Les objectifs de ce guide sont d=illustrer les effets des sources naturelles ou de gestion des variations au champ sur les tendances spatiales ressortant des cartes de rendement, des cartes des propriétés des sols et de présenter des stratégies d=interprétation.

Il est important de prendre note des variations de rendement, mais il faut aussi savoir prendre les décisions qui en découlent. Les rendements de culture varient d=un endroit à l=autre sur un même champ à cause des variations de l=humidité (selon la texture du sol, la profondeur du sol, la matière organique), de la disponibilité des éléments nutritifs (selon la texture du sol, les niveaux nutritifs, la profondeur du sol), du drainage, du pH du sol, des mauvaises herbes, etc (Figure 1 ). De nombreux autres facteurs, seuls ou conjointement, affecteront les rendements. La cartographie des rendements permet de quantifier simplement le degré de variation d=un point à l=autre, et ce de façon visuelle. Il existe de nombreux facteurs qui limitent le rendement des cultures et une carte de rendement ne peut qu=illustrer l=étendu du problème et non les facteurs limitatifs de ces problèmes de rendement. Ainsi, l=étude d=une carte de rendement ne facilite pas nécessairement la prise de décisions de gestion. Les cartes de rendement précisent l=emplacement des zones problèmes d=un champ et indiquent, de façon général, l=ampleur des différences de rendement. Le producteur doit déterminer les causes des variations de rendement et doit déterminer si ces facteurs peuvent être modifiés par des changements des pratiques de production (tous les changements ne seront peut être pas possibles ou économiques). Une carte de rendement est un rapport visuel de ce qui s=est passé au champ au cours de l=année précédente. Ce qui s=est passé l=année précédente ne se reproduira pas nécessairement l=année suivante, surtout à la suite d=un changement climatique ou d=un changement de culture.

La variabilité au champ est issue de facteurs naturels et des pratiques de gestion. Les sols sont variés de par leur origine (argile marine, sable de rivière, etc), de par la topographie (plate ou en pente), de par l=activité biologique (anciennement une forêt de conifères ou d=arbres à feuilles caduques, un marécage ou une prairie), par le climat (température et précipitation) et le temps. Les pratiques de gestion comme le travail du sol, l=application d=engrais et de fumier peuvent entraîner des variations au champ. Par exemple, le versoir de la charrue a tendance à enlever le sol du dessus des buttes et de le déposer vers le bas de la pente - ceci entraîne l=accumulation de la matière organique en bas de pente. L=historique du champ remontant jusqu=à plus de 30 ans, comme de vieux fossés de drainage qui ont été remplis, peut être localisé lorsque les niveaux des éléments nutritifs sont cartographiés (Figure 2 ).

La question est alors de savoir si le rendement d=une culture, face un à un apport précis d=azote (N) ou de phosphore (P), varie de façon significative pour un même champ. Si la réponse est oui, avec une application uniforme de l=engrais et du fumier, il est alors possible que certaines zones du champ ne reçoivent pas les niveaux adéquats d=éléments nutritifs pour atteindre leur plein potentiel alors que d=autres zones reçoivent un excès d=éléments nutritifs pouvant avoir des effets néfastes sur l=environnement. Le mieux serait de varier les applications selon une organisation spatiale afin de satisfaire les besoins de la culture selon son emplacement. Si les systèmes hydrique et pédologique sont uniformes (pas de changement de couleur des sols, topographie plane, etc.), sur l=ensemble du champ, et que les cartes de rendement présentent un rendement plutôt uniforme (l=écart entre les rendements minimum et maximum est faible), alors il ne serait probablement pas économique d=adopter des pratiques de l=agriculture de précision (telle l=application à taux variable d=engrais). Dans certains cas, il se peut qu=il n=existe pas de solution économiquement viable pour remédier à certains problèmes de rendement telle qu=une faible couche de terre arable.

L=Agriculture de Précision: Les Composantes

L=utilisation de l=agriculture de précision peut être vue comme une pratique de gestion. Le choix des pratiques de gestion agricole au niveau du champ permettant de maintenir la productivité et de protéger l=environnement est difficile. Il faut alors déterminer la quantité d=information nécessaire à l=utilisation de l=agriculture de précision. La collecte des échantillons de sol et l=interprétation des analyses et des cartes de rendement peuvent être très longues et coûteuses. Il est très important de bien connaître si cette information pourra être bénéfique à la production et au processus général de décision. Certains cas ne nécessitent que peu d=information pour déterminer les causes de la variation des rendements (topographie), tandis que d=autres cas nécessitent une large collection de données qui n=assure pas nécessairement la justesse des prédictions de rendements. Les pratiques de gestion pouvant remédier aux problèmes de baisse de rendement varient de faciles à difficiles, d=abordables à dispendieuses et elles ont différents niveaux de succès. La décision de changer une pratique de gestion dans une zone à bas rendement doit être basée sur le degré et l=intensité de la variabilité du rendement, sur la juste identification des raisons du bas rendement et sur la viabilité économique des nouvelles pratiques.

