La digitalisation de l’agriculture

Parmi les certitudes qui s'établissent pour l'humanité, on peut citer la mort, les changements dans les choses et la nécessité de faire des choix dans différents domaines. Depuis le début de l’humanité, avec diverses nuances, il en a été ainsi. Dans ce contexte, l’activité agricole n’échappe pas à ce sort. Beaucoup de nos ancêtres s’engageaient à produire de la nourriture et à subvenir aux besoins de leur famille. Aujourd’hui, ils ne sont plus parmi nous et, visiblement, l’agriculture qu’ils pratiquaient a également changé.

On estime que d’ici 2060, la population humaine augmentera de plus de 30 %. Durant la même période, selon les projections de l'Organisation des Nations Unies pour l'alimentation et l'agriculture (FAO), la consommation de viande, par exemple, devrait augmenter de plus de 70 % et celle de produits laitiers, de 60 %. En revanche, la superficie des terres arables n’augmentera que de 5 % et les producteurs agricoles devront faire face aux défis posés par le changement climatique et des réglementations environnementales de plus en plus strictes. Ce scénario impose à l'environnement agricole la nécessité d'augmenter l'efficacité des processus de production et l'efficacité de l'utilisation des intrants dans l'agriculture, en même temps que la productivité doit être augmentée. Selon le professeur Fábio Marin, de la Faculté d'Agriculture Luiz de Queiroz (Esalq) de l'Université de São Paulo (USP), gagner en efficacité dans l'agriculture est le seul moyen de garantir la sécurité alimentaire de la population humaine dans le futur et, tout en protégeant les écosystèmes naturels. 

La mise en œuvre et l'adoption d'innovations et de progrès technologiques dans l'agriculture ont continué de croître depuis le début du XXe siècle, lorsque l'activité est passée des charrues hippomobiles aux tracteurs mécanisés. L’avènement des biotechnologies végétales, l’utilisation d’intrants chimiques et, plus récemment, les systèmes de navigation par satellite, l’agriculture de précision et l’agriculture numérique elle-même ont transformé l’activité agricole en un environnement de plus en plus intense en matière d’utilisation de technologies et d’innovations.

Les innovations agricoles sont généralement appliquées à l'aide de quatre domaines de connaissances différents, à savoir la biologie, la chimie, la mécanique et la gestion (Evenson, 1974). Cependant, un nouveau domaine de connaissances se consolide de jour en jour, celui des technologies de l’information et de la communication (TIC). Dans le passé, la télévision et la radio étaient les principales technologies de transmission électronique utilisées et Internet est devenu un nouveau canal au cours des deux dernières décennies. Dans un passé récent, les quelques téléphones portables qui existaient avaient des fonctionnalités limitées : ils passaient essentiellement des appels téléphoniques, stockaient des carnets de contacts et envoyaient des messages texte. Plus récemment, les technologies de l’information et de la communication incluent des applications informatiques et des outils de communication, tels que les réseaux sociaux, les référentiels d’informations numériques (en ligne ou hors ligne) et les vidéos et photographies numériques, ainsi que les téléphones portables.

Dans les secteurs de l’industrie et des services, l’application des outils numériques est une réalité consolidée avec de nouvelles évolutions quotidiennes. Il est admis que le secteur agricole est encore à la traîne par rapport aux autres segments économiques en termes de capacité à collecter, synthétiser et exprimer des données comme solutions aux problèmes (Jackson, 2016 ; Satariano et Bjerga, 2016). Historiquement, les dimensions géographiques, climatiques et économiques ont limité la capacité de prise de décision des dirigeants de l’agro-industrie. Même si les managers souhaitent mesurer l’impact de leurs décisions et de leurs actions, le coût de cette mesure dépasse généralement les avantages de cette mesure. Les innovations, qui s’inscrivent dans une perspective plus large des technologies de l’information et de la communication, offrent désormais le potentiel de modifier fondamentalement l’équilibre coûts-avantages et, ce faisant, de promouvoir le potentiel de création de valeur dans l’agro-industrie.

