La ferme Rivendale dans une banlieue de Pittsburgh sert de laboratoire pour appliquer la technologie aux petites fermes.
Chacune de ces machines de traite automatique coûte 200 000 $.Environ 150 vaches de
race Jersey qui paissent dans la région vallonnée de
Rivendale Farm, située à Bulger, à 40 km de Pittsburgh, portent des colliers qui ressemblent à des bracelets de fitness fitbit - ils suivent leurs mouvements, leurs habitudes alimentaires et leur processus de mastication. Et ce ne sont pas les gens qui les traitent, mais les plantes robotisées.
La serre voisine, couvrant une superficie d'environ 10 acres, où poussent les ingrédients des futures salades telles que le chou frisé, la roquette et les jeunes carottes, est entièrement automatisée. Des capteurs et des écrans métalliques rétractables contrôlent la température, l'humidité et la quantité de lumière solaire pénétrant à l'intérieur. Et bientôt, de petits robots mobiles peuvent apparaître à la ferme, qui inspecteront 3 hectares, semés de légumes poussant en plein air, et trouveront parmi eux des plantes et des mauvaises herbes malades.
Aux États-Unis, l'agriculture devient de plus en plus high-tech. Des moissonneuses-batteuses, des drones, des photos satellite, des capteurs de sol et des superordinateurs orientés GPS aident à cultiver des aliments pour le pays. Cependant, ces technologies sont principalement développées pour les grandes exploitations dont les champs s'étendent à perte de vue.
La ferme Rivendale, qui vient de terminer sa première année complète d'exploitation, offre un aperçu de l'avenir des technologies qui seront abordables pour les petites fermes.
La technologie conçue pour les grandes exploitations agricoles vise à augmenter le rendement et à réduire les coûts. Dans les petites exploitations, l'efficacité est également une priorité. Mais la technologie peut également éliminer le travail dur et routinier - et de telles conditions peuvent convaincre la jeune génération de rester dans les fermes, au lieu de les vendre.
Les petites exploitations cultivent généralement des cultures spéciales dans une petite zone. L'agriculture spécialisée nécessite une approche à petite échelle, par exemple, de petits robots qui sont développés pour Rivendale par des scientifiques de l'Université Carnegie Mellon à proximité, et de l'équipement d'une gamme croissante de mouvements «d'outils lents» - un groupe d'agriculteurs et d'ingénieurs développant des outils abordables pour les petites exploitations.
Le propriétaire de la ferme de Rivendale, Thomas Tool, dit que le but de l'entreprise est de créer une «ferme de haute technologie de caractère qui fonctionne avec la technologie et offre une excellente cuisine».
Rivendale peut se permettre cette combinaison de technologie commerciale de pointe et d'expérimentation scientifique, car Tool est un milliardaire, propriétaire de nombreuses entreprises, un investisseur dans des startups de haute technologie et un ancien producteur de films. Il siège également au conseil d'administration de Carnegie Mellon. Jusqu'à présent, il a dépensé plusieurs millions de dollars pour le développement de Rivendale. Mais Thule prévoit que la ferme deviendra autonome d'ici 2020.
Le lait, les œufs et autres produits de la ferme Rivendale, répartis sur 70 hectares, sont vendus dans certains restaurants et hôtels locaux.Par conséquent, Rivendale peut mettre plus d'expériences en même temps que d'autres fermes. Mais son travail, disent les experts, fait partie d'une tendance générale lorsque les petites exploitations agricoles trouvent des moyens de cultiver des aliments et du bétail sains, en utilisant moins de combustibles fossiles, d'engrais et d'aliments transformés.
«Nous constatons une augmentation de l'utilisation des technologies et des outils modernes dans les petites exploitations agricoles, et cette approche est entièrement acceptée à la ferme Rivendale», a déclaré Jack Algier, directeur du Stone Barnes Food and Agriculture Centre, une ferme à but non lucratif à Pocantico Hills, dans les États-Unis. New York, l'un des partisans actifs de l'application d'une agriculture écologiquement durable dans les petites exploitations.
