Optimisation environnementale de la viticulture avec l'utilisation des technologies de l'information

Abstract

In the light of the need to practically improve the environmental performance in viticulture, the overall aim of the present work was to develop a monitoring and decision support system for stakeholders in the viti-vinicultural value chain. This was achieved by adopting a multi-disciplinary approach which included (1) management zone delineation, (2) deployment of sensing and telecommunication infrastructures, and (3) development of an information platform to incorporate and visualize data and assist grape-growers in decision making. The proposed platform, called 'GREEN VINEYARD', utilizes a geo-database and digital spatial background for the management and distribution of spatial information while a web application provides the interface with the user. The platform was pilot-tested during 2014, in two commercial vineyards in Northern Greece planted with Vitis vinifera cvs. Sauvignon blanc and Syrah respectively. Two management zones were delineated in each vineyard based on apparent electrical conductivity and NDVI surveys. A weather station and soil moisture sensor network were installed into each management zone for irrigation scheduling. Real-time sensor data were integrated on the web platform which provided alert notifications based on thresholds established according to the desired operation scenarios (light water deficit for Sauvignon blanc and moderate deficit for Syrah). In addition, leaf petiole analysis per zone at bloom was used to schedule fertilization. The effect of these applications in relation to greenhouse gas emissions (GHG) was estimated by calculating Carbon Footprint (CF) and compared to conventional practice. According to the results, in both varieties, conventional practice had a higher CF (i.e. higher GHG emissions) than site- specific management approach based on the platform’ s notifications.

Keywords : Sustainable viticulture, sensor network, information systems, decision making, carbon footprint

Résumé

En vue de la nécessité d'améliorer la performance environnementale de la viticulture, l'objectif de ce travail a été de développer un système d'aide à la décision pour les participants à la chaîne vitivinicole. Ceci a été réalisé par l'adoption d'une approche multi- disciplinaire qui inclus (1) la délimitation des zones de gestion, (2) le déploiement d'un réseau d'infrastructures de détection et de télécommunication, et (3) le développement d'une plate-forme informatique, appelée 'GREEN VINEYARD', pour intégrer et visualiser des données et aider les viticulteurs dans la prise de décision. La plate-forme a été mise à l'essai au cours de 2014, dans deux vignobles du nord de la Grèce plantés avec des cépages Sauvignon blanc et Syrah respectivement. Deux zones de gestion ont été délimitées dans chaque vignoble par des mesures de conductivité électrique apparente et de NDVI. Un réseau de capteurs d'humidité du sol et des stations météo a été installé dans chaque zone pour la planification de l'irrigation. Les données ont été intégrés sur la plate-forme web fournissant des notifications d'alerte en fonction des scénarios envisagés (déficit hydrique léger pour Sauvignon blanc et modéré pour Syrah). En outre, l'analyse des pétioles par zone à la floraison a été utilisé pour planifier la fertilisation. L'effet de ces applications par rapport aux émissions des gaz à effet de serre (GES) a été calculé par l’évaluation de l’Empreinte Carbonne (EC) et a été comparé à la pratique conventionelle. Selon les résultats, dans les deux variétés, la pratique conventionnelle avait une EC plus élevée (émissions GES supérieurs) par rapport à l'approche de gestion spécifique basée sur les notifications fournies par la plate-forme.

Mots-clés :Viticulture durable, réseau de capteurs, systèmes informatiques, prise de décision, empreinte carbone