Comment la génétique avancée et les technologies de pointe transforment la productivité, la durabilité et le bien-être animal dans l’industrie laitière
Introduction : La transformation de l’élevage laitier
L’élevage laitier, tel qu’il est pratiqué depuis des siècles, fait face à de nombreux défis traditionnels. L’un des plus pressants est la pénurie de main-d’œuvre qualifiée, car les jeunes générations sont de moins en moins attirées par les carrières agricoles. À cela s’ajoutent des problèmes de productivité, où la capacité à produire du lait de manière efficace et rentable est entravée par des contraintes liées à la santé des troupeaux, l’alimentation, et la gestion des ressources.
Enfin, la durabilité est une question cruciale dans un contexte où les consommateurs et les gouvernements exigent de plus en plus que l’élevage réduise son empreinte écologique, en particulier les émissions de méthane et l’utilisation de l’eau.
C’est dans ce contexte que les innovations en matière d’élevage et de technologie deviennent essentielles pour révolutionner l’industrie laitière. L’amélioration génétique des troupeaux, combinée à des technologies avancées comme l’intelligence artificielle (IA), la robotique et l’Internet des objets (IoT), permet aux éleveurs d’optimiser la gestion des troupeaux, d’augmenter la productivité, tout en réduisant les impacts environnementaux.
Le but de cet article est d’explorer comment ces avancées technologiques et génétiques transforment l’avenir de l’élevage laitier, en offrant des solutions à long terme pour une production plus efficace, durable et respectueuse du bien-être animal.
1. Le rôle de la génétique dans l’amélioration des troupeaux laitiers
L’amélioration génétique est un levier puissant dans l’optimisation des troupeaux laitiers. Cela consiste à sélectionner des traits spécifiques – comme une meilleure production de lait, la résistance aux maladies, ou encore une plus grande tolérance aux conditions climatiques extrêmes – pour obtenir des performances accrues.
La sélection génomique est l’une des percées les plus importantes dans ce domaine. Grâce à l’utilisation de marqueurs ADN, les éleveurs peuvent identifier les meilleurs reproducteurs bien plus rapidement que par les méthodes traditionnelles, ce qui réduit les cycles de reproduction de plusieurs années. Par exemple, les programmes de sélection génomique aux États-Unis et en Europe ont permis d’augmenter les rendements laitiers de plus de 10% en moins d’une décennie.
Un autre aspect prometteur est l’utilisation de la technologie CRISPR pour l’édition génétique. Cette technologie permet de modifier précisément certains gènes afin d’améliorer des traits comme la résistance aux maladies ou la tolérance à la chaleur. Dans des pays comme le Brésil, où les conditions climatiques peuvent être extrêmes, l’édition génétique pourrait permettre d’élever des races laitières plus résistantes à la chaleur, tout en maintenant des niveaux élevés de productivité.
2. L’agriculture de précision : Gestion des exploitations laitières à l’aide des données
L’agriculture de précision repose sur l’utilisation de données en temps réel, collectées grâce à des capteurs et à l’Internet des objets (IoT), pour surveiller et gérer les activités agricoles avec une précision sans précédent.
Les capteurs portables sont de plus en plus courants dans les exploitations laitières modernes. Placés sur les animaux, ils mesurent des indicateurs tels que la température corporelle, l’activité physique, et les habitudes alimentaires. Ces données permettent de détecter les maladies bien avant l’apparition de symptômes visibles, réduisant ainsi les pertes économiques liées aux maladies et améliorant le bien-être des animaux.
Les systèmes de traite automatisés (AMS), tels que les robots de traite, permettent non seulement de réduire la charge de travail des éleveurs, mais aussi de maximiser la productivité en permettant aux vaches d’être traites plusieurs fois par jour, en fonction de leurs besoins. Les études menées sur ces systèmes montrent une augmentation de 15% de la production de lait et une réduction de 30% des coûts de main-d’œuvre dans des exploitations en Europe, comme celles du réseau VikingGenetics au Danemark.
