Informations météorologiques numériques, systèmes de prévision et de monitoring pour la protection des cultures

Aperçu

• Les technologies numériques telles que les stations et les plateformes météorologiques, les systèmes de prévision phytosanitaire et les systèmes de surveillance phytosanitaire aident à la prise de décision pour la mise en œuvre des mesures phytosanitaires. L’objectif est d’effectuer les traitements au moment le plus opportun par rapport à la situation d’infestation et aux conditions météorologiques, afin que le risque environnemental soit le plus faible possible et l’efficacité la plus élevée possible.
• Les stations météorologiques utilisées dans les exploitations agricoles fournissent des données sur les conditions météorologiques effectives sur le terrain. Selon la situation spatiale (topographie, distance à la station météo la plus proche d’un réseau de stations météorologiques), ces informations peuvent être plus proches de la réalité que celles fournies par les fournisseurs de services météorologiques. Selon l’équipement, l’investissement est de quelques milliers de francs. L’abonnement aux plateformes en ligne associées peut coûter jusqu’à quelques centaines de francs.
• Les plateformes météorologiques des fournisseurs de données météorologiques utilisent les données météorologiques des réseaux de stations météorologiques. Les conditions météorologiques sur place sont calculées en tenant compte d’autres informations telles que les radars de précipitations. Selon la situation spatiale (topographie, distance à la station météorologique la plus proche d’un réseau de stations météorologiques), ces informations peuvent être très proches de la réalité. Outre les offres financées par la publicité, il existe également des abonnements dont le coût annuel se situe dans une fourchette à deux ou trois chiffres.
• Les modèles de prévision phytosanitaire prévoient, sur la base d’informations météorologiques et d’observations phénologiques, le moment où une attaque de maladie ou d’un ravageur est probable et où un traitement est judicieux. Les offres publiques comme Agrometeo d’Agroscope sont en grande partie gratuites. Les offres de fournisseurs privés ont un coût à trois chiffres.
• Les systèmes de monitoring phytosanitaire montrent la situation d’infestation dans les cultures. Les insectes sont capturés dans des pièges connectés à internet, photographiés puis déterminés automatiquement ou par la personne qui gère le piège, et l’infestation est évaluée. L’investissement se situe dans la tranche inférieure de l’ordre de la centaine de francs. Le coût annuel de l’abonnement aux plateformes en ligne associées se situe dans une fourchette à deux ou trois chiffres. Au moment de la rédaction de l’article, la fiabilité des pièges à caméra automatisés était fortement hétérogène et doit encore être développée. Ces systèmes sont donc traités dans le chapitre « Perspectives de développement »

Stations météorologiques et stations de prévision (© Agrofutura, Esther Thalmann)

Domaines d’application

La collecte et l’analyse numériques des informations météorologiques, ainsi que leur utilisation dans des modèles de prévision, offrent bien plus de possibilités que la collecte et l’interprétation manuelles des précipitations et des températures.

Des informations météorologiques et des systèmes de monitoring phytosanitaires spécifiques au type de culture sont disponibles pour les grandes cultures, les cultures maraîchères, l’arboriculture et la viticulture ; des modèles de prévision phytosanitaires existent pour tous les types de production, à l’exception des cultures maraîchères.

Type de production	Informations météorologiques	Modèles de prévision phytosanitaires	Systèmes de monitoring phytosanitaires
Grande culture	X	X	X
Culture maraîchère	X		X
Arboriculture	X	X	X
Viticulture	X	X	*

* sont disponibles en Suisse, mais sont rarement utilisés.

