Le 17 mars 2021

AgTech : Le phénotypage haut débit par scanner 3D, une innovation pour nourrir le monde en maximisant les rendements d'une agriculture durable

Aujourd'hui, dans l'agriculture, des sommes astronomiques sont investies dans la recherche de solutions efficaces de phénotypage haut débit. L'ensemble du secteur agricole est penché sur la question.

Domaines  

Paris, le 17 mars 2021

 

La population mondiale ne cesse de croître et devrait dépasser les 9,7 milliards d'individus à l'horizon 2050. Des études affirment que la production de nourriture doit augmenter de 50 à 98 % d'ici là, rien que pour atteindre un niveau stable de sécurité alimentaire. Et ce chiffre ne tient pas compte des effets imprévisibles du réchauffement climatique, qui s'accélèrent au fur et à mesure que nous nous approchons de la moitié du 21e siècle. Pour pouvoir nourrir toute la planète demain, des innovations agricoles et technologiques voient le jour, comme le phénotypage haut débit (PHD).

AgTech : Le phénotypage haut débit par scanner 3D, une innovation pour nourrir le monde en maximisant les rendements d'une agriculture durable

 

Le phénotypage, une technique aux racines anciennes à améliorer

Aux quatre coins de la planète, les agriculteurs sont confrontés au défi colossal de produire plus de cultures que jamais sur des terres dont la superficie diminue - et, malgré les sécheresses, les inondations, les parasites et les maladies des plantes, et d'obtenir d'une façon ou d'une autre un rendement agricole durable.

Pour ce faire, traditionnellement, le phénotypage a toujours été utilisé. Il s'agit de l'étude d'une plante sous toutes ses coutures, afin de tirer des conclusions quant à son rendement. Laborieuse, la prise de mesures manuelles était la norme et impliquait de détruire la plante observée.

L'avènement des technologies a toutefois donné vie au phénotypage haut débit. Cette innovation de pointe optimise le rendement agricole malgré des conditions difficiles. Cette technique permet de faire des prédictions à partir des caractéristiques observables sans avoir à détruire la plante. Elle permet aux obtenteurs et aux agriculteurs de sélectionner les plantes aux traits les plus désirables suffisamment rapidement pour répondre aux exigences immédiates et futures, qu'il s'agisse de la résistance à des maladies récentes ou de l'adaptation à un environnement changeant.

Récemment, les chercheurs de l'Université d'État de l'Oregon étudiant le phénotypage haut débit de l'ivraie vivace cherchaient le moyen de mesurer de façon non destructive et précise 160 plantes dans un champ dans ce but.

 

Le scan 3D entre en scène pour rendre le phénotypage plus simple, plus rapide et plus efficace

Les technologies d'Artec 3D ont été utilisées par l'Université d'État de l'Oregon pour numériser précisément chaque épi d'ivraie afin de créer des modèles 3D de chaque plante, d'une précision submillimétrique. Après le scan, les modèles 3D des épis ont été « squelettisés » numériquement, révélant avec une précision de pointe l'essence topographique de la structure de chaque épi.

Les chercheurs de l'Université d'État de l'Oregon ont utilisé Artec Space Spider, un scanner 3D portable professionnel, qui, accompagné du logiciel de traitement de scans Artec Studio, permet de récolter suffisamment de détails pour les analyses et pour mettre au point un procédé répétable ne nécessitant aucun effort pour scanner les plantes d'ivraie.

Désormais, le processus de scan prend moins d'une minute par plante. De plus, le phénotypage avec un scanner 3D leur a permis d'effectuer des contrôles non destructifs et d'observer l'évolution de la plante après le contrôle afin de savoir comment elle poussera et à quoi elle ressemblera le lendemain, le surlendemain ou la semaine d'après. La méthode d'acquisition par lumière structurée du scanner a également permis aux chercheurs de travailler par temps obscurs ou de nuit.

 

Le phénotypage haut débit par scanner 3D, la promesse d'aliments résistants aux insectes et tolérants à la sécheresse

Le phénotypage haut débit est l'avenir de l'agriculture, c'est en cela qu'il permet d'augmenter grandement le rendement agricole.

Plus précisément, une fois les plantes les plus désirables identifiées, celles-ci peuvent être étudiées génétiquement et utilisées à des fins de dispersion et de croisement avec d'autres plantes. Ainsi, en un nombre de générations minimum, les chercheurs peuvent obtenir non seulement de l'ivraie supérieure, mais également toutes sortes d'autres plantes, du riz au blé et à l'orge en passant par tout un éventail de fruits et légumes. Des plantes qui seront hautement résistantes aux insectes et tolérantes à la sécheresse, et qui nécessiteront une quantité faible, voire nulle, de pesticides.

Un des chercheurs tempère toutefois : « C'est une course sans ligne d'arrivée. Même si nous obtenons des plantes plus robustes, les insectes s'adaptent aussi rapidement, voire plus rapidement, pour vaincre la résistance de la plante. C'est une guerre que se livrent les plantes et les parasites depuis des millions d'années. Nous nous efforçons de faire pencher la balance en faveur des plantes en sélectionnant celles dont les traits aideront les plantes à survivre et à prospérer. Le phénotypage haut débit et le scan 3D peuvent nous aider à garder une longueur d'avance et à mieux préparer nos besoins futurs. »

 


Plus sur Artec : www.artec3d.com/fr

Partager le communiqué

Tweeter Facebook Envoyer par e-mail

Recommandé

Abonnez-vous

Recevez deux fois par mois la synthèse de l'actualité CAO et PLM et gagnez peut-être une imprimante 3D ou une souris 3D (un tirage au sort chaque mois)