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Phytoprotection, Technologie numérique et agriculture de précision
Malherbologie

Cartes de Prescription : Un outil pour réduire les herbicides et contrôler les mauvaises herbes résistantes dans le soya

  • agriculture de précision, Drone, maïs spontané, malherbologie, Mauvaises herbes, pulvérisateur de précision

Résumé vulgarisé

La résistance aux herbicides est devenue un problème majeur pour les producteurs de soya au Québec, surtout en Montérégie. Deux mauvaises herbes sont particulièrement préoccupantes : la petite herbe à poux, très compétitive, et le maïs spontané, qui pousse après la récolte et cause d’importantes pertes de rendement. Comme ces mauvaises herbes sont de plus en plus difficiles à contrôler, les producteurs doivent souvent utiliser davantage d’herbicides, ce qui augmente les coûts et la pression sur l’environnement. Ce projet vise à tester une nouvelle approche : utiliser des drones et l’intelligence artificielle pour repérer précisément les mauvaises herbes dans les champs, puis appliquer les herbicides seulement où c’est nécessaire. À l’aide d’images aériennes, un algorithme sera entraîné pour reconnaître automatiquement les foyers d’herbe à poux et de maïs spontané. Ces informations permettront de créer une carte de prescription qui guidera un pulvérisateur pour effectuer des traitements localisés. Les essais auront lieu sur quatre fermes en Montérégie durant trois ans. Le projet mesurera la précision de l’algorithme, la qualité du contrôle des mauvaises herbes, la réduction de la quantité d’herbicide utilisée, l’effet sur le rendement du soya et les économies possibles pour les producteurs. En somme, le projet cherche à démontrer qu’il est possible de réduire les pesticides tout en maintenant de bons rendements, grâce à l’utilisation des cartes de prescription.

Crédit photo : Sandra Flores-Mejia

Résumé scientifique

L’émergence et la propagation de mauvaises herbes résistantes aux herbicides, notamment la petite herbe à poux (Ambrosia artemisiifolia, AMBEL) et le maïs spontané (Zea mays, ZEAMX), constituent un enjeu majeur pour la production du soya au Québec. Ces espèces, fortement présentes en Montérégie, entraînent des pertes de rendement pouvant dépasser 90 % et compromettent la rentabilité des entreprises agricoles. Parallèlement, la dépendance aux herbicides demeure élevée, alors que les alternatives efficaces de lutte intégrée dans les grandes cultures demeurent limitées. La télédétection par drone offre une avenue prometteuse pour améliorer le dépistage des mauvaises herbes, accélérer la prise de décision et permettre des applications d’herbicides localisées.

Ce projet vise à développer, optimiser et valider un algorithme de détection basé sur l’apprentissage profond (YOLOv4) pour identifier AMBEL et ZEAMX dans les champs de soya, et à évaluer l’efficacité d’un système de pulvérisation localisée guidé par une carte de prescription générée par drone. Un dispositif expérimental en blocs complets randomisés sera déployé sur quatre sites en Montérégie sur trois ans (2025-2027), comparant une application localisée à une pulvérisation traditionnelle pleine largeur. Les performances du système seront évaluées selon la précision de détection, la réduction de la quantité d’herbicide appliquée, l’efficacité du contrôle, le rendement du soya ainsi que la rentabilité économique. Les résultats attendus permettront de documenter le potentiel de l’agriculture de précision pour réduire l’usage des pesticides et améliorer la gestion des mauvaises herbes résistantes dans un contexte de conservation des sols.

Objectifs

Objectif général : Évaluer l’efficacité et la rentabilité d’un système de gestion des mauvaises herbes basé sur des cartes de prescription et l’application localisée des herbicides dans la culture du soya.

Objectif 1. Développer un algorithme précis et rapide pour identifier les espèces problématiques (petite herbe à poux et le maïs spontanée) et générer des cartes de prescriptions dans la culture du soya.

Objectif 2. Évaluer l’efficacité du système de gestion localisée des mauvaises herbes à l’aide des cartes de prescription dans la production du soya.

Objectif 3. Évaluer la rentabilité du système de gestion localisée des mauvaises herbes à l’aide des cartes de prescription dans la production du soya.