• Les stations météorologiques destinées à être utilisées dans les exploitations agricoles affichent les informations météorologiques mesurées sur le terrain. De conception simple, elles sont équipées, selon le domaine d’application et l’orientation de la production, de capteurs mesurant la température (air et humidité), les précipitations, l’humectation des feuilles et le vent. Les données de mesure sont transmises vers une plateforme du fabricant, où elles sont présentées de manière graphique et consultables sur ordinateur et smartphone (par exemple FieldClimate de Pessl). En complément des données météorologiques mesurées localement, des informations météorologiques plus étendues sont également disponibles. 
• Les plateformes météorologiques utilisent les données météorologiques des réseaux de stations météorologiques. Les informations sur la météo actuelle et les prévisions sont disponibles en ligne sur les ordinateurs et les smartphones. Des informations météorologiques spécifiques pour l’agriculture sont disponibles (par exemple, Agrometeo, Meteoblue).
• Les modèles de prévision phytosanitaires se projettent dans l’avenir. Ils utilisent les informations des services météorologiques ou des stations météorologiques de l’exploitation et calculent le risque d’infection et le moment optimal de traitement à l’aide de données actuelles et passées telles que la température et les précipitations (par exemple, Vitimeteo d’Agrometeo pour la viticulture, la cercosporiose avec CERCBET pour les betteraves sucrières ou la prévision de la tavelure avec RIMpro pour les vergers).
• Les systèmes de monitoring phytosanitaire donnent une image de la situation actuelle. Lorsqu’un seuil d’infestation est atteint, un traitement est effectué (par exemple, infestation d’insectes dans les grandes cultures, les cultures maraîchères ou les vignes). Les systèmes de surveillance permettent également de vérifier le succès des traitements. Un monitoring continu à grande échelle donne une image détaillée des évolutions suprarégionales de l’infestation.

Avantages et inconvénients des stations météorologiques propres à l’exploitation

Avantages

• Les stations météorologiques propres à l’exploitation sont une source d’information liée à un site précis. Elles sont situées dans la culture et mesurent les conditions météorologiques sur place.
• Les différences météorologiques locales et les conditions du site influencent l’apparition de maladies et d’insectes nuisibles. Les données météorologiques propres peuvent permettre d’optimiser les traitements phytosanitaires.
• L’intégration des données météorologiques dans les systèmes d’information de gestion agricole (FMIS) permet d’intégrer les conditions météorologiques locales dans les carnets des champs et les systèmes de prévision et d’accroître la confiance dans la fiabilité des données.
• Les données météorologiques peuvent également servir de preuve en cas de réclamation d’assurance.
• Les données météorologiques enregistrées permettent de vérifier rétrospectivement les traitements et le chef d’exploitation peut en tirer des conclusions pour l’année suivante.

Inconvénients

• La fourchette de prix des stations météorologiques propres à l’exploitation va de mille à quelques milliers de francs. Les stations météorologiques à usage commercial, telles que celles utilisées par Agrometeo d’Agroscope, coûtent bien plus de dix mille francs. La différence de prix se reflète dans la structure du système et dans le choix des composants. Pour les stations météorologiques propres à l’exploitation, l’accent est davantage mis sur le prix que sur une précision de mesure élevée et constante.  Lorsque le coût des stations météorologiques atteint la tranche à quatre chiffres, celles‑ci offrent généralement une grande diversité de fonctions et de niveaux de précision, liés entre autres aux capteurs employés et à leur intégration. 
• Toutes les stations météorologiques doivent être entretenues régulièrement par les personnes compétentes sur l’exploitation. Un entretien effectué par le point de vente ou le fournisseur en dehors de la saison de culture augmente la probabilité que la station météorologique fonctionne comme prévu pendant la saison.
• Les modèles de prévision phytosanitaire dépendent en partie de mesures de température très précises de +/- 0,5 degré, afin de pouvoir déterminer avec une grande fiabilité, par exemple, le développement et les infestations d’insectes. Des données de mesure disponibles en continu sont importantes pour que les modèles de prévision disposent des sommes de températures et de précipitations des semaines et mois précédents. La qualité des données des stations météorologiques utilisées commercialement dans les réseaux météorologiques tels qu’Agrometeo d’Agroscope est contrôlée en permanence. Il n’existe pas d’assurance qualité comparable pour les stations météorologiques généralement utilisées dans les exploitations agricoles. Une faible qualité des données peut se répercuter sur la fiabilité des prévisions.
• Les stations météo et les plateformes web moins chères, souvent utilisées dans les exploitations agricoles, disposent de nombreuses fonctionnalités de base et d’options d’extension, selon le fabricant et le modèle. Beaucoup offrent de nombreuses fonctionnalités, à des degrés divers. Certaines stations météorologiques sont des solutions isolées qui ne peuvent pas être étendues ni mises en réseau avec des plateformes d’autres fabricants, ce qui peut entraîner des restrictions. Il est donc important de bien s’informer avant d’acheter.

