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LIAISON RECHERCHE AGRONQMIQUE - INDUSTRIES PLASTIQUES
COMMISSIONS :
. Physique des serres
F. SEVILA (CEMAGREF)
. Techniques culturales
P. DAUPLE (INRA)
CHERBOURG - 16-18 AVRIL 1991
RESUME DES INTERVENTIONS
Le Comite des Plastiques en Agriculture tient a remercier :
. les auteurs des exposes qui, par la qualite de leur travail,
ont largement contribue au succes de ces journees et debats qui
ont suivi ;
. Le President ONFROY qui nous a facilite les contacts et ouvert
de nombreuses portes, notamment PRIM'CO qui nous a offert une
interessante visite ;
. Le SILEBAN pour son aide precieuse dans I'organisation de ces
journees et son accueil chaleureux lors des visites ;
. Le CEMAGREF pour la realisation de ce document ;
. et tous les ingenieurs et techniciens du secteur industriel et
agricole pour leur active collaboration et leur esprit de
cooperation.
COMITE DES PLASTIQUES EN AGRICULTURE
65, rue de Prony, 75854 PARIS CEDEX 17
tel. 1/47.63.12.59 - tlx 641636 F - telecopie 1/47.64.11.25
I
i
C o K\
O ' B ^ S /yl
S O M M A I R E
Statistiques cultures abritees (Ph. Printz, CPA)
1
La Basse-Normandie et la plasticulture en production legumiere
(C. Delamarre, SILEBAN)
5
La plasticulture dans la zone legumiere des Cotes d'Armor
exclusivement (G. Dupuy, L. Primot, SYNTEC)
10
Le paillage plastique sur tomate de conserve en 1990
(M. Lecocq, SONITO)
12
Recensement des serres, abris et autres tunnels plastiques en
cultures maratcheres pour I'Aquitaine (M.J. Goisque, AIREL-CAC6).
13
Production de tomates sous serres multichapelles plastiques
(J. Solari, Chambre d'Agriculture des Bouches-du-Rhone)
14
Les polyethylenes lineaires (B. Thomas, DOW FRANCE)
15
La plasticulture en cultures legumieres. Optimisation des
techniques et nouvelles tendances. Le cas du melon
(Ch. Yard, CEHM)
25
Semi-forcage a I'aide de baches a plat (J.J. Gerst, CTIFL)
30
Les nontisses en agriculture (Ph. Gregoire, SODOCA)
44
Les baches a plat : films perfores (L. Leroux, SMS)
61
Film plastique antigoutte et probleme de phytotoxicite sur laitue
(G. Dupuy, SYNTEC)
Films pour couverture de serre : comparaison des differents
types de protection contre le vieillissement sur films
monocouches et multicouches (V. Girard, DELTATEX)
Les plastiques et I'environnement
(J.P. Jouet, UNCAA / A. Seyrig, SFP)
65
67
72
Etude sur une longue duree de capteurs d'humidite relative de
I'air (P. Feuilloley, CEMAGREF)
77
Phenomenes superficiels mis en jeu dans la condensation sur
parois (A. Jaffrin, INRA)
89
Comparaison de 3 systemes d'aeration statique sur tunnels
plastiques (P. Feuilloley, CEMAGREF)
108
Aspects climatiques et culturaux sous abris (B. Jeannequin,
J. Lagier, INRA)
120
- 1STATISTIQUES CULTURES ABRITEES - Ph. PRINTZ, CPA
J'avais deja souligne la difficulte a collecter des informations
precises concernant les surfaces de serres, pettis tunnels, paillages
et baches a plat.
Certaines donnees qui nous sont parvenues posterieurement a 1990
permettent d'affiner les resultats de I'enquete. Ces chiffres, qui
:concernent les regions de Basse-Normandie, Cotes d'Armor et Sud-Ouest,
vous sont donnes dans les pages suivantes.
Les statistiques AGRESTE de juin 1991 du Ministere de I'Agriculture
donnent, par culture, un certain nombre de renseignements sur la
conjoncture dont voici les principaux :
Culture
Surface (ha)
Evolution
1991/1990
Asperge
13 540
- 17 %
Carotte
14 120
7 %
Endive
16 800
Fraise
5 950
Melon
19 300
Pomme de
terre
primeur
17 000
Tomate
6 600
Salade
11 800
Observations
Consequence de la secheresse
de 1990
Pour 91/92, stabilisation des.
surfaces (-1- 1 %)
- 5 %
(racines)
+
6 %
+ 10 %
(+ 14 %
plein air)
-I- 4 %
stable
Progression de -I- 7 % des
cultures sous abris bas dans
le Sud-Ouest
Production - 6 % en raison du.
printemps froid
progression Guest, Centre-Quest
Sud-Ouest
regression Sud-Est
Le RGH (Recensement des serres, de I'horticulture ornementale et des
pepinieres 1989) a ete publie.
En voici les principaux resultats :
- Surface totale de serres et abris : 7 500 ha
dont 50 % de tunnels et bitunnels plastique
33 % de serres verre
- L'horticulture ornementale represente 940 ha de serres et abris hauts.
I
I
- 2
Les statistiques indiquent sur les 4 dernieres annees les surfaces construites,
par type d'abris. Voici sous forme d'un graphique la synthese des valeurs (verre,
plastique, tunnels, multichapelles) :
Total serres plastique
Tunnels et bitunnels
Serres a vitrages plans
Multichapelles plastiq
1984
1985
1986
1987
1988
1989
Type de batiment et materiau de couverture
selon I'annee de construction ou de renovation importante
Source RGH 1989
- 3 -
D'autres renseignements sur I'equipement des serres sont publies.
En voici une synthese :
Equipement des serres et abris hauts selon la presence de double parol permanente
categorie cllmatique potentielle et presence de climatisation regulee par ordinateur
Equipement
Presence de double parol permanente
. double parol
Categorie climatlque potentlelle de I'equipement
. froide
. antigel
. chauffe
Cllmatlsatlon regulee par ordinateur
Superficie
couverte (ha)
623,8
3 860,5
1 235,1
2 388,650,2
Equipement des serres et abris hauts selon I'etat physique
et le type de batiment et materiau de couverture
Equipement
E N S E M B L E
Superficie
couverte (ha)
7 483,6
Etat physique au 31.10.90
Etat de fonctionnement
Reformee
7 419,5
64,1
Type de batiment et materiau de couverture
1. Serres a vltrage plan
. verre plat ou cathedrale
. verre traite (hortiplus)
verres speciaux (double)
. plastiques rigides
2 579,2
106,7
63,7
2. Serre multlchapelle recouvertede materiaux piastiques
souples ou clntrables a froid
.
.
.
.
film polyethylene
films souples speciaux (EVA, polyethylene charge ...)
double parol gonflable
plastique semi-rigide cintre a froid
485,8
269,9
146,9
40,5
3. Tunnel ou blturmel plastique
. film polyethylene
. films souples speciaux (EVA, polyethylene charge)
Source RGH 1989
2 391,2
1 399,7
- 4-
Equipement des serres et abris hauts
selon le mode de chauffage et la source d'energie
Superficie
^ ,, .
couverte (ha)
Equipement
Mode de chauffage
. air pulse
. fluide chaud
. autres systemes
dont plusieurs installations de chauffage
1 817,3
1 778,7
222,190,5
Source d'energie principale
.
.
.
.
.
.
.
.
electricite
gaz reseau
charbon
GPL
fioul lourd
floul domestique
geothermie et eau chaude
autre energie
38,702,8
210,5
602,8
517,7
1 394,3
63,93,9
Mode de culture principal
type de substrat si hors sol
Mode de culture principal
.
.
.
.
.
culture sur sol
culture sur banquette
culture en bacs
pots, sacs, godets poses sur le sol
pots, sacs, godets poses sur tablette
5 413,5
142,6
117,6
1 343,7
466,3
Type de substrat si culture hors sol
. substrats avec matiere organique
. substrat inerte
. film d'eau fertilisee
Source RGH 1989
1 269,8
615,42,7
-
5
-
C e c l l e Delamarre
SILEBAN
LA BASSE-NORHANDIE ET LA PLASTICULTURE
EN PRODUCTION LEGUMIERE
1/ PRESENTATION DE LA REGION ET DES CULTURES LEGUMIERES
La region Basse-Normandie est composee de 3 d^partements :
- Manche
- Calvados
- Orne
Cependant, le secteur legumier est en majeure
departement de la Manche, en zone littorale.
partie
situ^
da.ns le
Les donnees chiffrees communiquees en matiere de plasticulture sont le
resultat essentiellement du deveioppement des cultures de ême Ga.mffle dans
ia region (surtout pour les abris).
L'utilisatioti des plastiques est recente et liee a une politique
diversification
des cultures et ce continuite d'approvisionnement
1'usine de 4eme Gamme.
de
de
Les productions cuitivees traditionnellement (carottes, choux, poireaux)
sont
recoltees en periode hivernale, c'est-a-dire, sans objectif de
precocite
et ceci
explique done
que le r6el developpement de la
plasticulture se soit realise grace a I'evolution de la SOLECO.
5 zones repr^sentent la production l^gumiere :
-
I
le
la
la
la
la
Val-de-Saire
region de Surtainville
region de Creances
region de Lingreville
bale du Mont-Saint-Michel
- 6-
2/ LES PRINCIPALES PRODUCTIONS ET LEUR IMPORTANCE
Source : CEAFL - Campagne 1989-90
PRODUCTIONS
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
i.
PERIODE DE
PRODUCTION
Carottes
Poireaux
Choux-Fleurs d'automne
Choux-Fleurs d'hiver
Choux verts
Clnoux blancs
Choux celsa
Choux pointus
Navets
Persil
Celeri
Endives
Oignons
Ueme Gam.-ns plein champ
Heme Gamme abri
Juiliet a Avril
Septembre b. Avril
Octobre a Decembre
Fevrier a Mai
Novembre a Avril
Novembre a Avril
Janvier a Avrii
Avril - Mai
Aout a Avril
Novembre a Janvier
Octobre a Avril
SeptembrE a Avril
Octobre a Avril
Mai a Octobre
Novembre a Mai
SURFACE
EN HA
3 733
783
548
1 178
^419
36
13
13
471
24 5
19
65
1.7'
274
>
1
•''
3/ LES ABRIS : TUNNELS. BI-TUNNELS. MLtLTICHAPELLES
a) Surface :
98 C
"•
h -^
1988
1989
1990
13,6 ha
15,2 ha
24 ha
t
Ouverture de
SOLECO
Les tunnels
Les unites de production restent petites 1 000 a 2 500 m'- c'est-a-dire 2 a
5 tunnels de 6 m de large par 66 m de long par exploitation.
Les bi-tunnels double parol gonflable
Par exploitation, les unites de surface restent
bitunnels de 15 m de large par 24 m de long.
identiques
1 ou
2
- 7 -
Les multichapelles double parol gonflable
Les surfaces varient de 3 000 a 10 000 m-- ; laraoyennese situant a
5 000 m'-'
II s-'agit de chapelle de 9 m de large.
Repartition des surfaces par type d'abri-campagne 1991
(y compris les projets multichapelle connus en Avril 91)
tunnels
12 ha
. bi-tunnels
multichapelles
5 ha
8 ha
Les surfaces des producteurs n'adh^rant pas a I'organisation economique
peuvent etre estimees a environ 5 ha de tunnels ou multichapelles.
. Le developpem.ent des structures abritees
I'unite de transformation de 4eme Gamme.
est tres lie a la progression de
Actuellement, les producteurs choisissent d'investir vers des outils tres
performants pour produire de la saiade, la multichapelle representant un
outil d'avenir pour 1'introduction eventuelle de nouvelies cultures.
b) Types de couvertures utilisês.
* Les tunnels
Les 3/4 sont couverts er; polyethylene coextrude
anti-buee.
- Interets vises : iuminosite
precocite.
Le 1/4 restant est represents
couche coextrudSs.
essentiellement par
tri-couche thermique
et
des polyethylenes bi-
* Les bi-tunnels
Les 2/3 sont Sgalement couverts en polyethylene coextrudS tri-couche
thermique et anti-buee, le reste est en tri-couche non anti-buSe,
* Les multichapelles
Elles sont couvertes en film tri-couche non antibuee sur les 2 films.
I
I
c) Les cultures mises en place sous les abris
Chez les individuels :
- rotation classique : laitue + tomate
Pour les producteurs de 4eme gamme :
- rotation type : 2 laitues + 1 chicoree
ou 1 laitue + 2 chicorees
- Calendrier des cultures de 4eme Gamme
CULTURES
Plantation
Recolte
CHICOREE
SCAROLE ou CELERI ou PERSIL
LAITUE
BEURRE OU
BATAVIA
LAITUE
EEURRE
1 au 15
septembre
fin
novembre
I Debut a
mi-novembre
mi-mars
CULTURES
Plantation
LAITUE
BbURRb
fin
mars
fin
fin
mi a I ir
juillet ! avri;
mai
i
1 CHICOREE
i
fin octobrei
debut
mar s
fin
mar;
janvier
CHICOREE
i
mi-avrii :
i1
Recolte
i
decemore ;
debut
avril
fin mai
;
1
II est recherclne 3 cultures/an .
Les abris sont liberes a partir ce Juin jusqu'en Septembr
M) PAILLAGE ET BACHE A PLAT
1987
Voile non tisse -|
500 trous
J
15 ha
paillage de sol
6 ha
1988
30 ha
30 ha
1989
1990
50 ha
90 ha
35 ha
60 ha
- 9-
* Les voiles non tisses sont essentiellement destines aux cultures :
•- Carottes d'ete dans la zone des polders (Mont-Saint-Michel)
II s'agit de culture de carottes dont les semis sont realises en marsavril, les baches sont posees au semis et le retrait se fait courant mai
pour des recoltes en Aout, 70 % des voiles non tisses sont utilises sur ces
cultures de carottes.
Une autre destination des voiles existe pour les salades :
- laitues et chicories dans
plantes a partir de fSvrier
fonction des temperatures.
la zone des polders et sur la cote ouest sont
jusqu'^ debut avril. Le retrait se fait en
Actuellement, nous assistons au developperaent de la pose de voile sur
pepiniere de poireaux. L'objectif d'une telle operation est de reculer les
dates de semis permettant ainsi d'avoir de meilleures conditions de sol et
une protection contre le thrips.
* Les 500 trous servent :
en double bachage sur salade plantation
retrait 3 semaines apres plantation.
fevrier
jusqu'au
10
mars
Sur des productions plus marginales,
Ex.: Choux plantation fevrier, recolte Juin-juiilet.
* Les paillages
sous abri.
de sol
concernent essentiellement
les cultures de salade
Les epaisseurs utiliseef. sont 48 microns et il s'agit de paillage perfore a
10, 12, 14 ou 16 trous par m"'.
Actuellement, des producteurs s'interresent au
cultures de salades de plein champ .
paillage de
soi pour
les
Dans ce creiieau, il est recherche des films de falL^le epaisseur
18-20
microns (pour palier au cout). Le but d'une telle utilisation est de palier
au probleme de desherbage sur Its salades.
La region Basse-Normandie est egalement forte utilisatrice
pour des productions autres c u e legum.ieres : ma'is.
I
I
de
plastique
- 10 LA P L A S T I C U L T U R E DANS LA ZONE LEGUMIERE
DES COTES D'ARMOR
EXCLUSIVEMENT
(a I ' e x c e p t i o n des zones m a r a i c h e r e s p e r i u r b a i n e s ( S t - B r i e u c
...)
G. Dupuy - L. P.rimot
SYNTEC - Le G l a z i c
La zone l e g u m i e r e des C o t e s d ' A r m o r s ' e t e n d
de P a i m p o l , L e z a r d r i e u x , T r e g u i e r e t P l o u h a .
Elle
Les
concerne
environ
principales
1 500
productions
de
la
zone
hiver)
+ Automne)
PLASTIQUE
8 000
2 500
2 000
900
200
TOO
ha
ha
ha
ha
ha
ha
45
45
ha
ha
FROIDS
TOMATE
LAITUE
LE TREGOR, LA PRESQUUE et LE GOELO
PRESQU'ILE
TREGOR
'i
I
les
exploitations.