Crédit photo : CÉROM

Domaine : Phytoprotection, Technologie numérique et agriculture de précision
Spécialité : Malherbologie
  • Mots clés : agriculture de précision, Drone, maïs spontané, malherbologie, Mauvaises herbes, pulvérisateur de précision
Collaborateur(s) externe(s) : Stéphanie Mathieu (MAPAQ), Olivier Marois-Mainguy (MAPAQ), Victor Morin (XLKey).
Source de financement : Programme Innovation bioalimentaire 2023-2028, volet 2. Le projet a également bénéficie d’une contribution en nature de Sollio Agriculture.
Durée : 2025-2027
Statut : En cours

GALERIE PHOTOS

PROJETS

Délimitation de zones de gestion de l'azote via des essais pluriannuels assistés par l'agriculture de précision

En collaboration avec le Groupe PleineTerre, le CEROM mène un projet visant l'optimisation de la fertilisation azotée du maïs-grain grâce à l'agriculture de précision. Des essais aux champs seront menés en conditions réelles des entreprises agricoles en utilisant des épandeurs à taux variables et des capteurs de rendement. La plateforme DIFM analysera les cartes d'application et de rendement pour calculer la dose optimale économique, afin d'identifier des zones à faible, moyen ou fort besoin en azote. Ces zones seront ensuite caractérisées par des profils de sol, des analyses chimiques (texture, pH, nutriments, nitrates) et des tests de « bobettes » en coton comme indice d'activité microbienne. Sur quatre ans, la stabilité temporelle et spatiale des cartes sera évaluée par des méthodes géostatistiques rigoureuses.
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Service de détection des mauvaises résistantes herbes aux herbicides

Depuis 2014, le CÉROM, en collaboration avec le MAPAQ et plusieurs partenaires, offre le Service de détection de la résistance aux herbicides (SDD) pour l’ensemble des productions agricoles du Québec. Le CÉROM se spécialise dans la réalisation de tests de résistance classique. Ce test consiste à faire croître les mauvaises herbes à partir des graines et à appliquer le ou les herbicides sur les jeunes plantules, ce qui permet de détecter tout type de résistance. En contrepartie, les tests moléculaires sont réalisés par le Laboratoire d’expertise et de diagnostic en phytoprotection (LEDP). Le SDD permet ainsi d’appuyer la gestion durable des mauvaises herbes et de limiter la propagation de la résistance au Québec.
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Durée d’efficacité des pièges-appâts pour capturer les vers fil-de-fer

Les larves de taupins, aussi appelées vers fil-de-fer (VFF), sont des insectes nuisibles très courants dans les champs de grandes cultures au Québec. Pour savoir s’ils risquent de causer des dommages aux semis, on place dans les champs des pièges-appâts (PA) qui attirent ces larves. 10 pièges espacés de 25 mètres sont installés et sont vérifiés chaque semaine pendant trois semaines. Mais une nouvelle méthode plus simple permettrait de laisser certains pièges en place plus longtemps, sans avoir à tous les déterrer chaque fois. Avant d’adopter cette méthode, il faut s’assurer que les pièges restent efficaces semaines. En effet, les appâts libèrent du CO₂ (un gaz qui attire les larves) pendant environ 8 à 14 jours, mais on ignore si cela correspond à une efficacité constante pour capturer les VFF. L’objectif est donc de vérifier la durée d’efficacité des PA et vérifier si leur pouvoir de détection des seuils de dommages économiques diminue avec le temps.
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Ver-gris occidental du haricot et mycotoxines: Impact de l'insecte et de son contrôle sur la salubrité du maïs et les risques pour la santé animale.

Le maïs est l'une des principales productions agricoles au Québec. Il se retrouve tant dans la consommation humaine que dans celle du bétail. Cette culture est toutefois la cible de plusieurs insectes ravageurs et de maladies qui peuvent même co-exister sur une même plante. C'est notamment le cas du ver-gris occidental du haricot (VGOH), un papillon dont la chenille s'attaque aux épis du maïs et des champignons du genre Fusarium qui sont responsables des fusarioses. Les dommages causés par l'insecte constituent une porte d'entrée pour les champignons pathogènes qui en se développant, peuvent produire des toxines qui sont nocives pour la santé du bétail. Une bonne gestion de l'insecte et du pathogène peuvent permettre de contribuer au bien-être animal. Au Québec, on connaît encore peu de choses sur l'impact du VGOH, de son contrôle et des pratiques agricoles sur la production des toxines. Ce projet devrait nous permettre d'en apprendre plus sur les interactions entre le VGOH, les Fusarium, les toxines et comment une bonne gestion peut être bénéfique pour le bétail.
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Télédétection par drone des problématiques de levée et des zones affectées par les ravageurs des semis, pour rendre le dépistage plus efficace et réduire l’usage de pesticides

