Programme scientifique

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Objectif du programme de recherche

Le programme scientifique de la Chaire Agro-Machinisme et Nouvelles Technologies défini le cadre quadriennal de croisement entre recherche et constructeurs pour le développement durable des équipements agricoles, avec un focus sur les systèmes agricoles de grandes cultures en Europe nord-occidentale. L’objectif principal de ce programme est de fournir des outils et des méthodes permettant aux acteurs du secteur du machinisme agricole de concevoir et d’exploiter des équipements répondant aux défis des transitions agroécologique, numérique et énergétique pour une intensification durable de l’agriculture.

Concept et méthodes

Un agroéquipement utilisé au champ peut être décrit par trois éléments principaux : (i) la production d’énergie, principalement un tracteur ; (ii) la transmission de l’énergie au sol, par l’intermédiaire de pneus ou de chenilles ; (ii) un outil fonctionnant avec l’énergie produite et transmise au sol, c’est-à-dire l’outil attelé. Ces trois éléments sont réunis par les agriculteurs en ensembles répondant aux conditions agro-pédologiques et aux besoins agronomiques locaux dans le cadre de systèmes agricoles en constante évolution. Nous faisons l’hypothèse que les interactions entre ces ensembles et le sol permettent de faire le lien entre l’évaluation des équipements agricoles et les innovations développées par les fabricants et les chercheurs. En conséquence, ce programme de recherche est centré sur les interactions de l’ensemble tracteur-outil-pneu avec le sol (cf. illustration). Sur la base de ce concept clé, le programme s’articule autour de l’identification de la ou des meilleures combinaisons entre les composants d’un agroéquipement et de leur évaluation sur des facteurs agronomiques, énergétiques et environnementaux.

Six facteurs déterminants entourent l’ensemble S-T3 : l’agriculteur, l’exploitation agricole, la culture, les caractéristiques du champ, les conditions météorologiques et le système de production. En perspective, cela ouvre la voie pour aborder la (inter)connexion des équipements agricoles et les autres opportunités et défis soulevés par la transition numérique dans les secteurs agricole et manufacturier.

En s’appuyant sur le concept S-T3, ce programme souligne la nécessité d’une analyse approfondie pour comprendre les interactions de l’ensemble et de son environnement, ainsi que les innovations des acteurs concernés. La méthodologie globale favorise les expériences basées sur des situations réelles de terrain de divers ensembles S-T3, sélectionnés en fonction de leur pertinence pour les transition agroécologique, numérique et énergétique dans le secteur agricole.

Organisation du programme

L’activité 1 vise à évaluer le meilleur compromis entre la consommation énergétique et l’efficacité agricole, dans le cas des grandes cultures, par le biais d’un ensemble d’expérimentations pluriannuelles au champ. En tant qu’approche innovante, la définition d’un premier protocole expérimental et l’amélioration itérative par la mise en œuvre successive d’expérimentations seront les principales tâches de cette activité. Les données recueillies sur le terrain, aussi par le biais d’autres projets complémentaires, alimenteront la modélisation (activité 2).

Basé sur les données produites par l’activité 1, cette action vise la construction d’un modèle mathématique (processus mécaniques complexes) évaluant les performances agronomiques et énergétiques de différents ensembles S-T3. Le processus de modélisation permettra la capitalisation et la généralisation des données collectées par l’activité 1, et définira par la suite les bonnes pratiques de collecte et gestion des données.

L’activité 3 vise à fournir un soutien complémentaire à la modélisation (activité 2) en impliquant les agriculteurs dans l’évaluation des agroéquipements et des ensembles S-T3 sélectionnés pour l’expérimentation. Par ce biais on améliorera la généricité et la validité de la modélisation en interaction avec des agriculteurs sélectionnés au sein de certains systèmes agricoles (production de légumineuses dans les Hauts-de-France comme première étude de cas), d’abord par la création d’un cadre pour l’évaluation de l’adéquation des agroéquipements aux besoins des agriculteurs, puis par le développement d’un outil d’aide à la co-conception alimenté par les expériences des agriculteurs et des fabricants.

S’appuyant sur les résultats des activités précédentes, l’évaluation de la durabilité vise spécifiquement à élargir l’approche expérimentale pour se concentrer sur des critères de durabilité supplémentaires. Par exemple, les méthodes d’analyse de cycle de vie (ACV) sont des outils bien connus pour améliorer les connaissances des agronomes dans la quantification des impacts des solutions alternatives ; l’ACV a été largement explorée aussi dans le cadre de l’adaptation des machines agricoles aux conditions locales et aux opérations agricoles.

L’activité 5 comprend les actions visant à assurer l’exploitation des résultats par les partenaires industriels de la Chaire Agro-Machinisme et Nouvelles Technologies. En outre, cette activité comprend l’apport aux différents projets complémentaires qui permettent la diffusion des résultats et leur développement auprès d’un public plus large, par le biais de l’enseignement et d’autres initiatives.

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