Fumer des mauvaises herbes : les lasers pourraient rendre les herbicides obsolètes

Mar 09, 2023

Nous nous sommes tous emmêlés avec des plantes indésirables à un moment ou à un autre. Que la digitaire ait infesté votre pelouse ou que vous ayez été chargé de désherber la rose de votre grand-père, vous saurez qu'il est difficile de les enlever et de les prévenir. Pour les agriculteurs, imaginez simplement le même problème, mais élargi pour couvrir des milliers d'acres.

Le traitement des mauvaises herbes implique généralement des produits chimiques agressifs ou un travail manuel excessif. Les lasers pourraient cependant s'avérer être un nouvel outil dans la lutte contre ce fléau, comme le couvre la BBC.

Les mauvaises herbes causent toutes sortes de problèmes aux exploitations agricoles. Ils privent le sol d'humidité et de nutriments précieux et peuvent empêcher les cultures elles-mêmes de pousser correctement. Dans des cas extrêmes, ils peuvent contaminer les cultures vivrières, les rendant impropres à la consommation humaine. Pour lutter contre les mauvaises herbes, les agriculteurs utilisent généralement des appareils de pulvérisation géants pour arroser leurs champs avec des herbicides à intervalles réguliers, à la fois avant la plantation et pendant la phase de croissance des cultures. Ceux-ci peuvent aller de petits appareils montés sur sac à dos à de gigantesques machines automotrices avec des rampes de 50 mètres de large qui peuvent pulvériser 10 000 litres d'agents anti-mauvaises herbes en une seule journée.

Les développements récents dans le domaine de la lutte contre les mauvaises herbes ont impliqué l'utilisation de systèmes de caméras pour différencier les cultures des mauvaises herbes dans le champ. Diverses techniques sont utilisées, de l'imagerie avec des caméras multispectrales à l'utilisation de systèmes d'IA. Les machines de pulvérisation conventionnelles peuvent alors être équipées de buses contrôlables spéciales qui ciblent directement l'application d'herbicide sur les mauvaises herbes. Cela permet d'économiser d'énormes quantités de produits chimiques par rapport à la pulvérisation de champs entiers sans discernement.

Cette même technologie pourrait aider à éliminer complètement le besoin d'herbicides. Les mauvaises herbes identifiées par un système de caméra peuvent être ciblées avec des lasers puissants au lieu d'utiliser des produits chimiques pour les détruire. Un tel système a été développé par Carbon Robotics et est connu sous le nom de LaserWeeder. Remorqué derrière un tracteur, le LaserWeeder est capable de tuer jusqu'à 200 000 mauvaises herbes par heure à l'aide d'un réseau de trente lasers à dioxyde de carbone de 150 W, fonctionnant à 10,6 um dans la gamme infrarouge. Douze caméras haute résolution sont utilisées pour imager la surface du sol, identifiant les mauvaises herbes à détruire. Le système nécessite 60 kW de puissance pour fonctionner, qui provient d'un générateur alimenté par l'arbre de prise de force du tracteur. L'appareil est capable de couvrir une largeur de 20 pieds et est réglable pour s'adapter à une variété d'espacements de rangées de cultures.

C'est une idée simple qui nécessite néanmoins une grande sophistication technologique pour réussir. Le système laser doit être précis à un niveau inférieur au millimètre pour frapper les mauvaises herbes au bon endroit sur le méristème pour assurer une destruction réussie. Les résultats en valent la peine. Le désherbage au laser élimine le besoin d'utiliser des produits chimiques coûteux sur tout un champ. Au lieu de cela, les mauvaises herbes en herbe sont instantanément détruites par le laser, leurs restes se décomposant simplement dans le sol. Il élimine également le problème de la dérive de pulvérisation, où le vent emporte l'herbicide loin d'une culture ciblée. En prime, le LaserWeeder peut également éclaircir les cultures qui ont été sursemées, ce qui contribue à améliorer les rendements au moment de la récolte.

Le désherbage laser, ainsi que toutes les solutions de désherbage ciblé, pourraient toutefois se heurter à de nouveaux obstacles à l'avenir. L'évolution peut encore montrer sa tête hideuse. Historiquement, certaines espèces de mauvaises herbes ont développé une résistance à divers herbicides courants, ce qui les rend beaucoup plus difficiles à gérer. La même chose pourrait arriver ici. Les systèmes de reconnaissance d'images IA s'appuient sur des caractéristiques visuelles uniques pour déterminer si une plante est une culture souhaitée ou une mauvaise herbe détestée. Ainsi, un tel système pourrait créer une pression évolutive sur les mauvaises herbes dans le champ. Cela pourrait aider à reproduire des mauvaises herbes nuisibles qui commencent à imiter visuellement les cultures environnantes pour leur propre survie.

La technologie a un inconvénient majeur : la rapidité. À seulement 20 pieds de large et fonctionnant à une vitesse de 1 mile par heure, le LaserWeeder ne couvre que 2 acres par heure. En comparaison, des taux allant jusqu'à 200 acres par heure sont possibles avec de grands pulvérisateurs automoteurs dans le champ. Il convient de noter que ce chiffre peut être divisé par deux si l'on tient compte du temps nécessaire pour remplir le réservoir de produits chimiques, mais cela reste un énorme argument en faveur de la pulvérisation traditionnelle. Avec le temps, la société espère lancer un LaserWeeder autonome qui résoudra ce problème, mais c'est encore loin dans le futur.

Actuellement, la société se concentre sur les ventes aux États-Unis et au Canada et a testé le matériel LaserWeeder sur une variété de cultures, notamment les pommes de terre, les oignons et l'ail. Le système de reconnaissance d'image AI est configuré pour fonctionner avec plus de 40 cultures au total. L'expansion sur les marchés européens est à l'ordre du jour de l'entreprise.

Pour l'instant, le désherbage au laser est un domaine naissant qui pourrait encore changer l'agriculture à travers le monde. Peu d'agriculteurs apprécient les journées passées à mélanger des produits chimiques et à garder leurs pulvérisateurs dans les champs, et ils n'apprécient pas non plus les dépenses engagées. Une méthode de contrôle des mauvaises herbes sans contact avec moins de consommables serait bien accueillie comme un changeur de jeu par beaucoup. Attendez-vous à voir la pratique du désherbage laser exploser dans les années à venir si elle s'avère aussi fructueuse que l'espèrent ses créateurs.