Agriculture 4.0 – un exemple de développement en Ukraine

Pour certains, l’agriculture en Ukraine évoque encore des images de vieilles machines soviétiques, d’une gestion inefficace ou de technologies dépassées. Pourtant, depuis plusieurs années, les agriculteurs ukrainiens intègrent dans leurs exploitations des équipements robotisés, l’Internet des objets (IoT), des réseaux de capteurs sans fil (WSN) et des systèmes cyber-physiques qui sont devenus les piliers de l’agrobusiness moderne. Le degré d’adoption de ces technologies en Ukraine peut être clairement observé dans l’atlas infographique statistique L’Agrobusiness de l’Ukraine.

L’émergence de l’agriculture de précision

Dans les années 1990, l’agriculture de précision a commencé à émerger à l’échelle mondiale. Cette période s’est caractérisée par l’introduction du pilotage automatique sur les machines agricoles, le suivi des rendements, l’application différenciée des engrais et une gestion basée sur les données. Les agriculteurs ont ainsi commencé à recourir à la technologie pour mieux gérer leurs ressources foncières.

Au début des années 2010, le secteur est entré dans l’ère de l’agriculture numérique. Ce tournant s’est accompagné du développement des systèmes de gestion des exploitations agricoles (FMS), de l’analyse de données en temps réel, de services à valeur ajoutée et d’une optimisation de l’usage des ressources. Grâce aux technologies numériques, les décisions sont devenues plus éclairées, améliorant ainsi l'efficacité et la durabilité des exploitations.

La phase actuelle, amorcée autour de 2020, est marquée par une intégration poussée des technologies. L’intelligence artificielle, l’apprentissage automatique, les machines robotisées, l’IoT, les réseaux de capteurs sans fil et les systèmes cyber-physiques sont désormais des composantes centrales de l’agrobusiness contemporain. L’analyse des mégadonnées et les systèmes d’aide à la décision permettent d’optimiser tous les aspects de la production agricole.

Il convient de souligner qu’en période de guerre, l’agriculture ukrainienne traverse des temps difficiles. De nombreux petits exploitants ne parviennent pas à se développer, certains font faillite ou cèdent leurs terres à d’autres opérateurs. Les grandes entreprises agroalimentaires ont, quant à elles, souvent gelé leurs projets de modernisation technique et technologique en raison de contraintes financières. Les hostilités, les restrictions sur l’utilisation des drones et les perturbations de la chaîne d’approvisionnement ont considérablement ralenti le progrès technologique. Les données présentées ci-dessous illustrent les performances du secteur agricole ukrainien, qui tente malgré tout d’optimiser ses processus. Néanmoins, la situation varie fortement d’une région à l’autre et d’une exploitation à l’autre.

Quelles technologies sont utilisées par les agriculteurs ukrainiens ?

Selon une enquête menée auprès de 50 exploitations agricoles ukrainiennes de différentes tailles — allant des microentreprises et PME aux grands groupes agro-industriels — plusieurs axes principaux d’adoption technologique peuvent être identifiés dans le secteur agricole ukrainien.

Dans le domaine de la gestion du matériel agricole, l’usage des systèmes de pilotage automatique est le plus répandu. Ces systèmes permettent aux tracteurs ou moissonneuses-batteuses de suivre une trajectoire prédéfinie sans intervention constante de l’opérateur, ce qui améliore considérablement la précision du travail au champ et réduit les zones de recouvrement ou les traitements répétés d’une même parcelle, parfois jusqu’à 5 à 10 %. D’après l’enquête, 80 % des entreprises interrogées y ont recours.

Technology use in agriculture

L’utilisation des lignes de guidage et de la cartographie dynamique des parcelles est également bien implantée, avec un taux d’adoption de 60 %. Grâce aux technologies GPS, les agriculteurs peuvent créer des trajets programmés permettant aux machines de suivre des trajectoires parallèles avec une précision de quelques centimètres, voire millimètres.

D’autres technologies sont moins largement répandues : les pulvérisateurs automatiques ne sont utilisés que dans 34 % des exploitations, tandis que les technologies RTK (Real-Time Kinematic), qui permettent un positionnement ultraprécis, sont présentes dans 52 % des cas. Le système RTK repose sur des stations GPS de base et assure une précision allant jusqu’à 2 cm, essentielle pour des opérations sensibles telles que le semis, l’épandage d’engrais ou le binage entre les rangs.

