L'EXPO des fruits, légumes et marchés agricoles des Grands Lacs a été un véritable régal cette année.
J'ai ressenti l'énergie autour et en moi – après un an ou deux sans conférences, je n'avais pas réalisé à quel point la compagnie d'autres producteurs et professionnels de l'agriculture me manquait. C'était vraiment bon.
Dan Brainard de la Michigan State University Horticulture a réuni certains des meilleurs et des plus brillants de notre région pour parler de contrôle des mauvaises herbes, et grâce à la magie de la technologie, nous avons également eu l'occasion d'entendre un expert de Californie. Dans cet article, je décrirai les types de base de désherbeurs robotisés, des exemples de ce dont ils sont capables et comment ils sont utilisés commercialement en Californie.
Steve Fennimore de l'Université de Californie à Davis travaille avec des producteurs qui utilisent ces robots de désherbage dans les légumes. Il a d’abord fait quelques distinctions entre les différents types de robots désherbeurs. Les premiers, les moins complexes, sont les attelages guidés par caméra (photo 1). Ceux-ci sont remorqués derrière un tracteur par l'attelage trois points et la barre d'outils est déplacée à gauche et à droite (perpendiculairement au sens de marche) par des vérins hydrauliques. Le mouvement est contrôlé par des caméras qui « voient » la récolte, gardant les outils centrés sur le rang de culture. Les désherbeurs guidés par caméra maintiennent simplement les outils de désherbage traditionnels centrés sur le rang.
Viennent ensuite, avec un niveau de complexité intermédiaire, les désherbeurs robotisés en rangée montés sur tracteur (photo 2, photo du haut). Ceux-ci sont également remorqués derrière le tracteur par l'attelage à trois points, cependant, ils n'utilisent pas d'outils de désherbage traditionnels, mais il y a une caméra pour chaque rangée et la caméra guide une pièce d'acier se déplaçant entre les plantes individuelles. Les cultivateurs robotisés en rangée montés sur tracteur nécessitent une personne pour conduire le tracteur ou le contrôler.
Le dernier type de robot de désherbage, le plus complexe, sont les robots désherbeurs autonomes (photo 3). Ces machines n'ont pas besoin de tracteur ni d'opérateur et une fois qu'une carte de champ est saisie, elles se déplacent seules dans le champ pendant des heures, de jour comme de nuit. Pour l’instant, ces désherbeurs robotisés autonomes peuvent embarquer des outils de désherbage traditionnels (balayeuses, désherbeurs à doigts, etc.) et non les lames contrôlées par caméra qui désherbent entre chaque plante.
Fennimore a mené de nombreux essais et a partagé ses données sur le temps requis pour chaque outil. Cultiver un acre de laitue coûte environ 439 $ l'acre pour désherber. Sur cette durée totale de désherbage, 68 % sont consacrés au désherbage manuel, 9 % sont destinés à la culture au tracteur et 22 % à l'application d'herbicides. Le désherbage manuel constitue le coût majeur du contrôle des mauvaises herbes.
Fennimore a identifié trois désherbeurs robotisés différents utilisés en Californie. Le Stout (photo 2) est un robot désherbeur en rang monté sur tracteur. Le Titan (photo 4) est également un robot désherbeur en rang monté sur tracteur mais il est livré avec son propre tracteur, et le Dino est un robot désherbeur autonome avec des outils traditionnels (photo 3). Fennimore a partagé les résultats des essais réalisés par lui et Richard Smith montrant ce que ces trois machines peuvent faire.
Les performances des machines étaient variables (tout comme l'agriculture). Par exemple, lors d'un essai dans un champ commercial, la machine Titan a éliminé 69 % des mauvaises herbes dans le rang et a réduit le temps de désherbage manuel de moitié environ (par rapport au travail traditionnel entre les rangs), mais dans un autre essai, elle n'a éliminé que 31 % des mauvaises herbes. dans le rang et réduit le temps de désherbage manuel d'environ 10 %.