CHOU FLEUR ( e t e , a u t o m n e ,
POMME DE TERRE PRIMEUR
HARICOT DEMI SEC
ARTICHAUT
L A I T U E ICEBERG ( P r i n t e m p s
BROCOLI
CULTURES SOUS A B R I S
sur
Br<h«t
cantons
- 11 LES TECHNIQUES DE BACHAGE ET PAILLAQE
* POMME DE TERRE PRIMEUR
- Bachage des plantations precoces durant 6 a 8 semaines
- Paillage des plantations precoces sur 4 rangs (2,90 m)
. Technique en cours d'extension favorisant la levee.
. Obligation d'enlever le paillage rapidement.
Surfaces bachees
Surfaces paillees
300 - 400 ha
100 ha.
* HARICOT "COCO PAIMPOLAIS"
- Bachage des semis precoces pour recoltes precoces.
- Paillage des cultures (type paillage ma'is) avec objectif
rendement (mais pas precocite).
- Utilisation de paillage noir pour des questions de
desherbage (technique en cours de developpement).
- Association de paillage + Bachage.
Surfaces bachees
150 ha
Surfaces paillees (transparent) 300 ha
(noir)
50 ha
Fort developpement du paillage.
* LAITUE ICEBERG
- Bachage des parcel les au printemps pour productions
precoces. Les non tissees (type P17) sont preferees aux
baches P.E. 500 trous. Leur faible poids entraine moins de
blessures aux plants par vent fort.
- Paillage des parcelles avec plastique noir en fin d'automne
ou en hiver pour assurer des plantations precoces au
printemps. Bachage de ces parcelles.
Techniques en cours de developpement.
Surfaces bachees au printemps : environ 50 ha
* CHOU FLEUR DE PRINTEMPS / BROCOLI
Bachage des premieres p1antations(mars) en vue d'une
production precoce (debut juin).
Surfaces bachees : environ 10 ha.
RECHERCHE - DEVELOPPEMENT
Paillage noir sur haricot
Paillage noir sur iceberg de printemps (associe au bachage)
Essais de nouvelles couvertures (type film bio)
Essais de systemes simples et peu couteux permettant de
reduire les risques de blessures occasionnees par le battement des
baches par vent fort (ICEBERG).
Paillage microperfore pour eliminer les poches d'eau et
reduire legerement les exces de chaleur tout en favorisant la
levee des pommes de terre.
- 12
PAILLAGE PLASTIQUE
sur tomate de conserve en 1990
M. Lecocq
SONITO
Herault
Bouches-du-Rhone
Card
Aude
Vaucluse
Sud-Ouest
1989
1990
1991
(ha)
(ha)
(ha)
140
50
60
40
50
250
225
220
190
102 (- 22 mistral) 130
90
70
50
80
9
30
—
340
-
637
22
800
615 ha sur 6 200 ha
soit IC %
Types de films
- Film fume photodegradable
- Film transparent photodegradable
- Film non photodegradable
135
200
280
300
200
300
615
800
Machines - plastlsemeuses
- Entreprises
- Prives
2
2
3
12
U
Problemes actuels
-
I
I
Probleme de recuperation des morceaux de film en fin de saison
Tenue du film au violent mistral
Difficulte de levee sous le film fume en periode precoce
La destruction du stock de graines de morelle (Solanum nigrum) passe
obligatoirement par le Metam-Sodium (Vapam), utilise localement sur
la planche. C'est le produit le moins cher, le plus efficace pour
detruire les champignons responsable de la fatigue des sols. II ne
laisse pas de residu comme le Bromure de Methyle.
250 000 litres Vapam vendus cette annee (1991) contre 200 000 litres
en 1990.
- Si le Metam-Sodium (Vapam) est interdit en France, ce sera grave
pour la plasticulture sur tomate de conserve.
- 13 RECENSEMENT DES SERRES, ABRIS ET AUTRES TUNNELS PLASTIQUES
EN CULTURES MARAICHERES POUR L'AQUITAINE
M. J . GOISQUE
AIREL - CACG
S t a t i o n de B a r o l l e
47130 MONTESQUIEU
Pour l e Lot e t Garonne (47)
CULTURES SOUS ABRIS en ha :
SERRE FLASTIQUE
D.P. GONFLABLE
SERRE VERRE
AGEN NERAC
14
10 toraate
'2 concombre
2 plants
8
5 tomate
1 concombre
2 cresson
VILLENEUVE
21
12 tomate
6 concombre
2 fleur
8
6 toraate
1 concombre
1 divers
MARMANDE
35
33 toraate
2 fleur
19
IStoraate
5 concombre
1 divers
TOTAL
.70
TOTAL GENERAL SERRE
GRAND TUNNEL 8 .^ 9m
PETIT TUNNEL CHENILLE
.... 35
105 ha
120 ha
2300 ha
700 ha de melon
1200 ha de fraise
400 ha divers: courgette,aubergine
Pour l a Dordogne :
Essentiellement la fraise.
EMI££. : Gr.'^nd tunnel (7m de large) = 30 ha polyethylene infra
rouge 120
Tunnel (4m de large)
=150 ha polyethylene infra
rouge 120
Tunnel chenille
=800 ha PVC 20%
polyethylene infra
rouge
DIVERS : Grand tunnel plastique = 10 ha EVA
P o u r l a Gironde :
: Serre et multi chapelle double parol
Gd tunnel, bi-tunnel
47 ha
30 ha
TOTAL
I
I
77 ha
Pas de donnees pour les Landes et les Pyrenees Atlantiques.
A noter : Developpement des serres verre ces deux dernieres annees dans le
Marmandais avec des installations importantes (plusieurs sites de 4 a 8 h
- 14 J. Solarl
CHAMBRE D'AGRICULTURE
DES BOUCHES-du-RHONE
PRODUCTION DE TOMATES SOUS SERRES HULTICHAPELLES
PLASTigUES
Elle s'est d§velopp6e notamment dans la region
Observations des CETA de serristes de cette zone.
de
BERRE.
CETA D'EYGUIERES
Chez les adherents de ce groupement technique, les r^sultats
obtenus sont aussi bons qu'en serre en verre k condition
d'avoir
. des multichapelles plastiques bien 6quip6es en chauffage
( thermosyphon bien conduit ou air pulse consequent avec
chauffage du sol).
. un substrat inerte ( done non tourbeux)
. une bonne amelioration de la luminosite comme cela a ete
le cas ces dernieres annees pour la couverture des double
parois gonflables.
L'utilisation des bourdons pour la pollinisation des tomates
pose moins de problemes en serre verre que sous multichapelles
plastiques oCi I'efficacite de ces insectes semble liee & la
conduite du climat.
GRCETA DE L'ETOILE
Dans ce groupement et notamment au CETA de BERRE la production
serait de meme niveau a 2 - 3 % pres.
L& aussi I'equipement en materiel de chauffage est primordial.
Les meilleurs effets sont obtenus avec la conduite basse
temperature
, les
tubes
plastiques
de
chauffage
etant
positionnes verticalement en " epingles" ( ce "palissage
radiant" avec un minimum de quatre tuyaux par double rang de
tomates,
permettrait
de
couvrir
80%
des
besoins
en
temperatures de la culture et meme davantage sous double parol
gonflable) I'eau chaude
qui circule
dans les tubes en
polypropylene est ^ 40 - 45° et la consigne de temperature
d'air peut etre abaissee de 2" C, cet appoint de chauffage
etant apporte par air pulse.
Pour les cultures hors sol il y a des semis des le 20
septembre avec des plantations au 5 octobre de varietes de
tomates type standard europeen. Les rendements en juillet
depassent les 20 kg/m^.Les films plastiques de couverture sont
de marque EIFFEL, TRAITAL parfois VISQUEEN. On trouverait des
double parol gonflable avec un film tricouche en face externe
et un EVA de 80 microns en face interne pour une duree de
trois ans.
L'utilisation des bourdons serait plus satisfaisante sous
double parol gonflable que sous simple parol; une application
de SUNCLEAR serait faite la deuxieme annee pour garder un
effet anti buee.
I
I
DOW
AG PRODUCTS
EUROPE
LA PETROCHIMIE
LE PETROLE BRUT
LA CHIMIE ORGANfOUE LOURDE
OFFRE
DEMANDE
* BEAUCOUP DE HYDROCARBURES
SATURES - PARRAFINES
- NAPHTENES
* DES OLEFINES (ETHYLENE,
PROPYLENE)
* ET PEU D'AROMATIQUES
* DES DIOLEFINES (BUTADIENE
etc)
* BEAUCOUP D'AROMATIQUES
CES PRODUITS SONT NATURELLEMENT
PEU REACTIFS
Ln
I
w
CES PRODUITS SONT PEU
SATURES ET TRES REACTIFS
o n
a»
w
AG PRODUCTS
DOW
nn
EUROPE
L'HYDROCRACKER
C 1
C5
C 5 C12
GAZ LIQUEFIES
| ^^^!?^!!,.,„^
) PETROCHIMIE
NAPHTA
) PETROCHIMIES
KEROSENE
) AVION
C 12
ON
I
GAS OIL LEGER
) AUTOMOBILE
GAS OIL LOURD
) ENIERGIE
ET
PLUS
RESIDUS LOURDS ) BITUMES
PETROLE BRUT GROSSES MOLECULES
<Q, PRODUCTS
DOW
EUROPE
LA SOURCE DU PQLYETHELENE
PETROLE BRUT
5 0 0
HYDROCRACKER . ^ ^ ^ ^ j
NAPHTA / LPG
'
^
^
VAPOCRACKER
1 0 0
02
03
ETHYLENE
PROPYLENE
BUTADIENE
0 5 ET PLUS
ESSENCE PYROLYSEE
28%
13%
8%
25%
POLYETHYLENE
FILMS AGRICOLES
04
AROMATIQUES (BENZENE)
12.5%
1
I—*
1
DOW
AG PRODUCTS
EUROPE
LES AVANTAGES DES POLYETHYLENES
LINEAIRES
* EXCELLENTE FILMABILITE
(JUSQU'A 6 MICRONS)
* RESISTANCE A LA DECHIRURE
* RESISTANCE A LA PERFORATION
* MEMOIRE ELASTIQUE
« RESISTANCE AU FROID (- 45 C)
* RESISTANCE AU CHAUD (110 0)
* STABILITE AUX ULTRA-VIOLETS
00
I
AQ PRODUCTS
DOW
E U R O P E LE MARCHE DES PEBDL EN AGRICULTURE
*
PAILLAGE MINCE
*
PAILLAGE PHOTODEGRADABLE
*
SEMI-FORCAGE
*
SERRE, ABRI 1 SAISON
*
BACHES ENSILAGE
^
FILM ENSILAGE
*
TUYAUX
I
AG PRODUCTS
DOW
DIFFERENCE DE STRUCTURES
MOLECULAIRES
EUROPE
PEHD
PEBD
O
PEBDL
'
K
K
'
C 8
\
y
^
-
—
^
rjQiAi
EUROPE
AG PRODUCTS
LES AVANTAGES DES FILMS MINCES
* MOINS DE CONSOMMATION DE MATIERE PREMIERE
* MOINS DE POLLUTION OU DE PRODUIT A RETRAITER
* MOINS DE COUT DE TRANSPORT ET DESTOCKAGE
* MOINS DE FRAIS FINANCIERS
ho
1—'
I
* FILMS DE MEILLEURE QUALITE
(MATIERES PREMIERES + EXTRUDEUSES SOPHISTIQUEES)
* MOINDRE COUT A L'HECTARE
AG PRODUCTS
DOW
EUROPE
APPLICATION DES FILMS
DE PAILLAGE MINCE
* PLUS FACILE CAR PRODUIT REGULIER
* MOINS CHER AU M2 DONC POSSIBILITE D'ETENDRE LA
LARGEUR
(ENRACINEMENT, PRODUCTIVITE)
* RECUPERATION PLUS FACILE
(MEILLEURES CARACTERISTIQUES MECANIQUES)
* DECHETS MIEUX VALORISABLES ?
* THERMICITE IDENTIQUE A CELLE DES FILMS EPAIS
(VOIR RESULTATS SERAIL BRINDAS 90)
* DIMINUTION POSSIBLE DES QUANTITES D'ENGRAIS ET
DE PHYTO
(PAS DE LESSIVAGE DU SOL PAR LA PLUIE)
DOW
EUROPE
AG PRODUCTS
POLYETHYLENE ET ENVIRQNNEMENT
* POLYETHYLENE • C 2 H 4
• CARBONE ET HYDROGENE
* LE PE EST INERTE
* LE PE BRULE BIEN, DEGAGE PLUS D'ENERGIE QUE LE BRUT,
NE POLLUE PAS
* LE PE EST FACILE A RECUPERER ET RECYCLER
5 0 0 0 0 MT/AN EN FRANCE
* LE REMPLACEMENT DU PE PAR LE PAPIER, LE METAL, LE
BOIS, LE VERRE CREE UNE POLLUTION VISUELLE MOINS
IMPORTANTE EN AVAL, MAIS ENORMEMENT PLUS EN AMONT
* LA BIO-FRAGMENTATION N'EST PRATIQUEMENT JAMAIS UNE
BONNE SOLUTION
AG PRODUCTS
DOW
EUROPE
*
LES GRANDS PAYS CONSOMMATEURS
EN AGRICULTURE
CHINE
ESPAGNE
FRANCE
4^
U.K.
SCANDINAVE
*
AUSTRALIE
*
U.S.A.
- 25 (aia@@@@@@ia@@@@@@@@ia@(a@@@@@ia@@@ia@@@@@@@@ia@@iaia@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ia(a@@@@@@@@@@@@@@
LA.
E>IL.A.STIC01L.TUR.E
EIST
C U L T U R E S
LEGUMXER.ES
@@@@@@@@(aia@@@@@ia@@iaia@@(a@@@@@@@@@@(a(a@@@|a@@@@@(a@@@|a@(a@ia@(a@@@@@@@@@@|a@@@@@@@@@@@@@@@
OPTIMISATION DES TECHNIQUES ET NOUVELLES TENDANCES
Le cas du MELON
Christian YARD / CEHM - 34590 MARSILLARGUES - Tel. : 67.71.55.00
Resultats d'essais avec la collaboration de Marie MERMIER - INRA Montfavet @@@ia(a|a@(a@@(a@@@(a(a@@@@@@(a@(a(a@@@@@|a@@@@|a@@@@@@@ia@@@@@@@@@@@@(a@@@@|a@@@@@@(a@@@@@@@@@@@
L'emploi, dans le domaine .agricole, des materiaux plastiques sous leurs
differentes formes, est maintenant largement repandu. Les cultures maraicheres
intensives, en particulier le melon, ont joue le role de pionnier en la matiere.
Aujourd'hui encore plus qu'hier, I'augmentation du coiat de la matiere
premiere ainsi que le probleme de la recuperation et du recyclage des films
necessitent une bonne optimisation de leur emploi.
En culture de melon, cette optimisation passe par I'adoption d'line
technique adequate en fonction du type de culture (tres precoce, precoce, de
saison).
Differents organismes ont mene des travaux sur le sujet, en particulier
le C.E.H.M. avec I'aide de I'l.N.R.A., depuis 1986.
Depuis 2 ans, deux points sont plus specialement etudies :
- 1'incidence de la largeur du paillage,
- I'effet de la reduction de 1'epaisseur des films.
I - LA LARGEUR DU PAILLAGE
Les differents essais menes en 1989 et 1990 tant sous chenille (CEHM)
qu'en culture de plein champ (SERFEL *) demontrent un gain de precocite et un
accroissement du potentiel de production en cas d'augmentation de la surface
paillee (passage de 60 cm a 1 m de largeur effective). Le gain varie entre 0,5
et 1 kg/m^ et couvre done largement le surcout lie a la technique.
