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Comment le guidage automatisé a changé l'agriculture

Tout ce que la NASA voulait, c'était un casque spatial qui ne se rayait pas avant d'avoir autorisé la technologie qui a engendré les lunettes anti-rayures d'aujourd'hui. Idem pour sa technologie de surveillance des signes vitaux des astronautes qui a permis de créer des pompes à insuline. Pendant ce temps, les polymères utilisés par la NASA dans les combinaisons des astronautes constituent les uniformes de pompiers ignifuges d'aujourd'hui.

Scott McPheeters a suivi un itinéraire similaire lorsqu'il a utilisé un système de guidage Outback S en 2001 pour marquer les coordonnées latitudinales et longitudinales des tuyaux d'irrigation enterrés et des colonnes montantes. Il l'a également utilisé pour mesurer la bordure d'une unité d'irrigation à pivot central qu'il développait.

"À l'époque, ce n'était pas tant une orientation qu'un simple positionnement, " dit le Göteborg, Nebraska, agriculteur. "Il n'a rien fait d'autre que vous dire où vous étiez."

Toujours, McPheeters pensait que le concept avait beaucoup plus de potentiel (semblable aux produits dérivés de la NASA compilés par la société de médias 24/7 Tempo). Il envisageait un jour d'améliorer l'efficacité de la pulvérisation. Il avait utilisé les capacités de positionnement de l'Outback pour pulvériser les cultures la nuit et revenir au même endroit où il s'était arrêté la veille.

Il en va de même pour la plantation. Il se souvient d'un petit producteur de céréales du Montana discutant de la façon dont le tranchage de 10 % se chevauchait avec un semoir de 60 pieds payé pour un système de guidage automatisé en quelques années.

"À l'époque, Je ne pensais pas que nous avions beaucoup de chevauchements ou de sauts indésirables, ", dit McPheeters. "C'était la première fois que je pensais que ces systèmes pourraient peut-être payer."

Avancer

McPheeters a ensuite installé la direction assistée EZ-Steer de Trimble dans son tracteur. « Cela a fonctionné étonnamment bien, nous garder sur le rang à la plantation, " il dit.

D'ici 2012, les fils de McPheeters, Clark et Kerry, avaient rejoint l'opération et mis en œuvre un guidage automatisé centré sur GPS avec leur père pour guider le maïs et le soja en strip-till. Le trio a commencé à varier les taux de semis en 2012 et les engrais en 2014. Associé à des cartes de rendement, L'ensemencement et la fertilisation à taux variable alimentés par un guidage automatisé permettent aux McPheeters d'appliquer avec précision les intrants là où ils sont le plus nécessaires.

« Le GPS a vraiment ouvert les choses, », déclare Kerry McPheeters. « Vous pouvez avoir un guidage GPS sans technologies comme le taux variable (ensemencement et fertilisation), mais vous ne pouvez pas avoir de technologie à taux variable sans GPS.

Vitesse lente à vitesse de déformation

Le parcours des McPheeters a caractérisé l'adoption du guidage automatisé, dit Gary Esselink, un chef de produit Raven Industries.

"Ces choses commencent lentement, ", dit Esselink. « Les agriculteurs ont toujours voulu savoir qui pouvait planter les rangs les plus droits. Puis, ils verraient quelques champs en ligne droite et diraient, 'Oh, il doit avoir une direction (automatisée) pour planter des rangées aussi droites.

Cela a aidé les principaux agriculteurs à adopter des conseils automatisés plus rapidement que la bière vendue à des fans de baseball assoiffés lors d'un programme double d'été torride.

"Maintenant, c'est une technologie de base pour beaucoup d'agriculteurs, " dit Ryan Hough, un chef de produit John Deere. « Si vous prenez une décision d'achat, le coût de l'orientation sera moins un facteur de discernement. C’est arrivé à un point un peu comme le régulateur de vitesse ou la climatisation dans les voitures. »

« Quand la direction automatique est sortie, ça me parait cher à l'époque, », rappelle Chad Leman, un Eurêka, Illinois, agriculteur. "Mais après l'avoir exécuté pendant une journée, vous le vouliez sur tout.

