L'utilisation excessive d'engrais est l'un des nombreux grands problèmes auxquels est confrontée l'agriculture moderne. Les cultures, en particulier les monocultures de maïs et de blé, ont besoin de beaucoup d'engrais, mais il est très difficile de fertiliser précisément la bonne quantité. Cela entraîne une surutilisation généralisée des engrais, qui s'écoulent ensuite dans les cours d'eau, contribuant à la libération de grandes quantités de gaz à effet de serre.
Les scientifiques et les chercheurs ont travaillé sur toutes sortes de façons de minimiser l'utilisation d'engrais au juste nécessaire, et l'un des principaux volets de ces tentatives est de mesurer plus précisément les niveaux d'engrais dans les champs. Une fois que nous savons exactement combien est présent, il est plus facile de ne pas en faire trop. Une avancée prometteuse vient d'être annoncée par des chercheurs de l'Université de l'Illinois à Urbana-Champaign, et elle repose sur des capteurs attachés aux avions.
Le nouveau système utilise des capteurs de spectroscopie d'imagerie hyperspectrale sous la forme de l'ASD FieldSpec 4, un appareil de la taille d'une paume qui peut collecter des données d'image sur une base granulaire incroyablement précise. Ces appareils captent des données d'imagerie beaucoup plus détaillées que ce que l'œil humain peut voir. Cela inclut, apparemment, les niveaux d'azote dans les feuilles des plantes.
Les chercheurs ont utilisé les capteurs hyperspectraux pour mesurer les feuilles des plantes à différents niveaux de photosynthèse, ce qui est corrélé à la qualité de la fertilisation des plantes. Ils ont ensuite créé un algorithme qui peut prendre ces données hyperspectrales et produire des résultats sur les niveaux d'azote.
Ce système est suffisamment sensible pour que les chercheurs aient en fait attaché les capteurs à des avions volant à 500 mètres au-dessus des champs de maïs dans l'Illinois, et en faisant des allers-retours seulement trois fois, ils ont découvert qu'ils pouvaient capter une quantité étonnante de données. Les chercheurs sont allés sur le terrain pour faire des tests d'azote au sol pour comparer et ont constaté que le système d'avion offrait une précision d'environ 85%, ce qui est suffisamment proche des tests sur le terrain pour que les chercheurs disent que les avions pourraient le remplacer. . Et, bien sûr, il est beaucoup plus efficace de faire voler un avion au-dessus d'un champ que de sortir et de prélever des centaines d'échantillons de sol pour l'analyse de l'azote.
La prochaine étape pour les chercheurs est d'essayer d'utiliser leur algorithme avec des satellites équipés de capteurs hyperspectraux; les États-Unis et l'Inde travaillent sur ce genre de choses.