Le phenomene peut etre explique par :
- un effet sur la temperature de sol au niveau de la ligne de
plantation : + 1° C en moyenne ; ce point est tres
important pour les cultures precoces.
I
I
- 26 - Une surface propice au developpement de la plante plus
importante : temperature, humidite, structure, enherbement..
L'emploi de
cette
technique
necessite bien entendu
specifique adapte (arceaux, film de couverture, derouleuse).
On veillera done,
le plus large possible.
un
materiel
en fonction des possibilites, a utiliser un paillage
* SERFEL : Mas d'Asport - 30800 ST GILLES -
II - LA REDUCTION DE L'EPAISSEUR DES FILMS
L'introduction du polyethylene lineaire dans les films a permis une
reduction de 1'epaisseur tout en maintenant les performances mecaniques.
a) En paillage de sol :
Un test en culture precoce avec enregistrement des temperatures de sol
n'a montre
aucune
difference
significative
entre
un
film
classique
(epaisseur 35 u) et un film polyethylene lineaire (17 y d'epaisseur).
L'emploi de ce type de film pourrait done permettre soit une reduction
des couts, soit une augmentation de la largeur de paillage.
b) En couvertxire de chenille :
Le film teste en 1990 faisait 25 u d'epaisseur (tri-couche THERMAGLEX).
Il etait compare a un film classique de 80 u (Polyethylene thermique). Pour une
plantation tres precoce du 22 mars, ce film peu epais, etait enterre sur les
bords (aeration par perforations).
- Sur le plan mecanique, aucun probleme de tenue n'a ete note,
ce point devra etre confirme sur des surfaces plus importantes.
- D'un point de vue thermique, 1'enregistrement en continu
des temperatures montre une baisse tres nette des performances : -1,3 °C en
moyenne la nuit. Neanmoins, en 1990, aucun effet sur la precocite n'a ete note.
Lorsque les performances mecaniques sont maintenues, la reduction de
1'epaisseur des
films est envisageable. L'emploi en paillage de sol est
maintenant repandu ; par contre, leur utilisation en couverture de chenille
devra etre revue de fagon a affiner leur epoque de mise en place (cultures moins
precoces).
Ill - CONCLUSION
Suite aux essais realises par differents organismes (CEHM, INRA, CTIFL,
SERFEL, GDA, CETA...), nous proposons le tableau suivant concernant les types de
protection en fonction de la date de plantation.
INCIDENCE DE L'EPAISSEUR DU FILNl
SUR LES TEMPERATURES NOCTURNES
Nuit du IS au 20 nars
25T
TENGIN 80 P
-D-
0
17
18
19
20
H
21
h
22
23
24
heure
H
1
h
2
3
4
5
6
7
FILM 25 P
C.E.H.H 1990
INCIDENCE DE LA LARGEUR PAILLEEI
SUR LES TEMPERATURES DE SOL
Mars 1990
^ TEMOIN
-°-PAILLAGE LARGE
-•-NON PAILLE
OO
CULTURE DU MELON
Types de protection en fonction de la date de plantation
Region littorale du Languedoc
PAILLAGE
TYPE
DE
CULTURE
Tres precoce
Precoce
1
COUVERTURE
DATE
DE MISE EN
PLACE
Type
largeur
effective
< 25/03
Transparent
17 a 35 u
1,00 m
Film thermique
(PVC-EVA-PE.IR)
80 n mini
0,60 a 1 m
Film thermique
50 a 80 n
25/03
au
05/04
Transparent
Opaque thermique
(si necessaire)
COMMENTAIRES
. Type
Epaisseur
Pose du paillage 10 jours
avant plantation
Largeur de paillage en
fonction du materiel
U3
I
1/2 precoce
1/2
saison
Saison
05/04 au
15/04
Polyethylene
Film pre-perfore
Film faible epaisseur (a confirmer)
50 ]i
50 u
< 50 u
Transparent
Opaque thermique
0,60 a 1 m
20/04 au
5-10/05
Transparent
Opaque thermique
1 m
Voile non tisse ou film perfore
pose sur la culture
> 10/05
Transparent
Opaque thermique
noir
1 m
Pas de protection
Elaboration
C.E.H.M. 1990
Film faible epaisseur a
confirmer
Effet brise-vent recherche
Pas de paillage noir sur un
sol non rechauffe
I
Ctifl
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
i
30 -
SEMI-FORCAGE A L'AIDE DE BACHES A PLAT
J.J. Gerst
CTIFL
Historique
- Les etapes du semi-forcage
- Materiaux testes
- Estimation des surfaces couvertes
Synthese
-
Acquis technologique
D i v e r s i f i c a t i o n des a p p l i c a t i o n s
Mise en oeuvre
Nouvelles a p p l i c a t i o n s
Perspectives d ' a v e n i r
Annexes
- Applications
- Fabricants ou d i s t r i b u t e u r s de machines
- 31 -
ctifl
\
-
I
^
1
S E M I
A I D E
F O R C A G E
D
E
B A C H E S
P L A T
LES ETAPES DU SEMI-FORCAGE
Le semi-forgage avec bache a debute avec des films
(PVC-Polyethylene), soit perfore de trous de differents
diametres soit incise de fentes ou d'entailles de differentes dimensions et dispositions, en vue de proteger
les cultures legumieres de plein champ. Des recherches
ont ete realisees conjointement dans differents pays
entre 1964 et 1970. En France, en RFA, en Italie, en
Israel, aux Etats-Unis, au Japon.
- Pour les films a trous des x-echerches systematiques
realisees par P. SEITZ en RFA ont abouti a la creation du film a trous pose a plat sur le sol d'ou
1'appellation de Flachfolie ou bache a plat ou bache
au sol.
Le film polyethylene de 50 microns d'epaisseur etait
perfore de trous de 1 cm de diametre, dont le nombre
pouvait varier de 75 a 1000 trous/m2. Le film standard est represente par le polyethylene 50 microns
d'epaisseur 500 trous/m2 qui a essaime, adopte dans
tout le monde.
- Le cheminement du film a fentes a ete plus modeste.
Deux modeles se sont imposes, la chenille a fentes
aux Etats-Unis (Sleeted Row Cover) et le film a entailles multiples qui s'ouvrent avec la croissance
des plantes poussant sur le film d'ou une aeration
progressive. Le film standard a entailles est represents par le polyethylene 40 g/m2 de 35 000 entailles/m2 (entailles de 1 cm de long).
- Les films micrcperfores font une apparition de courte
duree en 1987/1988. Grace a de tres nombreuses perforations on obtient une porosite de 9,5% done superieur a une 1000 trous/m2.
En 1975 apparaissent en France les textiles derivant
des materiaux utilises en hygiene notamment pour les
couches de bebes. Dans un but de diversification
I'industrie textile propecte le marche agricole avec
des grilles en polypropylene et polyamide puis des
non tisses en polypropylene. Parallelement aux EtatsUnis apparaissent les non tisses en polyester.
- 32 -
Le succes des baches est du d'une part aux resultats
tres spectaculaires et encourageants enregistres en
agriculture notamment en cultures legumieres de plein
champ (sur PDT ; choux, carotte, laitue et radis),
d'autre par aux chocs petroliers qui imposent depuis
1974 des mesures restrictives en matiere de chauffage
de serre. Le semi-forgage avec bache permet d'assurer
une production entre le tunnel et le plein champ avec
une precocite de 7 a 21 jours/plein champ suivant les
especes. La bache est egalement appliquee en serretunnel en couverture temporaire et assure une precocite
de 8 a 15 jours.
Utilise sur legumes puis en horticulture ornementale la
bache devient un outil de production garantissant securite, rendement precoce et qualite. Elle est utilisee
soit a plat soit sur arceaux, en bache simple ou double, en plein champ ou en serre.
Pour le semi-forgage 2 types de materiaux repondent a
la demande professionnelle :
l e s films polyethylene a trous (500 - 800 trous) de 30
ou 50 microns d ' e p a i s s e u r
l e s n o n - t l s s e s en polypropylene ecru s t a b i l i s e u t r a v i o l e t de 11 ou 30 g/m2
Pour ces deux materiaux, les
s'echelonnent de 2 a 15 metres.
largeurs
commerciales
Ces materiaux ont chacun leur creneau d'application en
fonction des especes, des epoques d'utilisation, des
climats. Ils peuvent etre complementaires lors du
double bachage en utilisant le non tisse au contact des
plantes et le film par dessus.
- Une exploration des possibilites d'utilisation a
permis d'elargir la gamme des applications en semiforgage, tant en plein champ qu'en serre : aux pepinieres, aux semis en place, aux plantations, aux
plantes vivaces, a la protection hivernale, a la
protection biologique, aux plantes en pots ou conteneurs.
I
I
I
- La mise en oeuvre mecanique des baches s'est imposee
avec le developpement rapide de la technique bache
sur de grandes surfaces en plein champ dans un systeme deja tres mecanise : travail du sol, epandage
d'engrais, semis, plantation, traitements phytosanitaires. Le travail par module mecanisable de toutes
les operations culturales doit aussi inclure la mise
en oeuvre mecanique des baches, etape en cours de
realisation.
- 33 -
MATERIAUX DE SEMI-FORCAGE TESTES
:
: FILMS
: -a trous
:
:
:
: EPAISSEUR
: EN MICRONS OU
POIDS EN G/M2
:
:
standard :PE bd
: 50u
variantes :PE bd lineaire: 30u
PE bd lineaire: 20u
EVA anti buee : 50u
-a fentes
:
:
:
MATIERE
PREMIERE
MATERIAUX
soit
soit
soit
soit
45
26
17
45
g/m2
g/m2
g/m2
g/m2
CARACTERISTIQUES
COMMERCIALES
COURANTES
500
500
500
500
-
800
800
800
800
trous/m2
trous/m2
trous/m2
trous/m2
:
film a entailles
multiples
-microperfores
PE bd
40 g/m2
35000 entailles/m2
entailles de 10 mm
EVA
45 g/m2
commercialisation
abandonnee en 1989
: NON TISSES
:
-voile stabilise UV
:
:
Standard
Variantes
:
:
:
-voile
:
:
-coextrude, bietire
stabilise UV
:
:
Standard
Variantes
Polypropylene
: ecru
PE =
PP =
PA =
PEbd
g/m2
g/m2
g/m2
g/m2
g/m2
20
30
50
70
g/m2
g/m2
g/m2
g/m2
avec bavette
:Polyester
Standard
Variantes
: TISSES
: - Tricote
17
17
10
30
60
: 95% PP
: 5% PA
15 g/m2
8 g/m2
22 g/m2
:Polyamide
:Polyester
POLYETHYLENE
POLYPROPYLENE
POLYAMIDE
= POLYETHYLENE basse
u = MICRON
J^T = DIAMETRE
PC = PLEIN CHAMP
densite
18 g/m2
23 g/m2
)commercilisation
)abandonnee en 1990
)
- 34
ESTIMATION DES SURFACES COUVERTES EN BACHE (EN HA)
RFA
BENELUX
1970
1980
1983
1990
450
2920
3460
4700
50
3000
3250
3300
1000
2200
7000
600
3000
FRANCE
SCANDINAVIE
GRANDE BRETAGNE
300
800
2400
SUISSE
300
700
2400
600
2800
1000
1000
AUTRICHE
800
HONGRIE
2500
ITALIE
ESPAGNE
800
AUTRES
100
TOTAL EUROPE
ETATS UNIS
I
I
500
8320
12610
80
30.000
6000
Remarques
1) Il s'agit de surfaces cumulees, avec 2 a 3 applications de la meme
bache dans I'annee
2) Pour les non tisses les surfaces mentionnes correspondent a 2/3 de
bache neuve et 1/3 de reemploi
3) Pour les film les surfaces mentionnees correspondent a moitie de
baches neuve moities de reemploi.
- 35 -
ACQUIS TECHNOLOGIQUE DES BACHES
Sur le plan agronomique
- gain de temperature de 3 a 5 °C en moyenne
- installation de la culture rapide et homogene
- maintien du peuplement et homogeneite de vegetation
- amelioration de I'activite photosynthetique
- reduction de la montaison
- protection de la structure du sol
- economie d'eau
- economie de semences, de pesticides
- bon etat sanitaire de la vegetation
- amelioration de la planification du travail
- cycles culturaux plus courts done plus nombreux
Sur 1e plan production
- amelioration de la precocite (7 a 21 jours)
- amelioration du rendement ocmmercial precoce
- amelioration de la qualite commerciale
- amelioration de la securite de production
- amelioration de la productivity
- produit sans residu pesticide
- etalement du calendrier de production
- 36 -
DIVERSIFICATION DES APPLICATIONS
+ SEMI-FORCAGE:
trous
non
tisses
17
g/m2 e c r u ou f i l m p o l y e t h y l e n e a
(Plein champ et serre
(Bache a plat ou sur arceaux
(Bache simple ou double
(Mise en oeuvre manuelle et mecanique
+ PROTECTION CONTRE LE FROID HIVERNAL:
n o n t i s s e s 30 g/m2 e c r u
(Mise en oeuvre manuelle
+ PROTECTION CONTRE LES INSECTES:
n o n tisses 10 g/m2 e c r u
(Bache a plat
(Mise en oeuvre manuelle
+ BLANCHIMENT DES CHICOREES : non t i s s e s 75 e t 100 g/m2
colore
(aluminis^-blanc-noir-bleu)
(Mise en oeuvre manuelle (possibilite de
mecanisation)
+ PAILLAGE : non t i s s e s 25 e t 50 g/m2 e c r u ou f i l m
n o i r ou b r u n 40 m i c r o n s
polyethylene
(Mise en oeuvre manuelle et mecanique
I
I
- 37 -
MISE EN OEUVRE
Elle peut etre manuelle, semi-mecanique ou mecanique
Mise en oeuvre manuelle et semi-mecanique
La production legumiere
en
serre-tunnel
et
en
maraichage de pleine terre integre bien le semi-forgage
avec bache. Les surfaces couvertes en bache etant
generalement faibles, les operations de pose et de
depose sont manuelles ou semi-mecanique.
Le poids des bobines est supporte par un porte-outil ou
un tracteur" pour faciliter le deroulage a la pose et
I'enroulage a la depose. II est egalement possible de
derouler la bobine a la main, la bobine tournant sur un
axe en tube metallique. Toutes les autres operations
sont manuelles, deploiement de la bache dossee, pose,
ancrage, depose.
Les baches de grandes largeurs (3 a 15,5 metres)
dossees sur bobine sont posees suivant cette technique.
Mise en oeuvre mecanique et semi- mecanique
La culture legumiere de plein-champ s'est developpee
grace a la mecanisation.
Toutes
les
operations
culturales sont actuellement mecanisees : preparation
de sol,
epandage
d'engrais,
semis,
plantation,
traitement et recolte (partiellement). Le semi-forgage
avec taache permet
d'elargir
le
calendrier
de
production. Les cultures doivent etre protegees des la
mise en place car les conditions climatiques sont
souvent difficiles (risques de gel, de grele, de pluie
battante. . . ) Pi'atiquement il faut que les cultures
soient couvertes de baches le jour du semis ou de la
plantation. Seule la mecanisation permet une couverture
rapide de grandes surfaces.
Les
constructeurs proposent
types de machines permettant
principales operations :
actuellement
de realiser
plusieurs
les deux
- pose de la bache ( - Deroulage de bobines neuves
( - Deroulage de bobines stockees
pour une reutilisation
( - Ancrage de la bache
- Depose de la bache - Reprise de la bache sur bobine de
stockage
- Reprise de la bache sur bobine
d'elimination
- Stockage des bobines
I
I
- 38 -
Certaines machines ne realisent qu'un type d'operation,
d'autres realisent pose et depose.
La pose d'une bache neuve se realise sans probleme avec
ancrage par recouvrement de terre - II en va de meme
d'une bache reutilisee enroulee a plat.
La pose d'une bache reutilisee enroulee en boudin . est
semi-mecanique, la bache doit etre redeployee et ancree
a la main. L'ancrage se realisant avec Agrypsystem ou
pelletee de terre selon la methode traditionnelle.