L’utilisation de drones pour surveiller les terres agricoles est une autre avancée majeure, permettant de repérer les zones de stress hydrique ou d’identification des pâturages insuffisamment irrigués, optimisant ainsi l’alimentation du bétail. En combinant ces technologies, l’agriculture de précision crée un écosystème où chaque ressource est utilisée de manière optimale, réduisant ainsi les coûts tout en augmentant les rendements.
3. L’élevage laitier durable grâce à l’innovation
Le besoin de durabilité dans l’élevage laitier
L’élevage laitier traditionnel a un impact environnemental significatif, notamment en raison des émissions de méthane, de l’utilisation intensive de l’eau, et de la dégradation des terres due au surpâturage et à la gestion inefficace des ressources. Le méthane, un puissant gaz à effet de serre, est principalement émis par les ruminants lors de la digestion, et représente une grande part des émissions agricoles mondiales.
Par ailleurs, la production laitière nécessite de grandes quantités d’eau, non seulement pour l’hydratation des animaux, mais aussi pour l’irrigation des cultures fourragères. Ces pratiques traditionnelles, associées à une gestion inadéquate des déjections animales, entraînent une pression croissante sur les écosystèmes locaux, exacerbant les dégradations des sols et la perte de biodiversité (Gerber et al., 2013).
Dans ce contexte, le passage à des pratiques plus durables n’est pas seulement souhaitable, mais essentiel pour garantir l’avenir de l’industrie laitière. Les éleveurs et les chercheurs se tournent vers les technologies et les programmes de sélection génétique pour réduire ces impacts et promouvoir un élevage plus respectueux de l’environnement.
Sélection génétique des bovins pour la résilience environnementale
L’une des avancées majeures dans la quête d’une production laitière durable est l’utilisation de la sélection génétique pour créer des troupeaux plus respectueux de l’environnement. Des programmes de sélection sont actuellement en cours pour réduire les émissions de méthane des vaches laitières, un objectif crucial dans la lutte contre le changement climatique. Ces efforts consistent à identifier et sélectionner des animaux qui produisent moins de méthane pendant la digestion sans compromettre leur production laitière.
Par exemple, la Nouvelle-Zélande mène un programme national visant à élever des vaches qui émettent moins de méthane, en utilisant des techniques de sélection basées sur l’identification génétique. Ce projet fait partie d’une stratégie plus large du pays pour réduire ses émissions agricoles et atteindre ses objectifs climatiques à long terme. Selon les résultats préliminaires, ces efforts pourraient réduire de 10 à 20 % les émissions de méthane d’ici 2050, tout en maintenant une production laitière compétitive sur le marché mondial.
Les avancées technologiques soutenant la durabilité
Les technologies jouent également un rôle clé dans l’amélioration de la durabilité des exploitations laitières. Plusieurs solutions innovantes ont vu le jour pour gérer les déjections animales de manière plus responsable, réduire les besoins en terres agricoles, et limiter l’impact environnemental global de la production laitière.
Systèmes de gestion des déjections animales
Les systèmes de gestion des déjections animales ont fait des progrès considérables grâce à des technologies qui convertissent les déjections en biogaz, une source d’énergie renouvelable. Ces systèmes réduisent non seulement les émissions de méthane issues du stockage des fumiers, mais offrent également une solution énergétique durable pour les exploitations agricoles, leur permettant de réduire leur dépendance aux énergies fossiles. En convertissant les déchets en biogaz, les fermes peuvent produire de l’électricité ou alimenter d’autres processus agricoles, bouclant ainsi le cycle de production (Montes et al., 2013).
L’agriculture verticale
Une autre innovation clé est l’agriculture verticale, qui utilise des systèmes hydroponiques pour cultiver des aliments pour animaux sur des surfaces beaucoup plus petites. Cette méthode permet de produire des aliments riches en nutriments tout au long de l’année, indépendamment des conditions climatiques et des cycles agricoles traditionnels.
En réduisant l’empreinte écologique liée à la culture de fourrages sur de vastes étendues de terre, l’agriculture verticale diminue également la consommation d’eau et réduit les émissions associées au transport des aliments. Elle constitue une solution prometteuse pour nourrir les troupeaux dans des zones urbaines ou à forte densité de population (Despommier, 2011).
