Face au double défi de la pénurie d'eau mondiale et de la faible efficacité de son utilisation en agriculture, les modèles d'irrigation traditionnels, fondés sur l'expérience ou des séquences fixes, ne sont plus viables. L'irrigation de précision repose sur l'adaptation de l'irrigation à la demande, et la perception précise et la transmission efficace de cette demande constituent désormais le principal enjeu. La société HONDE a intégré des capteurs d'humidité du sol de haute précision à la technologie LoRaWAN (acquisition et transmission de données à faible consommation et à large couverture) pour lancer une nouvelle génération de solutions d'irrigation intelligentes basées sur l'Internet des objets. Ce système, offrant une efficacité économique, une fiabilité et une couverture sans précédent, transforme les décisions d'irrigation, passant d'une approche empirique à une approche basée sur les données réelles des conditions hydriques dans les parcelles, fournissant ainsi une base technique solide pour la transformation numérique de l'agriculture irriguée.
I. Composition du système : Un lien transparent entre le « battement de cœur du sol » et la « prise de décision dans le nuage »
Couche de perception : « L’éclaireur de l’eau » au cœur du système racinaire
Capteur d'humidité du sol multi-profondeur HONDE : Déployé au cœur de la couche racinaire des cultures (à 20 cm, 40 cm ou 60 cm de profondeur), il mesure avec précision la teneur en eau volumique du sol, sa température et sa conductivité électrique (CE). Ses données reflètent directement le volume d'eau nécessaire aux cultures et la concentration de la solution du sol, constituant ainsi la base idéale pour un arrosage optimal.
Disposition stratégique des points : En fonction des variations de texture du sol, du terrain et des cartes de plantation des cultures du champ, une disposition en grille ou en points représentatifs est réalisée afin de refléter fidèlement la distribution spatiale de l'eau dans l'ensemble du champ.
Couche de transport : une vaste « autoroute de l’information invisible »
Collecteur de données HONDE LoRa : connecté à des capteurs de sol, il assure la collecte, le traitement et la transmission sans fil des données. Sa très faible consommation, associée à de petits panneaux solaires, permet un fonctionnement continu sur le terrain pendant 3 à 5 ans sans maintenance.
Passerelle LoRaWAN : en tant que centre régional, elle reçoit les données envoyées par tous les collecteurs situés dans un rayon de 3 à 15 kilomètres et les transfère vers le cloud via 4G/Ethernet. Une seule passerelle peut facilement couvrir des milliers, voire des dizaines de milliers d’hectares de terres agricoles, et le coût de déploiement du réseau est extrêmement faible.
Couche de décision et d'exécution : une boucle fermée intelligente des données à l'action
Moteur de décision d'irrigation basé sur le cloud : la plateforme calcule automatiquement les besoins en irrigation en fonction des données en temps réel sur l'humidité du sol, les types de cultures et les stades de croissance, ainsi que les besoins d'évaporation météorologique (qui peuvent être intégrés), et génère des prescriptions d'irrigation.
Interfaces de contrôle diversifiées : grâce aux protocoles API ou Internet des objets, il peut contrôler de manière flexible divers équipements d’irrigation tels que les machines d’irrigation par pivot central, les électrovannes d’irrigation goutte à goutte et les stations de pompage, permettant une exécution précise en termes de timing, de quantité et de zones.
II. Avantages techniques : Pourquoi LoRaWAN + capteur d'humidité du sol ?
Portée ultra-longue et couverture puissante : la technologie LoRa présente des avantages significatifs en matière de communication dans les zones agricoles ouvertes, avec une longue distance de transmission en un seul saut, résolvant parfaitement le problème de la couverture du signal dans de vastes étendues agricoles sans avoir besoin d’équipements de relais coûteux.