L'enlevement de la bache peut etre realisee a plat ou
en boudin operation mecanique pour la bache enroulee en
boudin.
La mecanisation exige de travailler par module prenant
en compte la voie du tracteur. II est possible de poser
des baches de 50 cm a 300 cm de large enroulees a plat
sur la bobine. La bache peut done recouvrir le module
de base ou un multiple.
NOUVELLES APPLICATIONS
Protection contre
maladies a virus
les insectes et ] ^ transmission des
Dans plusieurs domaines I'utilisation des baches permet
une protection efficace contre les insectes : thrips,
pucerons, altises, doryphores, mouches. La barriere
physique de la bache permet au dela de la protection
vis-a-vis des insectes, une protection contre les
maladies a virus transmises par les insectes :
- striure du poireau
- virus Y de la PDT
Les
exigences de qualite des plants de PDT
imposent de partir de materiel vegetal exempt de
virus. Les champs de multiplication de plants
malgre les traitements sont infestes de virus
transmis par les pucerons vecteurs - Les baches
non tissees permettent de reduire
de
fagon
signicatives les contaminations.
- Jaunisse
virale
de
la
laitue (= jaunisse
occidentale de la betterave) due au virus .BMYV
transmis
par
pucerons (Myzus periscae). Une
experimentation conduite en Alsace par la SENE en
1990 avec SODOCA a montre I'efficacite d'une
couverture avec un voile PP de 10 g/m2 du semis
jusqu'a 3 semaines apres plantation
I
- 39 -
PROTECTION DE LA LAITUE
: % DE PLANTES VIROSEES
Temoin sol nu
:
10,7
Couverture voile 10 g
14 jours apres plantation
8,3
25 jours apres plantation
0
35 jours apres plantation :
0
Blanchiment de 1^ chicoree
Le blanchiment traditionnel avec cloche ne pose aucune
probleme quelque soit les saisons. Le blanchiment
avec
bache
pose
sur arceaux
donne de bons resultats au
printemps et en automne avec non tisses
aluminise ou
bleu de 75 et 100 g/m2.
Les temperatures ventillees sous cloche sont toujours
plus basses que sous les ,non tisses. Les ecarts de
temperatures
sont de I'ordre de 3°C. La qualite du
blanchiment est voisine entre
la cloche et les non
tisses
precites. Par contre le blanchiment sous cloche
est plus lent.
Paillage
le film noix" ou brun assure les
En
plexn champ
resultats
sur
le
plan
technique et
meilleurs
economique.
reconvert
En espace vert le non tisse noir de 50 g/m2
d'ecorces donne d'excellents resultats.
En RFA (le non
(succes
(le non
(succes
tisse noir de 25 g/m2 est utilise avec
sur laitue
tisse noir de 50 g/m2 est utilise avec
sur cornichon
En serre et serre-tunnel le non tisse de 50 g/m2 offre
des
possibilites
interessantes
de
paillage
en
interligne sux" concombre, tomate, aubergine et poivron.
- 40 -
PERSPERTIVES D'AVENIR
La technique bache a fait depuis 10 ans ses preuves en
France. II reste deux problemes a etudier :
La mecanisation
plein champ
integrale
en
culture
lequmieres
de
La premiere experience de mecanisation avec du materiel
lourd s'est averee infructueuse car le materiel est
vite immobilise lorsque le sol est gorge d'eau done peu
porteur.
Les coiistructeurs s' orientent avec raison vers du
materiel
plus
leger pouvant travailler dans des
conditions climatiques moyennes sans probleme. II faut
done
un
tracteur
leger d'une puissance moyenne
actionnant une machine rustique travaillant sur faible
largeur (bache de 3 metres maximum).
La machine doit permettre la pose et la depose de la
bache jetable apres une utilisation, la recuperation
pour une reutilisation ppsant probleme.
L'elimination des baches
II n'est plus possible d'encombrer les decharges avec
un
produit
non
degradable,
et
1'incineration
individuelle en plein air sera a terme interdite
(reglement eux-opeen). Deux voies d'elimination doivent
etre invisagees :
+ L'incineration avec recuperation de 1'energie de
combustion - Voici a titre indicatif le pouvoir
calorifique de 3 produits :
7,5 a 9 MJ/Kg d'ordures menageres
42,3 MJ/Kg de combustible fossile
43 a 44 MJ/kg de polyolefines
+ Le recyelage pour reinserer
dans le cycle de fabrication :
la matiere premiere
- par Pyrolyse
- par Hydrolyse
- par Regeneration
Le px~oduit i-ecupere au champ doit avoir moins de
30% de salissure.
II sera necessaire d'organiser une colleete des
plastiques usages ainsi que le transport jusqu'a
une unite de traitement.
I
- 41 -
D'apres J. MARTEN voici 1'enchainement des utilisations
des matiex-es plastiques.
- Produits de haute qualite a partir dee resines
viex-ges
- En
fin de service, transformation de ces
produits en produits regeneres
- Apres
emploi
des
produits
regeneres,
recupex'ation
de
1'energie
residuelle par
incineration.
-3-^
G^RST
CTI'FL.
APPLICATIONS
r
1
[
{ Technicjues cultu{
rales
Legumes
T
1
[ Fleurs et plantes ! Plantes arbustives !
n 0. 1
& pep.ornementales j
1
vertes
„.
Divers
1
!
j
======================== j = = = = = = = = = = = = = = = = = = = =
1 PLEIN CHAMP : couvertiire permanente ou tempera i_re
1
}
Choux
j Pepiniers
i
} Semis
en
-
poireau
f c a r o t t e - radis - pe'rjsil - endive - epinard
)betterave rge - haricot
[pois - poireau - oignon
place
{ Simple bacha- j
j ge ou double j Plantation
' bachage
j
Tchoux - salades - pomVme de terre -celeri
Vcojrgette
Rhubarbe
!
} Protectio.n hivernale
j
j
{ Protection
{ gique
1
I
{ Gazon
Flantes
!
bulbeuses
j Fraisier - frambci- {
j sier remontant
{
Vivaces
Cultures en conterieuijs
( Tojtes especes)
}
carctte. chcux. mache
persil
Divers, dont plants de
pomme de terre
biolo-
I
1 Bouturage, t o u t e s { Tabac - gazon de- }
especes
{ roule
{
j
}
*-
{
{
j=
i
Baches sur ar- [
ceaux
j
============== i ====================
SERRE : couverture temporaire
!
j
j
'
[
}
}
j
j
j
j
j
{
Semis
en
} Protection
{ gique
Divers
}
}
-
Multiplication par j
bouturage, micro- ! Tabac
propagation
{
Multiplication par
bouturage, micropropagation
{
}
'
mache
Salades - poireau - celeri - fenouil
Plantes en pots ou
conteneurs
1
melon
====================
Radis
place
Plantation
j
-
Tous legumes
' Pepiniere
Simple bachage et double
bachage ou bache sur arceaux
M
Courgette
Toutes
especes
t
biolo- :
!
Divers
Divers
j
I
- 43 -
ANNEXE
Fabricants ou distributeurs de machines
Derouleuses et enrouleuses
En France
CCD
Coquillot Construction Diffusion
21130 CHAMPDOTRE
Tel. 80,39.40.82
DL
System
28800 SANCHEVILLE
Tel. 37.44.01.75
S.A.SIMAC Centre Commercial "Les Cedres"
La Jasse de Bernard
30560 SAINT-HILAIRE DE BRETHMAS
Tel. 86.30.59.96.
BUDZYN
30580 SEYNES
Tel. 66.83.11.53
DUGAVE
Route de Rocquigny
BP4 62124 BERTINCOURT
Tel. 21.73.32.99
Ets. FILLIERES
BP. 38. 84200 CARPENTRAS
Tel. 90.53.44.00
BLANCHOT SA
22, Avenue de I'Europe
BP 39 02400 CHATEAU-THIERRY
Tel. 23.83.09.80
Ets. JAULENT
Le Carreyrat St. Laurent
82000 MONTAUBAN
Tel. 63.67.80.30
Louis BEAUMIER
La Poitriere Montrelais
44370 VARADES
Tel. 40.83.41.03
A
1'Etranger
Polycrop Growing Systems
Colpton Woodbridge Suffolk
Tel.Charsfield
(047-337)446
ACCORD France
ZI Px-airie de Mauves
16, Chemin des Bateliers
44300 NANTES
Tel. 40.93.06.77.
Gottfried PESSL
Austria 8180 WEIZ
Impottateur SPMA 22230 TREMOREL
Tel. 95.25.21.71,
- 44 -
LES NONTISSES EN AGRICULTURE
Developpements en cours
et axes 6e recherches
CONFERENCE CPA CHERBOURG
Philippe GREGOIR[
Mors 1991
SODOCA
Z.I. EST-BIESHEIM-B.P. 29
F-68600 NEUF-BRISACH
TeL (33) 89.72.47.00
Tdlex: 880514
T6l6copieur: (33) 89.72.89.82
43
-
PLAN
INTRODUCTION
I - DEVELOPPEMENT EN COURS
A - FACILITE DE LA POSE MANUELLE ET MECANIQUE : AGRYL AVEC B.HVETTES
(brevete SODOCA)
B - LA PROTECTION CONTRE LES INSECTES : AGRYL P17 ET LA PROTECTION
DE LA CAROTTE
II - LES AXES DE RECHERCHE
A - L'AGRYL PIO ET LA PROTECTION DES PLANTES C0N7P.E LES INSECTES
PORTEURS DE VIRUS
a) Taux d'infection par la "jaunisse occicentale de la
betterave" du au virus BVJYV sur la laitue d'ete en
fonction de la periode de couverture (1990)
b) L'effet thermique des voiles : Agryl PIO
reflechissant
B - POSITIONNEMENT DE LA TECHNIQUE DE BLANCHIMENT AVEC DES BACHES
PAR RAPPORT A CELLE AVEC DES CLOCHES
CONCLUSION
-
40
-
La technique de bache a plat a vu le jour en 1976 avec les premiers films
polyethylenes perfores appeles 500 trous et meme 800 trous. A partir de 1^9 les
nontisses ont fortement contribue au developpement de cette technique. Basee sur
la protection des plantes vis a vis des aleas climatiques, elle accroit son
interet par la protection vis a vis des insectes et done des virus qu'ils
apportent.
Nous vous proposons d'aborder les nontisses au travers du developpement en cours
et des axes de recherche au sein de SODOCA,
I
I
4/
I - DEVELOPPEMENT EN COURS
FACILITE DE LA POSE MANUELLE ET MECANIQUE : AGRYL AVEC BAVETTES
:Brevet SODOCA)
Ce produit fait la transition entre le "clan" des nontisses et celui des films
PE. En effet, ce produit comporte des renforts lateraux en film plastique
(polyethylene). Ces renforts de par leurs proprietes rnecaniques (forts
allongements) conferent au voile :
. une facilite et une rapidite tant a la pose qu'a la
depose manuelle pour un voile de grande largeur
12 m 75 : gain de temps de 10 a 15%
la possibilite d'une depose mecanique souple du voile.
Cette depose lache est tres importante pour la
couverture de plants avec des voiles de 1,80 n de large.
En effet les plants lors de leur developpement ne seront
plus ecrases en bordure de voile.
Le succes commercial rencontre par ce produit montre qu'il repond a I'attente
des maraichers.
B - LA PROTECTION CONTRE LES INSECTES : AGRYL P 17 ET LA PROTECTION
DE LA CAROTTE
Le voile AGRYL P17 est utilise lorsque la culture et le climat le
permettent comme une protection contre les insectes. C'est aussi un
voile qui est utilise lorsque les periodes d'utilisation sont tres
longues : superieures a 2 mois.
Les resultats d'essais de protection en Angleterre (ADAS - cf
graphique n° 1) montrent que :
les couvertures avec 1'AGRYL P17 des les semis (28
Avril) ou fin Juillet reduisent de 85% les degats dus
la mouche de la carotte.
la couverture tardive apres fin Juillet donne des
resultats similaires au temoin ou au sol travaille. Le
pourcentage de carottes attaquees reste fort 23 a 40%.
les traitements insecticides (4 traitements avec
HOSTATION + 1 traitement granules) ne donnent pas des
resultats aussi bons que la pose de 1'AGRYL des
le semis.
il a ete prouve que le desherbage doit etre maitrise.
En effet, en cas de mauvais controle du desherbage
sous 1'AGRYL P17 il y a diminution du rendement
commercial (15%).
I
I
PROTECTION DES CAROTTES AVEC AGRYL P17
Psila rosae
% carottes atteintes
50 '
40
39
40 -
30 -
24
20
23
15
^ ^
4>
10
5
7
0
temoin
insecticide
buttage semis 2 8 / 0 4
27/07
1 ^ 1 (date de pose AGRYL
source ADAS
pri.
OREOOIRE
GRAPHIOUE N 1
11/08
24/08
- :)U
II - LES AXES DE RECHERCHE
Aujourd'hui la protection des plantes avec un AGRYL PIO, tres leger 10 g/m2, vis
a vis des insectes et surtout des virus a ete demontree. Nous cherchons
aujourd'hui a optimiser le climat sous ce voile pour une utilisation estivale.
A - L'AGRYL P 10 ET LA PROTECTION DES PLANTES CONTRE LES INSECTES
PORTEURS DE VIRUS
Devant la multiplication des attaques virales ayant pour consequence
une diminution des rendements, les maraichers cherchent des moyens
de protection. L'AGRYL PIG en est un. Cette solution s'impose
lorsque le maraicher a un souci de protection de I'environnement ou
que ia protection chimique s'avere inefficace. Lors de I'utilisation
de 1'AGRYL P 10 nous avons cherche a determiner les dates optimales
de protection tout en observant I'effet thermique des voiles.
a) Taux d'infection par la "jaunisse occidentale de la
betterave" due au virus BWYV sur la laitue d'ete en
fonction de la periode de couverture (1990)
. Experimentation du SENE (cf graphique n° 2)
. variete : JOLARA
. semis
: 22.05
. plantation : 7.05
. couverture : permanente en pepiniere
% moyen de plantes virosees
Temoin sol nu
10.7
Couverture du 7 au 21.06
6.8
Couverture du 7.06 au 2.07
0
Couverture du 7.06 au 12.07
0
Conclusions :
La couverture avec le voile AGRYL PIO pendant 3 serr.aincs
pose des la plantation permet une protection tres
efficace vis a vis des virus.
PROTECTION DE LA LAITUE D'ETE CONTRE
LA JAUNISSE OCCIDENTALE DE LA BETTERAVE
% moyen de plantes virosees
8,8
0
IMM
TEMOIN
15 JOURS
^
25 JOURS
AVEC L'AGRYL P10
teii
source SENE
ph.
OHEOOIRE
GRAPHIQUE N 2
0
duree de couverture
35 JOURS
53 -
b) I'effet thermique des voiles : AGRYL PIO
reflechissant (cf tableau 1 et graphique 5 Etude sans
culture)
La recherche de voiles performant pendant la saison
estivale a permis d'orienter I'etude vers 1'AGRYL P 10
reflechissant . Par exemple I'etude thermique de la
journee du 18.7.90 a permis de mettre en evidence
I'effet thermique moderateur de ce nouveau voile vis a
vis de 1'AGRYL PIO. En effet, I'on note une temperature
palier de 39° C alors que le maxima sous 1'AGRYL PIO
est de 45,5° C avec une temperature exterieure de 30°C.
Le co.mportement thermique sera sera a verifier sur
culture.
B - FOSITIONNEMENT DE LA TECHNIQUE DE BLANCHIMENT AVEC DES BACHES
PAR RAPPORT A CELLE AVEC DES CLOCHES
Lors des essais menes au SENE, une nouvelle bache : I'AGRYL PlOO
reflechissant a donne de meilleurs resultats de blanchiment tant au
niveau du developpement du coeur jaune que de la couleur : intensite
du jaune.