Étude de cas : La ferme laitière “Floating Farm” à Rotterdam
Un exemple frappant d’une approche intégrée de l’élevage durable est la Floating Farm à Rotterdam, aux Pays-Bas. Cette ferme laitière flottante combine l’élevage urbain avec des solutions technologiques avancées pour répondre aux défis de durabilité.
En utilisant des fermes verticales pour produire l’alimentation du bétail et en intégrant des systèmes de gestion des déchets pour produire de l’énergie renouvelable, la Floating Farm est un modèle de ferme laitière circulaire et durable. L’exploitation utilise également des pratiques de sélection génétique pour améliorer la santé et la productivité des vaches, tout en minimisant leur impact environnemental.
Cette approche intégrée non seulement réduit l’empreinte écologique de la production laitière, mais sert aussi de modèle pour l’avenir de l’agriculture dans les zones urbaines où l’espace est limité et où la durabilité est essentielle pour nourrir une population croissante.
4. Automatisation et intelligence artificielle : L’avenir des opérations des fermes laitières
L’automatisation dans l’élevage laitier
L’automatisation dans les exploitations laitières a radicalement transformé la manière dont les tâches quotidiennes sont effectuées, en remplaçant des processus manuels laborieux par des technologies intelligentes et automatisées. L’une des innovations majeures dans ce domaine est l’introduction de tracteurs autonomes, qui jouent un rôle essentiel dans la distribution automatisée des aliments et l’entretien des exploitations.
Ces tracteurs autonomes, équipés de capteurs et de systèmes de guidage GPS, permettent aux agriculteurs de gérer des tâches telles que l’épandage de l’engrais et l’alimentation des animaux avec une précision accrue. Cela réduit non seulement le temps consacré à ces activités, mais permet également d’optimiser l’utilisation des ressources, minimisant ainsi le gaspillage de nourriture et d’engrais. Cette technologie permet également de réduire la dépendance à la main-d’œuvre humaine, un facteur crucial dans un secteur où la pénurie de travailleurs agricoles qualifiés est un problème croissant (Sørensen et al., 2010).
Par ailleurs, l’intelligence artificielle (IA) est de plus en plus utilisée dans la gestion des troupeaux. En analysant de vastes ensembles de données issues de capteurs, de caméras et d’autres dispositifs intelligents, l’IA peut prédire les maladies, optimiser les horaires d’alimentation et améliorer les taux de reproduction en fournissant des informations précises et opportunes.
Par exemple, des algorithmes d’IA peuvent détecter les changements subtils dans le comportement d’une vache qui pourraient indiquer une maladie imminente, permettant une intervention rapide et réduisant ainsi les pertes économiques dues à la maladie (Rutten et al., 2013).
Impact sur la main-d’œuvre et l’efficacité des exploitations
L’une des principales conséquences de l’automatisation et de l’IA dans l’élevage laitier est la réduction de la nécessité de main-d’œuvre manuelle. En remplaçant des tâches chronophages comme la traite, l’alimentation et la surveillance des troupeaux par des systèmes automatisés, les agriculteurs peuvent consacrer plus de temps à des activités à plus forte valeur ajoutée, comme la gestion stratégique et l’amélioration de la qualité des produits. De plus, les systèmes automatisés permettent une surveillance 24 heures sur 24 des fermes, garantissant ainsi un suivi constant du bien-être des animaux, même en l’absence de personnel humain.
L’optimisation des ressources grâce à l’IA et à l’automatisation se traduit également par une augmentation de la rentabilité. En réduisant les pertes dues aux maladies, en maximisant l’efficacité de l’alimentation, et en optimisant les taux de reproduction, les fermes laitières peuvent réduire leurs coûts d’exploitation tout en augmentant la productivité. En effet, les investissements initiaux dans ces technologies sont souvent amortis en quelques années grâce aux économies réalisées et à l’augmentation des rendements laitiers.
Étude de cas : Fair Oaks Farms aux États-Unis
Un exemple emblématique de l’intégration réussie de l’IA et de la robotique dans la gestion des troupeaux laitiers est celui de Fair Oaks Farms, une des plus grandes exploitations laitières des États-Unis. Cette ferme a adopté des technologies avancées pour gérer ses troupeaux, notamment l’utilisation de robots de traite et de capteurs intelligents pour surveiller la santé et le bien-être des vaches.