Besoins et défis

Les technologies de l'information et de la communication (TIC) sont déjà présentes dans l'agriculture et, progressivement, les logiciels deviendront aussi essentiels dans ce secteur que dans le domaine financier, le commerce et d'innombrables segments de l'industrie. Des éléments tels que l’agriculture de précision, les images satellite, les drones, les capteurs connectés, la télémétrie des machines et les systèmes basés sur le Web passeront du statut supplémentaire à celui des éléments de base et du quotidien.

Dans ce contexte numérique, la connectivité est essentielle. La diffusion, le stockage et la manipulation de l'information se font principalement par voie électronique, et le volume de données collectées augmente de façon exponentielle dans le milieu agricole, surtout si l'on considère la génération d'informations fournies par différents outils d'agriculture de précision, tels que les moniteurs de productivité, les capteurs de sols et de plantes, la cartographie par véhicules aériens sans pilote (UAV), images satellite, collecte automatique de données opérationnelles des machines agricoles (télémétrie) et informations concernant les variables météorologiques, entre autres sources d'informations. La collecte, la transmission et la manipulation de ce grand volume d’informations ont donné naissance au concept de « Ferme Connectée ».

Au Brésil, selon les données de l'IBGE (2018), en 2016, 116 millions de personnes étaient connectées à Internet. En ce qui concerne les zones rurales, le recensement agricole de 2017 indique la présence d'une connexion Internet dans 28 % des propriétés rurales (tableau 1). Lorsque l'on considère les réalités régionales, on constate une disparité marquée, qui peut être liée aux variations de densité démographique, de conditions de relief et de développement économique entre les différentes régions du pays.

En ce qui concerne le type de connexion adopté, on note une prédominance de l'internet mobile, suivi du haut débit et, dans une moindre mesure, de la connexion commutée (tableau 2). La catégorie peut influencer la qualité du signal et les vitesses atteintes, influençant ainsi l'expérience utilisateur lors de l'utilisation des outils numériques. Les données démontrent également que le principal moyen d’accès à Internet pour les producteurs ruraux est le smartphone, une condition qui conforte la voie suivie par de nombreuses AgTechs qui ont développé des applications pour téléphones mobiles.

Le développement des technologies de connectivité élargit la perspective de combler les lacunes en matière d'accès, notamment à l'internet dans les campagnes, comme, par exemple, l'internet par satellite et via des radios à plus longue portée. Dans le cas d'applications pour les appareils IoT, des technologies telles que LoRa (Long Range) et LPWAN (Low Power WideArea Network) sont également en cours de développement, qui visent à fournir la consommation de bande passante des appareils et à avoir une plus grande portée.

Outre les défis posés par l'infrastructure d'accès aux médias numériques pour étendre l'utilisation des outils agricoles numériques, il est nécessaire de souligner que le facteur humain nécessite également une préparation à l'insertion et au progrès de l'agriculture numérique. L'utilisation de ces nouvelles technologies et outils impose de nouveaux défis liés à la nécessité d'amélioration et de spécialisation de la main-d'œuvre qui travaille dans les zones rurales. En effet, dans une enquête réalisée en 2011, il a été souligné que le principal problème rencontré par les entreprises proposant des logiciels pour l'agro-industrie est le manque de préparation organisationnelle du client à recevoir la technologie (Mendes, Oliveira et Santos, 2011). Par conséquent, la formation et la qualification des producteurs ruraux et des autres acteurs du milieu agricole pour apprendre à utiliser les ressources technologiques et les techniques de gestion sont perçues comme étant non seulement nécessaires, mais également essentielles pour la diffusion de la numérisation au sein de l'agriculture, l'un des piliers. pour la modernisation de ce secteur.