Tableau n° 1
:?-*
-
TEMPERATURE D'AIR °
18/07/90
TEST A SODOCA
Heure
Temoin
AGRYL PIO
.AGRYL PIO
REFLECHISSANT
1
6
12.4
12.7
13.6
7
12.5
12.9
13.7
8
16.3
16.7
17.4
9
21.6
23.3
.23.8
10
21.5
29.7
29.9
11
23.0
36.4
36.5
12
26.3
41.2
38.6
13
28.2
44.1
37.1
14
29.6
45.1
38.6
15
30.3
45.5
38.7
16
30.4
44.2
38.1
17
29.7
42.7
37.9
13
28.2
39.1
37.4
19
25.1
34.3
33.1
20
23.7
29.4
28.6
21
20.8
23.9
23.9
22
17.9
19.7
20.0
23
15.9
17.3
17.':'
24
14.9
16.2
16.7
1
13.8
15.0
15.7
2
13.4
14.9
15.4
AGRYL P10
TEMPERATURES DE L'AIR
temperatures "C
50
--
40
^
30
^
-
^
-
—
- - ' - - ' %
/
20
~"—-^r
10
6
1
1
1
!
1
1
1
1
8
10
12
14
16
18
20
22
heures
•
TEMOIN
source SODOCA
ph.
OREOOIR
GRAPH ' Q U E N 3
'
AGRYL PIO
- '^ - AGRYL PIO REFLECHIS.
2
I
- 56
Le but de cette etude est de cibler les epoques ou le blanchiment avec baches
donne de meilleurs resultats par rapport aux cloches. Les baches ont ete posees
sur des arceaux (cf tableau n° 2 et graphique n° 4 des conditions
meteorologiques.)
L'etude des conditions meteorologiques en Alsace pendant le blanchi.ment a permis
de determiner 2 periodes favorables aux baches :
au printemps/ete lorsque : T° maxi^30°C
et
~ T° maxi<;^22°C
a 1' automne/ete lorsque : T° mini/10°C
ou
T° maxi< 22°C
De plus pendant le permier blanchiment du 19 au 22/6 et le dernier du 20 au
25.9, du fait dc la protection thermique due aux baches pendant la nuit, il y a
une precocite du blanchiment de 2 jours par rapport aux cloches.
Nous aliens en 1991 etudier le blanchiment avec des baches posees directement
sur la culture.
I
- 57 -
Tableau n° 2
ESSAIS DE BLANCHIMENT
1990
Essais realises au SENE
Conditions meteorologiques
N° de
culture
Periodes de
blanchiment
Nbre de
jours
T° mini
'X T° mini
T° maxi
XT" maxi
1
19 au 22/5
4
10.7
12.3
28
21.6
2
21 au 26/6
6
10.7
12
30.4
23.5
3
30/6 au 03/7
4
11.5
12.7
28.5
21
4
13 au
17/8
5
12.4
15.3
30.4
25.6
5
11 au 24/8
4
7.1
8.8
31.3
24.7
6
20 au 25/9
6
8.0
11.3
20.5
18
CONDITIONS CLIMATIQUES
L .
r '^ ° c u l t u r e
1
2
Pe r i ode ce croissonce
Temps frcis e t sec en cvri1 e t
juin et chcuc e.n moi
Temps fro is e t sec en cvril et
juin, chaud e n n-.o i
Stcce
blcnchimer.t
Temps frcis et venteu.x ovec
queiq ues pluies
frois et venteux ovec qq
pluie s les 3 premiers jours
puis temps sec et colme
•• T e m p s
3
Temps chcud et sec e n m a i , frois
et sec en juin
Temps frois, venteux et sec
4
Temps chcud tres sec en
et oout
juillet
Temps assez chaud, venteux et
sec
5
Temps chcud tres sec en
et oout
juillet
Temps frais et sec
6
Temps choud et tres sec en jui1.
et oout puis frois et sec en
Sep tembre
Temps frcis sec et tres venteux
PERIODES DE BLANCHIMENT DE LA
CHICOREE SCAROLE
TEMPERATURES EXTERIEURES
19-22/06
21-26/06
C
30/06-03/07
13-17/08
21-24/08
AVEC L'AGRYL P100 REFLECHISSANT
T. MINI
source SENE
Ph.
OREaOIRE
GRAPHIQUE N 4
X T. MINI
*
T. MAXI
rj
X T.MAXI
20-25/0
- 59
CONCLUSION
SODOCA leader europeen des AGROTEXTILES
a pour volonte de renforcer sa
protection. .:•-. ; -.'... •
Ses dernicrs developpements de baches pour des utilisations specifiques montrent
la dynamique du secteur AGROTEXTILE, qui pourtant ne represente qu'un petit
secteur dans le monde europeen des nontisses, en effet selon 1'EDANA (cf
graphique n° 5) il represente :
. 1,6% ces surfaces soit 16.300 Ka
. 0,8% des tonnages soit 3.100 Tonnes de nontisses vendus en europe
en 1989
Cette position ne peut etre maintenue et renforcee qu'avec le precieux concours
des stations experimentales et organismes de developpement que nous remercions
aujourd'hui.
APPLICATIONS DES NONTISSES EN EUROPE
en Millions de M2 (1989)
AGRICULTURE 1%
DICAL 4%
UTOMOBILE 1%
YGIENE 49%
ESSUYAGE 9%
VETEMENT 5%
^
A M E U B L E M E N T 6%
MAROQUIMERIE 1%
AUTRE 7%
BATIMENT 5%
TOTAL : 10506.5 MILLIONS DE M2
s o u r c e EDANA
ph.
aBcaoioi:
FILTRATION 11%
ELECT RON I QUE 1%
o
o
- 61 -
LES BACHES A PLAT : FILMS PERFORES
Louis LEROUX
SMS
I. BUTS
- L'aeration est facilitee ; elle est realisee des le depart, contrairement aux trous faits au cutter et le film reste resistant au lieu
de se dechirer a la perforation.
- Le film perfore est reutilisable si I'on prend soin de le ranger
proprement, et a I'abrl, apres son utilisation.
- La mise en oeuvre du semi-forgage est facilitee, plus rapide. On
n'utilise pas d'arceaux.
- II y a un meilleur etat sanitaire de la plante, elle ne reste pas
en atmosphere confinee au debut de la vegetation.
II. DEFINITION
- Les films perfores qui ont ete les premieres baches a plat realisees
en Europe, I'ont ete par une cooperation entre les Franâis
(Ste Manducher) et les Allemands (BASF) a la Station de Limburgerhof.
- Les Allemands, avant cela, avaient 1'habitude de faire de grands trous
espaces dans les petits tunnels. L'aeration etait mai repartie et
le film devenait tres fragile.
Le nombre de trous : 100-250-500-750-1000 au m^ a ete defini, la taille
des trous egalement (au moins 1 centimetre) pour permettre a I'eau
d'arrosage ou de pluie de penetrer directement a travers sans couler
sur le film.
III. BACHES PERFOREES D'ORIGINE
- Elles etaient toujours en polyethylene, de 50 microns d'epaisseur.
Les plus employees etaient avec 500 trous ou 750 trous par m^..
- Le 100 et le 250 trous au m2 ont ete assez vite abandonnes ; ils etaient
trop sensibles au vent et devaient etre retires tres tot, sinon les
plantes brulaient dessous.
- Le 1000 trous au m^ est plus froid et rejoint le P 17 comme effet
thermique.
I
- 62 -
IV. AMELIORATIONS
a) allegement du film
Le film perfore est passe progressivement de 50 microns a 40, puis
a 30 soit un poids de 27 g/m^ au lieu de 46 g/m^.
Actuellement, les essais portent sur des films de 25 microns d'epaisseur
et meme 20 soit 18 g/m^.
Avec ce film pose sur laitue, les resultats ont ete bien superieurs
a ceux obtenus avec le P 17 car le film est aussi leger, tout en etant
plus thermique.
b) films anti—buee
Ces films sont des copolymeres EVA avec un additif quiraodifiela
tension superficielle a la surface du film. L'eau, au lieu de se
condenser en gouttelettes plus ou moins grosses, se condense en un
film d'eau continu, tres tres fin.
Ce film a ete aussi allege, il etait a I'origine en 50 microns, il
est realise maintenant en 30 microns.
Dans un premier temps, il a ete teste sur laitue dans la region
orleanaise. Laisse jusqu'a pommaison complete de la laitue, il n'a
provoque aucune brulure de la pomme contrairement au film normal non
antibuee.
On a constate avec ce film un meilleur etat sanitaire sur chou brocoli
et haricot.
Enfin, a Manziat (01), sur carotte, il a donne des resultats similaires
au double bachage et au petit tunnel, ce qui aurait deja ete constate
a la Station de St-Katelijne-Waver en Beigique.
V. RESULTATS
- Manziat : 1988, rendement de carottes a I'ha
. 800 trous EVA AB - 3,3 kg/m^
. P 17 + 500 trous PE - 3, 4 kg/m^
. 500 trous, non AB - 2, 3 kg/m^
- Manziat : 1990
temperature sous bache
. 800 trous EVA, AB
12,6 °C
. P 17 + 500 trous, PE
12,95 °C
. petit tunnel, PE
10,55 °C
. 500 trous, PE non AB
rendement
4,2 kg/m^
5,4
4,4
3,4
- 63
- sur "Iceberg", resultats au GATE, St-Pol de Leon
1989, laitue "Iceberg", poids en grammes/plante
. 800 trous EVA, AB : 480 g
. 800 trous PE, normal : 440 g
1990
. 800 trous EVA, AB : 867 g
. 800 trous PE, normal : 735 g
En outre, la precocite etait superieure sous AB (stade 3-4) au PE
normal (stade 4-5).
II est a remarquer que dans plusieurs regions comme I'Orleanais ou
la region de Thouars, sur melon, seul le 750-800 trous/m^ est utilise,
que ce soit en film PE normal ou en EVA, AB. Le film est moins sensible
au vent, il bat moins sur les plantes. II permet aussi un meilleur
ecoulement de I'eau sous le film, la culture est reguliere et uniforme.
Le 500 trous donne une aeration d'environ 4 % et le 750-800 trous
de 6 %.
VI. DIMENSIONS
En France, on emploie surtout le 8 m, 10 m, 10,50 m (pour la pomme de
terre) et un peu le 12 m pour les grandes largeurs en rouleaux de 100
metres lineaires ou en grosses bobines de 500 m et plus.
- A I'etranger, on emploie plutot le 10,50 m, 12 m, 14 m en petits rouleaux
ou en grosses bobines.
- En France sur melon et a I'etranger sur pomme de terre, on emploie
aussi du film perfore en petite largeur : 1,80 m - 2 m.
- Sur melon, il est pose detendu comme un petit tunnel mais sans les
arceaux.
VII. FILMS DERIVES
a) PIT-R
C'est un film thermique avec des bandes perforees 500-800 trous
sur le cote ou au sommet sur une largeur d'environ 25 cm.
II est utilise sur arceaux comme un film thermique classique.
II evite d'avoir a aerer le tunnel ou de faire des trous dans le
film lorsque celui-ci est enterre sur les bords par la derouleuse.
La fecondation des plantes se fait bien sous ce film, les abeilles
penetrant facilement a travers les perforations, comme d'ailleurs
pour le film 500 ou 800 trous.
En general, il est realise en 2 m de largeur, et avec des epaisseurs
de 50 ou 80 microns.
I
I
- 64
b) film fin pose en paillage
- Le film est utilise a plat par-dessus les semis : oignon, chicoree
Witloof ou les plantations de pomme de terre de primeur (Bretagne).
- II est en 15-17 microns d'epaisseur, a base de polyethylene lineaire,
dans des largeurs de 1,50 m ou 3 m, enroule a plat.
I
I
I
I
I
- II est pose avec une machine a pailler.
- II peut etre plein, ou mieux micro-perfore. S'il est plein, I'agriculteur
peut passer dessus un rouleau equipe d'un herisson ou faire de grands
^
trous au cutter dedans.
•
- II permet de realiser des levees meilleures et plus regulieres
pour des semis, et ceci a I'abri des oiseaux.
- Pour la pomme de terre, il permet d'obtenir un forgâge un peu plus
tardif qu'avec les baches perforees, car il doit etre retire plus
tot.
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I
- 65 G. Dupuy
SYNTEC - Le Glazic
FILM PLASTIQUE ANTIGOUTTE
ET PROBLEME DE PHYTOTOXICITE SUR LAITUE
Sur deux exploitations differentes, en culture de laitue, des
symptomes identiques de blocages de vegetation ont ete observes en
debut de culture.
Les laitues atteintes presentent, sur des feuilles en phase de
developpement, des plages d'un vert fonce, crispees avec blocage
de croissance. La vegetation est fortement perturbee jusqu'a
destruction de la laitue.
DESCRIPTION DE LA lere EXPLOITATION
- Seme annee de laitue sous multichapelle double paroi
- sol desinfecte (Basamid), lessive avant la plantation de
laitue
- plantation premiere semaine de Novembre 90, variete
Maestro stade 6 feuilles
- premieres observations, 2 semaines apres plantation
. sur une seule chapelle dont la couverture avait ete
remplacee juste avant la plantation par du Luminal 4
. aucun probleme sous I'ancien Luminal 4 de 1987.
DESCRIPTION DE LA 2eme EXPLOITATION
- 6eme annee de laitue sous multichapelle double paroi
- sol desinfecte au Vapam
- plantation 10 novembre, variete KARLO, BRENDA, CLARET,
NOVITA stade 4 feuilles
- premieres observations, 3 semaines apres plantation.
. seule deux 1/2 chapelle dont la couverture n'a pas
ete renouvelee par du CEVA ne presente aucun degat
. au stade recolte (12 mars 91) 5 a 8 % des laitues ont
ete detruites.
Dans les deux cas, les laitues
deux rangs (par chapelle de 6,4 m ) ,
toiture qui provoque, a la -suite.de
condensation, un gouttage concentre
atteintes sont localisees sur
a 1'aplomb d'une entretoise de
la rupture du film d'eau de
sur une ligne.
Il faut signaler que la conduite de la culture pendant la
reprise du plant (bonne irrigation et aeration limitee) favorise
une condensation importante et done du gouttage.
Apres I'analyse des observations faites sur le terrain,
1'hypothese retenue comme la plus probable a ete la couverture
plastique. (lessivage du plastique entrainant des elements
toxiques pour les plantes).
I
- 66 -
Pour verifier cette hypothese, un rapide test biologique a 6te
en
place (Janvier 91).
mi s
- avec les deux origines de plastique (prelevement sur
rouleau d'origine)
- sur des laitues au stade 22 feuilles et plus
- avec recuperation des condensats sur 2 m' de plastique
- avec eau de lavage de 1 m* de plastique
- et depot de 4 a 5 ml de ces eaux "polluees" sur le coeur
des laitues, 1 a 4 apports a 3 - 5 jours d'interval1e.
Les resultats sont tres nets, 8 - 1 5 jours apres les premiers
"traitements", des symptomes identiques a ceux decrits en culture
etaient observables a un degre plus ou moins important selon le
nombre d'apport.
En temoin, le versement d'eau n'a pas modifie la croissance
des laitues.
Plus tard, debut mars, suite a certains doutes, la meme
manipulation a ete reconduite sur des laitues stade 40-45 feuilles
avec un polyethylene, Lumitherm et CEVA.
Les observations sont :
poiyethy1ene
Lumi therm
CEVA
pas de modification visuelle
blocage faible mais caracteristique
blocage marque, moindre que sur
jeune laitue.
L'ensemble de ces observations devront etre repris dans des
essais plus precis pour mieux cerner la cause exacte (anti goutte,
EVA .... ?) de ce probleme ; mais d'ores et deja, il est clair que
le gouttage concentre sur laitue est a I'origine du blocage de
vegetation qui a entraine jusqu'a 8 % de destruction des laitues
sur une exploitation.
Est-ce que ce phenomene persiste dans le temps ? (2-3 mois ?)