L’impact de ces technologies a été remarquable. Grâce à l’IA, Fair Oaks Farms a pu augmenter ses rendements laitiers de 12 % tout en réduisant considérablement ses coûts de main-d’œuvre. Les systèmes automatisés de surveillance ont également permis de détecter rapidement les signes de maladie, réduisant ainsi les pertes de production dues aux maladies et améliorant la qualité du lait produit. L’intégration de ces technologies a permis à Fair Oaks Farms de devenir un modèle de rentabilité et de durabilité dans l’industrie laitière.
5. Études de cas mondiales de fermes laitières innovantes
Nouvelle-Zélande : Intégration de la génétique et de la durabilité dans l’élevage laitier
La Nouvelle-Zélande est un leader mondial en matière d’innovation dans le secteur laitier, notamment grâce à l’intégration des technologies de sélection génétique et des pratiques agricoles durables. L’industrie laitière néo-zélandaise repose sur des principes de production à faible coût tout en optimisant les performances des troupeaux grâce à des programmes de sélection génomique. Ces programmes permettent d’améliorer des traits tels que la résistance aux maladies et l’efficacité de la conversion alimentaire, réduisant ainsi les émissions de méthane par vache.
Les efforts de la Nouvelle-Zélande pour créer des vaches à faible émission de méthane sont particulièrement remarquables. En sélectionnant des vaches moins émettrices de méthane, les agriculteurs contribuent à réduire l’impact environnemental global de la production laitière tout en augmentant la productivité.
Ce projet fait partie de la stratégie nationale du pays pour atteindre ses objectifs climatiques à long terme, tout en maintenant une production laitière compétitive sur le marché mondial (Lassen et al., 2015). Ces pratiques innovantes ont permis à la Nouvelle-Zélande de dominer les marchés mondiaux en tant que fournisseur de produits laitiers durables.
Inde : Utilisation de l’IA et de la technologie mobile pour améliorer l’élevage laitier à petite échelle
En Inde, où de nombreux éleveurs sont de petits exploitants, l’accès à la technologie est essentiel pour améliorer la qualité du lait et l’efficacité de l’élevage. La pénétration de la technologie mobile et de l’intelligence artificielle a ouvert de nouvelles perspectives pour ces agriculteurs, leur fournissant des outils abordables pour optimiser la gestion de leurs troupeaux.
Des applications mobiles permettent, par exemple, de suivre les cycles de reproduction, de surveiller la santé des animaux et d’améliorer les rendements grâce à des algorithmes qui prédisent les besoins nutritionnels des vaches en fonction de leur production de lait.
Une étude menée par la Fondation Bill & Melinda Gates a révélé que l’utilisation de technologies basées sur l’IA a permis d’améliorer la qualité du lait et d’augmenter les revenus des agriculteurs en optimisant les pratiques de gestion des troupeaux.
Cette intégration de l’IA aide à résoudre des défis critiques tels que la faible productivité des vaches et la prévalence des maladies non diagnostiquées dans les petites exploitations (Srinivasan et al., 2020). L’utilisation croissante de ces technologies contribue à transformer l’industrie laitière indienne, tout en améliorant la qualité de vie des petits agriculteurs.
États-Unis : Combiner la génétique avancée, l’IA et la robotique pour répondre à la demande mondiale
Les États-Unis sont à la pointe de l’automatisation et de l’intelligence artificielle dans le secteur laitier, en utilisant des technologies de pointe pour répondre à la demande mondiale croissante de produits laitiers. Les fermes américaines adoptent des technologies telles que des robots de traite, des systèmes de gestion des troupeaux assistés par IA, et des programmes de sélection génomique pour améliorer la productivité tout en réduisant l’impact environnemental.
Par exemple, l’utilisation de l’IA pour prédire les cycles de reproduction et optimiser les horaires d’alimentation a permis aux producteurs laitiers américains de maximiser les rendements tout en améliorant le bien-être des animaux.
