L'agriculture est presque aussi ancienne que l'humanité. Avec la chasse, la pêche et la cueillette, l'agriculture et la culture sont pratiquées depuis des temps immémoriaux et constituaient les piliers de l'économie de toutes les civilisations antiques. La nature humaine reste la même et, puisque le jeûne absolu ne convient pas à la majorité des gens, l'agriculture ne perd rien de son importance et continue de nourrir une humanité toujours plus nombreuse.
Activité plurimillénaire, l'agriculture contemporaine connaît des mutations rapides et profondes, causées par de nombreux facteurs sociétaux et tendances technologiques. L'augmentation de la population mondiale entraîne une hausse de la demande alimentaire qui, à son tour, provoque l'augmentation des prix des produits agricoles, la réévaluation des politiques commerciales, des changements dans les chaînes d'approvisionnement et une refonte des circuits traditionnels de distribution.
Malgré la croissance globale de la population mondiale, le nombre de travailleurs agricoles ne cesse de diminuer, laissant présager une pénurie de main-d'œuvre plus aiguë dans le secteur pour les décennies à venir. Par ailleurs, une préférence largement partagée pour des aliments biologiques et produits de manière durable, particulièrement perceptible dans les pays occidentaux, implique de porter davantage d'attention aux étapes de culture et de récolte, ajoutant ainsi de nouvelles facettes à la définition de l'agriculture moderne.
Finalement, l'agriculture moderne se retrouve face à un dilemme. Les agriculteurs aspirent à produire des récoltes de meilleure qualité en plus grande quantité, mais le nombre de bras disponibles pour y parvenir diminue de façon continue, avec très peu de chances que cela change de sitôt. Alors que l'afflux de travailleurs vers l'agriculture s'amenuise, la seule alternative consiste à utiliser des outils plus efficaces.
Mécanisation agricole et agriculture automatisée
Dans le monde d'aujourd'hui, l'automatisation règne en maître. Elle est exploitée dans une multitude de domaines – du mobilier de bureau à la domotique, en passant par la médecine et diverses industries. L'agriculture ne fait pas exception, car les outils modernes et l'automatisation agricole contribuent à rationaliser le cycle de production des cultures, le rendant plus efficace et moins consommateur de main-d'œuvre.
Cette orientation vers l'automatisation des exploitations est devenue particulièrement manifeste au nouveau millénaire, avec davantage de capitaux dirigés vers les startups agricoles et les systèmes de fermes automatisées. TechCrunch a estimé les investissements dans ces entreprises à la somme impressionnante de 1,5 milliard de dollars en 2017, soit sept fois et demie plus que dix ans auparavant. Le nombre de startups connaît également une croissance significative, avec 160 entreprises d'automatisation agricole en concurrence pour des financements, contre 31 en 2007.
La liste des techniques agricoles modernes couvre tous les aspects de la production de cultures. Certaines entreprises introduisent des logiciels permettant une gestion efficace des semences et des engrais, ainsi que le contrôle des sols et de l'irrigation, jusqu'à la prévision des rendements. D'autres startups proposent des drones utilisés non seulement à des fins de surveillance, mais aussi pour appliquer des traitements depuis les airs, tels que des engrais, pesticides, herbicides, etc. D'autres encore conçoivent et utilisent des équipements agricoles automatisés avec une large gamme d'applications – des tarières à grain, moissonneuses-batteuses et tracteurs automatisés aux robots cueilleurs de fruits.
Aussi séduisantes que soient ces perspectives, les agriculteurs savent que l'agriculture automatisée ne commence pas par les machines modernes, mais par l'intelligence et l'observation, c'est-à-dire la collecte de données.
L'Internet des objets : laissez les machines travailler pour vous
Des capteurs fournissent des informations précises sur l'état de votre exploitation. Par exemple, des capteurs distants fabriqués par CropX sont placés partout dans le champ pour avertir les agriculteurs d'un état insuffisant du sol, comme un manque d'humidité. Toutefois, l'automatisation en agriculture rend le retour immédiat de l'agriculteur superflu, car les systèmes agricoles automatisés intègrent d'autres dispositifs connectés aux capteurs et instruments de mesure pour réagir aux données reçues selon des étapes et procédures prédéfinies. Ainsi, le système d'irrigation se met en marche et achemine l'eau quand et où elle est la plus nécessaire.
Cette technologie agricole moderne s'appelle l'Internet des objets (IoT) et n'exige pas la présence humaine pour piloter divers processus agricoles. À la place, capteurs, instruments et machines fonctionnent de manière autonome et sont reliés entre eux via le réseau cellulaire, l'Internet mobile, le Bluetooth ou tout autre type de connexion sans fil. L'application de l'IoT dans une exploitation automatisée optimise l'apport des ressources et maximise l'efficacité de l'agriculture de précision, ce qui se traduit par des rendements plus élevés et des cultures de meilleure qualité.
Les équipements agricoles automatisés connectés via Internet devraient afficher une croissance de 20 % au cours des prochaines années, grâce à leur potentiel d'utilisation à chaque étape de la chaîne de valeur agricole.