11 faut noter que I'utilisation de film EVA, anti goutte est
pratiquee depuis de nombreuses annees sur la region sans probleme
de ce genre jusqu'a present.
Il est certain que le type de structure de serre, la conduite
hygrometrique favorise un gouttage localise ou I'absence de
gouttage, ceci ne doit pas pour autant sous estimer ce probleme de
phytotox i cite.
- 67 V. G i r a r d
DELTATEX
F ^ I L M S
POUR.
COUVEIR-rLJIRE:
D E
S E R R I
COMPARAISON D E S D I F F E R E H T S TYPES DE PROTECTION
CONTRE LE V I E I L L I S S E H E N T SUR FILMS M O H O C O U C H E ET M U L T I C H O U C H E S
I - INTRODUCTION
Les films pour couverture de serre sont fabriques, a I'heure
actuelle, a partir de polyolefine, principalement : polyethylene
et copolymere EVA.
I
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I
I
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I
I
Ces matieres sont sensibles au rayonnement U.V. du soleil, qui
provoque au sein des chaines moleculaires, des ruptures de
liaisons entrainant 1'affaiblissement des proprietes mecaniques.
Pour remedier a cet etat de chose et eviter la deterioration
prematuree des films, il convient d'incorporer dans la matiere
plastique certains agents chimiques permettant de contrecarrer
1'action du rayonnement U.V. du soleil.
Ces agents chimiques se divisent en 2 types :
- les absorbeurs U.V.
- les stabilisants U.V.
Les absorbeurs U.V.
Comme leur nom I'indique, ces corps absorbent le rayonnement U.V,
et le transforment en chaleur, soit un rayonnement moins nocif
pour la chaine moleculaire.
.../...
- 68 -
II
1"
Les pro.te'^tipns au Nic.kel, et je voudrais en parler tout de
suite, ont recemment ete mises en accusation en invoquant le fai
que le complexe organique de Nickel utilise dans ce cas pouvait
avoir, bien qu'il n'y ait aucune preuve, un effet cancerigene.
L'Association Internationale de Recherche sur
a en effet classe dans son volume 11 de 1976,
composes comme etant cancerigene pour 1'homme.
son supplement 7 I'lARC a repris I'information
le Cancer (lARC)
le Nickel et ses
En 1987, dans
publiee en 1976.
La monographie de 1'lARC a ce sujet, expose que 1'evaluation
s'applique au groupe Nickel dans son ensemble, mais pas necessairement a toutes les individualites chimiques composant ce
groupe.
II est clair que les complexes organiques de Nickel n'ont ete
ni consideres, ni evalues par I'lARC. II n'y a done, a ce jour
aucune preuve que 1'additif Nickel en question soit cancerigene.
Par ailleurs, la Societe American Cyanamid qui a cree vers les
annees 60-65 ce complexe organique de Nickel a fait effectuer,
comme cela se fait toujours, des etudes toxicologiques sur ce
produit. Une implantation du produit dans les poumons du rat
pendant 2 ans montre que ce complexe organique de Nickel n'est
pas un cancerigene du systeme respiratoire chez les animaux.
La Societe CIBA-GEIGY qui fabrique actuellement les differents
additifs de protection Hals et Quencher Nickel considere dans
une lettre publiee au debut de I'annee 1991, que les composes
organiques de Nickel utilises dans la protection des films
pour couverture de serre peuvent etre utilises sans risque
pour la sante et qu'ils ne presentent aucun risque de cancerogenicite pour 1'homme, lors de sa manipulation ou dans son
etat f i nal.
La protection au Nickel reste done a I'heure actuelle une
protection sure a tout point de vue, ayant fait ses preuves
sur tous les terrains depuis plus de 15 ans.
II - 2 "
Le.s protections HALS, sont apparues sur le marche plus recemment,
a la suite d'essais tres prometteurs sur site d'exposition
naturelle. En effet, des essais en Floride et sur d'autres
sites ont prouve que ce stabilisant U.V. avait une efficacite
remarquable meme a dose d'utilisation relativement faible.
Malheureusement, la realite a ete legerement differente et
I'experience sur le terrain en culture a montre que ce produit
pouvait voir son action en partie annuiee sous I'effet de certai
pesticides.
Le mecanisme n'est pas encore bien explique a I'heure actuelle,
mais I'on pense que sous I'effet des pesticides et tout particulierement des pesticides souffres, le radical nitroxyle N_0
(que nous avons vu tout a I'heure et qui est utile pour stopper
- 69 le debut de la degradation) est bloque par absorption d'une
grosse molecule de pesticide et ne peut plus alors agir et se
renouveler.
Le contact des pesticides avec les HALS consomme ou detruit en
quelque sorte les molecules de HALS.
Pour une raison non encore expliquee a I'heure actuelle, ce
phenomene tres sensible dans les films PE pur I'est beaucoup
moins dans les films copolymeres EVA.
La protection HALS pour les films copolymeres EVA est en
effet utilisee depuis quelques annees avec satisfaction.
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I
I
Malheureusement, comme vous le savez, les films EVA s'ils ont
de bonnes qualites de clarte et certaines qualites d'effet de
serre ont du point de vue mecanique un mauvais "fluage" et
s'allongent sur les armatures de serres.
II faut done toujours, qu'on le veuille ou non, utiliser des
films avec soit un melange PE-EVA, soit des multicouches
PE-EVA.
La protection HALS dans ce cas va done se trouver particulierement sensible aux pesticides.
Compte tenu de notre experience actuelle, nous pouvons dire
que pour obtenir une protection HALS donnant a peu pres les
memes garanties qu'une protection Nickel, il faut augmenter la
dose de protection HALS d'environ 20 % par rapport a celle
utilisee habituellement en protection Nickel.
Bien sur ce probleme est I'objet de beaucoup d'etude actuellement en laboratoire et sur le terrain, mais il est raisonnable, si I'on veut rester "sur" du bon vieillissement de
ces films, d'utiliser dans le cas des HALS un taux superieur de
maniere a se mettre a I'abri de 1'action des pesticides qui
detruisent une partie de ces additifs HALS.
Ceci entraine, bien entendu, un prix de revient plus cher pour
la protection HALS par rapport a la protection Nickel (les HALS
ayant par ailleurs un prix de vente plus cher que les Quencher
Nickel).
Ill - CONCLUSION
Rien n'empeche done de continuer a utiliser les protections au
Nickel qui ont fait leurs preuves et restent economiquement et
techniquement les plus sures.
En ce qui concerne les protections HALS, un certain nombre
d'utilisateurs prefere les utiliser parcequ'elles donnent un
film incolore et done disent-ils plus lumineux.
.../...
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- 70 Ces absorbeurs n'offrent cependant pas une protection suffisante
ils ne peuvent absorber tous les rayons U.V. lis sont done
employes en combinaison avec d'autres corps que I'on appelle les
stabilisants U.V..
Les s t a.b i_ 1 i s a n t s U . V ,
II existe deux types de stabilisant U.V. :
- les Nickel Quenchers qui sont des complexes organiques de
Nickel
- les Hals (Hindered Amine Light Stabiliser) qui sont des
amines plus ou moins complexes.
Lorsqu'un film PE ou EVA absorbe le rayonnement U.V. le polymere
passe a un etat dit "excite". Cette excitation des molecules
entraine un processus de degradation.
Les Nickel Quenchers interagissent avec le polymere "excite" et
le ramene a son etat normal avant que les reactions en chaine
ne demarrent.
Les Hals, par leur radical amine, stoppent les reactions de
photodegradation en interceptant les radicaux libres formes
par 1'energie du rayonnement U.V. Au cours de cette reaction
le radical actif des Hals se renouvelle. Le schema de reaction
est le suivant :
NH
N _ 0
->
(radical Nitroxyle)
suivi du "cycle de. Denisov"
•>•
N
_
0
+
N _ OP + P 00
P
_
->
V
N _ OP
0
(P radical libre polymery
+ POOP (POO radical peroxyde
du polymere)
On voit done que le radical amine NH partie active des Hals se
transforme en radical Nitroxyle N_0'qui intercepts les radicaux
libres du.polymere pour donner un corps stable POOP tout en
renouvelant un radical nitroxyle N_0' .
II
Comme vous le savez tous, actuellement il existe done 2 types
de protection contre le vieillissement des films :
1) Protection Nickel Quencher + absorbeur donnant des films de
teinte jaune verdatre.
2) Protection Hals + absorbeur ne donnant pas de teinte aux
films qui restent done incolore.
La protection au Nickel est utilisee depuis plus de 15 ans, la
protection au Hals est plus reeente, mais ces 2 types de stabilisation sont maintenant bien connues de tous les utilisateurs,
.../...
- 71
De nombreuses mesures par cellule photo-electrique dans de
nombreuses serres ont prouve que la luminosite est la meme
sous film jaune-verdatre avec Quencher Nickel et sous film
incolore avec HALS. C'est une question de lumiere diffuse et
lumiere directe.
Quoi qu'il en soit, il est possible d'utiliser a I'heure
actuelle avec une bonne securite des films incolores avec
protection HALS a condition d'accepter de payer plus cher.
I
I
I
- 72 -
LES
PLASTIQOES
ET
L' ENVIRONNEMENT
J.P. Jouet (UNCAA)
A. Seyrig (SFP-CERPA)
M. Seyrig :
La France consomme 3,6 millions de tonnes de plastiques par an. Cela represente
64 kilogrammes de plastique par habitant, tres loin derriere 1'Allemagne qui
consomme 130 kilogrammes par habitant, ou les Etats-Unis avec 108 kilogrammes,
le Japon, 89 kilogrammes, sans parler de plus petits pays tels les pays Scandinaves, au Danemark on en consomme 91 kilogrammes et en Suisse 93.
Avec 64 kilogrammes on est plutot au niveau du peloton, evidemment loin devant des
pays en voie de developpement puisque aux Indes on n'en consomme qu'un kilogramme.
La France produit 4,3 millions de tonnes de matiere plastique par an, en poudre
ou en granules, avant transformation, ce qui place la France en quatrieme position mondiale.
Ces productions necessitent d'importants investissements et sont generalement aux
mains de tres grands groupes chimiques : Rhone Poulenc, des filiales de groupes
allemands, anglais, italiens ou autres, ou des filiales de groupes petroliers, tels
qu'Atochem (Elf Aquitaine, Shell-Chimie, Exxon Chemicals, BP Chemicals...).
La France est exportatrice nette de polymeres de base, bien que ses marches soient
tres ouverts aux produits etrangers.
L'Industrie francaise est done bien placee mondialement, aussi bien au point de
vue capacite, qu'au point de vue developpement scientifigue et technique.
En aval de ces producteurs de matiere plastique, il y a une importante Industrie
de transformation que I'on appelle la plasturgie. C'est I'ensemble des operations de moulages, de pieces techniques, d'extrusion de tubes, de profiles, d'extrusion de soufflage, de bouteilles et de corps creux, d'extrusion de gonflage,
de calandrage, de thermoformage, mousses rigides ou souples en isolation, etc...
Cette activity de plasturgie represente 130 000 emplois et 3000 entreprises pour
un peu plus de 80 milliards de chiffre d'affaires.
Sur ces 3,6 millions de tonnes de plastique annuellement consommees en France,
180 000 tonnes seulement sont consacrees ^ des applications specifiques de I'agriculture.
Le reste va pour un tiers dans I'emballage, 20 % dans le batiment, 10 % dans 1'automobile et les transports, 8 % dans I'industrie electrique et electronique et
les 22 % restant vont aux autres applications de toutes sortes.
Ces 180 000 tonnes de matiere plastique consommees chaque annee pour les besoins
specifiques de I'agriculture se repartissent suivant differents secteurs et je
laisse Monsieur JOUET faire cette presentation.
i
I
- 73 M. Jouet :
Ces 180 000 tonnes de matieres plastiques (soit 5/6 % des plastiques) qui sont
consommees chaque annee pour les besoins specifiques de I'agriculture se repartissent de la maniere suivante :
90 OOO t. de polyethylene
. Films epais pour ensilage, couvertures de serres (6 000 hectares en France
contre 23 000 en Espagne) et batiments legers d'elevage,
. Films minces pour paillage des champs, petits tunnels et semi-forgage,
. Sacs grande contenance pour engrais, aliments du betail,
. Filets brise-vent,
paragrele, ombrage, protection,
. Tuyaux pour irrigation par aspersion ou goutte-a-goutte,
. Futs et bidons pour les produits phytosanitaires, veterinaires ...
35 OOO t. de polypropylene
. Ficelles et liens,
. Grands sacs tisses,
. Couvertures flottantes non tissees,
. Poteries : plaques, plateaux, godets, pots, conteneurs,
. Gouttieres de culture hors sol.
45 OOO t. de PVC
. Tubes anneles et perfores pour le drainage des sols,
. Tubes et raccords rigides pour irrigation,
enterree ou aerienne,
. Films a fort effet thermique (petits tonnages, tres localises pour fraises et
melons precoces),
. Plaques transparentes pour couvertures de serres et batiments.
lO OOO t.
d'autres matieres plastiques
. Polystyrene expanse : isolation, plaques de culture,
. Mousses de polyurethanne, isolation, substrats de cultures hors sol,
. Polycarbonates et polymethacrylates : couverture de serres,
. Polyesters : citernes, stockage,
bardages de serres,
s'ajoutent a ces usages specifiques, les plastiques utilises au conditionnement
et emballage des fruits, legumes, laitages et viandes... plus generalement traites, du point de vue environnement, avec le secteur "Emballages", tout comme les
plastiques utilises a I'usage domestigue, batiment et transport du monde agricole.
Meme si 180 000 t. pour tout le pays peut paraitre faible en face des tonnages
des productions agricoles (280 000 t. pour le melon ^ lui seul ! ) , les professionnels que sont les agriculteurs et les industriels sont amenes a se preoccuper de leur devenir, car les plastiques agricoles ont 1'inconvenient d'etre utilises directement dans la nature et sur des surfaces importantes.
En effet, par exemple les 60 000 t de films polyethylene representent plus de
100 000 hectares si on les etalait tous, cote a cote ! soit plus que le Territoire de Belfort.
- 74 -
M. Seyrig :
Or on demande a ces plastiques d'etre des produits solides et resistants pen—
dant longtemps, de ne pas etre sensibles a I'eau comme du papier ou comme le
fer qui rouille, de ne pas etre trop sensibles aux ecarts de temperatures. Il
ne faut pas qu'ils soient cassants au froid, il ne faut pas qu'ils fondent au;
soleil, et pendant ce temps la on leur demande aussi d'etre resistants aux bombardements des rayons du soleil et de la lune, de resister a de trds mauvais a—
gents chimiques, solvants, produits phytosanitaires, lisier, engrais, etc...
On leur demande de resister au vent, aux bees des volatiles s'il s'agit de baches d'ensilage, aux pietinements d'un certain nombre de gens et de betes, aux
rongeurs et a des quantites d'agents agressifs.
Alors, il est Evident que I'on ne peut pas esperer tout et son contraire.
On ne peut pas souhaiter qu'un plastique ait toutes les qualites que I'on
vient de mentionner et du moment ou I'on n'en a plus besoin, disparaisse d'un
coup de baguette magique> que le plastique, devenu tout a fait dechet, accepte tout a coup de devenir une nourriture pour des bacteries ou des enzymes gloutons, ou soluble dans I'eau de pluie ou subitement fragmentable sous I'effet
du soleil.
Bien sur, on salt faire des plastiques biodegradables essentiellement par des
methodes de biosynthese, eventuellement par 1'adjonction d'amidon de riz, de
ble, de mais, plus ou moins modifie.
Mais ces productions, pour aujourd'hui en tout cas et pour un bon nombre d'annees encore, seront tres onereuses et affaiblissent tres sensiblement les propriet^s de resistance mecanique des plastiques. Elles conduisent a utiliser,
pour le meme resultat, plus de matiere, ce qui va a contresens du but recherchd'Cela conduit a des degradations que I'on ne peut jamais predire car cela depend
du milieu ambiant, de la temperature, de 1'humidite. Cela peut parfois demarrer
plus tot qu'on ne le voudrait et gener I'usage de I'objet pour lequel il a et^
fait ou cela peut egalement ne jamais se produire.