Les ravageurs des semis, peuvent causer des pertes de population dans les champs, dès la levée des plants. Pour protéger leurs cultures, les producteurs utilisent souvent des semences traitées avec des insecticides pour lutter contre ces insectes. Or, le Plan d’Agriculture Durable du Gouvernement du Québec vise à réduire l’utilisation des pesticides et le contexte réglementaire oblige les producteurs à documenter les causes justifiant l’utilisation de semences traitées avec des insecticides. Le dépistage classique des ravageurs et l’évaluation de leurs dommages est actuellement effectué manuellement et par conséquent, c’est un processus chronophage, coûteux et difficile à généraliser sur l’ensemble des superficies de grandes cultures. Au cours des dernières années, la télédétection a fait de grands progrès. Dans ce contexte, l’utilisation de drones équipés de capteurs et l’analyse des images peuvent permettre d’optimiser le dépistage en gagnant du temps pour détecter rapidement et localiser les zones affectées par des ravageurs causant des problèmes à la levée. La solution proposée permettra de dépister un plus grand nombre de champs, pour soutenir les décisions agronomiques, cibler les interventions et limiter l’usage systématique des insecticides.
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Biocontrôle des œufs du ver-gris occidental du haricot par les trichogrammes : évaluation de différentes méthodes de lâchers inondatifs dans le maïs grain et le maïs sucré

Le ver-gris occidental du haricot (VGOH) est un papillon dont les larves s'attaquent principalement aux cultures de maïs (grain, ensilage et sucré). Il est difficile de lutter contre cet insecte puisque les larves (des chenilles) s'attaquent aux épis et que peu de méthodes sont actuellement disponibles. Les trichogrammes sont des micro-guêpes qui peuvent parasiter les œufs de plusieurs espèces de papillons ravageurs. Ils sont utilisés comme agents de lutte biologique dans plusieurs cultures fruitières et maraîchères, ainsi qu’en foresterie. Au cours des dernières années, nous avons démontré que les trichogrammes peuvent parasiter les œufs de VGOH. Dans certaines cultures, des trichocartes sont utilisées pour effectuer la lutte biologique. Mais l'utilisation de trichocartes n'est pas une méthode viable pour de grandes superficie. Les drones sont une technologie innovante pour faire de l'épandage de trichogrammes dans les champs. Cette méthode a déja été testée pour lutter contre la pyrale du maïs. Le projet vise donc à tester différentes méthodes d'épandage (en vrac ou en capsules) pour évaluer si cette technologie est efficace et rentable pour contrôler le VGOH. les populations de ver-gris occidental du haricot (VGOH) (Lepidoptera : Noctuidae). Des masses d’œufs avaient été collectées dans différents champs de la province pour déterminer s’il existe un parasitisme naturel et si oui, par quelle(s) espèce(s). Des essais préliminaires avaient également été réalisés en champ en effectuant des lâchers inondatifs de trichogrammes à l’aide de trichocartes sur de petites superficies. Les résultats avaient montré que les masses d’œufs peuvent être parasitées par diverses espèces de trichogrammes, mais naturellement c’est l’espèce T. minutum qui semble être la meilleure candidate pour contrôler le VGOH puisque quasiment 100% des masses d’œufs de VGOH étaient parasitées par cette espèce (Saguez, 2024). Bien que les trichogrammes soient efficaces contre les œufs de VGOH, il serait peu réaliste d’installer manuellement des trichocartes sur de grandes superficies de maïs grain ou ensilage ni même dans du maïs sucré destiné à la transformation. Il existe d’autres méthodes qui peuvent être envisagées pour les grands champs, parmi lesquelles la dispersion des trichogrammes par avion, à l’aide de drones (dispersion en vrac ou via des capsules) ou en utilisant des pulvérisateurs. Des études récentes ont été menées au Québec sur la pyrale du maïs et la tordeuse des bourgeons de l’épinette, avec l’utilisation de drone pour libérer des trichogrammes (Martel et al. 2021). Les résultats de ces travaux ont montré un parasitisme plus élevé des masses d’œufs de pyrale et de tordeuse dans les zones traitées par drone que dans les zones témoin. Cette étude a également montré que la synchronisation de l’épandage et le temps d’exposition des œufs sont des facteurs clefs dans le succès de la méthode. Une autre étude a également été effectuée par l’Université Laval à l’aide d’un pulvérisateur installé sur un véhicule tout terrain (Dionne, 2019). En 2021, un épandage par drone de trichogrammes en vrac sur vermiculite avait été réalisé dans deux champs et les résultats avaient indiqué une réduction des dommages liés au VGOH dans les sections traitées avec des trichogrammes comparativement au témoin (Saguez, non publié). Le présent projet qui s’est déroulé au cours des saisons 2022 à 2024 visait à confirmer l’efficacité des différentes méthodes d’épandage de trichogrammes pour le contrôle du VGOH.
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La cécidomyie des fleurs du canola, un nouveau ravageur potentiel à surveiller au Québec?

