échelle spatiale (une image du champ expérimental peut être enregistrée en une seule fois).
Dans l'étude, Van der Meij et ses collègues ont testé quelles caractéristiques des cultures réagissent fortement à l'héritage de différents engrais verts et dans quelle mesure ces caractéristiques peuvent être déterminées par télédétection. Les chercheurs ont utilisé un drone avec une caméra hyperspectrale. Cette caméra mesure la réflectance visible et proche infrarouge des plantes dans 100 bandes spectrales étroites de rayonnement solaire. La réflexion mesurée du rayonnement solaire est influencée par les propriétés biochimiques et structurelles de la plante.
L'équipe de recherche a constaté que l'avoine de la culture d'essai réagit fortement à l'hérédité des différents engrais verts, en particulier la hauteur de la culture, la concentration en azote et en chlorophylle et la biomasse aérienne. Les résultats obtenus avec le drone et la caméra sont tout à fait conformes aux mesures effectuées au sol et en laboratoire, notamment pour la hauteur des plantes et les concentrations de chlorophylle dans les feuilles.
Cette nouvelle technologie de télédétection permet aux chercheurs et aux agriculteurs de déterminer un certain nombre de caractéristiques importantes des plantes de manière non destructive et avec une résolution spatiale élevée sur le terrain. Le processus peut être facilement répété tout au long de la saison de croissance. Par conséquent, cette méthode offre également un grand potentiel pour étudier les effets des cultures précédentes sur la croissance des cultures suivantes et pour concevoir des stratégies qui optimisent l'utilisation des ressources pour la fertilité du sol et le contrôle des maladies.
La technologie peut être utilisée à la fois dans l'agriculture intensive de précision et pour l'agriculture dans les pays où la production est en retard par rapport à la production possible et souvent nécessaire pour nourrir la population croissante. Pour y augmenter la production, la détection des carences locales en nutriments dans le sol et des maladies transmises par le sol est extrêmement importante.
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