Cela peut creer des sous-produits mai determines, plus ou moins solubles, penetrant dans les sols et atteignant eventuellement des nappes phreatiques. En
plus cela gene considerablement le recyclage des molecules qui sont des molecules cheres a produire qui consommertt du petrole comme matiere premiere et comme energie pour leur transformation.
On peut penser que notre civilisation n'est pas assez riche aujourd'hui pour envoyer de tels produits pourrir dans la nature, sans meme parler des autres inconvenients cites.
Done eette technique de biodegradabilite a ete experimentee de longue date et
n'a jamais pu deboucher sur du concret.
On parle toujours plus ou moins de projets precis mais il ne s'agira jamais que
de produits vraiment specifiques a tout petit tonnage par rapport a la quantite
de matiere plastique consommee dans le monde qui, aujourd'hui, depasse 80 millions de tonnes.
On a mentionne aussi la photodeqradabilite, bien connue par exemple pour certains films de paillage ; mais il s'agit en fait d'une photo-fragmentation. II
reste une poussiere de polymere qui ne disparait pas reellement.
I
I
- 75 -
II ne faut toujourspas oublier le bon vieux principe qui est encore valable
et je crois que c'est Monsieur Lavoisier qui I'a emis pour la premiere fois :
"rien ne se cree, rien ne se perd, tout se transforme". C'est comme dans le
cas de la biodegradabilite quand cela marche, tout reste maissous une forme
differente qui peut creer une pollution secondaire peut-etre pire que le mai
initial.
Alors que faire ? incinerer, bruler, recycler.
Incinerer ? Oui, quand il y a des installations voulues avec recuperateur de calories degagees, pour le chauffage urbain, pour la production d'electricite etc
avec aussi epuration des fumees et avec un coQt d'acces economique. On procede
alors a un recyclage thermique et les calories apportees par le plastique permettent d'economiser autant de fuel qu'il aurait fallu pour incinerer d'autres
dechets humides.
Bruler en bout de champ ? Certainement pas, car c'est tres dangereux. On peut
mettre le feu a tout le secteur et les individus peuvent etre victimes de retour de flamme. Toutes les impuretes que I'on brule avec le plastique degagent
des odeurs et des fumees. Nombre de communes interdisent ceci par des arretes
municipaux et passer outre est un manque de civisme pour son environnement.
Restent alors la recuperation et le recyclaqe.
M. Jouet :
Pour les plastiques agricoles, I'ensemble de la filiere, producteurs de matieres
premieres, transformateurs, distributeurs (que sont essentiellement les cooperatives agricoles), agriculteurs, recuperateurs et recycleurs ont decide de collaborer pour trouver les meilleures solutions en vue d'eliminer les plastiques usa
ges et de les recycler.
II est demande aux agriculteurs de ramasser en des endroits que preciseront
leurs cooperatives, les plastiques usages accumules sur leur exploitation en les
separant en :
- Films epais relativement propres :
serre» ensilage, sacs d'engrais ou d'aliments du betail, baches diverses,
housses de palettes...
- Films de polyethylene minces plus ou moins souilles :
paillage, petits tunnels, petits sacs cabas, petits fardelages retractables,
films etirables de palettisation...
- Autres plastiques :
ficelles et liens en polypropylene, bidons - vides et rinces - en plastique...
Ces trois groupes de produits, bien distincts (et au mieux nettoyes au prealable, terre secouee...) seront deposes dans trois bennes speciales ou sur trois
aires de stockage grillagees. Ces trois groupes correspondent en fait a des procedes de recyclage bien distincts et done souvent trois unites de recyclage differentes .
Selon les cas, les cooperatives apporteront/ou on viendra enlever sur place.
Ces trois gisement differents de dechets a un point de regroupement, departemental ou regional (dans le cas de la Caval, au Centre Social Intercommunal de la
Pommeraye) qui compactera (balles..) et expediera par camions complets vers une
usine de recyclage.
/ .
- 76 -
Dans certains pays ou I'environnement a pris plus tot une importance plus grande qu'en France, il faut payer le recycleur pour qu'il reprenne les dechets,
tout comme chacun pale sa commune pour qu'elle ramasse vos ordures et que la
Commune pale pour mettre en decharge, a 1'incineration ou au compostage. Et encore, une mise en dêharge en Allemagne coute parfois 500 a 600 F/t., alors
gu'en France on en est encore a 80 - 150 F/t. (et I'on salt eombien d'ordures
nous envoient pour cela nos voisins europeens ! ) .
Nul doute que de nouvelles dispositions reglementaires viendront en Prance, on
en n'est pas encore la, mais ee que des organismes soueieux de leur participation k I'environnement pourront amoreer comme contribution volontaire.est une
initiative heureuse, susceptible d'eviter ou attdnuer des decisions reglementaires plus contraignantes.
Le monde agrieole et ses cooperatives ont decide d'oeuvrer, des 1991, dans ee
sens.
A ce titre, le premier test sera effectue d'une maniere concrete et significative entre le 15 Mai et le 15 Juin 1991, sur les departements de la Sarthe, du
Maine et Loire et des Deux Sevres. Cette eolleete est mise en oeuvre par I'UNCAA
et les Cooperatives CADS, CAVAL et CAPSUD en liaison avec le Centre Social de
la Pommeraye et avee la Soeiete Tratel qui apportera sa contribution dans la logistique.
Les industriels qui prendront en charge le traitement de ces plastiques seront,
entre autres, la SOPAVE et la Soeiete SMS.
L'ensemble de eette operation se fera sous I'egide de "la Belle Nature" logo
que I'UNCAA donne comme certification aux cooperatives qui s'inserivent dans
une demarche volontaire de respect de I'environnement avec leur Union.
OPERAnON l A B E U NAIURE
Miîik^'i
^
I
CAVAL X
- 77 -
E t u d e c o m p a r a t i v e s u r u n e l o n g u e d u r e e de c a p t e u r s
d ' h u m i d i t e r e l a t i v e de I'air et
destines a I'horticulture
Resume
11 s'agit de tester dans une serrc en verre en vraie grandeur, divers captcurs du commerce, en vue
d'observer leur comportement(d6rive ,panne
), sur une longue periodc(l a n ) .
P.Feuilloley
Ch.Mekikdj ian
JC.Jaques
D.Clanet
JF.Mirabella
CENTRE NATIONAL
DU MACHINISME AGRICOLE
D U GENIE RURAL
DES EAUX ET DES FORETS
't^?^^^^V^2l,^%fl^\
f^^rUtn.pSce^l^^''''
Tel. : 67 52 43 43 • Tîex 490 990 F
Tei^copie 67 63 57 95
- 78 -
l.Lcs capteurs.
Actuellement le C E M A G R E F a installe depuis Janvier 90 les capteurs suivants :
PRINCIPE
MARQUE
TYPE
Jules Richard
H2C
Capacitif ,a film polymerc
Defensor
TR6L4
Electrolytique
Elcowa
RH2
Resistif ,a film polymere
Elcowa
DewlO
A miroir,a point de rosec
Cimel
Capacitif
Solomat
Capacitif
Anjou-Automation
A bloc resistif
CHR
2.La s c r r e d e m e s u r e
Ces capteurs soni installes dans une serre en vcrre de 150 m2 et dont I'ambiancc est conirolee en
temperature et en humidite .La serre est sans vegetation.
Les capteurs sont montes dans un caisson ventile assurant un courant d'air superieur a 2/ms.
Le caisson est protege du rayonnement solairc par un ecran aluminise.
3.Le m a t d r i e l d e m e s u r c
Les capteurs sont connectes a une centrale de mesure IMP
compatible PC.
de Schlumberger, pilotee par un
La frequence des acquisitions est d'l mesure touies les 5 mn.
Le capteur etalon est le DewlO a point de rosee, etalonnc par le laboratoire d'hygromelrie du
CETIAT a Villeurbanne.
4.M6thodologie
Les consignes suivantes sonl adoptees:
La n u i t :
15 e t 5 0 % H R
15°et75%HR
15° et HR max possible selon les conditions meteo
20° et 75% HR
- 79 -
Le j o u r :
Libre evolution des temperatures et humidites
Tous les capteurs seront etalonnes au depart par rapport a rhygrometre DewlO, puis aucun reglage
ni 6talonnage ne sera effectues pendant 1 an.
5 Resultats
Le dispositif experimental a ete installe en Janvier 90 et sa mise au point a ete realisee courant
Fevrier 90.
Les essais n'ont reellement commence que mi-mars et les resultats ci-apres concernent la periode
mi-mars a mi-decembre.
A . COMPORTEMENT DES CAPTEURS
* Pannes
2 capteurs sont tombes en panne :
- Le capteur SOLOMAT est tombe en panne plusieurs fois.
par suite d'une defectuosil6 dans les batteries rechargeables et dans leur systeme de
recharge.
- Le capteur DEW. 10 (etalon)
La foudre etant tombe sur le domaine pendant un orage d'ete, un composant electronique
de ce capteur a grille et a necessitd environ un delai de 3 semaines pour les reparations.
II y a eu egalement d'inevitables pannes de secteur (2 pannes superieures a 15 mn (?)
malgre les alimentations secourues par onduleurs).
Mais, memc si les acquisitions de donnees n'ont pas eu lieu, les capteurs sont restes sous
tension et en fonctionnement 24h/24 et 7 J / 7 .
L'ensemble de ces pannes est visible sur les graphes des figures 8 a 13, le trace sortant alors du
cadre dela figure.
• P h e n o m e n e s de d e c r o c h a g e
- Capteur CIMEL - Ce capteur ddcroche des que la temperature ambiante depasse 31 C.
La mesure se bloque alors entre 19 et 20% d'humidite (fig. n ° l ) . Ce phenomdne s'est
reproduit systematiquement le jour par forte chaleur 27 fois sur 29 essais de jours d'etd et 1
foisde nuit).
II s'agit done la d'un defaut , soit du capteur lui meme, soit de son electronique
d'accompagnement (sensibilite a la temperature).
- Capteur SOLOMAT
Ce capteur decroche aux fortes humidites et "plaf onne" a une valeur constante de 8 1 % .
Ce plafonnement est aleatoire, mais se declenche toujours a des humidites superieures a
68% (Fig. 2).
Cependant, ce phenomene n'est pas correle a la temperature ambiante, le defaut ayant lieu
aussi bien de jour que de nuit.
1
- 80 -
Lc capteur, ou son electronique est done sensible aux fortes humiditcs (pour ce memc
capteur on a note aussi 1 fois un decrochage vers Ics basses humidites (Fig 2).
* P h e n o m e n e s de pompage
- Capteur Solomat
Sans raison apparente, le capteur Solomat entre en oscillation autour d'une valeur
moyenne. Ces oscillations (fg n ° l et 3) ("pompagcs") sont parfois importanles (amplitudes
de 6 0 % d'humidite). Elles ont lieu aussi bien de jour que de nuit. Cependant le phenomenc
est assez rare et ne s'est produit que 5 fois pendant la periode consideree.
- Capteur R H 2
Ce capteur est egalement entre en oscillations 1 fois seulement pendant la periode d'essai.
Les oscillations ont eu des amplitudes plus faibles que le capteur Solomat (de I'ordre de
15% d'humidite). II s'agit done d'un incident de parcours (fig. n ° l ) .
- on note aussi des pompages dus aux regulations de temperatures et d'humidite dans la
serre (marche-arret des aerothermes, generateurs de vapeur el pompe a chaleur).
Dans ce cas tous les capteurs oscillent, mais avec des amplitudes de I'ordre de 5%
d'humidile seulement (Fig. n°4)
B - ECARTS PAR RAPPORT A L'ETALON
- La N u i t
* Nuils a humidites stabilisees (Fig N° 4-5 et 6).
Lorsque I'humidite est stabiiisee dans la serre a diverses consignes, la tendance est pour
tous les capteurs (sauf Solomat sur la Fig 6) a indiquer une humidite inferieure a I'etalon.
Cet ecarl est compris enlre 5 et 10 points d'humidile.
* Nulls a humidites libres
L'humidite n'est plus regulee dans la serre (arret du generateur de vapeur et dc la PAC), el
evolue selon la conlrainte des climals exterieurs. on observe la meme tendance que cidessus avec toutefois des ecarts plus faibles, de I'ordre de 5 points seulement.
-LeJour
Le jour, I'humidite est laissee a la libre influence de celle de I'air exterieur, p o n e s ei
ouvrants de la serre resiant ouverls, mais I'effel de serre reste important. Au printemps et
en ele on obtient des temperatures elevees (souveni superieures a 40°C) el des humidites
tres basses.
La tendance observee la nuit s'inverse et les capteurs indiquent alors une humidilc
superieure a I'etalon, sauf dans la zone 40-50 % ou les humidites sont sensiblemenl
equivalentes (Fig. 7).
Lorsqu'on atteint des humidites tres basses, les ecarts sont alors importanls, pouvani
depasser 15 points (Fig. 1).
Toutefois ce sont des conditions d'utilisalion extremes, en dehors du cadre habitue!
d'emploi de ce genre dc capteur. Elles peuvent, cependanl se rencontrer dans la pratique.
- 81 -
6 - Conclusions
II est pour Ic moment prdmaturd de faire un classement. Neanmoins, les captcurs "neufs"
(achetes par le CEMAGREF specialemenl pour cette operation) se sont remarquablement
bien comportes en d6pit de quelques ddfaillanccs sommes toutes mineures.
Seuls les anciens modelcs (CIMEL, SOLOMAT) ont eu des problemes plus importants.
L'exp6rimentation n'est pas fioie, et, aprds une saison chaude et scche, on attend de voir
leur comportement cet hiver, en p6riode froide et faumide.
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- 89 PHENOMENES SUPERFICIELS MIS EN JEU DANS LA CONDENSATION SUR PAROIS
Une approche eleraentaire
par A. Jaffrin
URIH-INRA, Route des Colles, Sophia Antipolis 06410 Biot.
La mouillabilite des films polymeres utilises en couverture de
serre est, depuis quelques annees, I'objet d'un regain d'interet.
La raison est que les modes de culture sous serre ont fait des
progres rapides, avec un controle climatique de plus en plus
efficace, et une technique de fertirrigation precise associee a
des
substrats
a
forte
porosite
offrant
une
tres
bonne
disponibilite de la solution nutritive au systeme racinaire. Le
facteur lumiere apparait aujourd'hui comme le principal facteur
limitant sur lequel une reelle maitrise est plus difficile a
obtenir.
Les approches suivies peuvent etre variees: augmentation des
portes de vitrage des serres de verre, pour reduire les ombres des
structures, eclairage artificiel de complement avec lampes a
decharge de sodium, mise au point de structures legeres de
serres a couverture plastique capables d'offrir le meme espace
cultivable que les serres de verre et ies roemes proprietes
d'isolation thermique et d'aeration naturelle (ouvrants en toiture
et double paroi .gonflable) .
C'est dans cette derniere approche que se posent les problemes de
transmission optique des polymeres soumis a condensation de vapeur
d'eau en provenance des cultures.
Depuis bientot cinq ans, des films agricoles sont proposes avec
des agents mouillants courarament nommes anti-buee, et leur
performance a deja fait I'objet de quelques etudes
preliminaires
[2,3]. Des progres restent a faire, notamment en ce qui concerne
la tenue dans le temps du caractere de mouillabilite, et cela
justifie un retour vers quelques considerations generales sur les
phenomenes physiques qui sont a la base de ce. comportement [1].
L'aspect qui nous interesse ici est le coraportement de I'eau de
condensation sur des parois de polyethylene (PE) ou de copolymere
PE-EVA. Mais cet aspect fait partie d'un domaine beaucoup plus
general qui concerne de nombreuses activites.
On peut evidemment citer en premier la flottation permise par les
plumes de canard ou de cygne qui sont non mouillables par I'eau
pure. Mais on salt aussi I'effet desastreux des polluants
petroliers qui rendent ces plumages inefficaces.
