L'agriculture de précision est un principe de gestion des parcelles agricoles qui vise l'optimisation des rendements et des investissements, en cherchant à mieux tenir compte des variabilités des milieuxArrouays D, Bégon JC., Nicoullaud, B, Le Bas, C, (1997), La variabilité des milieux, Une réalité : de la région à la plante, Perspectives agricoles, , mars 1997, . et des conditions entre parcelles différentes ainsi qu'à des échelles intra-parcellairesPhilippe Zwaenepoel & Jean-Michel Le Bars (1977), L'agriculture de précision ; Ingénieries EAT , décembre 1997, ..
thumb|Image satellitale fausses-couleurs illustrant la variabilité parcellaire et intraparcellaire. Cette variabilité est ici mise en évidence en croisant l'infrarouge et la réflectance de la végétation dans plusieurs autres gammes de longueurs d'onde (source : NASA Earth Observatory).. thumb| Capteurs (N-Sensor ALS) produits par le vendeur de fertilisants azotés Yara. Il est monté sur la cabine d'un tracteur et enregistre la réflectance de la végétation afin de calculer une fertilisation supposée être plus proche des besoins de la plante. Le débit de fertilisant azoté est alors régulé par le calculateur embarqué. thumb|L’adaptation de la forme des champs au relief (« contour farming » pour les anglophones), et l’absence de labour dans le sens de la pente, est une manière de limiter l’érosion et la perte d’intrants par le lessivage vers le bas du bassin versant. Il est encouragé depuis plus de 50 ans aux États-Unis, à la suite des constats de dégradation des sols faits dans les années 1930. thumb|Le croisement entre mécanisation agricole et les NTIC permet une agriculture de précision, mais tend à artificialiser les paysages ruraux (formes orthogonales de parcelles pour optimiser les labours, les coupes, au détriment des petites parcelles et des sinuosités naturelles. thumb|Les nuances de couleur de la photo aérienne apportent des indices de variation de productivité naturelle (variations d’humidité, de teneur en eau, de pente), ici marquées durant une période de sécheresse, près de Strasburg dans le Colorado, en juillet 2012.) thumb|Image fausse couleur reconstituée (mosaïque) à partir de 299 images acquises en un seul vol par les capteurs d'un drone téléguidé Stardust II. thumb|exemple de drone civil destiné à la photo aérienne (Pteryx UAV).
Ce concept est apparu à la fin du , dans le contexte de course au progrès des rendements agricoles. Il a notamment influencé le travail du sol, les semis, la fertilisation, l'irrigation, la pulvérisation de pesticides
Il requiert l’utilisation de nouvelles techniques, telles que l’imagerie satellitaire et l'informatique. Il s'appuie sur des moyens de localisation dans la parcelle dont le système de positionnement par satellites de type GPS..
L'espoir des promoteurs de ces techniques est d'aboutir à un système d'aide à la décision efficace à grande échelle comme aux échelles locales, qui permettrait d'optimiser les rendements des investissements tout en préservant les ressources naturelles, financières et énergétiques. À ce jour, certains progrès ont été faits, pour la gestion des besoins en eau notamment, mais des concepts apparemment simples comme la définition de zones de gestion différenciée vraiment adaptées aux besoins de la plante sont encore hors d'atteinte même pour un seul type de culture sur un seul champ qui évolue dans le temps (voir, par exemple, McBratney (2005)McBratney A, Whelan B, Ance T. (2005), Future Directions of Precision Agriculture. Precision Agriculture, 6, 7-23., et Whelan (2003)Whelan BM, McBratney AB, (2003), Definition and Interpretation of potential management zones in Australia, In: Proceedings of the Australian Agronomy Conference, Geelong, Victoria, 2 au 6 février 2003.. Whelan et McBratney (2003) décrivent les approches actuellement retenues pour définir ces zones de gestion sur des bases agroscientifiques, notamment basées sur les cartes de rendement, les procédures de classification supervisée et non supervisée, sur les imageurs satellites ou vues aériennes, via l'identification des données traduisant des tendances ou des phénomènes stables au fil des saisons ou des années Parmi ces approches l'approche phytogéomorphologique qui lie la stabilité pluriannuelle et certaines caractéristiques de croissance des cultures à des attributs topologiques des parcelles connait un certain succèsHoward, J.A., Mitchell, C.W. (1985) Phytogeomorphology. Wiley.Kaspar TC, Colvin TS, Jaynes B, Karlen DL, James DE, Meek DW, (2003), Relationship between six years of corn yields and terrain attributes. Precision Agriculture, 4, 87-101.. Son intérêt vient du fait que la géomorphologie dicte en grande partie l'hydrologie du champ. De nombreuses données pluriannuelles désormais disponibles montrent qu'une certaine stabilité de ces effets existe (Kaspar , (2003)), cependant, le passage à une aide à la décision pouvant universellement aider les agriculteurs, voire permettre une robotisation de tout ou partie des tâches de gestion est encore du domaine de la prospective voire de la science-fiction.
