Le PhenoBot 3.0 utilisé dans le système est conçu pour naviguer entre les rangs de maïs espacés de 762 mm, ce qui correspond à la largeur standard utilisée par la plupart des agriculteurs.
Pour savoir si un plant de maïs réalise bien la photosynthèse, il faut vérifier l’angle de ses feuilles par rapport à sa tige. Et si les scientifiques doivent habituellement le faire manuellement à l’aide d’un rapporteur, un nouveau système robotique peut désormais accomplir cette tâche beaucoup plus rapidement et facilement.
Mis au point par une équipe de l’université d’État de Caroline du Nord et de l’université d’État de l’Iowa aux Etats-Unis, le système AngleNet combine un robot agricole à roues PhenoBot 3.0 existant avec un logiciel spécial basé sur l’apprentissage automatique. Quatre modules de caméras PhenoStereo sont montés sur le robot, chacun comprenant deux caméras et un ensemble de lumières stroboscopiques. Les modules sont disposés les uns au-dessus des autres, avec des espaces entre eux.
Lorsque le robot télécommandé se déplace le long des rangées de plants de maïs, les caméras capturent automatiquement des photographies stéréoscopiques en vue latérale des feuilles de chaque plante à différentes hauteurs. Le logiciel combine ces images pour former des modèles tridimensionnels de ces feuilles, à partir desquels les angles des feuilles par rapport à la tige peuvent être calculés.
De plus, comme les modules de caméra sont montés à des hauteurs connues, il est possible de déterminer à quelle hauteur les feuilles se trouvent au-dessus du sol, ce qui constitue une autre information importante.
« Dans le maïs, on veut des feuilles relativement verticales en haut de la tige, mais des feuilles plus horizontales en bas de la tige », explique le professeur adjoint Lirong Xiang, premier auteur de l’étude. « Cela permet à la plante de récolter davantage de lumière solaire. Les chercheurs qui se concentrent sur la sélection des plantes surveillent ce type d’architecture végétale, car cela les éclaire dans leur travail. »
Lors d’un test de la technologie, on a constaté que les angles des feuilles mesurés par le système AngleNet se situaient à moins de cinq degrés de ceux mesurés à la main. Selon les scientifiques, cette marge d’erreur est tout à fait acceptable pour l’amélioration des plantes.
« Nous travaillons déjà avec certains phytotechniciens (1) pour utiliser cette technologie, et nous avons bon espoir que d’autres chercheurs seront intéressés par l’adoption de cette technologie pour éclairer leur travail », précise Lirong Xiang. « En fin de compte, notre objectif est de contribuer à accélérer la recherche en matière de sélection végétale afin d’améliorer le rendement des cultures. »
- Spécialiste de la phytotechnie, étude des végétaux cultivés et de leur production dans le but d’améliorer les espèces et leur rendement.
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/rob.22166
https://news.ncsu.edu/2023/03/leaf-measuring-robot/
