betterave sucrière
Crédits : Hugh Venables / Wikimedia Commons

Impression 3D : un modèle de betterave pour un meilleur phénotypage des plantes

Dans le cadre d’une étude menée récemment en Allemagne, des chercheurs ont réussi à mettre au point un modèle de betterave imprimé en 3D. L’objectif ? Améliorer la précision et la fiabilité du phénotypage des plantes et optimiser ainsi les plantations.

Pour des rendements encore meilleurs

S’il est non destructif, le phénotypage consiste à identifier une caractéristique physique d’un lot de plantes afin de la suivre au cours de la croissance. Cette activité permet notamment d’évaluer leur comportement et leur résistance dans leur environnement, de pointer les différences entre plusieurs traitements expérimentaux ou encore entre plusieurs génotypes afin d’optimiser les cultures. S’il existe déjà de nombreuses plateformes de phénotypage capables de traiter un nombre important de données, des chercheurs de l’Université de Bonn (Allemagne) ont tenté d’améliorer le processus, comme l’indique une publication dans la revue GigaScience du 20 juin 2024.

Les auteurs de l’étude ont indiqué avoir mis au point un modèle de plante imprimé en 3D afin d’améliorer la précision et la fiabilité du phénotypage. Avant l’arrivée des plateformes de phénotypage, des capteurs, caméras spectrales et intelligences artificielles, les mesures étaient auparavant effectuées manuellement. Désormais, toutes ces technologies seront associées au modèle 3D de betterave sucrière mis au point par les scientifiques allemands pour des rendements encore meilleurs.

modèle 3D plante

modèle 3D plante 2
Crédits : Jonas Bömer, Felix Esser, Elias Marks, Radu Alexandru Rosu, Sven Behnke, Lasse Klingbeil, Heiner Kuhlmann, Cyrill Stachniss, Anne-Katrin Mahlein, Stefan Paulus, GigaScience, Volume 13, 2024, giae035

Comment ce modèle 3D de betterave sucrière a-t-il été créé ?

Selon les auteurs, les données de référence du modèle proviennent d’un plant de betterave sucrière authentique cultivé sous serre. Ces mêmes données en 3D ont été obtenues à l’aide d’un scanner LIDAR qui capturait une douzaine d’angles différents afin de créer un nuage de points précis. Les chercheurs ont ensuite créé le fichier 3D sur une imprimante à modélisation par dépôt de fil fondu (FDM).

Les avantages de ce moyen concernent principalement la prévision des récoltes. Habituellement, des capteurs permettent de numériser certaines données telles que la taille et l’inclinaison des feuilles, la qualité des fruits, etc., afin de générer des rapports complets, mais également des modèles prédictifs à l’aide de l’IA. Ainsi, les agriculteurs peuvent intervenir au bon moment. Toutefois, afin d’obtenir des rapports et des prédictions précises, l’idéal est de référencer ce que serait une plante dite exemplaire. Or, c’est justement à ce moment qu’entre en jeu le modèle 3D de betterave des scientifiques allemands, bien que le principe ne se limite pas seulement à ce type de plantes.

« Dans le domaine du phénotypage tridimensionnel des plantes, le référencement des systèmes de capteurs utilisés, des algorithmes informatiques et des paramètres morphologiques capturés représente une tâche difficile, mais fondamentalement importante. L’application des technologies de fabrication additive pour générer des modèles de référence reproductibles présente une nouveauté pour le développement de méthodologies standardisées pour un référencement objectif et précis, bénéficiant ainsi à la recherche scientifique et à l’amélioration pratique des plantes », a précisé Jonas Bömer, l’auteur principal de l’étude.

Yohan Demeure

Rédigé par Yohan Demeure

Licencié en géographie, j’aime intégrer dans mes recherches une dimension humaine. Passionné par l’Asie, les voyages, le cinéma et la musique, j’espère attirer votre attention sur des sujets intéressants.