Une nouvelle espèce de cécidomyie a été découverte en 2016 dans l’ouest du Canada et décrite comme étant la cécidomyie des fleurs du canola. Bien que d'apparence similaire à la cécidomyie du chou-fleur, cette espèce se distingue par de subtiles différences au niveau des caractéristiques morphologiques et par les dommages qu’elle cause aux plants de canola. Cette nouvelle espèce est maintenant largement retrouvée dans les provinces des Prairies et a été récemment observée en Ontario. Sa présence au Québec pourrait allonger la période à risque pour le canola et affecter la production de cette culture au Québec mais il est encore non déterminée si cette dernière est présente.
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Dépistage des mauvaises herbes collectées lors du lavage de la batteuse

En grandes cultures, la batteuse est l’équipement qui présente le plus grand risque de propagation des mauvaises herbes, particulièrement de celles qui conservent leurs graines au-delà du temps de la récolte, telles que les amarantes, le chénopode et la petite herbe à poux. Le nettoyage physique de la batteuse est une solution très efficace pour éviter la propagation des graines des mauvaises herbes. Néanmoins, malgré l’existence des protocoles rapides pour le nettoyage des batteuses, cette pratique est encore rarement adoptée. Le but principal du projet est de sensibiliser les producteurs agricoles de l’importance du nettoyage de la batteuse comme un axe principal de la lutte intégrée, qui permettra la diminution de création de nouveaux foyers des mauvaises herbes, incluant celles résistantes aux herbicides. Pour ce faire, nous avons réalisé le nettoyage d’une batteuse usagée, afin de documenter la quantité des débris collectés par chacune des parties de la batteuse, quantifier et identifier des graines viables des mauvaises herbes et déterminer la présence des espèces résistantes aux herbicides.
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Piège-fosse à phéromone pour taupins

Transfert de connaissances sur les pièges à phéromones pour capturer les vers fil-de-fer dans les grandes cultures et promouvoir cette méthode auprès des producteurs.

Les pièges-fosses à phéromone peuvent être utilisés pour connaître les population de taupins présentes dans un champs, mais aussi pour effectuer de la capture de masse. Ces pièges-fosses attirent et permettent de capturer les taupins mâles, les adultes des vers fil-de-fer, les principaux ravageurs des semis. Ces pièges constituent une solutions alternatives aux pesticides pour lutter contre les vers fil-de-fer, mais cette méthode est encore largement méconnue des producteurs agricoles et de leurs conseillers. L'objectif du projet et de faire découvrir et de promouvoir cette technique ainsi que d'effectuer une synthèse des résultats des récentes études menées avec cette méthode de lutte.
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Validation d’un seuil et d’une période d’intervention pour l’application d’un traitement foliaire contre la chrysomèle du haricot dans le soya

La chrysomèle du haricot est aujourd’hui couramment retrouvée dans le soya aux États-Unis et en Ontario, et certains champs au Québec sont aux prises avec cet insecte. C'est principalement en grignotant les gousses que l'insecte cause d’importants dommages. Ils laissent apparaitre la fine membrane blanche de la gousse qui recouvre le grain ce qui occasionne des portes d’entrées pour les maladies et les champignons. Il en résulte souvent un déclassement des grains et potentiellement une perte de rendement se traduisant par une perte économique pour l’entreprise. Ce projet vise à mener des essais en parcelles expérimentales et commerciales afin d’évaluer la pertinence et le moment opportun d'une application foliaire d'insecticide sur la gestion des dommages et de la qualité du grain en lien avec les maladies fongiques dans la culture de soya.
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