Des chercheurs du Département de Technologie Informatique et de Computation de l’Université d’Alicante (UA) ont développé un système de culture intelligente capable de superviser et de réguler à tout moment les conditions de croissance des plantes grâce à des capteurs, des dispositifs connectés et l’intelligence artificielle (IA), et qui « augmente la productivité de 30 pour cent ».
La solution, actuellement protégée au moyen d’une demande de brevet, combine dans une même structure un design multicouche avec substrat aéré, un réservoir d’eau qui met à profit les avantages de la culture hydroponique et un support de croissance avec substrat, comme l’a détaillé l’institution universitaire dans un communiqué.
« Ce design hybride, testé dans des installations autorisées de culture de cannabis médicinal, a permis d’obtenir des rendements de production supérieurs à 30 % par rapport aux méthodes industrielles actuelles », explique le chercheur de l’UA Francisco Javier Ferrández.
Le système se caractérise par sa configuration en trois niveaux, connectés à un réseau de capteurs et de dispositifs qui permettent de recueillir des données, d’échanger des informations et de prendre des décisions de manière automatisée.
Dans la partie inférieure se trouve un réservoir d’eau dans lequel sont surveillés des paramètres tels que le pH, la température et la conductivité électrique. La section intermédiaire, constituée de gravier, améliore l’aération et le drainage, tandis que la couche supérieure contient le substrat dans lequel se développe la plante.
« S’agissant d’un modèle multicouche, la zone intermédiaire fait l’effet d’un matelas d’air avec un matériau inerte qui oxygène les racines, draine et amortit les variations d’humidité et de température », décrit Ferrández.
Selon l’UA, cette architecture permet une séparation fonctionnelle et contrôlée entre le stockage de l’eau, le milieu sur lequel reposent les racines et le substrat de croissance, « optimisant la gestion hydrique et l’aération des racines ».
En ce qui concerne l’irrigation, le chercheur ajoute que « la technologie conçue a atteint jusqu’à 40 % d’économies dans la consommation d’eau par rapport aux systèmes conventionnels d’automatisation, car elle dispose d’un évacuaton calibré et d’un contrôleur autonome qui évite la stagnation de l’eau ».
"Le résultat est une invention qui contrôle tous les paramètres en temps réel, apprend, prédit et agit de manière autonome. Grâce à tout cela, nous parvenons à améliorer le développement radiculaire en fournissant à la plante la lumière, l’eau et les nutriments dont elle a besoin, tout en simplifiant les tâches de supervision et de maintenance de l’agriculteur ou du producteur", détaille le chercheur de la UA.
Usages en agriculture et essais
Parmi les applications possibles de la technologie conçue par la UA figurent les serres, les semis, les pépinières forestières, la floriculture et la production ornementale, ainsi que l’horticulture alimentaire.
Le contrôle individualisé des conditions de culture s’avère également avantageux pour la recherche et les essais agronomiques, ainsi que pour des secteurs spécialisés dans les plantes médicinales et aromatiques, car il facilite la collecte systématique de données dans les différentes phases de développement, a souligné l’université.
"Cette avancée est le fruit de la synergie entre la science agricole et l’application de technologies habilitantes telles que l’IA et l’Internet des objets (IoT), marquant un jalon dans la numérisation du secteur agricole", souligne le chercheur.
La UA dispose d’un prototype opérationnel sous la forme d’un pot qui a déjà été testé dans des conditions réelles de culture. Le Service de Transfert de Résultats de Recherche (OTRI) de l’institution recherche des entreprises intéressées par l’obtention d’une licence pour son exploitation commerciale et ainsi impulser son déploiement dans le secteur agricole.