Applications agricoles de l'IoT
Gérer une exploitation est une activité complexe qui comprend des dizaines d'opérations, dont la mise en œuvre dépend de nombreux facteurs. Ces facteurs influencent les décisions des agriculteurs quant au choix et à l'application des semences, des engrais, des pesticides, et comprennent des informations sur les conditions météorologiques, les précipitations attendues, la température de l'air et du sol, etc. Ces données sont fournies par des capteurs qui déclenchent des algorithmes logiciels destinés à optimiser les processus agricoles correspondants dans les exploitations automatisées.
Un autre domaine potentiel d'application de l'IoT agricole concerne le suivi et la gestion des ressources. En utilisant des logiciels adaptés, les agriculteurs peuvent enregistrer toutes les interventions au champ et assurer le suivi de ces ressources jusqu'aux lieux de stockage et aux élévateurs. À la suite de cette optimisation, les fabricants de produits alimentaires et de boissons peuvent exceller dans la création de valeur marketing pour leurs entreprises.
Les technologies agricoles modernes profitent grandement de l'utilisation de l'IoT pour la sécurité des stockages. Par exemple, équiper les silos et élévateurs de capteurs d'OPI Systems permet de surveiller les conditions à l'intérieur et d'avertir en cas de chaleur ou d'humidité excessives susceptibles de nuire aux grains stockés, ou d'envoyer des alertes si un incendie est imminent.
L'automatisation en agriculture ne se limite pas à l'introduction de technologies de pointe. Elle englobe la modernisation des outils et machines agricoles conventionnels et l'adoption de solutions modernes.
Machinerie agricole moderne
Une exploitation automatisée vise à réduire au minimum l'élément humain, ce qui suppose l'utilisation de machines et de robots autonomes. Ce qui freine l'introduction à grande échelle de tels équipements agricoles modernes, c'est leur coût élevé et leur disponibilité commerciale limitée. Néanmoins, la tendance actuelle à la mécanisation pousse de nombreux fabricants à développer des machines d'automatisation agricole fiables et économiques.
À quoi ressemble, pour la plupart d'entre nous, une machinerie agricole automatisée moderne ? Probablement l'image d'un tracteur, d'une moissonneuse-batteuse ou d'une tarière motorisée qui effectue tout le travail seule, sans intervention humaine. Partageant cette vision, de nombreuses entreprises tentent de la concrétiser en développant leurs nouveaux modèles avec un recours accru aux fonctions autonomes. Par exemple, les tracteurs modernes de John Deere disposent de fonctions entièrement automatisées de guidage en ligne et de réglage de profondeur.
D'autres grands fabricants de tracteurs suivent des voies similaires, cherchant à concevoir des machines télécommandées et préprogrammées permettant à leurs utilisateurs de réduire les coûts de main-d'œuvre et d'intrants. Certains de leurs projets ont déjà abouti. DOT Technology Corp a produit un semoir diesel capable de semer un champ entier sans intervention humaine en suivant des itinéraires prédéfinis. Rowbot a conçu une machine agricole moderne capable d'épandre de l'azote entre les rangs de maïs et de semer des cultures de couverture avant la récolte du maïs mûr en fin de saison. Pour couronner ces initiatives diverses d'automatisation agricole, le projet Hands-Free Hectare a été lancé au Royaume-Uni, où des machines agricoles entièrement autonomes ont planté, entretenu et récolté un hectare d'orge sans qu'aucun humain ne mette le pied dans le champ.
Après avoir rendu la ferme de blé automatisée plausible à très court terme, les fabricants élaborent des plans ambitieux dans d'autres domaines agricoles, y compris ceux traditionnellement jugés difficiles à automatiser. L'horticulture en est un exemple, où la récolte des fruits et légumes est une opération délicate, car elle doit éviter à la fois d'abîmer les cultures fragiles et d'endommager les plantes. Les premières tentatives dans ce domaine ont été menées par Abundant Robotics et Energid, qui ont construit des robots pour cueillir respectivement des pommes et des oranges. Il ne s'agit encore que d'échantillons pilotes, qui doivent être développés en modèles viables, aptes à être utilisés dans les conditions réelles des vergers.
Agriculture aérienne
Les machines modernes en agriculture ne se limitent pas aux engins terrestres comme les tracteurs ou les tarières à grain. Certaines surveillent les cultures depuis les airs, fournissent des informations sur leur état, identifient les zones problématiques, pulvérisent des produits ou soufflent même l'eau des cerisiers prêts à être récoltés pour éviter que les fruits n'éclatent après de fortes pluies. L'utilisation de drones est particulièrement bénéfique dans des conditions d'espacement serré des rangs, qui peuvent être aggravées par l'implantation des cultures en coteaux. C'est le cas dans les vignobles de Napa, où l'application de fongicides est particulièrement éprouvante. Plutôt que de contraindre les ouvriers agricoles à porter de lourds pulvérisateurs sur le dos, la tâche a été confiée à un hélicoptère télépiloté de Yamaha Precision Agriculture, ce qui a considérablement simplifié la procédure et épargné aux humains un travail littéralement éreintant pour le dos.
Conclusion
Avec l'introduction de l'automatisation, l'agriculture devient de plus en plus conviviale, les agriculteurs passant moins de temps aux champs et davantage devant des ordinateurs pour analyser les données et diagnostiquer les problèmes. Pour l'heure, les exploitations entièrement automatiques restent un rêve convoité, mais le développement rapide et la sophistication des machines agricoles ouvrent la voie à l'essor de l'agriculture automatisée comme tendance dominante de l'économie moderne.