Aperçu de la technologie

Stations météorologiques propres à l’exploitation

Les stations météorologiques peuvent être utilisées dans les grandes cultures, cultures maraîchères, fruitières et viticoles. En règle générale, elles sont alimentées par un panneau solaire avec une batterie de secours. Les stations météorologiques compactes sont équipées en usine de capteurs prédéfinis. Les stations météorologiques modulaires sont configurées avec les capteurs appropriés selon l’usage prévu. Un entretien régulier par le producteur est une condition préalable à une saisie et une transmission optimales des données. Selon le fabricant, il est possible d’accéder uniquement aux données de sa propre station météo ou également à celles d’autres stations météo.

Le projet PFLOPF (optimisation de la protection des cultures grâce à l’agriculture de précision), qui s’est déroulé de 2019 à 2026, a utilisé 42 stations météorologiques. L’accès aux stations météorologiques des autres exploitations est considéré comme un avantage, car il permet de comparer les données.

 Les témoignages vidéo des praticiens PFLOPF sont présentés ci‑dessous. 

Florian Schmelzer, directeur de production Max Schwarz AG, Villigen AG

Stefan Anderes, arboriculteur, Egnach TG

Rolf Wehrli, viticulteur, Küttigen AG

Capteurs de stations météorologiques

Selon l’usage prévu des stations météorologiques, différents capteurs sont utilisés, notamment pour les précipitations, la température, l’humidité de l’air, le point de rosée, l’humectation des feuilles, le rayonnement solaire, la vitesse et la direction du vent, ainsi que la mesure des rafales.

Capteur de pluie	Capteur de vent	Capteur d’humectation des feuilles

Prévisions météorologiques

Les prévisions météorologiques sont calculées à l’aide de modèles météorologiques. Derrière un modèle météorologique, il y a des milliers de calculs, de chiffres et d’équations qui permettent d’établir des prévisions météorologiques aussi fiables que possible. Les plateformes météorologiques utilisent différents modèles météorologique en fonction de la région et de la période de prévision. Selon le prestataire, il est en outre possible de sélectionner et de comparer de manière ciblée les systèmes afin d’identifier les modèles fournissant les différentes prévisions.

La précision des prévisions météorologiques à trois jours est aujourd’hui généralement assez élevée. Il existe cependant des situations météorologiques pour lesquelles il n’est pas possible de faire des prévisions précises, même à court terme. C’est pourquoi les plateformes météorologiques présentent généralement des pourcentages ou des graphiques indiquant le degré de fiabilité ou la fourchette dans laquelle la température, les précipitations ou le vent devraient évoluer. Plus la prévision se projette dans le futur, plus la marge de variation possible est grande.

Les fournisseurs de prévisions météorologiques pour les clients finaux les plus courants en Suisse sont : Kachelmannwetter.com, Meteo.ch, Meteonews.ch, MeteoSchweiz.ch, Meteotest.ch et Meteoblue.com (source : Agrometeo, liste par ordre alphabétique). Ces fournisseurs proposent parfois des produits météorologiques spécifiques pour l’agriculture.

Modèles de prévision phytosanitaire

Des systèmes informatisés d’aide à la décision sont aujourd’hui disponibles pour améliorer les applications phytosanitaires. Ils fournissent des informations sur l’apparition, le développement et la propagation des organismes nuisibles et se basent sur les données météorologiques et des données de parcelle. Grâce à une validation régulière des bases du modèle, la précision nécessaire à leur acceptation dans la pratique est atteinte.