Consommation d'énergie et coûts d'exploitation et de maintenance extrêmement faibles : les nœuds de capteurs sont en état de « veille » la majeure partie du temps, ne se réveillant que quelques fois par jour pour envoyer des données, ce qui permet au système d'alimentation solaire de fonctionner de manière stable même par temps de pluie continue, d'atteindre un fonctionnement à « consommation d'énergie quasi nulle » et un déploiement « sans câblage », et de réduire considérablement le coût total de possession.
Haute densité et grande capacité : le réseau LoRaWAN prend en charge un accès massif aux terminaux, permettant le déploiement de capteurs sur le terrain à une densité raisonnable, caractérisant ainsi avec précision la variation spatiale de l’humidité du sol et jetant les bases d’une irrigation variable.
Fiabilité exceptionnelle : Fonctionnant dans la bande de fréquences Sub-GHz sans licence, il possède une forte capacité anti-interférences et une bonne pénétration du signal, et peut faire face de manière stable à des environnements complexes tels que les changements de canopée et les précipitations pendant la saison de croissance des cultures.
III. Scénarios d'application principaux et stratégies d'irrigation de précision
Irrigation automatique déclenchée par seuil
Stratégie : Définir des seuils limites supérieurs et inférieurs d’humidité du sol pour différentes cultures et à différents stades de croissance. Lorsque le capteur détecte que l’humidité est inférieure au seuil inférieur, le système ouvre automatiquement la vanne d’irrigation de la zone concernée. Celle-ci se ferme automatiquement lorsque le seuil supérieur est atteint.
Valeur : Garantir que le taux d’humidité dans la zone racinaire des cultures soit toujours maintenu dans la plage idéale, éviter le stress hydrique et les inondations, et parvenir à un « réapprovisionnement en eau à la demande », ce qui peut permettre d’économiser en moyenne 25 à 40 % d’eau.
2. Irrigation variable basée sur la variation spatiale
Stratégie : L’analyse des données issues des capteurs disposés en grille permet de générer une carte de répartition spatiale de l’humidité du sol sur le terrain. Sur la base de cette carte, le système pilote les équipements d’irrigation à fonctions variables (tels que les pivots centraux VRI) afin d’irriguer davantage les zones arides et moins, voire pas du tout, les zones humides.
Valeur ajoutée : Amélioration significative de l'uniformité de l'eau dans l'ensemble du champ, élimination du « déficit » de rendement causé par une texture de sol irrégulière, augmentation équilibrée de la production tout en économisant l'eau et amélioration de l'efficacité de l'eau de plus de 30 %.
3. Gestion intelligente et intégrée de l'eau et des engrais
Stratégie : Combiner les données des capteurs de conductivité électrique du sol pour surveiller les variations de salinité après irrigation. Pendant l’irrigation, en fonction des besoins nutritionnels des cultures et de la conductivité électrique du sol, la proportion et le moment d’injection d’engrais sont contrôlés avec précision afin d’optimiser l’apport d’eau et d’engrais.
Valeur ajoutée : Prévenir les dommages causés par le sel et le lessivage des nutriments dus à une fertilisation excessive, augmenter le taux d'utilisation des engrais de 20 à 30 % et protéger la santé des sols.
4. Évaluation des performances et optimisation des systèmes d'irrigation
Stratégie : La surveillance continue des variations dynamiques de l'humidité du sol à différentes profondeurs avant, pendant et après l'irrigation permet d'évaluer avec précision la profondeur d'infiltration, l'uniformité et l'efficacité de l'irrigation.
Valeur ajoutée : Diagnostiquer les problèmes existants dans le système d'irrigation (tels que les buses bouchées, les fuites de tuyaux et une conception inadéquate) et optimiser en permanence le système d'irrigation afin d'en assurer une gestion allégée.
IV. Changements fondamentaux induits par le système
De « l’irrigation à temps » à « l’irrigation à la demande » : les critères de décision évoluent, passant du calendrier aux besoins physiologiques réels des cultures, pour une allocation optimale des ressources en eau.
De « l’inspection manuelle » à la « perception à distance » : les gestionnaires peuvent avoir une vision globale de l’humidité du sol de tous les champs grâce aux téléphones portables ou aux ordinateurs, ce qui réduit considérablement la pénibilité du travail et améliore l’efficacité de la gestion.