Dans un autre essai de recherche, le travail au tracteur entre les rangées a éliminé 66 % des mauvaises herbes sur le dessus du lit et le Titan en a éliminé 91 %. Dans cet essai, le Titan a réduit le désherbage manuel d'environ la moitié par rapport au travail au tracteur entre les rangs. Dans un autre essai commercial sur le terrain, le Stout a éliminé 98 % des mauvaises herbes dans les rangs et a réduit le temps de désherbage manuel d'environ la moitié par rapport au travail au tracteur entre les rangs (bien que dans un autre passage, il ait réduit les mauvaises herbes de 52 % – encore une fois, les résultats sont variables). Le Dino était équipé de désherbeurs à doigts et a éliminé 61 % des mauvaises herbes, comparativement au travail au tracteur entre les rangs qui a éliminé 41 % des mauvaises herbes.
Fennimore a été impressionné par la capacité de ces machines à fonctionner avec précision dans des champs à forte densité de mauvaises herbes. En juillet, un champ de salades était envahi par le pourpier (photo 5). Il pensait qu'ils devaient annuler l'essai parce que l'ordinateur ne pouvait pas faire la différence entre les plants de laitue et les mauvaises herbes, mais la société Stout a pensé qu'elle pouvait le faire. Le travail au tracteur standard n'a effectivement éliminé aucune des mauvaises herbes du rang, mais le Stout a éliminé 76 % des mauvaises herbes du rang. En raison de la forte densité des mauvaises herbes, il a fallu beaucoup de temps pour traverser le champ – le travail au tracteur standard nécessitait 78 heures par acre, alors que le Stout avait besoin de 30 heures par acre. Cependant, en général, les producteurs autour de Steve ont constaté que les désherbeurs robotisés montés sur tracteur peuvent cultiver un champ de 10 acres en 8 à 10 heures.
Fennimore a déclaré qu'en tant que spécialiste de la vulgarisation, il se soucie des coûts de production ; Même si ces robots désherbeurs font des merveilles, s'ils augmentent trop les coûts de production, ils ne sont pas bons pour les producteurs.
Il a cité une étude comparant les coûts des désherbeurs robotisés à ceux du désherbage manuel de la laitue (Tourte et al., en revue). Ils estiment qu’il en coûte en moyenne 161 $ l’acre pour distribuer de la laitue. Ils ont ensuite calculé les coûts de trois types différents de désherbeurs robotisés en rangée montés sur tracteur – ils variaient entre 166 et 204 dollars par acre (y compris le tracteur, l'opérateur, le coût de la machine et l'entretien). L'utilisation de ces machines pourrait réduire les coûts de désherbage manuel à 100 $ par acre, mais les coûts globaux du contrôle des mauvaises herbes à l'aide des désherbeurs robotisés variaient entre 266 $ et 304 $ par acre.
Cela signifie que l’utilisation de désherbeurs robotisés coûte plus cher que le désherbage manuel. Alors pourquoi certains producteurs californiens adoptent-ils ces désherbeurs robotisés ?
Fennimore a fait quelques recherches et réfléchi pour comprendre pourquoi. Il a trouvé une enquête auprès des PDG leur demandant pourquoi ils souhaitent adopter la technologie (Economist, 1/16/21). Ils ont déclaré que les machines peuvent réduire les risques (moins de personnes sont blessées), être plus fiables que les employés et contribuer à rendre les coûts plus prévisibles. De plus, les herbicides affichent des rendements décroissants et moins de jeunes aspirent à devenir désherbeurs manuels.
Parce que ces désherbeurs robotisés nécessitent un investissement (un modèle Stout standard coûte 350,000 XNUMX $), certaines entreprises sous-traitent l'utilisation de la machine – un peu comme vous loueriez un pulvérisateur ou une moissonneuse sur mesure.
Pour l'instant, ces désherbeurs robotisés autonomes et ces désherbeurs robotisés en rangée montés sur tracteur sont concentrés dans les plus grandes zones de production de légumes de notre pays, en Californie du Sud et en Arizona. Mais j'ai parlé avec le PDG de Stout, Brent Shedd, et il m'a dit qu'ils avaient des machines en Floride et en Géorgie, et qu'ils étaient intéressés par le Midwest. Nous verrons donc comment ces robots désherbeurs se propagent.
— Sam Hitchcock Tilton, correspondant de VGN