Tula a acheté ce terrain en 2015 et la construction a commencé l'année prochaine. Aujourd'hui, la diversification y règne - traire et élever des vaches, cultiver des légumes, du maïs fourrager, des poules et même des abeilles.
Avec les pâturages, Rivendale occupe 70 hectares. Les fermes américaines fusionnent progressivement depuis des décennies et, en 2017, la taille moyenne des fermes était de 179 hectares, selon les statistiques gouvernementales. Et plus de la moitié du produit issu de l'agriculture est produite par les plus grandes exploitations, dont il y en a pas mal, et qui occupent en moyenne 1 076 ha.
Le lait, les œufs et autres produits de la ferme Rivendale, répartis sur 70 hectares, sont vendus dans certains restaurants et hôtels locaux. Les produits vont également aux équipes de baseball des Pittsburgh Pirates et des Pittsburgh Steelers, dont Tool possède une partie.
Suzanne Meyer, directrice des cultures, décrit Rivendale comme une «startup» dans la mesure où la ferme a commencé avec une idée ambitieuse, avec une toile propre de la terre et dans un esprit d'expérimentation.
Un panneau d'automatisation de serre qui contrôle la température, l'humidité et la quantité de lumière.Si vous entrez dans la grange de Rivendale, vous n'y rencontrerez pas de gens - seulement des vaches, un système d'alimentation automatique et trois machines de traite robotisées.
En moyenne, les vaches Rivendale sont traites quatre fois par jour lorsqu'elles se sentent prêtes, par rapport au régime manuel traditionnel deux fois par jour. Et ici, les vaches de Jersey produisent 15% de lait de plus que la moyenne de cette race, avec plus de protéines et de matières grasses laitières, explique Christine Grady, chef d'exploitation.
"Ils mangent quand ils veulent, mentent quand ils veulent et se nourrissent quand ils veulent", a déclaré Grady. «Et les vaches heureuses donnent plus de lait et une meilleure qualité.»
Il faut une à deux semaines aux vaches pour s'habituer aux robotiques et aux incitatifs intégrés, explique Rodney Rankin, directeur des opérations de traite. Dans les stations de traite, il y a un aliment à saveur de vanille, mais les vaches ne peuvent pas constamment se nourrir de bonbons. Les capteurs et les écailles - et le poids des vaches peuvent varier jusqu'à 34 kg par jour - empêchent les vaches avec un pis vide de pénétrer.
Rodney Rankin, directeur des opérations de traite. Sans l'utilisation de la technologie, Rivendale aurait eu besoin de cinq travailleurs, et maintenant, généralement, un suffit.
Les machines à traire automatiques sont apparues il y a longtemps, mais leur technologie est constamment améliorée.Lorsque la vache entre dans la stalle, son pis est lavé avec des brosses rotatives. Les lasers dirigent les tire-lait vers chacun des quatre mamelons. En moyenne, la traite dure six minutes. Après cela, le pis de la vache est nettoyé à l'iode et à la vapeur.
Les machines à traire robotisées sont apparues il y a longtemps, mais leur technologie est constamment améliorée et nécessite encore moins d'action humaine qu'il y a quelques années.
Chacun de ces appareils coûte 200 000 $. Sans eux, un système d'alimentation automatique nécessiterait cinq ouvriers pour travailler dans la grange, et maintenant, généralement, un seul suffit, a déclaré Grady.
Les machines à traire automatiques utilisées à Rivendale sont fabriquées par la société néerlandaise Lely, un leader de l'industrie. Dans certains pays européens, jusqu'à 30% des vaches sont traites à la machine, tandis qu'aux États-Unis, cette proportion n'est que de 2%, selon Matthew Haan, expert en technologie de traite du Pennsylvania State University Agricultural Program.
Cet écart, a déclaré Haan, est largement dû au généreux soutien du gouvernement en Europe, qui maintient de meilleurs prix du lait et des salaires plus élevés pour les travailleurs qu'en Amérique. Ces facteurs encouragent les agriculteurs européens à investir dans l'automatisation.
