L'avenir de l'arboriculture fruitière

Avec la " Directive sur le financement de l'établissement de champs expérimentaux en tant que fermes du futur et régions du futur de la numérisation dans l'agriculture ainsi que dans les chaînes de valeur en amont et en aval ", le ministère fédéral de l'Alimentation et de l'Agriculture entend identifier des idées et des approches d'action pour des fermes du futur et des régions rurales du futur, efficaces sur le plan climatique. L'objectif est de faire progresser la transformation numérique durable dans le secteur agricole et de renforcer les zones rurales caractérisées par l'agriculture. L'accent est mis sur les possibilités offertes par la disponibilité de réseaux de communications mobiles performants. Les projets à financer sont orientés vers les besoins de la pratique, testent des applications numériques déjà développées et assurent un transfert de connaissances entre la science et la pratique sur place.

La culture fruitière commerciale dans la région du Bas-Elbe, dans le nord de l'Allemagne, est la deuxième plus grande zone contiguë de culture fruitière en Europe, couvrant une superficie d'environ 10 000 hectares. La récolte annuelle s'élève en moyenne à 300 000 tonnes de fruits. Cette région agricole, connue sous le nom de "Altes Land", produit environ un tiers de toutes les pommes de dessert allemandes.

Les systèmes et services d'automatisation intelligents peuvent contribuer à réduire durablement l'utilisation de produits phytosanitaires, d'eau, d'énergie et le travail manuel à forte intensité de main-d'œuvre, ce qui permet non seulement de protéger l'environnement et de réduire les coûts d'exploitation, mais aussi d'optimiser le rendement et la qualité des cultures. Il est ainsi possible d'augmenter la productivité et la compétitivité des exploitations individuelles et de l'ensemble de la région agricole. Les systèmes d'automatisation à développer enregistrent et évaluent les données clés intersaisonnières sur le rendement et la qualité des cultures, les données culturales et les traitements sur une longue période. Les données et les résultats déterminés sont mis à la disposition des exploitations fruitières de manière interactive sur des appareils mobiles.

Lors de la remise de la notification de financement pour le projet SAMSON, le ministre fédéral de l'alimentation et de l'agriculture, Cem Özdemir, a souligné : " Grâce à l'utilisation optimisée et ciblée des pesticides, le projet apporte non seulement une contribution importante à la protection de l'environnement, mais aussi à la stratégie " Farm to Fork " de l'UE, qui vise à rendre le système alimentaire européen plus durable dans diverses dimensions ", et a ajouté : " Dans ce contexte, SAMSON est un projet très bénéfique et passionnant, dont les résultats ne sont pas seulement d'un grand intérêt au niveau local et régional, mais aussi international ".

Le réseau régional pour la recherche appliquée et le développement à partir de l'environnement de la région fruitière Altes Land ou Lower Elbe respectivement, qui remplit les tâches, se compose de :
- le chef et le coordinateur du projet commun Fraunhofer Institute for Manufacturing Technology and Advanced Materials (Fraunhofer IFAM) - branche Stade - Automatisation et technologie de production,
- l'université des sciences appliquées de Hambourg (HAW Hamburg) - département d'informatique ainsi que le centre de recherche et de transfert Smart Systems (FTZ SMSY),
- la hochschule 21 - département de technologie, Buxtehude, et
- l'université de technologie de Hambourg (TU Hamburg) - institut de logistique technique.

Les défis actuels de la culture fruitière : Marché du travail et situation économique, protection des plantes et changement climatique

La pénurie de main-d'œuvre et l'augmentation des coûts de production, imposée par la crise énergétique et l'inflation, sont des défis qu'il faut surmonter en plus des exigences croissantes en matière de qualité et de la stagnation des prix de vente. L'utilisation des pesticides, qui fait l'objet d'un débat critique, et le changement climatique sont également à l'origine de tensions supplémentaires chez les producteurs de fruits.