Le processus de transition de l’agriculture analogique au modèle numérique implique les attentes de la nouvelle génération d’agriculteurs, qui ont des expériences de contact avec la technologie en dehors de l’agriculture, dont certains sont des « natifs du numérique ». Actuellement, un défi majeur consiste à élargir et à élargir les moyens, les processus et la formation et à démontrer, de manière simple et pratique, les avantages que les outils agricoles numériques peuvent apporter pour accroître l'efficacité et la gestion des propriétés et de l'activité agricole.

Avantages et potentiel

En bref, plus l’agriculture numérique génère de données, plus les facteurs suivants changent : la conception des produits, les préférences des clients, les stratégies commerciales ou encore les structures organisationnelles.

Les technologies numériques ont également eu un impact important en connectant les agriculteurs à leurs marchés, en réduisant les coûts de transaction, en augmentant l'efficacité et en stimulant l'innovation au sein du secteur (Deichmann, Goyal & Mishra, 2016). Face à ce flot de possibilités, il faut prêter attention, car l’accent ne doit pas être mis sur les innombrables technologies, mais sur leur application pour faciliter la gestion et les décisions de gestion qui augmentent la productivité et la rentabilité des entreprises.

L'agriculture numérique comprend l'utilisation intensive de divers outils informatiques, appliqués à la gestion technique, organisationnelle et économique des propriétés agricoles, pour aider les producteurs ruraux dans la prise de décision. Cette nouvelle agriculture répond à un grand défi, étant donné que les producteurs ruraux doivent constamment prendre des décisions, et que la digitalisation de l’activité agricole peut apporter des solutions et des décisions basées sur des informations collectées à partir de sources multiples, et pas seulement fournir des « données ».

Dans ce voyage vers la révolution numérique entre ce qui est disponible aujourd'hui et la vision future d'une culture ou d'une ferme connectée avec des décisions entièrement soutenues par la technologie, les producteurs doivent mesurer leurs pas. Il n’est pas recommandé de prendre du retard dans l’adoption des nouvelles technologies qui viennent vous aider. Cependant, vous devez évaluer soigneusement ce que chaque technologie disponible peut déjà apporter en termes de résultats par rapport à son coût. Il est donc important de se rappeler qu’il n’existe pas de solutions « miracles » et que les résultats d’une bonne gestion ne s’observent pas toujours lors d’une seule récolte agricole. Certaines technologies sont là pour rester, d’autres devront encore mûrir, et ce sera le producteur qui se séparera les unes des autres, en évaluant les résultats des prochaines récoltes. En fait, la technologie ne remplace pas les connaissances agronomiques, mais c'est un autre outil qui peut aider les producteurs à travailler avec un maximum de précision et d'assurance dans leur activité. Les plus grands défis, outre l’organisation et la manipulation du grand volume de données fournies par les outils agricoles numériques, sont l’intégration des informations et la conception des pratiques de gestion agricole et de gestion foncière rurale.

Les progrès de l’agriculture numérique pourraient, compte tenu du potentiel de ses outils, représenter la phase la plus transformatrice et la plus perturbatrice de l’agriculture des dix mille dernières années, depuis que l’homme a changé sa condition de nomade et de collectionneur/chasseur à celui de producteur de nourriture et d’éleveur d’animaux. Il est urgent de constater que le producteur rural d'aujourd'hui, à moyen et long terme, ne restera dans cette condition que s'il continue à changer. Ainsi, la constance dépend du changement. L’agriculture numérique a le potentiel non seulement de changer la manière dont les agents exercent leurs activités, mais elle a également le potentiel de transformer fondamentalement la chaîne de valeur agro-industrielle dans son ensemble.

Concepts et éléments de l'agriculture numérique

La connectivité et l’immersion technologique offertes par les smartphones en milieu urbain gagnent de plus en plus de terrain en milieu rural. La tendance dans le secteur agricole est de se concentrer sur la triade : technologies, capacité à gérer pleinement les données liées à la production et durabilité, dans un contexte de fourniture de nourriture à une population croissante.

