C'est une scène de canneberge par excellence :jusqu'à la cuisse dans une tourbière inondée pleine de millions de baies flottantes, deux agriculteurs vantent les mérites des produits à base de fruits rouges acidulés.

La majeure partie de l'année, cependant, la tourbière est sèche et les canneberges qui mûrissent s'accrochent à un enchevêtrement dense de boisé, vignes basses.

C'est alors que des gens comme Ben Tilberg commencent à compter les canneberges.

« Quand nous faisons des estimations de récolte, nous cueillons tous les fruits dans une superficie d'un pied carré, puis nous comptons les baies à la main, " dit Tilberg, un Babcock, Scientifique basé au Wisconsin avec la coopérative de producteurs Ocean Spray Cranberries. "Il peut y avoir de 300 à 500 baies par pied carré, et nous comptons des centaines de carrés chaque année de récolte."

ça prend du temps, effort laborieux, mais qui fournit des informations importantes sur tout, de la qualité des baies à la récolte prévue. « Nous congelons presque toute la récolte et les canneberges sont transformées tout au long de l'année, " dit Tilberg. " Non seulement nous devons évaluer la capacité de notre congélateur, nous voulons également nous assurer que les meilleurs fruits entrent dans le congélateur."

Dans les grands États producteurs de canneberges comme le Massachusetts et le Wisconsin, c'est un gros problème :avec 21, 000 acres de tourbières à canneberges dans 20 comtés, Le Wisconsin est le premier producteur de canneberges du pays, cultivant plus de la moitié de toutes les canneberges dans le monde.

Le simple travail impliqué dans le comptage des canneberges à l'ancienne a incité Tilberg à rechercher une méthode plus efficace, méthode technologiquement avancée. Après avoir lu des articles sur les techniques d'imagerie utilisées pour étudier les forêts tropicales, il a contacté les professeurs de génie électrique et informatique de l'Université du Wisconsin-Madison Susan Hagness et John Booske avec son idée.

"C'était une sorte de concept de radar à micro-ondes qu'il envisageait, " dit Booske.

Le résultat est un nouvel appareil qui automatise essentiellement le processus de comptage, sans avoir à cueillir de baies, et avec le potentiel de brosser un tableau plus précis de la culture et de la récolte dans son ensemble.

Pour créer l'appareil, Hagness et Booske ont mené des études de faisabilité dans leur laboratoire avec Alex Haufler, étudiant diplômé en génie électrique et informatique. Les résultats étaient suffisamment prometteurs pour que les chercheurs obtiennent des subventions du Wisconsin Cranberry Board et d'Ocean Spray.

« Le financement nous a permis de développer une technique de détection de canneberge par micro-ondes, " dit Haness.

Le prototype de première génération de l'équipe, un petit appareil en forme de boîte suspendu au-dessus d'une section d'un pied carré de lit de canneberges, s'appuie sur une technologie similaire à celle utilisée dans l'imagerie médicale et les radars météorologiques.

« Nous transmettons un signal micro-ondes qui est réfléchi par le lit de canneberges, et la force du signal réfléchi indique le nombre de baies dans la canopée, " dit Haufler.

Dans le radar météorologique, dit Haufler, la force du signal réfléchi indique la quantité d'eau contenue dans les nuages. C'est vrai pour les canneberges, aussi.

« Les canneberges ont une teneur en eau importante par rapport aux tiges et feuilles environnantes, les rendant plus réactifs aux micro-ondes, " il dit.

En automne, Haufler a rejoint Tilberg dans les parcelles de Dubay Cranberry Co., de la ville de jonction, Wisconsin, et la Remington Cranberry Co., de Nécéda, Wisconsin, mener une série préliminaire de collecte de données à l'aide du prototype de dispositif de détection. Situé au cœur du pays de la canneberge dans le centre du Wisconsin, les deux fermes sont membres de la coopérative Ocean Spray.

Une partie importante du travail de Tilberg consiste à travailler directement avec les producteurs sur tout, de la gestion des nutriments et des parasites à la quantité et à la qualité des fruits. Il dit que les producteurs pourraient facilement utiliser l'appareil pour numériser un lit de canneberges entier.

"Ils veulent savoir quelles zones de leurs lits produisent des rendements plus ou moins élevés, et pourquoi c'est, " dit Tilberg. " Cartographier avec précision le lit nous donne un point de départ. "

Ocean Spray entretient une relation de recherche de longue date avec UW-Madison. Tilberg collabore également étroitement avec le généticien de la canneberge Juan Zalapa, un généticien de recherche du département de l'Agriculture des États-Unis et professeur agrégé d'horticulture à l'UW-Madison qui a également contribué à éclairer le développement du dispositif de comptage de canneberges. L'objectif de Zalapa est de développer de nouvelles variétés de canneberges qui offrent un rendement accru; qualité améliorée, goût et contenu nutritionnel; et une meilleure réponse à des facteurs tels que les conditions météorologiques extrêmes, les insectes et la pression des maladies.

"Nous devons sélectionner parmi des milliers et des milliers de clones de génotypes, " dit Zalapa. " Nous identifions les plus prometteurs en collectant des données de rendement et de qualité. "

Le laboratoire vivant de Zalapa se compose de centaines de parcelles de canneberges de 5 pieds sur 5 pieds, qui nécessitent tous chaque année une équipe de 10 personnes plusieurs jours, voire plusieurs semaines, pour récolter à la main et compter les fruits. Il dit que la nouvelle technologie pourrait être une énorme aubaine non seulement pour ses recherches, mais pour l'industrie dans son ensemble.

« Je suis très intéressé car cela aura un impact considérable sur le développement de nouvelles variétés, " dit Zalapa. " Les producteurs de canneberges ne plantent pas tous la même variété, mais il existe de nombreux choix et ce type de technologie peut aider les producteurs à adopter de nouvelles variétés ou à choisir plusieurs variétés qui peuvent être durables et bien produire dans leur exploitation particulière. Cela changerait vraiment mon travail et changerait l'industrie à des fins de prédiction de rendement. »

À partir des données qu'il a recueillies à l'automne 2017, Haufler optimise maintenant les algorithmes utilisés pour convertir les signaux micro-ondes mesurés en estimations du nombre de canneberges et améliore la technologie afin qu'elle soit prête pour une autre série de tests en 2018.

Pour cette phase, l'équipe envisage d'attacher l'appareil à une perche, ou longue poutre câblée, qui s'étend sur 80 pieds au-dessus d'un lit de canneberges.

« Si nous pouvons attacher cette unité de détection à micro-ondes à la flèche, nous pourrions nous arrêter à plusieurs endroits du lit et prendre des mesures, " dit Tilberg. " Nous pouvions prendre autant de mesures que nous le voulions, et nous serions en mesure d'estimer avec précision le rendement sur l'ensemble du marais. »

Finalement, dit Haness, l'objectif est de transférer la technologie directement entre les mains des personnes qui en bénéficieront.

"Je pense qu'il y a un mécanisme sur la route pour que cela soit accessible à n'importe quel producteur, " elle dit.