Amélioration des profits des agricultures dans les système de rotation cultural avec des contraintes d’adjacence des parcelles. Etude de cas : Daira de Medjana.
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Date
2023
Authors
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Publisher
Université Mohamed El Bachir El Ibrahimi B.B.A.
Abstract
The purpose of this project is to propose and analyze an optimization model for crop rotation
on several surfaces focused on the agricultural production in the Daïra of Medjana. The objective
is to optimize the use of land subject to neighborhood and succession constraints for
crops of the same botanic family, in addition of course to maximizing the farmer’s pro t. This
project introduces the basic concepts of crop rotation and agricultural planning, presents a
model which takes the form of a linear program -implemented on Matlab- to determine better
crop planning on a set of plots.
Description
Nous nous sommes intéressées dans le cadre de ce mémoire à une application de la
Recherche Opérationnelle au domaine de l’agriculture : le problème de planification durable
des rotations culturales. Ce problème qui consiste à couvrir des demandes en diverses
cultures sur un horizon de temps donné (une saison à plusieurs années), tout en minimisant
l’espace de terre requis. La rotation culturale est une pratique très employée dans tous les
pays du monde dont le principe est d’alterner des périodes de cultures et de jachères et
permet de maintenir des rendements satisfaisants avec des engrais naturels ou chimiques
en préservant les sols. La planification de la rotation des cultures est utilisée également
pour maximiser les bénéfices de l’agriculteur en déterminant les calendriers optimaux
des cultures. Dans ce mémoire, un modèle de programmation linéaire binaire capable de
résoudre de manière optimale le problème de planification de la rotation des cultures est
proposé.
L’aspect combinatoire se pose en raison des critères écologiques qui doivent être respectés
dans la rotation des cultures. Ces critères comprennent certaines dates de production
pour les cultures, des restrictions sur la culture de certaines cultures successivement et
l’amélioration de la fertilité du sol grâce aux cultures maraichère. Les surfaces cultivées
sont considérées comme un paramètre essentiel dans l’étude des problèmes de rotation des
cultures.
Dans le problème considéré dans ce mémoire, l’espace agricole de la daïra de Medjana
est divisé en parcelles de taille différente (suivant le nombre de communes), et l’objectif
revient à minimiser le nombre de parcelles de terre utilisées en associant à chacune d’elles un
plan de rotations culturales sur l’horizon fixé (une saison d’une année) tout en maximisant
le profit et la fonction de gains des agriculteurs.
Deux facteurs importants devraient être inclus dans les travaux futurs afin d’obtenir des
résultats plus pertinents. Premièrement, une extension du modèle pour inclure les propriétés
du sol, l’irrigation déficitaire et les contraintes en ressources telles que les machines utilisées
et la main-d’oeuvre disponible. Deuxièmement, l’intégration de l’évaluation des risques avec
son impact sur la sélection optimale des cultures.
En guise de conclusion, notre travail de recherche met en évidence l’importance cruciale
de la rotation des cultures dans l’agriculture moderne. Grâce à une planification soigneuse
et à l’utilisation de modèles d’optimisation appropriés, les agriculteurs peuvent améliorer
la productivité de leurs exploitations tout en préservant la santé du sol et en favorisant la
durabilité environnementale. La rotation des cultures se positionne comme une pratique
essentielle pour assurer la prospérité à long terme des exploitations agricoles et contribuer
à la sécurité alimentaire mondiale.
En perspective, ce travail peut être amélioré ainsi :
• Rendre le problème multi-objectif.
• Prendre en compte des facteurs très importants tels que la main d’oeuvre, irrigation,
effet des pesticides sur l’environnement . . . .etc.
• Utiliser des algorithmes d’optimisation heuristiques et méta-heuristiques afin
d’extraire les meilleurs scénarios de rotation et de planification.
• Transformation du problème actuel en un problème de MSCRP (Minimum Space
Crop Rotation Planning).
• Introduction des techniques de simulation informatique qui permettent de générer
aléatoirement des instances de test, afin d’éviter les difficultés de collection de
données auprès des services agricoles
Keywords
Agricultural planning, Linear programming, Optimization, Crop rotation..
Citation
ROM/162