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L'équilibre dans le champ : une agriculture à environnement contrôlé grâce aux technologies de mesure

Vaisala : environnement contrôlé, agriculture et serres
Justin Walsh_Vaisala
Justin Walsh
Business Development Engineer
Published: May 20, 2020
Serres et agriculture intérieure
Mesures industrielles

L'agriculture en environnement contrôlé (Controlled Environment Agriculture ou CEA en anglais) est l'un des segments de l'agro-alimentaire qui connaît la plus forte croissance dans le monde entier. La demande de produits locaux et biologiques étant en hausse permanente, les serres modernes, les exploitations verticales et les exploitations en conteneurs répondent à cette demande. Les progrès technologiques et techniques d'aujourd'hui permettent aux agriculteurs de produire plus, avec une plus grande régularité, tout en utilisant moins d'énergie et de ressources.

Les producteurs peuvent utiliser la technologie pour créer avec une grande précision des conditions de culture optimales dans leurs installations, ce qui leur permet d'obtenir une plus grande variété de cultures avec des résultats fiables. L'enclavement et le contrôle du climat d'une installation peuvent permettre aux agriculteurs de faire pousser une culture de la graine à la récolte en moins de temps, d'obtenir des rendements plus élevés à chaque cycle et d'avoir plus de cycles de récolte par an.

L'optimisation de la disposition d'une serre peut fournir une capacité supplémentaire par rapport à l'agriculture conventionnelle. L'agriculture verticale et les techniques d'irrigation au goutte-à-goutte peuvent facilement surpasser les méthodes traditionnelles, ou même dans une serre traditionnelle. Étant donné que les cultures les plus courantes en intérieur sont les légumes verts, les plantes grimpantes, les fleurs et d'autres cultures de pépinière, le potentiel de superposition n'est limité que par les ressources d'éclairage, qui sont devenues nettement moins coûteuses ces dernières années.

La baisse de l'utilisation des pesticides est également un avantage pour l'agriculture en environnement contrôlé, car la lutte intégrée contre les parasites est plus facile à mettre en œuvre. Il en résulte un environnement plus propre, une protection durable des cultures et la satisfaction d'une demande alimentaire sans pesticides.

La conservation de l'eau est un autre avantage majeur pour l'agriculture en environnement contrôlé. En pouvant contrôler l'utilisation de l'eau par des méthodes hydroponiques ou aéroponiques et en ne perdant tout simplement pas d'eau par infiltration dans le sol, les opérations en intérieur nécessitent beaucoup moins d'eau douce pour fonctionner. Dans les régions qui connaissent des pénuries et des restrictions d'eau, cela peut être un facteur de viabilité important.

L'efficacité énergétique globale est un élément clé d'une exploitation en environnement contrôlé. Les besoins en électricité d'une serre, automatisée ou non, sont nettement plus élevés que dans l'agriculture conventionnelle, car les systèmes CVC et l'éclairage constituent une charge énergétique importante. C'est là que des capteurs de qualité peuvent faire la différence. Une surveillance étroite des conditions de l'espace de culture peut conduire à des économies d'énergie et à des cultures plus saines.

 

Qui cultive en environnement contrôlé ?

Comme presque toutes les cultures peuvent être cultivées en intérieur, les avantages de l'agriculture en environnement contrôlé sont visibles sur de nombreux marchés différents, de la culture des fleurs et des plantes ornementales à la production. Les techniques de production en environnement contrôlé peuvent faire la différence, entre 1 à 2 récoltes par an et 4 à 6 récoltes par an, ainsi que la possibilité de faire tourner les périodes de récolte pour une livraison constante. Presque toutes les plantes cultivées en intérieur peuvent bénéficier de ces techniques. Certaines des cultures les plus populaires actuellement sont les salades, les petits légumes verts, les plantes grimpantes et les fleurs. Les cultures de base, les champignons et les fruits sont également cultivés en environnement contrôlé. Une grande part du choix de la récolte vient de la rentabilité prévue en répondant à la demande avec les marges les plus favorables.

 

Types de contrôles

Le contrôle des serres peut aller de la simple mesure occasionnelle avec ventilation manuelle à des systèmes complets de surveillance continue et des contrôles automatisés. Vaisala propose une gamme d'instruments adaptée à chaque niveau de contrôle. Des systèmes de surveillance continue sophistiqués utilisant nos propres enregistreurs de données et notre logiciel viewLinc aux capteurs portatifs  simples et précis, les instruments Vaisala répondent au besoin de mesures et de données fiables.