Enfin, la dynamique des champs, qui reflète les variations de l’état du sol et des cultures dans le temps, permet aux exploitants de prendre des décisions rapides concernant les interventions culturales.

Application de l’intelligence artificielle dans les champs

L’intelligence artificielle (IA) s’impose progressivement dans le secteur agricole ukrainien en tant qu’outil puissant d’analyse et d’aide à la décision fondé sur l’exploitation de grandes quantités de données. Parmi les usages les plus répandus, la prévision des rendements occupe une place importante : 22 % des exploitations interrogées utilisent des systèmes capables d’analyser des données historiques, l’état actuel des cultures, les conditions météorologiques et d’autres facteurs pour estimer avec précision la productivité à venir.

Avec un même taux d’adoption (22 %), l’IA est également utilisée pour l’identification et la prévision des menaces pesant sur les cultures : des algorithmes détectent précocement les risques liés aux maladies, ravageurs ou mauvaises herbes, et proposent des stratégies de protection optimisées.

Les systèmes de modélisation du développement végétal fondés sur l’IA gagnent également du terrain : 18 % des exploitations s’en servent pour simuler la croissance des plantes et prévoir les dates clés des stades de développement.

Dans le domaine de l’agriculture de précision, 12 % des agriculteurs font confiance à l’IA pour planifier les doses d’engrais. Les algorithmes analysent les résultats d’échantillons de sol, les cartes de rendement et d’autres paramètres afin de recommander les quantités optimales de nutriments à appliquer.

Des systèmes innovants de vision par ordinateur, utilisés par 10 % des répondants, permettent d’évaluer le niveau de maturité des cultures et de détecter précocement les maladies. Ces technologies analysent des images des champs afin d’identifier les problèmes avant même qu’ils ne soient visibles à l’œil nu.

Avec une fréquence d’adoption similaire (10 %), l’intelligence artificielle est également employée pour planifier la sélection optimale des variétés et hybrides. Ces systèmes d’analyse traitent des données sur les caractéristiques agronomiques des variétés, les conditions de culture locales et les performances historiques afin de recommander les options les plus adaptées à chaque parcelle.

Enfin, bien que moins répandu (5 %), l’usage de l’IA pour la planification logistique des récoltes représente un axe de développement prometteur. Cette technologie vise à optimiser l’organisation des travaux de récolte en fonction des volumes attendus, des ressources disponibles et des conditions climatiques.

NDVI et stations météorologiques de terrain

Dans le domaine du suivi de haute technologie et de l’analyse des données agricoles, l'indice de végétation par différence normalisée (NDVI) s’impose comme un outil de référence. Basé sur la réflexion de la lumière rouge et infrarouge par la végétation, cet indice permet d’évaluer l’état de développement des cultures à partir d’images satellites. Près de 56 % des répondants déclarent l’utiliser pour détecter les zones problématiques dans leurs parcelles, estimer les rendements et ajuster de manière ciblée les apports en fertilisants ou les traitements phytosanitaires.

Les stations météorologiques de terrain jouent elles aussi un rôle crucial dans l’agriculture moderne. Ces dispositifs autonomes mesurent en temps réel les paramètres météorologiques clés, permettant d’anticiper les risques liés aux maladies ou aux ravageurs. Selon l’enquête, 32 % des exploitations interrogées en sont équipées, illustrant une demande croissante pour des données climatiques précises et locales, essentielles à une gestion agronomique optimisée.

L’agriculture de précision au moment du semis

Dans les opérations de semis de précision, l’utilisation de systèmes de coupure automatique des sections du semoir sur les zones de recouvrement s’impose comme la technologie la plus répandue. Elle permet d’éviter les doubles semis sur les surfaces déjà traitées. Cette solution est adoptée par 65 % des exploitations agricoles interrogées, ce qui permet une économie notable de semences et prévient une densité excessive des cultures.

Autre pratique largement adoptée : le semis à dose variable. Cette méthode ajuste automatiquement la quantité de semences à l’hectare en fonction du potentiel agronomique de chaque zone, de la nature du sol ou du relief. Elle est utilisée par 48 % des répondants, permettant une répartition optimisée des semences et une amélioration des rendements.

En revanche, les capteurs de contrôle de la profondeur de semis restent moins courants. Ces systèmes de haute précision garantissent une implantation uniforme des graines à la profondeur voulue, quelles que soient les variations du terrain ou la compaction du sol. Seuls 16 % des exploitants déclarent y recourir, ce qui souligne le potentiel de développement de cette technologie avancée.