La gestion réussie des vergers d'arbres fruitiers repose principalement sur les connaissances spécialisées et les années d'expérience des producteurs de fruits en ce qui concerne l'entretien du sol, la taille des arbres, ainsi que la progression de la floraison et le rendement de la récolte de l'année précédente, etc. Le changement climatique, qui se manifeste par des phénomènes météorologiques extrêmes de plus en plus fréquents, tels qu'une sécheresse extrême, un rayonnement solaire supérieur à la moyenne, la grêle et les gelées tardives, constitue une menace pour cet écosystème sensible qui doit être prise au sérieux.

Cette complexité des interrelations globales est de plus en plus difficile à appréhender en détail par les producteurs et les conseillers dans la gestion des différents domaines - tant dans l'exploitation individuelle que dans l'ensemble de la région de culture. Jusqu'à présent, les informations existantes ont été réduites et généralisées jusqu'à ce que des recommandations générales d'action soient formulées pour de vastes zones de l'ensemble de la région de culture. Il peut en résulter des applications, telles que des mesures de protection des plantes ou des traitements par bandes vertes, qui ne seraient pas nécessaires pour des arbres ou des zones individuelles sur une exploitation spécifique.

Des outils numériques pour une exploitation fruitière durable

Le projet SAMSON vise à économiser durablement les ressources grâce à la collecte intersaisonnière de données de culture - telles que la croissance, l'alternance, les résultats de la récolte, l'utilisation de l'eau, les activités de traitement, etc. - afin d'en tirer des recommandations individuelles fondées sur des données jusqu'à l'arbre fruitier individuel, par exemple pour l'utilisation ciblée de produits phytosanitaires. Bien que les systèmes modernes de pulvérisation pour les traitements phytosanitaires puissent adapter individuellement les schémas de pulvérisation à la structure de l'arbre et de la couronne sur la base de la technologie des capteurs 3D, ils ne prennent en compte que le statu quo. Or, dans l'arboriculture fruitière commerciale, la décision optimale de traiter un arbre spécifique avec un produit phytosanitaire ne repose pas sur des observations momentanées, mais intègre plutôt de nombreux facteurs d'influence - tels que les conditions météorologiques et la gravité de l'état pathologique aigu de l'arbre - au cours des semaines, des mois et des années précédant le traitement effectif. Les systèmes d'assistance intelligents, qui seront développés dans le cadre de ce projet, peuvent conduire à une augmentation de l'efficacité et à une économie durable des ressources dans la production de pommes, par exemple.

Culture fruitière - Un secteur de travail attractif et d'avenir

L'introduction de systèmes d'assistance intelligents peut non seulement accroître l'attractivité des différentes professions de la culture fruitière traditionnelle, mais aussi ouvrir de nouveaux champs d'activité. Cela augmente les chances d'attirer dans la branche les travailleurs qualifiés dont on a un besoin urgent et d'assurer la survie des exploitations.

Dans ce contexte, dans le cadre du projet SAMSON, par exemple, les étudiants des maîtres arboriculteurs locaux sont également activement impliqués dans les travaux de recherche et de développement (R&D) : ils mettent à l'épreuve les modules technologiques développés dans le cadre des activités de R&D dans des projets concrets futurs sur leurs propres vergers en ce qui concerne leur aptitude pratique et les évaluent ensuite avec les chercheurs.

SAMSON - L'axe de recherche et de développement de tous les partenaires du projet en détail

Sur la base d'une collecte, d'une évaluation et d'une mise à disposition étendues de données, l'objectif est de fournir aux arboriculteurs des outils numériques et des solutions d'automatisation adaptés à leurs besoins, d'optimiser la protection des plantes et l'irrigation, ainsi que d'établir un transfert complet de connaissances entre la recherche et la pratique :

En route vers la ferme fruitière numérique

Financement

Le ministère fédéral allemand de l'alimentation et de l'agriculture (BMEL) finance le projet de recherche "Systèmes et services d'automatisation intelligents pour la culture fruitière dans la région du Bas-Elbe" ("SAMSON" ; code de financement : 28DE201B21). Le projet aura une durée de trois ans et se terminera en décembre 2025. Au nom de tous les partenaires du projet, Fraunhofer IFAM tient à remercier le ministère fédéral pour le financement et l'Office fédéral de l'agriculture et de l'alimentation (BLE) en tant que gestionnaire du projet pour leur soutien.