Exemples de fournisseurs d’informations de prévision pour différents types de production, énumérés par ordre alphabétique. Agrometeo (www.agrometeo.ch) est géré par Agroscope et couvre tous les types de production ; ISIP (www.isip.de) est géré par les Länder allemands et se concentre sur les grandes cultures ; rimpro (www.rimpro.cloud) est une entreprise privée qui se concentre sur l’arboriculture et la viticulture. Les organisations de vulgarisation agricole en Suisse, entre autres, utilisent les services de prévision et de surveillance proposés par ces fournisseurs, ainsi que par d’autres acteurs, notamment les fournisseurs de stations météorologiques.

Aspects liés à l’organisation du travail

Des prévisions météorologiques fiables permettent une planification judicieuse des travaux. Dans le domaine de la protection des cultures en particulier, les agriculteurs ont besoin de pouvoir planifier avec certitude.

Avantages

• Les applications sur smartphone ou tablette permettent d’utiliser les prévisions météorologiques à tout moment et en tout lieu.
• La force et la direction du vent sont des aspects décisifs lorsqu’il s’agit de minimiser le risque de dérive et d’optimiser l’effet d’une mesure phytosanitaire sur la surface cible.
• Les systèmes de prévision permettent d’avoir un aperçu rapide de la situation actuelle des maladies et des ravageurs dans les cultures.
• Une utilisation plus ciblée des produits phytosanitaires.
• Si les conditions sont optimales et les données correctement interprétées, il est possible d’économiser certains passages.

Inconvénients

• Selon le modèle et le domaine d’application, des doutes subsistent quant à la représentativité suffisante des données des modèles de prévision et des outils d’aide à la décision utilisés.
• Il peut arriver, selon le format des données et le système de prévision, que vos propres données météorologiques détaillées ne soient pas compatibles avec les systèmes de prévision des fournisseurs établis. Cela rend la prise de décision plus difficile.
• Les modèles de prévision permettent uniquement d’estimer si les conditions météorologiques sont favorables à une infection ou à une infestation. En revanche, l’intensité réelle de l’attaque dans la culture ne peut pas être déterminée sur la seule base des données climatiques ; pour cela, il serait également nécessaire de connaître la pression initiale sur le terrain (présence de spores, apparition des organismes nuisibles). 
• Il faut du temps pour analyser les données et tirer les bonnes conclusions.

Aspects de gestion d’entreprise

Le coût d’acquisition des stations météorologiques se situe, selon l’équipement en capteurs, dans la partie supérieure d’une fourchette de quelques milliers de francs, à quoi s’ajoutent des coûts d’abonnement annuels de l’ordre de la centaine, en fonction de l’usage prévu.

Les avantages économiques ne peuvent toutefois pas être clairement chiffrés en raison des facteurs d’influence très variables décrits ci-dessous.

Différents événements météorologiques peuvent avoir des conséquences économiques. Les exploitations agricoles sont confrontées à de nombreux risques liés aux conditions météorologiques, tels que les orages et le gel. Le changement climatique modifie également la pression des maladies et des ravageurs, certains d’entre eux apparaissant par exemple plus tôt ou plus fortement qu’auparavant.

Les prévisions météorologiques locales soutiennent la gestion des risques et permettent de prendre des contre-mesures appropriées. Dans les grandes cultures et les cultures maraîchères, il s’agit avant tout d’une protection phytosanitaire durable. Les exploitations arboricoles et viticoles dépendent également des prévisions locales de gel. Grâce à des applications mobiles, il est possible de consulter à tout moment les données météorologiques en direct de sa propre station afin de prendre des contre-mesures appropriées (par exemple, l’arrosage en cas de gel).

