Le capteur Theralytic aide les agriculteurs à gérer l'application d'engrais.

Une technologie de capteurs intelligents qui aidera les agriculteurs à utiliser les engrais plus efficacement et à réduire les dommages environnementaux.
Cette technologie, décrite dans le magazine Natural Foods, permet aux producteurs de déterminer le moment optimal pour fertiliser leurs cultures et la quantité d'engrais nécessaire, en tenant compte de facteurs tels que les conditions météorologiques et l'état du sol. Elle contribue ainsi à réduire la surfertilisation des sols, coûteuse et néfaste pour l'environnement, qui libère du protoxyde d'azote, un gaz à effet de serre, et pollue les sols et les cours d'eau.
Aujourd'hui, la surfertilisation a rendu inutilisables 12 % des terres autrefois arables de la planète, et l'utilisation d'engrais azotés a augmenté de 600 % au cours des 50 dernières années.
Toutefois, il est difficile pour les producteurs agricoles de réguler précisément leur utilisation d'engrais : en utiliser trop et ils risquent d'endommager l'environnement, et en utiliser trop peu et ils risquent de réduire leurs rendements ;
Les chercheurs travaillant sur cette nouvelle technologie de capteurs affirment qu'elle pourrait être bénéfique pour l'environnement et les producteurs.
Le capteur, appelé capteur de gaz électrique chimiquement fonctionnalisé sur papier (chemPEGS), mesure la quantité d'ammonium dans le sol, un composé transformé en nitrite et en nitrate par les bactéries du sol. Il utilise une forme d'intelligence artificielle appelée apprentissage automatique, en combinant cette mesure avec des données météorologiques, le temps écoulé depuis l'application d'engrais, ainsi que des mesures du pH et de la conductivité du sol. Ces données lui permettent de prédire la teneur totale en azote du sol à court terme et dans 12 jours, afin de déterminer le moment optimal pour l'application d'engrais.
L'étude démontre comment cette nouvelle solution économique peut aider les producteurs à optimiser l'utilisation des engrais, notamment pour les cultures exigeantes comme le blé. Cette technologie pourrait simultanément réduire les coûts de production et l'impact environnemental des engrais azotés, le type d'engrais le plus couramment utilisé.
Le Dr Max Greer, chercheur principal au département de bio-ingénierie de l'Imperial College de Londres, a déclaré : « On ne saurait trop insister sur le problème de la surfertilisation, tant du point de vue environnemental qu'économique. La productivité et les revenus qui en découlent diminuent d'année en année, et les industriels ne disposent actuellement pas des outils nécessaires pour y remédier. »
« Notre technologie peut contribuer à résoudre ce problème en aidant les agriculteurs à comprendre les niveaux actuels d'ammoniac et de nitrate dans le sol et à prévoir les niveaux futurs en fonction des conditions météorologiques. Cela leur permet d'adapter avec précision l'application d'engrais aux besoins spécifiques de leur sol et de leur culture. »
L'excès d'engrais azotés libère du protoxyde d'azote dans l'atmosphère, un gaz à effet de serre 300 fois plus puissant que le dioxyde de carbone, contribuant ainsi à la crise climatique. Cet excès peut également être lessivé par les eaux de pluie et se retrouver dans les cours d'eau, privant la faune aquatique d'oxygène, provoquant la prolifération d'algues et réduisant la biodiversité.
Toutefois, l'ajustement précis des doses d'engrais aux besoins du sol et des cultures demeure un défi. Les analyses sont rares et les méthodes actuelles de mesure de l'azote du sol consistent à envoyer des échantillons à un laboratoire — un processus long et coûteux dont les résultats sont d'une utilité limitée lorsqu'ils parviennent aux agriculteurs.
Le Dr Firat Guder, auteur principal et chercheur principal au département de bio-ingénierie d'Imperial College London, a déclaré : « La majeure partie de notre alimentation provient du sol ; or, le sol est une ressource non renouvelable et, si nous ne la protégeons pas, nous la perdrons. De plus, la pollution azotée issue de l'agriculture crée un véritable casse-tête pour la planète, que nous espérons contribuer à résoudre grâce à l'agriculture de précision. Celle-ci devrait permettre de réduire la surfertilisation tout en augmentant les rendements agricoles et les revenus des agriculteurs. »