Les avantages comprennent :

Réduction du stress et de la fatigue de l'opérateur.

« La grande chose que j'ai trouvée (avec le guidage automatisé) était la réduction du stress, " dit Anthony Thilmony, une ville de la vallée, Dakota du nord, agriculteur. « Je peux courir toute la journée sans avoir à me soucier de conduire une ligne parfaitement droite. Je n'avais jamais eu cette capacité auparavant.

Précision accrue. « Il s'assure que les chevauchements n'endommagent pas les cultures, même si un herbicide résiduel de prélevée est appliqué, ", dit Esselink. « Cela aide également à éviter les trous où les mauvaises herbes vont pousser. Des applicateurs commerciaux m'ont dit que cela rend leurs mauvais conducteurs moyens et les bons conducteurs encore meilleurs.

Le guidage automatisé permet également aux agriculteurs de détecter rapidement les dysfonctionnements du semoir et du pulvérisateur.

« Si je dois baisser les yeux sur le capot d'un tracteur pour le conduire, Je fais moins attention aux capteurs qui amènent des informations dans la cabine, " dit Bryce Baker, responsable marketing intégré chez Precision Planting. « Je pourrais passer à côté d'un problème de contact avec le sol (semence-sol) ou d'une buse de rangée bouchée parce que je dirige au lieu de regarder les moniteurs de la cabine. De ce point de vue, cela (guidage automatisé) est absolument payant.

Efficacité améliorée. Le guidage automatisé permet aux agriculteurs et aux applicateurs de couvrir plus d'acres en une journée, dit Esselink. C'est crucial, compte tenu notamment du resserrement croissant des fenêtres météorologiques. Jerry Hatfield, directeur du Laboratoire national USDA-ARS pour l'agriculture et l'environnement à Ames, Iowa, ont examiné les précipitations printanières du centre de l'Iowa sur deux périodes. Les jours ouvrables sur le terrain d'avril à la mi-mai ont diminué de 3,5 jours de 1995 à 2010 par rapport à une période de 1979 à 1994.

"L'agriculture est devenue combien d'acres pouvez-vous couvrir en une journée, ", dit Esselink.

En chiffres

Analyse de l'ensemble de l'exploitation menée par Jordan Murphy Shockley et Carl Dillon, économistes agricoles de l'Université du Kentucky (U of K), et Timothy Stombaugh, un ingénieur de l'U de K ag, a découvert que la navigation à guidage automatique pour un céréaliculteur du Kentucky a augmenté les rendements nets jusqu'à 3,35 $ l'acre. Les chercheurs de l'U de K ont également découvert que la technologie pouvait réduire le risque de production. Shockley ajoute que les gains économiques seraient encore plus élevés aujourd'hui, compte tenu de la baisse des coûts de la technologie.

« Mon point de vue personnel est que plus l'outil est petit, plus le retour sur investissement est important avec des conseils, " dit Duane Kiess, un partenaire de Nidlinger Farms, Décatur, Indiana. « Lorsque le chevauchement est de 1 pied à chaque trajet avec un ripper de 15 pieds par rapport à un outil de 60 pieds, vous faites quatre fois plus de passes. Un chevauchement de 1 pied sur chaque passe s'additionne.

Transitions

Le guidage automatisé a également amorcé une transition dans les planteurs, semoirs, et les outils de travail du sol pour être plus spécifiques au site, dit Léo Bose, Chef de produit AFS chez Case IH. Les technologies qui ont déclenché le guidage automatisé sont les suivantes.

Contrôle des tronçons. Cela a permis aux agriculteurs d'éteindre les planteurs et les pulvérisateurs par sections. En supprimant les chevauchements et les sauts, les agriculteurs ont économisé de l'argent sur les intrants, dit Bose.

Le contrôle de section a également permis d'économiser du travail. « Nous n'avons pas besoin de sortir de la cabine pour fermer les rangées comme avant, », dit Léman.

Ce n'est pas tout le ciel bleu et manger des cacahuètes, bien que. Le contrôle de section est difficile à installer sur des équipements plus anciens, dit Thilmony.

