Le PhenoTruck, doté d'une IA, atteint une précision de 99 % dans la détection sur site des maladies des vignobles et des vergers

Des chercheurs des instituts Fraunhofer en Allemagne ont mis au point un nouveau système de laboratoire mobile appelé PhenoTruck®, conçu pour identifier rapidement les parasites de quarantaine et les maladies des plantes directement dans les vignobles et les vergers. Le projet, connu sous le nom de PhenoTruckAI, réunit des experts de l'Institut Fraunhofer pour le fonctionnement et l'automatisation des usines (IFF), de l'Institut Fraunhofer pour l'ingénierie biomédicale (IBMT) et du partenaire agricole DLR Rheinland-Pfalz. L'initiative est financée par le ministère fédéral allemand de l'alimentation et de l'agriculture et soutenue par l'Office fédéral de l'agriculture et de l'alimentation.

Le PhenoTruck® a été créé en réponse à la menace croissante des ravageurs liés au climat qui affectent de plus en plus l'arboriculture fruitière et la viticulture en Allemagne. Alors que le commerce mondial et la hausse des températures introduisent de nouveaux parasites dans la région, les méthodes d'inspection traditionnelles - souvent basées sur des évaluations visuelles et des tests en laboratoire - se sont avérées trop lentes pour prévenir les épidémies. Le nouveau système vise à combler cette lacune en permettant des diagnostics rapides et sur place qui permettent aux agriculteurs de prendre des mesures avant que les infestations ne se propagent.

Le laboratoire mobile intègre plusieurs technologies de pointe. Des drones équipés de capteurs multispectraux scannent d'abord de grandes surfaces de cultures pour identifier les zones susceptibles d'être affectées par des maladies ou des ravageurs. Ces zones sont ensuite documentées à l'aide d'une application d'évaluation sur le terrain développée dans le cadre du projet. Les feuilles présentant des symptômes sont collectées et analysées à l'intérieur du PhenoTruck® à l'aide de caméras hyperspectrales, qui peuvent détecter des changements subtils dans la couleur des feuilles, invisibles à l'œil nu.

Des modèles d'intelligence artificielle traitent les données d'imagerie, distinguant les différents types de maladies à phytoplasme avec une grande précision. Selon les chercheurs, les taux de détection peuvent atteindre 99 %, même lorsque les symptômes sont similaires d'une maladie à l'autre. Ce niveau de précision est important car certaines maladies nécessitent une notification et une intervention immédiates, conformément à la réglementation de l'Union européenne.

Pour confirmer les cas suspects, des tests de biologie moléculaire sont effectués dans le laboratoire mobile. L'équipe utilise un test LAMP (Loop-mediated Isothermal Amplification) rapide, qui fournit des résultats en une heure environ, bien plus rapidement que les tests PCR conventionnels qui nécessitent l'envoi d'échantillons à un laboratoire. Cette combinaison de présélection assistée par l'IA et de confirmation moléculaire sur place réduit considérablement le temps nécessaire à l'identification des organismes nuisibles.

Les premiers essais ont eu lieu dans des régions viticoles de Rhénanie-Palatinat, en Allemagne, et en Italie. L'accent a été mis sur les maladies de la vigne telles que la Flavescence dorée, la jaunisse de la vigne du Palatinat et le Bois noir, ainsi que sur les maladies répandues des arbres fruitiers telles que la prolifération des pommiers et le dépérissement des poiriers. Ces maladies peuvent entraîner de graves pertes économiques si elles ne sont pas détectées à temps.

Le projet PhenoTruckAI a débuté en septembre 2021 et devrait se poursuivre jusqu'en septembre 2025. Les chercheurs espèrent que leurs travaux jetteront les bases de futures avancées en matière de surveillance de la santé des plantes et contribueront à protéger l'agriculture européenne contre les menaces émergentes liées au changement climatique.

Les partenaires du projet estiment que les diagnostics mobiles pourraient devenir un outil standard pour les producteurs confrontés à des problèmes de ravageurs de plus en plus complexes. En permettant une identification rapide et fiable des organismes de quarantaine directement sur le terrain, des systèmes tels que PhenoTruck® pourraient contribuer à réduire les pertes de récoltes et à limiter la propagation des organismes nuisibles au-delà des frontières.