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Conservation des grains : les insectes sous vidéosurveillance

01 novembre 2021
La filière céréalière française est passée à la lutte intégrée contre les insectes ravageurs des grains stockés. L’IoTrap met son intelligence (artificielle) à son service en donnant l’alerte dès que sa caméra détecte des insectes dans les silos. L’indice de fréquence de traitement pourrait ainsi baisser de 80% par rapport au niveau national de 2019.

La surveillance des insectes est le premier pas pour aller vers le « sans insecticide de stockage ». La filière céréalière française s’est en effet donné comme objectif de réduire significativement l’utilisation de ces produits, dans le cadre du plan national Ecophyto et de la Directive européenne sur l’utilisation durable des pesticides. Elle recourt donc non plus à leur usage systématique, mais à la lutte intégrée combinant des mesures prophylactiques, la surveillance des grains et des populations d’insectes puis, et seulement si le niveau d’infestation l’exige, au traitement curatif.

Ce processus exige une détection précoce des insectes, avant qu’ils ne prolifèrent. Les stockeurs, coopératives, négociants ou agriculteurs, ont besoin de surveiller la population d’insectes à la réception des grains, durant le stockage, voire pendant une expédition, mais également d’identifier les insectes pour adapter leurs actions aux espèces présentes. Ils doivent être prévenus dès que la population d’insectes dans un lot de grains dépasse un seuil « acceptable ».

Capturer charançons, triboliums ou silvains…

Chaque jour, la caméra prend une photo. Traitée par un algorithme, elle alerte l’utilisateur en cas d’infestation via l’application en ligne ou sur smartphone.

C’est tout l’intérêt de IoTrap. Installé dans un tas de grain, l’outil fonctionne à première vue comme un piège à insecte classique, emprisonnant les éventuels charançons, triboliums ou silvains. La technologie intervient ensuite : la caméra, installée à l’intérieur du piège, se déclenche une fois par jour et transmet la photo quotidienne par réseau bas débit (donc sans avoir besoin d’internet) pour qu’elle soit analysée par un algorithme. Les insectes piégés sont alors identifiés et une alerte est éventuellement envoyée au responsable du site. IoTrap fonctionne avec une batterie d’une durée de vie d’une campagne et ne nécessite donc aucune intervention humaine.

Arvalis, la start-up Kanopé (ex Sparkling.tech) spécialiste de l’internet des objets, et Javelot, entreprise investie dans les sondes de température connectées, travaillent ensemble à la mise au point de cette innovation. Quatre organismes stockeurs partenaires (Ternoveo, Ocealia, Centre Ouest Céréales, Dijon Céréales) ont activement participé au développement de cette solution en ouvrant sept de leurs sites de stockages pour des tests en grandeur nature et l’optimisation du dispositif. La centaine de pièges installés ainsi a construit la preuve du concept sur la campagne 2020/2021 dans des stockages horizontaux et verticaux, de blé, d’orge ou de maïs. Les autres céréales à paille seront aussi concernées, mais pas les colzas dont les graines, de faible diamètre, entrent par les perforations du tube piège. Or, ces orifices doivent être de taille suffisante pour laisser entrer les insectes.

…les détecter, les reconnaître et les compter

Les stockages, dans leur immense majorité, sont déjà équipés de sondes thermométriques pour suivre la température du tas. Toutefois, cette dernière ne constitue qu’une surveillance indirecte du développement éventuel d’une population d’insectes. Les pièges destinés à leur surveillance directe existent, mais sont peu, voire pas utilisés car leur mise en œuvre est fastidieuse : relevés réguliers, obligation d’une connaissance fine des insectes et de leur biologie pour interpréter les captures et gérer les risques. D’où le projet IoTrap, outil de piégeage connecté capable de compter et de reconnaître les insectes sans intervention humaine avec plusieurs semaines d’avance sur une prolifération. Les responsables du stockage peuvent ainsi décider, en amont, de la meilleure approche pour ralentir, voire empêcher, la prolifération des nuisibles en évitant le recours aux insecticides de stockage (adaptation de la conduite du refroidissement des grains, passage au nettoyeur-séparateur selon les espèces d’insectes détectées).