L'agriculture numérique fait référence à l'utilisation d'Internet, des logiciels et à la conjonction de l'agriculture de précision (AP), de « l'Internet des objets » (IoT – Internet of Things) et des technologies de l'information et de la communication (TIC). Associée à ces trois segments, émerge une approche liée aux nouveaux outils capables de capturer, traiter, analyser et synthétiser un grand volume de données aux caractéristiques différentes, le « Big Data », la disponibilité croissante des technologies numériques étant à la base de cette nouvelle phase. de l'agriculture.

Ce qui distingue l'Agriculture Numérique ou Agriculture 4.0 (une allusion au terme Industrie 4.0, qui traite de l'utilisation de concepts similaires dans l'environnement industriel) des autres moments de l'évolution technologique, ce sont les fournisseurs de solutions qui s'orientent vers le secteur agricole. Ce qu'on appelle les startups, un type d'entreprise, généralement basé sur la technologie, qui vise à développer un modèle commercial évolutif et reproductible, axé sur un produit, un service, un processus ou une plate-forme pour résoudre des défis.

Les startups axées sur l’agroalimentaire sont appelées AgTechs et utilisent des technologies pour développer des solutions, telles que des applications et des systèmes d’organisation des opérations agricoles et de gestion d’entreprise, notamment le suivi des cultures, le suivi des animaux et l’aide à la décision, pour ne citer que quelques exemples. En fait, les startups liées à l’agroalimentaire constituent déjà le deuxième marché du secteur, juste derrière le secteur financier. Des enquêtes récentes réalisées en 2018 indiquent l'existence de plus de 500 de ces entreprises au Brésil, avec une croissance de près de 70 % par an, ce qui souligne l'importance de générer de nouvelles technologies et leur applicabilité dans le secteur de la production primaire. Tous ces termes peuvent encore paraître éloignés du monde agricole, mais ce n’est qu’une indication que le mouvement numérique ne fait que commencer et que de nombreuses opportunités de développement et d’application sont ouvertes. Comme tout nouveau développement, il y a aussi des défis à relever pour adopter pleinement les solutions numériques dans l’agro-industrie.

Chronologie

Décennie des 1960

Développement des premiers hybrides de maïs double.

Début du recours à la mécanisation de manière plus large.

Utilisation d'engrais et de correcteurs d'acidité des sols.

Décennie des 1970

Mise en œuvre des premières cultures en plantation directe.

Une plus grande diffusion de l'utilisation d'engrais chimiques.

Des avancées significatives en matière d’amélioration génétique.

Décennie des 1980

Diffusion du système de plantation directe.

Utilisation de pesticides pour lutter contre les mauvaises herbes.

Décennie des 1990

Hybrides de maïs triples et simples.

Génotypes de soja adaptés aux régions de basses latitudes.

Des machines avec une plus grande efficacité et précision.

Début de la diffusion de l'agriculture de précision dans le monde (moniteurs de récoltes, utilisation civile des systèmes de navigation par satellite, premières sociétés fournissant des services AP, barre lumineuse).

Décennie des 2000

Machines à haute efficacité et précision.

Diffusion accrue de l’agriculture de précision au Brésil.

Diffusion de l'usage des capteurs en agriculture.

Développement industriel de machines et d'outils plus précis adaptés à l'application de doses variables d'engrais et de correctifs, émergence du pilote automatique.

Mise en culture commerciale des premiers cultivars transgéniques au Brésil.

Décennie des 2010

Télémétrie, relevé et transmission automatique de données, Internet des objets.

Applications accessibles via smartphones ou tablettes.

Obtenir et manipuler de grands volumes d’informations (Big Data).

Robotique appliquée à l'agriculture.

Véhicules aériens sans pilote dans l'agriculture.

Agriculture numérique.

*Par Carlos Alberto Oliveira, d'Escoop et Seapi/RS, Christian Brèdemeier, André Luis Vian e Antonio Domingos Padula, de l'UFRGS