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Estimation spatialisée des rendements d’une culture pérenne en Afrique de l’Ouest : le cas du manguier au Sénégal

Julien Sarron a soutenu sa thèse le 09 décembre 2019 à Montpellier SupAgro

Bonjour, je m’appelle Julien Sarron. Je suis issu d’une famille d’agriculteurs et curieux, j’ai toujours eu goût pour les sciences naturelles, particulièrement pour l’environnement et l’agriculture.

Je suis diplômé d’Agrocampus Ouest avec la spécialisation Science des Productions Végétales (option Ingénierie des agrosystèmes).  Durant cette période j’ai fait une césure de 2 stages de 6 mois, dont un dans un centre de recherche horticole au Vietnam. Mon stage de fin d’étude portait sur le diagnostique agronomique de la stagnation des rendements de la culture de tournesol en France et j’ai été accueilli à l’UMR AGIR de l’INRA à Toulouse.

J’ai choisi de poursuivre en thèse au Cirad pour plusieurs raisons. D’abord, approfondir mes connaissances scientifiques et participer à l’effort de recherche tout en restant dans une application concrète et sur le moyen terme. Ensuite parce que le Cirad participe à chercher des solutions à des problématiques globales (changement climatique notamment). Enfin, je souhaite confronter les outils déjà disponible dans le monde de la recherche, notamment l’utilisation des technologies en agriculture et l’agriculture numérique, avec la réalité du terrain ses contraintes et ses limites.

• Date de démarrage : octobre 2016
• Thèse soutenue le 9 décembre 2019
• Université : Université Montpellier / Montpellier SupAgro
• Ecole doctorale : GAIA , Montpellier
• Discipline / Spécialité : Sciences agronomiques
• Directeur de thèse : Eric Malézieux (Cirad HortSys)
• Encadrant(es)  : Emile Faye (Cirad HortSys)
• Financement : Cirad
•  #DigitAg : Thèse labellisée – Axe 6 – Challenges 1 et 8

Mots-clés: Arbre fruitier, manguier, agroforesterie, système de culture, télédétection, agriculture numérique, Sahel, Afrique de l’Ouest, agroécologie

Résumé :

L’Afrique de l’Ouest fait face à des changements démographiques et climatiques qui mettent sous tension l’agriculture. Les cultures fruitières, malgré les nombreux services écosystémiques qu’elles fournissent (alimentation, biodiversité, fertilité, etc.), pâtissent de faibles rendements. Dans ce contexte d’insécurité alimentaire, il s’avère indispensable d’améliorer les moyens de suivi de la production agricole pour faire face aux enjeux du développement. Les objectifs de cette thèse étaient de mettre en place des outils d’estimation du rendement du manguier (Mangifera indica L.) à différentes échelles spatiales afin d’identifier les facteurs explicatifs de la variabilité observée en Afrique de l’Ouest. Ces outils ont été construits et déployés dans la région des Niayes au Sénégal pour analyser les rendements d’un réseau de 30 vergers répartis dans trois types de systèmes de culture (extensif, diversifié et intensif). À l’échelle de l’arbre, un outil d’analyse d’images numériques par réseau de neurones assisté par modèle a été mis au point pour estimer la production de manguiers à l’approche de la récolte. Le concept de ‘yield gap’ a été adapté pour calculer le ‘production gap’, c’est-à-dire l’écart entre la production atteignable de l’arbre (i.e., définie par sa structure et sa variété) et sa production réelle. Cette méthode a mis en évidence les effets de la variété et du système de culture sur les écarts de production. À l’échelle du verger, l’imagerie drone a été utilisée pour construire une carte d’occupation des sols (position des arbres) et déterminer la structure (hauteur, volume) des arbres de chaque verger. Ces informations permettent de modéliser et spatialiser la production des manguiers au sein d’un verger, permettant ainsi l’étude des variabilités du rendement intra et inter-vergers. Les distributions spatiales des caractéristiques et de la production des arbres apparaissent plus hétérogènes dans les vergers extensifs et diversifiés. À l’échelle régionale, l’utilisation du diagnostic agronomique a permis de déterminer les principaux facteurs d’élaboration du rendement du manguier. Si la densité de manguier est une variable déterminante du rendement dans les vergers intensifs, les vergers diversifiés sont caractérisés par une production de l’arbre plus importante. Le climat, les pratiques culturales et la diversité cultivée sont également des facteurs explicatifs de la variabilité de la production. Cette thèse ouvre de nouvelles voies méthodologiques pour pallier le manque d’information pour l’analyse de la production des arbres fruitiers tropicaux. Les méthodes et outils numériques mis au point permettent l’identification des facteurs impactant l’élaboration du rendement du manguier (climat, pratique et diversité cultivée), une étape décisive vers l’amélioration durable des pratiques et de la production de mangue en Afrique de l’Ouest.

Contact : julien.sarron@cirad.fr​

Réseaux : ResearchGate – LinkedIn

Pour télécharger son mémoire de thèse Estimation spatialisée des rendements d’une culture pérenne en Afrique de l’Ouest : le cas du manguier au Sénégal: https://agritrop.cirad.fr/596637/

Publications 

Sarron, J.; Malézieux, É.; Sané, C.A.B.; Faye, É. (2018). Mango Yield Mapping at the Orchard Scale Based on Tree Structure and Land Cover Assessed by UAV. Remote Sensing, 10(2), 1900. https://doi.org/10.3390/rs10121900

Communications

Sarron J., Sané C.A.B., Diatta P., Malézieux É, Faye É, Plant diversity affects the productivity of Senegalese mango orchards: evidences from UAV photogrammetry, 4th World Congress of Agroforestry (2019) – https://agritrop.cirad.fr/592664/

P. Borianne, J. Sarron, F. Borne and E. Faye, Deep mangoes: from fruit detection to cultivar identification in color images of mango trees, DISP’19 – International Conference on Digital image and Signal Processing (2019) – https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-02295256

PixYield – L’analyse d’images photographiques comme outil pour l’estimation de rendement : le cas du manguier au Sénégal (poster)

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