Enjeux de l'agriculture de précision L'agriculture de précision a pour objectif général de récolter le plus possible de matière et de produits, tout en consommant le moins possible d'énergie et d'intrants (engrais, phytosanitaires, eau). Il s'agit d'optimiser la gestion d'une parcelle d'un triple point de vue : agronomique : mécanisation agricole conjointe à un ajustement des pratiques culturales en se rapprochant mieux des besoins de la plante (exemple : satisfaction des besoins azotés) ; la précision agronomique vise à améliorer l'efficacité intrants/rendements, y compris par le choix de souches et variétés plus adaptées au contexte édaphique ou phytosanitaire. Contrairement au principe d'homogénéité et d’homogénéisation des parcelles prôné aux débuts de la révolution verte, l’agriculture de précision cherche à s’adapter à la variabilité des conditions naturelles du milieu aux échelles intra-parcellairesGrenier, G., (1997), Informations intra-parcellaires : une masse de données à gérer, Perspectives agricoles, , mars 1997, ., ce qui est devenu encore plus nécessaire dans les pays industriels et dans les régions de grandes cultures en raison d'une tendance marquée et constante à l’augmentation de la taille de chaque parcelle. environnemental : réduction de l'empreinte écologique de l'activité agricole (par exemple en limitant le lessivage d'azote excédentaire). Il s'agit aussi de diminuer certains risques pour la santé humaine et l'environnement (en particulier en diminuant la diffusion dans l’environnement des nitrates, phosphates et pesticides, en cherchant à appliquer la juste dose, quand il faut et où il faut) ; ce souci de l'environnement apparaît surtout à partir des années 1999 marquées par le Sommet de la Terre de Rio et les premiers constats d'impacts environnementaux et sanitaires négatifs de la révolution verte initialement basée sur la mécanisation et un usage peu mesuré des engrais et pesticides, ou du drainage et de l'irrigation. économique : augmentation de la compétitivité par une meilleure efficacité des pratiques. Il a été estimé aux États-Unis dans les années 1990 que gaspiller moins d’intrants permettait à un agriculteur d'économiser environ par hectare grâce à la modulation de la fumure N, P et K (ce calcul qui ne vaut pas pour l’Europe où l’agriculture était un peu moins industrielle).
De plus, agriculture de précision met à la disposition de l'agriculteur de nombreuses informations qui peuvent : constituer une véritable mémoire de l'exploitation ; aider la prise de décision ; aller dans le sens des besoins de traçabilité ; améliorer la qualité intrinsèque des produits agricoles (exemple : taux de protéines pour les blés panifiables) ; améliorer les intrants des différentes parcelles.
Histoire On estime généralement que l'agriculture de précision, telle qu'on la définit aujourd'hui est née aux États-Unis dans les années 1980. En 1985, des chercheurs de l'Université du Minnesota, font varier les apports d'amendements calciques sur des parcelles agricoles. On cherche ensuite à moduler les apports de certains intrants (azote, phosphore, potassium) dans certaines grandes cultures très consommatrices d’énergie et d’intrants (maïs, betteraves sucrières par exemple).
C'est à cette époque qu'apparaît la pratique du « grid-sampling » (un échantillonnage sur un maillage fixe d'un point par hectare).
Vers la fin des années 1980, grâce aux prélèvements ainsi échantillonnés, les premières « cartes de rendement de production » puis « cartes de préconisation » pour les apports modulés en éléments fertilisés et pour les corrections de pH font leur apparition. Ces pratiques sont ensuite diffusées au Canada et en Australie, puis avec plus ou moins de succès selon les pays en EuropeD. Boisgontier, (1997), L'agriculture de précision en Europe, Une maîtrise plus ou moins grande selon les pays, Perspectives agricoles, , juin 1997, ., d'abord au Royaume-UniJ Clark, Froment, M-A J. Stafford, M Lark, An investigation into the relationship between yield maps, soil variation and crop development in the UK. Precision agriculture, Proceedings of the International Conference, juin 23-26, 1996, Minneapolis, Minnesota, 433-442, ASA, CSSA, SSSA (résumé) et en Allemagne et peu après en France, puis en Asie dans le cadre des suites de la révolution verte.
En France L'agriculture de précision y est apparue en 1997-1998, avec l'intégration d'analyses physico-chimiques du sol faites par des laboratoires spécialisés (années 1983-1984), permettant de construire des « cartes de rendements » puis des « cartes de préconisations », afin de doser et localiser les intrants (eau, engrais, pesticides) selon les conditions édaphiques grâce aux techniques d'épandage modulaire. Mais , moins de 10 % des agriculteurs français sont équipés d'outils de modulation, le GPS étant le plus répandu. Mais cela ne les empêche pas pour autant d'utiliser des cartes de recommandations à la parcelle, tenant compte de son hétérogénéité.
Une seconde phase a intégré l'imagerie satellitale, et les capteurs de rendement, en les couplant au DGPS ou « Differential Global Positioning System » (notamment sur les moissonneuses batteuses), pour atteindre aujourd'hui plusieurs millions d'hectares couverts par ces systèmes. En 1996, il y avait environ capteurs de ce type en France, dont environ connectés à un DGPS P. C. Robert, « Precision farming aux États-Unis », Perspectives agricoles, , mars 1997, .. Ainsi, dans les années 1990 un service d’alerte (par fax, puis par téléphone et internet) aux agriculteurs les prévenant d’un risque important de pullulation d’une ou plusieurs espèces indésirables pour l’agriculture (pucerons, mouche de la carotte) s’est développé, sous l’égide des SRPV en France, de manière à ne traiter qu’en cas de risque avéré ou de forte probabilité d’infestation.
En France, dans les années 1980-2000 le Cemagref et l'INRA, de même que les lycées agricoles, les CFPPA, et des organismes professionnels tels que l’ITCF (institut technique des céréales et des fourrages) ont joué un rôle important dans la diffusion et l'expérimentation de ce concept. Parallèlement se développent des stratégies d'agriculture plus raisonnée.