Toujours, le contrôle de section a un argument économique puissant. Une analyse de l'ensemble de la ferme menée en 2011 par Shockley et Dillon de l'U de K, et Scott Shearer, un ingénieur agronome de l'Ohio State University, ont constaté que le contrôle automatisé des sections augmentait les rendements nets dans tous les scénarios d'étude, jusqu'au rendement net le plus élevé de 88,92 $ l'acre. Shockley ajoute que les gains économiques seraient même plus élevés en 2019 en raison de la baisse des coûts technologiques.

« Nous ne faisons pas qu'économiser de l'argent ; nous aidons également l'environnement en évitant de doubler ou de surfertiliser les champs, », ajoute Thilmony.

Technologie à taux variable. « Cela a permis de créer des zones qui ont permis aux agronomes de rédiger des prescriptions pour les semences et les engrais, ", dit Bose.

La technologie à taux variable avait toujours intrigué les McPheeter. « Il y avait des agriculteurs qui avaient le commutateur à double taux où ils pouvaient l'augmenter ou le baisser manuellement lorsqu'ils entrait et sortaient des coins de pivot des terres arides sur un sol irrigué, », déclare Scott McPheeters.

L'automatisation a changé cela pour le mieux, en particulier les fonctions de coupure de rang, dit Kiess. « C'est là que les économies de semences résultent, " il dit. « Nous ne nous chevauchons plus. » La technologie à taux variable augmente également les taux de semis sur les sols productifs et les tranche sur les sols moins productifs, dit Kiess.

La fertilisation à taux variable a également fonctionné pour les McPheeter.

« L'une des choses les plus décevantes que j'ai entendues au début, c'est que nous n'allions pas pouvoir acheter moins d'engrais, », déclare Scott McPheeters. "Je me demandais, « Pourquoi faisons-nous cela alors ? » Cependant, nous sommes devenus plus efficaces, et écologiquement parlant, C'est ce qu'il faut faire. Vous ne voulez pas mettre d'engrais pour le maïs de 200 boisseaux lorsque votre potentiel est de 150. De la même manière, si votre potentiel de rendement est de 250 boisseaux, pourquoi fertilisez-vous pour seulement 200 ? »

Défis liés aux signaux

Connectivité, bien que, a été un défi pour le guidage automatisé.

« Vous entendez toujours des cas où les producteurs sont essentiellement en panne parce qu'ils perdent un signal GPS, ", dit Boulanger. "En général, bien que, comme la technologie a changé, c'est assez fiable.

Plus de planteurs sont maintenant commandés sans marqueurs de planteur, il ajoute.

"C'est assez parlant, ", dit Boulanger. « Si vous plantez sans marqueur, vous serez sûr que le signal ne sera pas coupé avant un jour.

Deux facteurs ont contribué à la connectivité, dit Clark McPheeters. Les récepteurs captent désormais plus de satellites GPS, et plus de satellites existent maintenant. « Là où nous captions auparavant quatre ou cinq satellites, nous en tirons maintenant 14 ou 15, " il dit.

Et après

Initialement, les tracteurs et autres outils devaient être modernisés pour un guidage automatisé. Aujourd'hui, presque tous les gros tracteurs allant de 200 ch. et plus sont prêts pour le guidage automatique en usine, dit Boulanger.

Hough voit l'utilisation du guidage automatisé augmenter parmi les outils plus anciens. « Tout le monde pourra trouver cette opportunité, surtout sur le marché de l'occasion, " il dit.

Esselink voit la précision augmenter, en particulier avec les systèmes satellites basés sur RTK (cinématiques en temps réel) qui ont une précision inférieure au pouce.

"Quand j'étais petit. j'ai regardé Star Trek à la télé, " il dit. « Je verrais toutes leurs différentes technologies, et ils avaient ces petits appareils portables qu'ils utilisaient pour communiquer. Nous avons dépassé cela avec ce que nous pouvons maintenant offrir. »

Les agriculteurs ont eu le choix entre deux formulaires de guidage automatisé :passif ou actif. Chacun a ses avantages et ses inconvénients, dit Léo Bose, Responsable marketing Case IH AFS.