En termes simples, un meilleur contrôle du climat signifie de meilleures  récoltes. De plus, des mesures précises et fiables permettront de réduire les coûts de production grâce à une gestion efficace des ressources. Les paramètres mesurés sont les plus importants sont l'humidité, la température, le dioxyde de carbone, les conditions météorologiques, la lumière, les nutriments et l'hydratation. Ces paramètres sont mesurés non seulement pour favoriser les taux de croissance, mais aussi pour prévenir les dommages aux cultures qui peuvent survenir aux extrémités de ces conditions.

 

Paramètre d'humidité

L'humidité peut être le facteur environnemental le plus difficile à contrôler dans une serre et constitue un indicateur clé de performance. Elle est directement liée à la température de l'air et peut changer radicalement avec des changements de température relativement faibles. Pour chaque baisse de température de 20 degrés, la capacité de rétention d'eau de l'air diminue de moitié et l'humidité relative double. C'est pourquoi une baisse de température pendant la nuit peut entraîner une forte humidité et de la condensation. Les capteurs de Vaisala HUMICAP® peuvent survivre à l'humidité, et mesureront avec précision une fois secs.

De bonnes pratiques d'arrosage et une ventilation adéquate sont les meilleurs moyens de contrôler l'humidité dans les serres. Le fait de disposer d'une mesure précise de l'humidité permet aussi aux agriculteurs de prendre des décisions de contrôle en temps utile et en connaissance de cause.

 

Paramètre de température

Les plantes peuvent survivre et se développer dans une large gamme de températures également, mais il existe des températures optimales pour chaque espèce qui maximisent leur taux de croissance.

La régulation de la température se fait soit par une ventilation naturelle, soit par des moyens  mécaniques, tels que le CVC. Il est important de connaître les problèmes de régulation de la température de votre installation. Et il est recommandé d'étudier ou de cartographier les différentes zones de l'espace de culture afin d'identifier les points chauds ou froids. Précis et fiables, les capteurs de température Vaisala peuvent fournir ces mesures critiques, qui aideront à la sélection des cultures et aux décisions de disposition.

 

Paramètre CO2

Les avantages d'une supplémentation en dioxyde de carbone sur la croissance et la production des plantes dans l'environnement des serres sont bien compris depuis de nombreuses années, car le dioxyde de carbone est un composant essentiel de la photosynthèse. Les exemples d'augmentation de la productivité grâce au CO2  comprennent une floraison plus précoce, des rendements en fruits plus élevés, une amélioration de la force de la tige et de la taille des fleurs. En fait, la photosynthèse nette peut augmenter jusqu'à 50 % lorsque les niveaux de CO2  passent de la concentration ambiante à 1000 ppm.

Un problème observé dans les exploitations de culture sous serre est que les plantes consomment le CO2 disponible, ce qui crée une carence et limite la croissance. Le CO2 supplémentaire - généré par la combustion ou fourni sous forme gazeuse, liquide ou solide - est un moyen courant de fournir aux cultures cette ressource essentielle. Il y a également un problème de sécurité humaine lors de la fourniture du gaz. Les mesures de CO2 précises qu'offrent les capteurs   Vaisala CARBOCAP® permettent de contrôler cette ressource, avec une stabilité long terme et de faibles coûts de propriété. Découvrez-en plus en téléchargeant notre note d'application  sur l'optimisation de la croissances des  plantes grâce à la mesure du CO2.

 

Sommaire

Dans tout système d'agriculture sous serre ou en environnement contrôlé, le résultat final est déterminé par l'efficacité et la rentabilité de l'opération :

  • Des mesures et des contrôles précis produisent des résultats efficaces et rentables
  • Une mesure exacte commence par des capteurs de qualité précis et fiables
  • La précision et la fiabilité réduisent le coût global de propriété
  • La mesure de la qualité est un investissement rentable, car elle a une incidence directe sur les résultats

Tirez le meilleur parti de votre opération grâce aux outils de mesure de la qualité de Vaisala. Contactez-nous pour plus d'informations.

BONUS : Regardez le webinaire à la demande de M. Justin Walsh, Business Development Engineer chez Vaisala, « Better Sensor Technologies for Modern Greenhouses » (Des technologies de capteurs améliorés pour les serres modernes). Regarder l'enregistrement.

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