Le maillage des pièges dépend plus de la forme des tas que de leur volume.

Un processus d’innovation itérative

En amont, plusieurs technologies candidates, testées en laboratoire, ont été écartées pour leurs limites techniques ou leur coût, comme la détection spectrale (incapacité à compter les insectes) et la détection thermique (difficile à mettre en œuvre). Trois technologies se sont montrées prometteuses au stade du laboratoire : la détection acoustique, l’analyse d’image et l’analyse vibratoire. Les tests approfondis, y compris en situation réelle, ont permis d’en sélectionner deux, éventuellement combinés : l’analyse vibratoire et l’analyse d’image positionnées dans un piège tube.

L’étape suivante fut la validation du système de piégeage lui-même. Les technologies retenues devaient en effet être introduites dans un tube positionné dans le tas de grain et il fallait donc s’assurer de l’efficacité du piège (nombre de captures, précocité de celles-ci). Ont été testé deux modèles de pièges et l’application de fluon à l’intérieur d’un de ces modèles. Cette substance chimique empêche l’insecte d’adhérer à la paroi et peut donc améliorer le taux de captures. Ces trois dispositifs (WB Probe II Trecé avec ou sans fluon et Grain Guard) donnent des résultats similaires lors des tests effectués à des températures favorisant le déplacement des insectes et à des densités de cinq adultes par kilogramme de grain. En complément, les tests réalisés sur les surfaces perforées des tubes ne montrent pas de différences significatives : il n’était donc pas nécessaire de concevoir des pièges plus longs ou plus larges que les pièges existants. Le type de perforations n’a pas non plus d’incidence sur l’efficacité du piège dès lors que les insectes peuvent passer sans que les grains n’entrent dans le tube.

Après une première série de prototypes dont la sensibilité des capteurs était trop faible, une seconde série a combiné un capteur piézoélectrique pour dénombrer automatiquement les insectes tombant dans le réservoir du tube et une caméra insérée au-dessus.

« IoTrap apporte des éléments d’aide à la décision pour agir avant la prolifération.»

Les tests ont montré que le type de perforations n’a pas d’incidence sur l’efficacité du piège dès lors que les grains n’entrent pas dans le tube.

C’est à partir de cette série que les essais ont été conduits en situation réelle chez les opérateurs testeurs. Grâce à l’interface, accessible en ligne, ces derniers suivaient les données acquises chaque jour : le nombre de captures cumulées et une photographie du fond du réservoir du piège.

Le retour d’expérience de ces opérateurs testeurs a servi à finaliser le cahier de spécification du produit pour aller vers son industrialisation. L’outil d’aide à la décision, qui qualifie le niveau de risque (faible, moyen, fort) propose, quant à lui, quatre niveaux de recommandations, à partir des éléments de contexte : la température du grain, la date de capture (est-il par exemple encore possible de refroidir le grain), l’évolution des captures ou encore les espèces capturées (notamment la présence de charançon).

Le maillage des pièges dépend plus de la forme des tas que de leur volume : Javelot recommande ainsi d’en positionner quatre pour les silos remplis par le haut (trois à la base et un en haut) afin de couvrir les différentes dynamiques de développement des insectes. Les zones problématiques sont également plus densément équipées.

En faisant l’hypothèse que, grâce à IoTrap, tous les traitements insecticides préventifs pourront être éliminés, l’économie espérée d’Indice de fréquence de traitement (IFT) atteindrait 3,2 IFT/ha, soit une baisse de 80 % par rapport à l’IFT national de 2019.

Une présérie de 25 lots de 10 pièges est destinée à des organismes stockeurs qui seront suivis individuellement en 2021/2022. Les stockeurs à la ferme devraient pouvoir avoir accès à des lots plus petits dès 2022.

Yanne Boloh - phileas.info@wanadoo.fr

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