Technologies modernes pour la récolte

Lors de la récolte, les technologies d’agriculture de précision permettent d’optimiser considérablement le travail des moissonneuses-batteuses. Parmi les outils les plus utilisés, on trouve les capteurs de trémie — des systèmes électroniques qui mesurent en continu la quantité et le taux d’humidité du grain collecté. Ces dispositifs sont employés par 45 % des exploitations, offrant un meilleur contrôle de la qualité de la récolte et une gestion logistique du grain en temps réel.

À un niveau d’adoption presque équivalent, on retrouve les systèmes de cartographie de rendement. Ces technologies génèrent automatiquement, pendant le passage de la machine, des cartes détaillées indiquant la productivité de chaque zone du champ avec une géolocalisation précise par GPS. Actuellement, 42 % des exploitants utilisent ces cartes à bord des moissonneuses-batteuses, ce qui leur permet d’obtenir des données précieuses pour analyser les performances des parcelles, identifier les zones à problèmes et adapter les apports en intrants dès la saison suivante.

Apport d’engrais et protection des cultures

Dans le domaine de l’épandage d’engrais, les agriculteurs ukrainiens adoptent activement la technologie des doses variables. Cette méthode repose sur l’utilisation d’équipements spécialisés capables d’ajuster automatiquement la quantité d’engrais en fonction des besoins précis de chaque zone de la parcelle, sur la base de cartes de préconisation préétablies. Près de 40 % des exploitations utilisent cette technologie, ce qui leur permet d’optimiser leurs dépenses et d’améliorer l’efficacité des apports.

Autre technologie clé : la coupure automatique des sections sur les zones de recouvrement, qui empêche les applications redondantes d’engrais sur les surfaces déjà traitées. Cette solution, utilisée par 36 % des répondants, permet de limiter les gaspillages et d’éviter les excès nuisibles à la culture.

En matière de protection des plantes, la technologie la plus répandue est la gestion des rampes de pulvérisation avec coupure partielle des sections. Ce système coupe automatiquement l’application du produit sur les zones déjà couvertes en désactivant certaines sections de la rampe. Près de 78 % des exploitations interrogées y ont recours, ce qui réduit significativement la consommation de produits phytosanitaires (PPP) et limite les risques de phytotoxicité.

Une technologie encore plus précise a été adoptée par près de la moitié des exploitations : la coupure buse par buse. Dans ce système, chaque buse agit comme une unité indépendante et peut être désactivée précisément à l’endroit du recouvrement, garantissant une application homogène et une économie maximale de produits.

Enfin, une véritable avancée dans le domaine de la protection des cultures est représentée par l’utilisation de drones pour l’application des produits phytosanitaires. Ces appareils permettent des interventions dans des zones difficiles d’accès ou sur des sols trop humides, sans compacter le sol par le passage de machines. Déjà, 59 % des répondants ont recours à cette technologie innovante, témoignant de son efficacité et de son fort potentiel dans l’agriculture moderne.

L’analyse des réponses recueillies auprès de 50 exploitations agricoles ukrainiennes met en lumière des avancées significatives dans l’adoption des technologies numériques et des innovations dans le secteur agricole. L’un des constats majeurs est le niveau élevé de numérisation parmi les entreprises innovantes, atteignant 80 %. Cela témoigne de la volonté du secteur agroalimentaire ukrainien d’adopter des solutions modernes pour améliorer son efficacité.

Entre 2021 et 2023, les traitements agricoles réalisés par drones ont couvert 3,1 millions d’hectares de terres cultivées, ce qui illustre l’ampleur de l’intégration concrète des technologies de pointe sur le terrain.

Le secteur AgTech ukrainien compte environ 70 start-ups actives dans des domaines variés tels que la gestion du foncier, l’agriculture de précision, l’utilisation de drones et d’autres solutions innovantes. Ces dernières années, leur nombre, tout comme les investissements, a connu une forte croissance, signe d’un développement dynamique du secteur, y compris dans un contexte de guerre difficile.

Le développement des innovations est une priorité, car l’AgTech est considérée comme un secteur clé dans le cadre de la Vision globale de l’innovation de l’Ukraine à l’horizon 2030. Cela souligne l’importance stratégique de la numérisation de l’agriculture pour le développement économique du pays et sa compétitivité sur le marché mondial.