De « l’irrigation uniforme » aux « variables précises » : la prise en compte et la gestion de l’hétérogénéité spatiale sur le terrain pour passer d’une irrigation extensive à une irrigation précise sont conformes à l’essence même de l’agriculture de précision moderne.
De « l’objectif unique de conservation de l’eau » à la « synergie à objectifs multiples d’augmentation de la production, d’amélioration de la qualité et de protection de l’environnement » : tout en assurant un état hydrique optimal des cultures pour favoriser une augmentation de la production et une amélioration de la qualité, elle réduit l’infiltration profonde et le ruissellement, et diminue le risque de pollution agricole diffuse.
V. Cas empirique : Un miracle de conservation de l'eau et d'augmentation de la production, fondé sur les données
Sur une exploitation agricole de 344 hectares (850 acres) irriguée par un système d'irrigation circulaire dans le Midwest américain, les responsables ont déployé le réseau de surveillance de l'humidité du sol HONDE LoRaWAN et l'ont relié au système VRI de l'irrigation pivot centrale. Après une saison de croissance, il a été constaté qu'en raison de la nature hétérogène du sol sableux, environ 30 % de la surface cultivée présentait une très faible capacité de rétention d'eau.
Modèle traditionnel : Irrigation uniforme sur l’ensemble de la zone, insuffisance d’eau dans les régions arides et infiltration profonde dans les zones sableuses.
Mode variable intelligent : le système commande à l’arroseur de réduire automatiquement le volume de jet d’eau lors du passage dans des zones sableuses et de l’augmenter lors du passage dans des zones à faible capacité de rétention d’eau.
Résultat : Malgré une réduction de 22 % de la quantité totale d’eau d’irrigation sur l’ensemble du cycle de croissance, le rendement moyen du maïs a augmenté de 8 % sur l’ensemble de la parcelle, grâce à l’élimination des pertes de rendement dues au stress hydrique. Les bénéfices économiques directs liés à la conservation de l’eau et à l’augmentation de la production ont permis à eux seuls d’amortir intégralement l’investissement dans le système en une seule année.
Conclusion
L'avenir de l'agriculture irriguée sera indissociable de l'intelligence des données. Le système intelligent de surveillance de l'humidité du sol de HONDE, basé sur la technologie LoRaWAN, grâce à ses atouts majeurs (large couverture, faible consommation d'énergie, haute fiabilité et facilité de déploiement), a résolu les principaux problèmes rencontrés lors du déploiement à grande échelle de l'irrigation de précision : « mesures imprécises, impossibilité de transmettre les données et difficulté de contrôle ». Ce système fonctionne comme un « réseau neuronal » permettant aux terres agricoles de détecter les variations d'humidité, assurant ainsi une distribution précise et ciblée de chaque goutte d'eau. Il ne s'agit pas d'une simple innovation technologique, mais d'une véritable révolution dans la gestion de l'irrigation. La production agricole est ainsi passée d'une irrigation dépendante des précipitations naturelles et de l'irrigation par submersion à une ère d'irrigation intelligente et précise, basée sur des données pédologiques en temps réel à l'échelle régionale. Cette solution moderne, reproductible et évolutive, garantit la sécurité alimentaire et hydrique mondiale.
À propos de HONDE : Acteur majeur de l’Internet des objets agricoles et de la gestion intelligente de l’eau, HONDE s’engage à intégrer les technologies de communication les plus adaptées aux technologies de détection agricole de précision afin de fournir à ses clients des solutions d’irrigation intelligentes et complètes, de la perception à la transmission, en passant par la prise de décision et l’exécution. Nous sommes convaincus que l’utilisation optimale des données pour chaque goutte d’eau est la voie la plus efficace vers un développement agricole durable.
Pour plus d'informations sur les capteurs de sol, veuillez contacter Honde Technology Co., LTD.
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Date de publication : 15 décembre 2025