Repenser la mécanisation pour réintroduire de la diversité

La robotique agricole est souvent abordée uniquement sous l’angle de la précision ou de l’autonomie. Un autre apport est intéressant à mettre en évidence : sa capacité à rendre possibles des systèmes agricoles complexes.

Pendant des décennies, l’agriculture moderne s’est structurée autour d’un principe : simplifier pour mécaniser. De grandes parcelles homogènes, avec des cultures uniques et des calendriers alignés. Ce modèle a permis des gains de productivité considérables, mais au prix d’une certaine fragilité agronomique. Aujourd’hui, la transition agroécologique invite à faire le chemin inverse : réintroduire de la diversité, des interactions et in fine de la complexité, à la fois spatiale et temporelle.

Le strip-cropping : des bénéfices connus, une mise en œuvre difficile

C’est dans ce contexte que des pratiques comme le strip-cropping montrent leur intérêt. Cette technique consiste à cultiver simultanément plusieurs espèces sur des bandes alternées, suffisamment étroites pour favoriser les interactions agronomiques, mais assez larges pour rester mécanisables.

Sur le plan agronomique, les bénéfices de ces associations sont largement documentés. Ils s’articulent autour de trois piliers : la protection des sols contre l’érosion, une meilleure efficience des ressources et l’augmentation de la biodiversité fonctionnelle. Des études ont par exemple montré que l’association céréales–légumineuses maximise l’usage des ressources par complémentarité, tandis que l’alternance blé–luzerne réduit les pressions de certains ravageurs. De même, l’alternance de cultures couvrantes et de cultures plus ouvertes, comme le maïs, permet de freiner le ruissellement et de limiter le lessivage des nutriments.

Et pourtant, ces systèmes restent marginaux. Non pas pour des raisons agronomiques, mais parce qu’ils s’intègrent mal dans l’outil de production actuel. Les machines agricoles ont été conçues pour travailler vite et sur de grandes largeurs. Or, le strip-cropping est d’autant plus intéressant que les bandes sont étroites, afin de maximiser les interactions entre cultures. Cela entraîne une multiplication des manœuvres, une complexité accrue des itinéraires techniques et des interventions décalées dans le temps. Peu d’exploitations peuvent absorber cette organisation sans surcoût.

La robotique : un changement de cadre opérationnel

C’est précisément là que la robotique change la donne. En supprimant la contrainte du conducteur et en dissociant la rentabilité du temps de travail humain, elle permet d’envisager des machines plus petites, plus nombreuses et beaucoup plus flexibles. Là où un tracteur cherche à optimiser chaque passage, un robot peut intervenir plus souvent, localement, et de manière ciblée.

Trois apports de la robotique sont à souligner. D’abord, l’agilité : des robots légers peuvent circuler dans des bandes étroites sans pénaliser l’organisation du chantier, tout en limitant la compaction des sols. Ensuite, la précision temporelle : semer une culture, intervenir sur une autre, puis revenir quelques jours plus tard devient gérable dès lors que ces tâches sont automatisées. Enfin, la capacité de discrimination : grâce à la vision embarquée et à l’intelligence artificielle, les robots peuvent distinguer des espèces voisines et adapter leurs actions à une échelle très fine. 

Des preuves de faisabilité… et de rentabilité

Cet apport de la robotique n’est pas seulement théorique. Des projets comme Hands Free Farm porté par l’Université Harpers Adams ont montré qu’un cycle cultural complet pouvait être automatisé, y compris sur des systèmes complexes. Le challenge KAFE porté par Agreenculture vise à démontrer que le strip cropping, adossé à la robotique, peut atteindre une rentabilité comparable à des systèmes conventionnels. C’est également un axe de travail de l’INRAE, via l’unité TSCF, notamment dans le cadre du projet NINSAR, porté par l’INRIA, qui vise à créer des itinéraires agroécologiques exploitant une flotte de robots.

Vers des systèmes encore plus diversifiés

Au-delà du strip-cropping, d’autres techniques présentant des intérêts agroécologiques, comme le relay cropping, le multi-cropping, ou plus généralement les associations culturales (intercropping) pourraient également être facilitées par des solutions robotiques. Toutes reposent sur une gestion fine du temps et de l’espace, exactement ce que permet l’automatisation.

Le projet européen Robotic Intercropping s’inscrit dans cette dynamique. Mené par plusieurs universités du Danemark et des Pays-Bas, il vise à améliorer l’intelligence et l’autonomie des robots légers, ainsi que leur capacité à coopérer en essaims, pour gérer efficacement des environnements de cultures intercalaires complexes.

À plus long terme, certains chercheurs évoquent le “pixel farming”, avec une parcelle gérée comme une mosaïque de micro-zones. Ce modèle reste expérimental, notamment à Wageningen, mais il va dans la même direction : il ne s’agit plus de simplifier pour automatiser, mais d’automatiser pour gérer la complexité.

Un changement de paradigme à accompagner

La robotique n’est pas l’unique solution pour favoriser la transition agroécologique. Les technologies doivent encore gagner en robustesse, notamment sur la reconnaissance des plantes en conditions réelles. Les modèles économiques restent à consolider, et l’accompagnement des agriculteurs sera déterminant.

Néanmoins, un changement de fond est en cours. La complexité, longtemps perçue comme un frein, devient progressivement un élément que l’on peut organiser et piloter. Et c’est sans doute là que se joue une partie de l’avenir des systèmes agricoles.

Cet article fait notamment suite à l’intervention de Manon Boulet, ingénieur à INRAE, lors du webinaire organisé le 19 mars dans le cadre du GT Robotique et Agroécologie sur le thème de la gestion de plusieurs espèces et cultures au sein d’une même parcelle. Visionner ce webinaire