Dans le cadre du projet PFLOPF, le rapport coût/bénéfice des modèles de prévision et des stations météorologiques utilisés a été jugé positif par les chefs d’exploitation. Ils présentent un certain potentiel de réduction des PPh, mais aident surtout les exploitations à planifier correctement l’utilisation des PPh. La possibilité d’une réduction effective dépend en particulier des conditions météorologiques et de l’emplacement.

Perspectives de développement

En général, en ce qui concerne les modèles de prévision et de suivi

Dans le projet de ressources PFLOPF, la majorité des chefs d’exploitation de tous les types de production s’attendaient à ce que les systèmes de prévision gagnent en importance à l’avenir. Cela reflète l’utilité perçue et peut également être interprété comme un besoin de développer ces outils.

Des outils et instruments plus développés peuvent être mis à disposition par des entreprises privées ainsi que par la recherche et la vulgarisation publiques. L’utilisation accrue de nouveaux outils de suivi et de prévision doit être encouragée par l’information et la transmission de connaissances de la part de l’enseignement et de la vulgarisation agricoles.

Spécifique aux systèmes de suivi

Le changement climatique modifie les conditions d’infection et de transmission des maladies fongiques. De plus, de nouveaux ravageurs tels que le scarabée du Japon, la mouche de la cerise ou la chrysomèle des racines du maïs sont en train d’arriver. Pour surveiller les insectes nuisibles, il existe par exemple des pièges à caméra numériques qui enregistrent les insectes nuisibles correspondants et envoient des indications à différentes plateformes d’information. Ces pièges à insectes automatisés permettent de surveiller les parcelles au jour le jour sans avoir à s’y rendre.

Dans le projet de ressources PFLOPF, différents pièges à caméra ont été testés en situation réelle. Au moment de la rédaction de l’article, la fiabilité des pièges à caméra automatisés était fortement hétérogène et doit encore être développée. Grâce aux progrès rapides dans le domaine de l’intelligence artificielle, ces technologies deviennent rapidement plus adaptées à une utilisation pratique.

Voici quelques exemples de pièges et leur fonctionnement.

Magictrap

Le bac jaune numérique fonctionne comme un bac jaune traditionnel. Il est rempli d’eau et d’un agent mouillant, et est en outre équipé d’un module de caméra, composé d’une caméra haute résolution, d’une unité de téléphonie mobile et d’une batterie.

Selon les conditions météorologiques, la caméra prend jusqu’à deux photos de la cuvette de capture par jour et les envoie à l’application du fabricant via un réseau mobile. L’application permet de consulter les photos des bacs jaunes et de vérifier le nombre de parasites. L’algorithme peut identifier automatiquement les nuisibles et calculer le niveau d’infestation. Il peut également distinguer les prises accidentelles et est en constante évolution.

Si l’infestation s’approche ou dépasse le seuil critique, le producteur/la productrice peut prendre les mesures phytosanitaires nécessaires. Les bacs de capture intelligents sont particulièrement adaptés à l’observation de parcelles plus éloignées. Un passage dans le champ avant un éventuel traitement est recommandé.

Captrap

Comme dans les pièges à phéromones classiques, les nuisibles sont spécifiquement attirés par des phéromones et restent collés sur une surface engluée. Dans le cas du Captrap, un capteur alimenté par une cellule solaire se charge de compter les insectes nuisibles et de transmettre les données à une plateforme en ligne. Le mécanisme de comptage est déclenché par l’insecte lorsqu’il entre dans le piège.

Si l’infestation approche ou dépasse le seuil critique, le producteur/la productrice peut prendre les mesures phytosanitaires nécessaires. Un passage au champ avant un éventuel traitement est recommandé.

Références

• Brugger A., Distel A., Eggenberger C., Holpp M., Kögler K., Latsch A., Lutz E., Ranke J., Zorn A.. : Rapport final PFLOPF. 2025.
• Hunger R. : Informations météorologiques numériques, systèmes de prévision et de surveillance pour la protection des cultures. 2024. rapport de synthèse interne pour le projet de ressources PFLOPF.