In-season nitrogen status assessment and yield estimation using hyperspectral vegetation indices in a potato crop

Le calendrier d’application des engrais azotés et les doses appliquées sont des points importants en agriculture de précision, en raison de la variabilité spatiale et temporelle de la teneur du sol en N assimilable à l’intérieur du champ. Il est nécessaire d’évaluer l’état azoté des plantes de pomme de terre (Solanum tuberosum L.) en cours de culture pour faire concorder l’apport d’engrais azoté avec les besoins des plantes en N ainsi que pour améliorer l’efficacité d’utilisation du N. La présente étude visait à déterminer l’efficacité des indices de végétation hyperspectraux (IVH) pour l’évaluation de l’état azoté des plantes et du rendement en tubercules de cultures irriguées de pommes de terre ‘Russet Burbank’, à différents stades de croissance. Nous avons mené une expérience au champ de 2 ans près de la ville de Québec, au Québec, au Canada, dans des parcelles ayant reçu cinq doses d’azote différentes allant de 0 à 280 kg N ha-1, dont 40 % ont été appliqués au moment de la plantation, et 60 %, au moment du buttage. Nous avons récolté des plantes entières deux fois par semaine pour déterminer l’indice de nutrition azotée, comme méthode de référence de l’état azoté. En outre, nous avons recueilli des données de réflectance hyperspectrale à l’intérieur du champ, au moyen d’un spectroradiomètre portatif, pour deux champs de vision (7,5° et 25°), à plusieurs dates durant les deux saisons de culture. Nous avons effectué des analyses de variance et des analyses de la plus petite différence significative pour évaluer la sensibilité des cinq IVH présentant la plus forte corrélation avec l’indice de nutrition azotée. Nous avons constaté que les IVH calculés à partir des données de réflectance correspondant à la région spectrale de la bordure rouge, avec le champ de vision le plus large, donnaient les meilleurs résultats pour la détection des carences en azote dans les cultures de pomme de terre. Parmi ces indices, l’indice CI1bordure rouge (red-edge chlorophyll index 1) était le plus sensible à la teneur en N des plantes de pomme de terre et pouvait expliquer 76 % de la variabilité du rendement total en tubercule 55 jours après la plantation.