Les systèmes de positionnement global GPS sont utilisés par des indicateurs de rendement situés sur le matériel agricole (moissonneuse) afin de produire des cartes de rendement géo-référenciées. Les données de rendement cultural sont emmagasinées à toutes les 10 secondes (ou un autre intervalle de temps) sur toute la superficie déterminée par la largeur de balayage et la distance parcourue par la moissonneuse. Chaque donnée de rendement possède une position de latitude et de longitude. Chaque point sur le carte peut être directement associé à un point sur le champ. Les données géo-référenciées utilisent les valeurs de latitude et de longitude reçues d=un récepteur GPS pour associer les valeurs nutritives du sol, la texture, l=élévation, et le rendement à un point précis sur le champ. Les données GPS sont à la base de la gestion spécifique (agriculture de précision). (voir l'annexe I  pour plus de détails)

b. lorsque la moissonneuse est à l=arrêt pour vider son chargement de grain,

c. au début ou à la fin d=un balayage,

Plusieurs des logiciels de cartographie peuvent raffiner les données en supprimant les valeurs extrêmes. Cependant des erreurs de rendement pourront toujours exister sur la cartographie. Le producteur agricole devra toujours examiner et évaluer les cartes de rendement en se basant sur sa propre connaissance du champ. Les cartes de rendement ne sont qu=une approximation des rendements de culture à un endroit donné et selon certaines conditions. De plus le débit de grains dans la moissonneuse ne débute ni se termine instantanément. La coupe à l=extrémité de la moissonneuse est enregistrée avec un délai par rapport à la coupe centrale de la moissonneuse. De plus, il existe un effet harmonisateur de la moissonneuse qui fait que les rendements sont sur-estimés aux endroits de bas rendement et sous-estimés aux endroits de haut rendement. Le site de Web suivant a d'autres détails sur des moniteurs de rendement http://muextension.missouri.edu/xplor/envqual/wq0451.htm

Les cartes de rendement sont devenues monnaie courante, cependant leur interprétation demeure plus difficile que prévu par les producteurs et les agronomes. Plusieurs facteurs interagissent et affectent le rendement des cultures à l=intérieur d=un même champ et au cours d=une même saison. De plus les cartes de rendement peuvent varier d=une année à l=autre. Les zones hautes et basses peuvent varier selon le climat, et sous l=influence de divers facteurs. Ainsi, lors d=une saison sèche, les sols sableux d=un champ auront de faibles rendements, alors qu=en année humide, ces mêmes sols auront probablement de meilleurs rendements que les sols argileux de ce champ. Voici quelques points à retenir lors de l=évaluation de cartes de rendement:

1. Une carte de rendement ne présente que la distribution spatiale du rendement de culture et n=explique pas les causes des variations.
2. Une carte de rendement est un indicateur, pour la culture précédente, de tous les intrants, des variables environnementales et des variations du champ. L=utilité d=une carte de rendement pour l=année suivante est donc incertaine même pour une même culture.
3. La clé de l=interprétation d=une carte de rendement est de bien comprendre les causes des variations de rendement et de déterminer lesquelles de ces causes peuvent être modifiées par une gestion améliorée des cultures.
4. Si les gammes pour le rendement ne sont pas choisies correctement, l'aspect de la carte peut être fallacieux. Les Figures 3 et 4  sont des cartes de rendement de la même récolte dans le même domaine pendant une année. Le Figure 3  semble avoir moins de variation que le Figure 4 , mais ils sont deux représentations visuelles du même rendement.

La cartographie des rendements n=est valable que lorsque les producteurs peuvent transformer l=information qui s=y trouve, en outil de gestion pour leurs opérations agricoles. La cartographie des rendements a l=avantage de son faible coût, en comparaison avec un échantillonnage intensif, et elle offre un aperçu complet du champ ce qui est presque impossible à obtenir par échantillonnage intensif.

L=échantillonnage du sol peut être fait par différents procédés. La méthode conventionnelle d=échantillonnage vise à représenter chaque champ par un seul échantillon composé qui est représentatif du mélange de plusieurs sous-échantillons (5 à 10) pris à la grandeur du champ (en général, un échantillon composé peut représenter une superficie maximale de 4 ha). Ces sous-échantillons doivent représenter les conditions moyennes du champ, ainsi, les sous-échantillons ne doivent pas être issus des bordures, des fossés, de zones ayant entreposées des engrais ou du fumier, ou de tout autre secteur non représentatif. Ces sous-échantillons représenteraient de trop forts écart par rapport à la moyenne des conditions du champ. Un sous-échantillon non-représentatif fausserait la quantité d=engrais recommandée selon la valeur de l=échantillon composé. Les échantillons composés qui présentent la valeur moyenne d=un champ ne sont pas géo-référenciés.

Les échantillons de sols géo-référenciés utilisés en agriculture de précision peuvent être pris selon trois méthodes. En utilisant un échantillonnage systématique suivant une grille intensive, par exemple sur 40 m par 40 m, sur toute la superficie du champ. Pour la plupart des activités commerciales, la densité standard d=échantillonnage est d=un échantillon composé par hectare (en grille non standard). La dernière méthode vise un échantillonnage au champ par zones pré-déterminées en utilisant des photo aériennes, des relevés topographiques et des cartes de rendement. Pour ces trois méthodes, les échantillons de sol sont géo-référenciés. Ceci signifie que les valeurs de P du sol ont une localisation exacte par latitude et longitude. Des échantillons géo-référenciés sont essentiels afin de jumeler les cartographies des éléments nutritifs et des rendements afin de pouvoir exprimer les causes des variations de rendement.