Aux États-Unis, même les grands producteurs avec un grand nombre de vaches en Californie, où le travail était auparavant difficile, commencent déjà à essayer des machines de traite robotisées. Ceci, en particulier, est dû à une modification des politiques d'immigration, qui pourrait créer une pénurie de main-d'œuvre dans les exploitations agricoles. Mais pour l'instant, les principaux acheteurs de ces technologies sont les petites entreprises de 120 à 240 vaches, a déclaré Steve Fraid, directeur des ventes nord-américaines de Lely.
George Cantor, ingénieur en chef des systèmes au Carnegie Mellon Institute of Robotics, dirige un projet à Rivendale pour développer des «robots scouts» capables de reconnaître les plantes et les mauvaises herbes malades dans les champs de légumes, puis envoyer des notifications à un smartphone.
Son équipe a passé l'automne à travailler et à collecter des données sur le terrain, puis a déménagé au laboratoire universitaire pour l'hiver. Cantor a déclaré que pour distinguer les plantes saines des maladies et des mauvaises herbes, ils utiliseraient la vision par ordinateur et l'apprentissage automatique.
La prochaine étape consiste à se débarrasser des mauvaises herbes. Lors de la culture biologique, essayez d'éviter les pesticides. Et pour déterrer et arracher les mauvaises herbes, une opération est nécessaire pour capturer et maintenir la tige - Kantor a déclaré que cette tâche est beaucoup plus difficile et que les progrès dans ce domaine sont plus lents.
Certaines des techniques utilisées à Rivendale ressemblent plus à du hack qu'à de la haute technologie. Susanne Meyer, chef des cultures, aime beaucoup la moissonneuse, propulsée par une perceuse sans fil et un petit cultivateur électrique. tiller], que Tilly a surnommé - l'une des options pour la mise en œuvre des "outils lents".
Rivendale Farm utilise une nouvelle technologie, notamment un robot d'alimentation pour vaches.Michael McGowan, ancien senior fellow du Los Alamos Laboratory, a acheté une ferme en Oregon il y a dix ans, a commencé à y cultiver des légumes et a constaté qu'il n'y avait pas d'outils disponibles pour les petites fermes. Il a donc commencé à développer le sien, y compris Tilly, dont le modèle de base se vend 495 $, et a ouvert l'entreprise Carts and Tools à Corvallis.
Johnny's Selected Seeds, l'un des principaux distributeurs de petits équipements agricoles, a quintuplé ses activités au cours des 10 dernières années, a déclaré Adam Lemieux, chef de produit pour le département outils et fournitures.
Pour la plupart des agriculteurs qui exercent leur activité depuis longtemps, l'IA signifie «insémination artificielle» [eng. insémination artificielle], pas comme la magie numérique [intelligence artificielle]. Mais la nouvelle génération d'agriculteurs familiaux est heureuse d'accepter les assistants robotiques et les applications pour smartphone.
«Ils pensent différemment, essayant de comprendre ce que l'avenir réserve à leurs exploitations familiales et comment la technologie s'y adaptera», a déclaré Jeff Ainsley, vice-président de Red Barn Consulting, qui conseille les agriculteurs familiaux.
L'un d'eux est Scott Flory. Après avoir obtenu un diplôme en produits laitiers de Virgin Technology, Flori est retournée dans une ferme familiale à Dublin, pc. Wyoming, en 2009, avec un tas d'idées pour sa modernisation.
Depuis lors, quatre salles de traite robotisées Lely ont été installées dans la ferme, équipées de vaches avec trackers et doublé le nombre de vaches, portant à 240 têtes, sans augmenter le personnel de la ferme. La ferme reste sous la garde de la famille, elle est gérée personnellement par lui, sa femme Laura et ses parents, Dale et Janet.
«Sans ces appareils, je n'aurais pas été dans l'industrie laitière aujourd'hui», a déclaré Flory, qui a maintenant 30 ans.
Le propriétaire de Rivendale, Thulé, ne doute pas qu'un jour la technologie de pointe changera les petites fermes. Mais en regardant le travail de Rivendale l’année dernière, il a déclaré: «En conséquence, vous commencez à respecter extrêmement les agriculteurs et le fait que leur travail est dur et difficile. L'essentiel ici est de mélanger l'art et la science dans les bonnes proportions. »