Les deux nécessitent des récepteurs GPS sur le tracteur et l'outil. Au-delà, cette, bien que, il y a des différences.

Sous guidage passif, le système règle le tracteur pour qu'il reste sur la trajectoire de guidage souhaitée lorsqu'il commence à dériver. Ceci est avantageux lorsqu'un mouvement de tirage latéral important existe, comme lorsqu'un outil est sur une pente, dit Bose.

Pendant ce temps, le guidage actif maintient la direction, le rendant idéal pour des opérations précises comme le strip-till. « Si vous êtes sur des rangées de 30 pouces, il restera sur des rangées de 30 pouces en calculant où se trouvent le tracteur et l'outil, " il dit.

Étant donné que le guidage passif n'a besoin que de deux récepteurs sur l'outil, il coûte moins cher que les systèmes de guidage actifs qui nécessitent un deuxième système de guidage automatique. Bose dit que les prix d'entrée de gamme sont de 6 $, 000 à 7 $, 000, avec des systèmes de guidage actifs coûtant environ deux fois plus cher.

Clark McPheeters est enthousiasmé par la technologie que le guidage automatisé a lancée. Le Göteborg, Nebraska, L'agriculteur cite le contrôle de profondeur variable et de meilleurs systèmes de fermeture des tranchées de semences comme les prochaines étapes qui s'appuient sur le guidage automatisé et la technologie ultérieure à taux variable.

Le printemps dernier, McPheeters, son frère, Kerry, et son père, Scott, équiper leur planteur de l'accessoire SmartFirmer de Precision Planting qui mesure la température du sol dans le sillon, humidité, et les résidus affichés sur son moniteur 20/20 en cabine. En mesurant la matière organique du sol, Les responsables de Precision Planting affirment que SmartFirmer permet à l'agriculteur de modifier les hybrides et le taux de semis et d'engrais en fonction de la matière organique.

Clark McPheeters affirme que des technologies telles que SmartFirmer ont le potentiel de faire varier les taux de semis encore plus que les technologies à taux variables actuelles.

« Nous avons des endroits dans certains de nos champs qui sont des veines d'anciens canaux fluviaux dans lesquels la production (capacité) diffère considérablement d'une zone à une distance de 10 pieds, ", dit McPheeters. « Le SmartFirmer et nos cartes de rendement ont le potentiel de tirer parti de ce type de microvariabilité. »

Il ajoute que de meilleures technologies de profondeur de semis et de fermeture des tranchées l'intéressent également. « C'est toujours un défi pour le maïs et le soja de les planter à la bonne profondeur, " il dit.

« Toutes ces technologies s'empilent les unes sur les autres, ", dit McPheeters. « En utilisant ces technologies, nous nous sentons à l'aise de passer à l'étape suivante plutôt que d'essayer de faire tout un tas de technologies d'un seul coup. »

Les entraînements électriques des planteuses s'appuieront sur le guidage automatisé et la technologie à taux variable, prédit Ryan Hough, Chef de produit John Deere. Les entraînements électriques éliminent l'hydraulique, chaîne, et les entraînements au sol sur les planteurs. et gagner en efficacité, il dit.

"C'est une chose de changer les populations, mais un autre pour placer rapidement et avec plus de précision les graines dans le sol, ", dit Hough.

Les entraînements électriques combinés au système de distribution de semences BrushBelt peuvent également permettre aux planteurs de voyager plus rapidement, il dit.

"Vous avez peut-être planté à 4,5, peut-être 5 mph pour obtenir le placement de graines le plus précis. Avec un entraînement électrique, vous pourrez peut-être planter à 6, 7, ou 8 mph, ", dit Hough.

Niveaux de précision dans le guidage automatisé

Système d'augmentation de zone étendue
(WAAS) :
Niveau de précision de 6 à 12 pouces

OmniSTAR : Niveau de précision de 2 à 5 pouces

RTK : Niveau de précision de 1 pouce ou moins


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