Déterminer le nombre de mesures nécessaires à l’estimation de la couverture de résidus de culture au moyen de différentes méthodes

Citation

Laamrani, A.; Joosse, P.; Feisthauer, N. Determining the number of measurements required to estimate crop residue cover by different methods. Journal of Soil and Water Conservation 2017, 72(5), 471–479

Résumé en langage clair

Les résidus de culture sont des matériaux laissés dans un champ agricole après la récolte. Ces résidus comprennent les tiges de maïs, les épis de maïs, la paille de blé et d’autres restes de soya. Ils jouent un rôle important dans la réduction de l’érosion potentielle des sols et dans l’augmentation de la teneur en matière organique des sols agricoles. La gestion des résidus de culture est une pratique de grande importance dans le sudouest de l’Ontario, où les pratiques de gestion des sols ont une incidence sur la qualité de l’eau des Grands Lacs. L’utilisation des données de télédétection pour mesurer et surveiller les résidus de culture peut être rapide et efficace. Cependant, avant d’utiliser les données de télédétection, ce travail visait à déterminer le nombre optimal de mesures sur le terrain nécessaire pour estimer avec précision les niveaux de résidus à l’aide de techniques de télédétection. Nous avons d’abord comparé les estimations de résidus dérivées de photographies numériques avec celles dérivées à l’aide de la méthode de transects linéaires standards, en utilisant 18 champs agricoles situés dans le sud de l’Ontario. Nous avons ensuite comparé rétrospectivement le nombre minimal de transects linéaires ou de photographies nécessaire pour estimer la couverture de résidus de culture par niveau de résidus. Les résultats ont montré i) une bonne corrélation entre les estimations du pourcentage de résidus de culture dérivées des photographies et celles dérivées des transects linéaires; ii) que le nombre minimal d’échantillons requis pour estimer la couverture de résidus de culture dépend du niveau de résidus; iii) une plus grande variabilité dans les résultats pour le soya que pour le maïs; et iv) que les résidus de soya de niveau moyen présentent la plus grande variabilité. Dans l’ensemble, les résultats ont démontré que : la méthode des photographies pour estimer les résidus est une solution de rechange appropriée à la méthode des transects linéaires, qui est plus longue et exige plus de travail; et que de 2 à 54 échantillons (photos ou transects) par champ étaient suffisants pour estimer avec précision le pourcentage de couverture des résidus. Ces résultats sont importants, car ils fournissent des indications quant à l’utilisation des méthodes de photographie numérique pour l’étalonnage et la validation des données de télédétection, ou pour les nouvelles applications d’appareils mobiles servant à mesurer les résidus de culture.

Résumé

©Soil and Water Conservation Society, 2017.Les résidus de culture laissés après la récolte jouent un rôle important dans la lutte contre l’érosion des sols et dans l’augmentation de la teneur en matière organique des sols agricoles. La gestion des résidus de culture est une pratique de grande importance dans le sudouest de l’Ontario, où les pratiques de gestion des sols ont un effet sur la qualité de l’eau des Grands Lacs. L’utilisation des données de télédétection pour mesurer et surveiller les résidus de culture peut être rapide et efficace. Cependant, les études fondées sur la télédétection doivent faire l’objet d’étalonnage et de validation à l’aide d’observations sur le terrain. L’objectif de cette étude était de déterminer le nombre optimal de mesures de vérification au sol effectuées sur le terrain (c.àd. photographies numériques) nécessaire pour estimer les niveaux de résidus. Pour ce faire, nous avons comparé les estimations de résidus dérivées des photographies numériques avec celles dérivées à l’aide de la méthode de transects linéaires standards. Les résidus ont été mesurés pour 18 champs situés dans le sud de l’Ontario, et les données recueillies comprenaient le pourcentage de résidus de culture obtenu à l’aide des méthodes de transects linéaires et de quadrillage photographique. Les résultats ont été analysés au moyen de la régression linéaire, de tests de corrélation, d’analyses de variance et de tests de moyennes. Des analyses ont également été effectuées pour déterminer rétrospectivement le nombre minimal de transects linéaires ou de photos numériques nécessaires pour estimer la couverture de résidus de culture à des niveaux de puissance spécifiés. Les résultats ont montré que 1) les pourcentages de résidus de culture estimés à partir de photos numériques étaient fortement corrélés (r = 0,91, p ? 0,001, R2 = 0,83, et n = 90) à ceux obtenus à partir de transects linéaires; 2) le fait de compter de 50 à 100 points par photographie numérique était suffisant pour estimer avec précision le pourcentage de couverture de résidus ; et 3) les résultats étaient plus variables pour le soya (Glycine max[L.] Merr.) que pour le maïs (Zea mays L.), avec la plus grande variabilité pour les résidus de soya de niveau moyen. Dans l’ensemble, la méthode des photographies numériques pour estimer le pourcentage de résidus s’est avérée être une solution de rechange appropriée à la méthode des transects linéaires, qui est plus longue et exige plus de travail. Déterminer le nombre optimal de mesures pour estimer la couverture de résidus de culture est important pour ceux qui souhaitent utiliser des méthodes de photographie numérique dans le but d’enregistrer et d’archiver les mesures sur les résidus aux fins d’étalonnage et de validation des données de télédétection ou pour les applications d’appareils mobiles.

Date de publication

2017-09-01

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