Beetphen

Contexte

Afin d’évaluer les variétés de betteraves sucrières résistantes aux maladies, le phénotypage au champ demande une grande précision et une bonne fiabilité. Les petites dimensions des parcelles d'essai et le besoin de passages fréquents empêchent l'utilisation d'images aériennes. Par contre les images acquises avec des drones permettent de fournir des évaluations à une résolution spatiale très élevée avec une résolution temporelle très flexible. L'imagerie de télédétection hyperspectrale à haute résolution est décrite comme une technique appropriée pour produire des indices spectraux liés à l'état de santé des cultures.

Objectifs

Ce projet vise à utiliser le potentiel des drones pour l'évaluation quantitative d'une maladie foliaire spécifique dans des parcelles expérimentales.

Description des tâches

Les symptômes de la maladie étudiée ont été évalués au cours de deux années consécutives sur plusieurs essais de sélection inoculés artificiellement et sur plusieurs variétés présentant un gradient de sensibilité à la maladie. Les essais inoculés ont été comparés aux essais non inoculés mis en place suivant un plan expérimental à plusieurs répétitions. Les observations visuelles in situ (quantification des symptômes de la maladie) ont été effectuées plusieurs fois après l'inoculation des essais tout au long de la période de développement de la betterave. En parallèle, des images aériennes (avec des capteurs d’images RGB, multispectrales et hyperspectrales embarqués sur drone) et des données spectrales similaires au sol ont été acquises. Une 3ème année d'expérimentation sur un essai classique de suivi des nouveaux génotypes pour leur sensibilité/résistance à l'oïdium a permis de valider les modèles développés.

Résultats obtenus

Ce projet a permis de développer un outil rapide et indépendant de l'opérateur pour évaluer de manière standardisée une maladie foliaire sur betterave sucrière à l’échelle de la parcelle d’essai.

Les résultats scientifiques spécifiques obtenus sont :

- Possibilité de définir 2 groupes d'infection à l'oidium à partir des modèles développés ou des indices calculés sur des données spectrales acquises en champ, au sol, à l'aide d'instruments portables de fluorimétrie et de spectroscopie;

- Possibilité d'identifier 3 à 4 groupes de sensibilité à l'oidium à partir des modèles développés ou des indices calculés sur des données spectrales acquises en conditions contrôlées, en serre, à l'aide d'instruments portables ou des caméras d'imagerie hyperspectrale montées sur des plateformes au sol;

- Possibilité de définir 2 groupes d'infection à l'oidium à partir des modèles développés ou des indices calculés sur des données spectrales acquises en champ, en télédétection, à l'aide de caméras d'imagerie hyperspectrale montées sur des drônes.

Chaque plateforme comporte ses avantages et inconvénients en fonction des conditions d'expérimentation. Par rapport aux observations visuelles ou aux mesures de terrain, les captures d'images par drône sont toutefois beaucoup plus rapides et les mesures plus précises et homogènes.

Les utilisateurs potentiels sont des sociétés de sélection végétale, des entreprises impliquées dans l’évaluation des traitements fongicides (à l’échelle du champ), des centres de recherche agricole, des sociétés de phénotypage de cultures, des sociétés de drones agricoles et du secteur de la télédétection agricole, des compagnies de développement de capteurs et de robotique agricole.

Contribution

Ce projet a été coordonné par SESVanderHave (SV). SV dispose d'importantes potentialités d'essais au champ et possède également une grande expérience dans le suivi et l'évaluation des essais en sélection de betteraves sucrières. SV met à disposition ses essais en champ de betteraves sucrières et son expertise en matière d'évaluation des variétés et des maladies. Ces expériences ont été utiles pour mener l'étude et pour collecter les observations de terrain sur la maladie qui ont servi de données de référence pour l'étude.

L'expertise de VITO en drones (équipements, vols, prétraitement et traitement d’images) et en détection des symptômes de maladie foliaire a été exploitée pour acquérir, traiter et analyser les images des essais.

L'expertise du CRA-W en applications multispectrales et hyperspectrales proche infrarouge au sol ainsi qu’en chimiométrie a fourni un support dans l'utilisation d’instruments de terrain portables et embarqués pour valider l'information spectrale acquise en relation avec les observations visuelles.