Cette automatisation accrue, combinée à des pratiques de sélection génétique avancée, permet aux fermes de maintenir des niveaux élevés de productivité tout en réduisant l’empreinte écologique de la production laitière (Bewley et al., 2010). Cela positionne les États-Unis comme un acteur clé dans l’approvisionnement mondial en produits laitiers, tout en répondant aux préoccupations environnementales croissantes.
6. Défis et considérations éthiques
Défis de la mise en œuvre des nouvelles technologies
L’intégration des technologies modernes dans l’élevage laitier, bien qu’elle promette des gains significatifs en termes de productivité et de durabilité, comporte un certain nombre de défis. L’un des principaux obstacles est le coût initial élevé pour les agriculteurs, en particulier pour les petites exploitations.
Les technologies telles que les robots de traite, les capteurs de santé des animaux ou les systèmes d’intelligence artificielle nécessitent des investissements substantiels que de nombreux petits agriculteurs peuvent avoir du mal à financer. Selon une étude menée par Neethirajan et al. (2017), ces coûts représentent un frein important à l’adoption des technologies avancées, créant ainsi un fossé entre les grandes exploitations capables de s’automatiser et les petites fermes qui peinent à suivre le rythme des innovations (Neethirajan et al., 2017).
Un autre défi réside dans la formation et l’adaptation à la technologie pour les agriculteurs traditionnels. L’adoption de l’intelligence artificielle, des capteurs et des robots nécessite des compétences techniques que beaucoup d’agriculteurs n’ont pas forcément acquises.
Des programmes de formation et de soutien sont donc essentiels pour permettre à ces agriculteurs de comprendre et d’utiliser efficacement ces nouvelles technologies. Cependant, ces formations peuvent être coûteuses et prendre du temps, ce qui peut dissuader certains agriculteurs de faire le saut technologique.
Préoccupations éthiques liées à la sélection génétique et à l’IA
L’utilisation de technologies avancées, en particulier dans le domaine de la sélection génétique et de l’intelligence artificielle, soulève d’importantes questions éthiques. L’une des préoccupations les plus discutées concerne la perception publique des animaux génétiquement modifiés. Bien que la sélection génomique ne modifie pas directement l’ADN des animaux comme le ferait l’édition génétique, certaines pratiques telles que la technologie CRISPR suscitent des inquiétudes quant à l’éthique de manipuler le patrimoine génétique des animaux.
De nombreux consommateurs s’interrogent sur les conséquences à long terme de ces pratiques sur le bien-être animal, la biodiversité et la sécurité alimentaire. Une étude de Greger (2018) montre que ces préoccupations influencent la perception des produits issus de l’élevage, en particulier sur les marchés où la demande de produits biologiques et naturels est en hausse (Greger, 2018).
En parallèle, l’utilisation croissante de l’IA dans la gestion des fermes soulève des questions liées à la protection des données. Les systèmes de gestion des troupeaux basés sur l’IA collectent d’énormes quantités de données sur la santé, les habitudes alimentaires et les comportements des animaux. Bien que ces données soient utilisées pour optimiser la production et améliorer le bien-être animal, des préoccupations émergent quant à leur utilisation, leur stockage, et leur accès.
Les agriculteurs craignent que ces données ne soient exploitées à leur insu par des entreprises technologiques ou des assureurs, compromettant ainsi leur vie privée et leur indépendance. La réglementation concernant l’utilisation des données agricoles est encore en évolution, mais il est clair que des politiques de protection des données robustes seront nécessaires à mesure que ces technologies se généralisent (Bronson, 2019).
Équilibrer l’innovation et la tradition : comment intégrer les technologies modernes tout en préservant les valeurs de l’élevage laitier traditionnel
L’introduction de nouvelles technologies dans l’élevage laitier nécessite un équilibre délicat entre l’innovation et la préservation des valeurs traditionnelles. Pour de nombreux agriculteurs, l’élevage laitier n’est pas seulement une question de productivité, mais aussi de culture et de mode de vie. Les pratiques agricoles traditionnelles, qui sont souvent transmises de génération en génération, représentent des valeurs et des savoir-faire profondément ancrés dans la communauté agricole.
L’intégration des technologies modernes doit donc être réalisée de manière à respecter ces traditions tout en améliorant les résultats économiques et environnementaux. Par exemple, des technologies comme les robots de traite peuvent être vues comme une opportunité pour les jeunes générations d’agriculteurs de moderniser leurs fermes tout en respectant les méthodes de gestion du troupeau transmises par leurs parents.
Les agriculteurs peuvent tirer parti de l’agriculture de précision pour optimiser la gestion des ressources naturelles sans renoncer aux pratiques traditionnelles de soins des animaux. Ce processus nécessite toutefois un dialogue ouvert entre les innovateurs technologiques, les décideurs politiques et les communautés agricoles, afin d’intégrer les innovations de manière éthique et respectueuse des valeurs rurales (Thompson, 2018).
Conclusion : L’avenir de l’élevage laitier
En résumé, les avancées en matière de sélection génétique et les technologies de pointe, telles que l’intelligence artificielle, l’automatisation et l’agriculture de précision, transforment l’industrie laitière. Grâce à la sélection génomique, les éleveurs peuvent élever des vaches plus productives et plus résistantes aux maladies, tandis que l’introduction de technologies automatisées permet d’optimiser la gestion des fermes, réduisant ainsi la dépendance à la main-d’œuvre et améliorant la productivité.
La vision pour la prochaine décennie est celle d’une production laitière plus durable, plus rentable et plus respectueuse de l’environnement. Les fermes laitières du futur s’appuieront sur des technologies intelligentes pour surveiller la santé des animaux en temps réel, minimiser leur impact environnemental et améliorer l’efficacité des ressources.
Cependant, pour que ces innovations puissent atteindre leur plein potentiel, un investissement continu dans les programmes de recherche et les technologies agricoles est crucial. Il est également essentiel de veiller à ce que ces avancées soient mises en œuvre de manière éthique, en respectant les valeurs traditionnelles des éleveurs et en protégeant la confidentialité des données collectées.
Points clés à retenir :
1. Sélection génétique avancée : Grâce à la génomique et à l’édition génétique, les vaches laitières peuvent être élevées pour être plus productives, plus résistantes aux maladies et émettre moins de méthane.
2. Automatisation et IA : L’introduction de robots de traite, de capteurs et de logiciels d’intelligence artificielle permet une surveillance 24h/24 des troupeaux et une gestion optimisée des fermes.
3. Agriculture durable : Des technologies telles que les systèmes de gestion des déjections et l’agriculture verticale réduisent l’empreinte écologique des fermes laitières.
4. Défis et éthique : Les petits agriculteurs doivent surmonter les coûts élevés des nouvelles technologies, tandis que des préoccupations éthiques émergent autour des animaux génétiquement modifiés et de l’utilisation des données agricoles.
5. Appel à l’action : Un soutien continu pour la recherche et le développement dans les technologies agricoles est nécessaire pour garantir un avenir laitier durable, rentable et éthique.
Lectures complémentaires suggérées :
“The Spirit of the Soil: Agriculture and Environmental Ethics” – Paul B. Thompson
Cet ouvrage examine les dilemmes éthiques liés à l’agriculture moderne et propose des solutions pour intégrer les pratiques agricoles traditionnelles avec les technologies durables.
“Tackling Climate Change through Livestock: A Global Assessment of Emissions and Mitigation Opportunities” – FAO
Ce rapport de la FAO propose des stratégies pour réduire les émissions de gaz à effet de serre dans l’agriculture animale, en se concentrant sur les innovations génétiques et les technologies de gestion des troupeaux.
“Farm Animal Welfare: Crisis and Opportunity” – Michael Greger
Cet article explore les enjeux éthiques de l’élevage animal, en particulier autour des animaux génétiquement modifiés, et discute des opportunités pour améliorer le bien-être animal à l’ère de l’innovation.
“Emerging Sensor Technologies for Animal and Dairy Farm Management” – Neethirajan, Kemp, & Lacasse
Un examen approfondi des technologies émergentes, telles que les capteurs et l’IA, qui transforment la gestion des fermes laitières et la surveillance des animaux.
Références
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