Les proprietes ,interfaciales apparaissent d'une fagon analogue
dans les activites industrielles liees au traitement des minerals,
a I'extraction des hydrocarbures, au nettoyage, a la peinture de
surfaces, a la teinture de textiles, a la soudure des metaux, au
collage des solides, aussi bien que dans
les differentes
applications plus anecdotiques comme celles des sports de glisse
(voiliers, surfs, skis...),
ou des
lunettes anti-buee des
sportifs.
A la base de ces comportements se trouvent des phenomenes
d'origine moleculaire. Rien d'etonnant que les noms de grands
physiciens soient done associes a cette discipline depuis Laplace
(IBieme siecle) a De Gennes (conteraporain), en passant par Gibbs,
Langmuir ou Landau.
I
I
- 90 TENSION SUPERFICIELLE
Dans un milieu fluide infini en equilibre, les interactions
moleculaires sont isotropes (on ne distingue pas de . direction
privilegiee). Mais des qu'il existe une frontiere, cette symetrie
est brisee. C'est ce qu'illustre la Figure 1 qui schematise les
liaisons
intermoleculaires
(attractives)
par
des
fleches:
I'absence de liaisons vers I'exterieur soumet les molecules de
surface a une resultante attractive vers le centre de la masse du
fluide, produisant un effet analogue a celui d'une enveloppe
elastique. On donne a la composante tangentielle de la force qui
s'exerce sur I'interface le nom de tension superficielle.
De fagon plus precise, si I'on considere un volume donne de
liquide L place dans un fluide ambiant (un autre liquide ou un
gaz par exemple), on definit la tension superficielle comme la
derivee de I'energie de ce volume de liquide par rapport a I'aire
de sa surface externe:
a =
5E
as
Une valeur negative de a correspondrait a une tendance
a
I'augmentation sans limite de I'aire de la surface limite de la
masse de fluide consideree, ce qui revient a dire qu'elle est
soluble dans le fluide ambiant qui I'entoure.
•En cas d'insolubilite (phase liquide peu volatile dans le gaz
ambiant, ou deux phases liquides non raiscibles), la tension a est
positive. On la notera a pour une ambiance gazeuse, et a
pour
une ambiance liquide.
2
2
Cette tension s'exprime communement en milli-Newton/m
(mN/m ),
ou, ce qui revient au meme, en milli-Joule/m (mJ/m).
Les valeurs pratiques de a vont de 17 mJ/m pour 1'ether ethylique,
a 72 pour I'eau, et 547 pour le mercure, tous ces liquides etant
consideres au contact de I'air. Dans les cas simples oij ces
valeurs dependent tres peu de la nature de la phase gazeuse
ambiante, on les assimiie aux valeurs intrinseques des liquides
au contact de leur vapeur, et on les note a .
Ces differences s'expliquent par la nature differente des liaisons
intermoleculaires qui donnent leur cohesion a ces liquides:
- un hydro-carbure, ou un derive, est constitue de chaines C-H
qui sont
le siege de
liaisons
atomiques"covalentes"
(Fig.
2a), qui se traduisent par de tres faibles moments dipolaires (le
couple C-H ne est fort peu "aimante"), ce qui fait que des chaines
distinctes
n'interagissent
entre elles que par de
faibles
inductions
mutuelles
(que
I'on
appelle
les
forces
moleculaires dispersives de London);
- dans I'eau, au contraire, les moments dipolaires des couples
0-H sont beaucoup plus fort que ceux du couple C-H, en raison de
la nature polaire de la liaison atoraique 0-H,; de plus les deux
liaisons 0-H qui constituent la molecule d'eau ne sont pas
alignees (Fig. 2b), a la difference de la molecule de C02 par
exemple (Fig.2c), ce qui fait que le moment dipolaire global de la
molecule d'eau non seulement est non nul, mais est est meme au
total 4,5 fois plus fort que -celui des chaines C-H. Dans la phase
- 91 -
vap,
FIG.1
iq
ORIGINE MICROSCOPIQUE DE LA TENSION SUPERFICIELLE
H H H
••
• •
-O-
• •
C :C : c
H H H
o-c-o
C 3 ) <E3
a
FiG. 2
DLFFERENTES SORTES DE LIAISONS;
a) Covalente
b, c, d) polaires
I
- 92 liquide, ces dipoles s'orientent mutuellement comme des aimants
(Fig. 2d) pour donner une cohesion plus forte au systeme' eau
liquide qu'ci tout systeme liquide hydrocarbone ;
- enfin, dans un metal, meme liquide, les liaisons atomiques
sont encore differentes des precedentes: la liaison "metallique"
resulte de la presence, a la peripherie des atomes, d'electrons
faiblement lies qui sont mis en commun pour la totalite du
systeme; et le mercure se trouve etre I'exemple ou 1'attraction
mutuelle des atomes est la plus grande.
Nous verrons que cette distinction se retrouve dans
surfaces de solides.
le cas des
Tout mouveraent tendant a faire varier I'aire de la surface de
separation d'un liquide met en jeu un travail de la force de
tension superficielle.
En consequence, en I'absence de forces exterieures, la loi du
minimum de I'energie, a 1'equilibre, conduit a une situation ou la
surface exterieure du liquide est minimaie (une sphere pour une
masse de liquide en apesanteur ou une bulle de savon dans I'air).
PRESSION SUPERFICIELLE.
La tension superficielle se traduit par une difference de pression
superficielle a I'interface de deux fluides.
Soit une surface de separation de 2 milieux fluides (qui peuvent
etre un liquide et un gaz). Si cette surface est courbe, alors
c'est la manifestation d'une difference de pression p - p locale
de part et d'autre de la surface de separation des deux milieux:
c'est la "pression
superficielle" qui equilibre la tension de
surface.
On relie les deux quantites physiques, pression et tension, en
gcrivant qu'a I'equilibre thermodynamique, I'energie du systeme
est minimaie: c'est-a-dire qu'il y aurait une compensation exacte
entre le travail de la pression superficielle et celui de la
tension superficielle lors d'un mouvement infinitesimal de la
surface de separation
qui
1'eloignerait
de
sa
position
d'equilibre.
Ce resultat s'exprime sous la forme:
p - p
= a { - + ^
^
R
R
1
OU R
et R
}
(Formule de Laplace)
2
sont les rayons de courbure de la surface
au
point
considere.
Supposons que la pression soit constante au sein de chaque milieu
(par exemple une petite goutte d'eau dans I'air ambiant); alors la
formule de Laplace nous dit que le terme de courbure reste
constant tout le long de la surface de separation. C'est a
nouveau ce qui fait que des petites gouttes d'eau libres dans
I'air (ou dans I'huile), sont spheriques et que les menisques dans
les tubes capillaires sont des calotes spheriques (Fig. 3 ) .
La loi de Laplace s'ecrit alors
p
-p
=2a/R.
- 93 La
pression
superf icielle
est
mise
en
evidence
par
la
denivellation observee entre le niveau du liquide dans le tube
capillaire et le niveau d'origine dans le recipient (Fig. 3 ) : il
est materialise par le terme p g h, pression de colonne liquide.
Ce n'est plus vrai si la force de pesanteur devient
non
negligeable par rapport aux forces de tension superficielle: c'est
le cas des gouttes posees sur une surface plane du genre Teflon,
ou pendantes, en faisant abstraction de la zone de contact (Fig.
4 ) . Leur forme d'equilibre s'obtient en rajoutant au terme de
pression superficielle une contribution due a la pesanteur, p g h,
qui depend done de la cote verticale du point considere au sein du
liquide. La resolution qui donne la forme analytique de la surface
de separation est plus complexe mais reste faisable par des
methodes numeriques.
Consequence de la loi de Laplace sur
saturante au voisinage de la goutte:
la
pression
de
vapeur
La loi de Laplace
PI - P2 = 2 a / R
implique que la pression de vapeur au dessus d'une surface de
liquide courbe est differente de celle qui regnerait au dessus
d'une surface de liquide plane, en raison de la tension de surface
qui agit comme une enveloppe elastique autour de la phase liquide.
Pour des tallies de gouttes tres petites, de rayon R, cela se
traduit par un surcroit de pression de vapeur donne par
Log [Pg/Po] = 2 a V
/ RT ;
"(V = volume molaire)
Remarque: s'il s'agissait d'une bulle de gaz:dans un liquide, les
signes des corrections de pression seraient inverses: on tomberait
sur la condensation capillaire qui resulte du fait qu'au voisinage
d'un menisque concave, la pression de saturation est reduite par
rapport ^ la valeur au voisinage d'un liquide plan,
ce qui
renforce I'effet de condensation. On peut en avoir une intuition
en notant que le menisque concave est synonyme de depression
locale de la phase liquide au contact de la phase gazeuse (montee
du liquide dans un tube capillaire dont il mouille partiellement
la paroi).
Mais en ce qui concerne les gouttes, I'effet est en general
inverse: des qu'il y a debut de condensation sur une paroi non
raouillable et que des gouttes tres petites se forment, la pression
de saturation au voisinage des gouttes augmente et freine le
phenomene de condensation. Pour etre rigoriste, ce sont les films
polymeres usuels non mouillables qui meriteraient d'etre denommes
"films anti-condensation", et non les films mouillables comme le
veut I'usage actu.el, mais I'effet est negligeable aux echelles de •
gouttes raacroscopiques (superieures au micron).
Effet sur la tension superficielle d'un liquide de la mise en
solution d'un electrolyte fort (un compose salin par exemple).
Un electrolyte fort est caracterise par sa concentration d'ions de
charges opposees. La contribution a la tension de surface initiale
des ions apportes par 1'electrolyte a ete calculee par Onsager et
Samaras en 1934: on obtient une stricte augmentation de
la
tension superficielle a qui reflete I'augmentation globale de la
resultante attractive des interactions electrostatiques a la
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FiG. 3
RELATION ENTRE COURBURE ET PRESSION
FiG. 4
EFFETS DE LA PESANTEUR SUR LA SURFACE LIBRE
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H20
chai ne C hi
rod.
Oil
FiG. 5
MECANISME DE LA LOCALISATION D'UN SURFACTANT
- 95 surface du liquide ionise.
Ce phenomene est bien connu en pratique: il est plus difficile
d'obtenir un effet moussant a partir d'un produit detergent ou
d'un savon si I'eau utilisee est de I'eau de mer au lieu d'une eau
douce.
On notera que la tension superficielle d'un liquide peut etre
fortement mofifiee par la presence d'une pellicule moleculaire de
particules etrangeres adsorbees a sa surface (en supposant ici
qu'il n'y a pas diffusion a travers le liquide et melange): en
effet, 1'apparieraent de certaines des liaisons de surface avec ces
molecules contaminantes change la valeur de leur resultante
en
terme de force de tension, et cela d'une fagon proportionnelle
a
la concentration en molecules etrangeres qui viennent prendre
la place des molecules du liquide, tout en ayant entre elles des
interactions eventuellement tres differentes.
En fait un resultat analogue peut etre obtenu meme si le
contaminant est soluble dans dans le liquide considere: la figure
5 illustre la presence superficielle d'un contaminant soluble (par
exemple du butanol dans de I'eau), en prenant le cas de particules
ayant une extremite polaire qui a de I'affinite pour I'eau, et une
autre
extremite
non
polaire
(lipophile)
qui
se
retrouve
preferentiellement en dehors de I'eau. Leur presence tend a
modifier 1'attraction initiale entre molecules de surface. Ce
mecanisme de rejet du contaminant aux frontieres explique qu'on
puisse, dans certains cas, agir efficacement sur la tension
superficielle
d'un
liquide
sans
recourir
a des
quantites
importantes de contaminant: c'est le cas des. tensio-actifs, qui
abaissent fortement la tension superficielle de I'eau, et qui
interviennent dans 1'action des detergents utilises en nettoyage.
ANGLE DE CONTACT D'UNE PHASE LIQUIDE AVEC UNE PHASE SOLIDE.
Le contact de la phase liquide avec un solide change sensiblement
la situation decrite precedeimnent: les molecules qui constituent
la couche superficielle du liquide et qui sont responsables de la
tension superficielle, sont maintenant soumises a des interactions
avec des molecules du solide qui restent fixes. La forme de la
surface liquide est done modifiee localement (Fig. 6 ) ,
On peut definir une tension interfaciale liquide-solide a , qui
est une caracteristique du couple liquide-solide considere.
II y a d'autre part une tension interfaciale solide-gaz, notee
a , moins facile a mettre en evidence que a , puisque le solide
est ind^formable et le gaz invisible. Comme cette derniere, elle
resulte du desequilibre de la distribution spaciale des liaisons
des molecules de surface du solide, mais elle n'agit pas de fagon
apparente.
Ces trois tensions s'equilibrent pour determiner la forme du
raccord de la phase liquide avec les deux autres phases: c'est ce
qui est exprime avec 1'angle de contact i3 de la Fig. 6.
L'expression de I'equilibre des trois forces de tension donne la
loi d'Young:
a
cos -d = a
LC
I
- a
SC
SL
- 96 Cet angle de contact est utile pour decrire les differentes
situations
rencontrees dans la realite et qui dependent de la
nature de liaisons moleculaires de chaque phase.
Comme pour les liquides evoques plus haut, les forces moleculaires
qui s'exercent entre molecules d'un solide sont:
- soit de nature covalentes, comme dans les substances
hydrocarbonees solides qui raettent en jeu des chaines C-H,
- soit de nature ionique, avec des forces electrostatiques
intenses entre ions de charges opposees,
- soit de nature metallique, ce qui suppose un arrangement
regulier d'atomes charges positivement, dans une mer d'electrons.
En consequence, les molecules d'un polymere a chaines
uniquement hydro-carbonees n'exercent sur un liquide qu'une faible
attraction (les forces de dispersion de London);
Deux cas peuvent alors se presenter: ou bien le liquide possede
une faible tension superficielle et s'etale de lui-meme; c'est le
cas de la plupart des hydrocarbures sur les polymeres; ou bien le
liquide possede une tension superficielle trop forte qui empeche
son etalement: c'est le cas de I'eau (et a fortiori du mercure)
sur ces meraes polymeres.
C'est ce que
I'on a schematise
dans
la Fig.7a
qui montre un
angle de contact voisin de plus de 150° pour une goutte de mercure
sur du Teflon; tandis que la Fig. 7b indique le comportement de
I'eau sur du polyethylene (PE), avec un angle de contact de 94°
(I'angle correspondant sur du polytetrafluoroethene , le Teflon,
ou PTFE, serait de 110°).
Une des applications de cette propriete de faible mouillabilite
des polymeres se trouve dans les sports de glisse: les semelles de
skis, corame 1'enrobage des planches a voile, sont souvent en
polyethylene, de sorte que I'eau de fusion de la neige, ou I'eau
de mer au contact au contact refuse d'adherer. De plus, on utilise
souvent un artifice supplementaire, une fine rugosite de surface,
qui augmente encore I'angle de contact de la phase liquide quand
elle progresse sur la surface (c'est la notion d'hysteresis
observee sur I'angle de contact T3 qui distingue les mouvements
d'avance et de recul de la phase liquide sur une surface
rugueuse).
Un deuxieme cas de figure est celui ou les molecules de la surface
du solide mettent en jeu d'autres forces que les seules forces de
London citees plus haut. Il faut par exemple que des radicaux
polaires (s'apparentant a des aimants) soient presents en surface,
et que le liquide lui-meme mette en jeu des molecules polaires
sensibles a ces aimants.
On trouve ainsi que le PMMA (polymetacrylate de methyl, connu
entre autres sous le nom de Plexiglass) a plus d'affinite pour
I'eau que le PE, puisque I'angle de contact n'est plus que de 65°.
Mais une veritable affinite pour I'eau n'apparait qu'avec le
quartz (Si02 cristallin), pour lequel I'angle de contact descend a
5°, ou le verre amorphe (a base de silicates) pour lequel I'angle
de contact devient strictement nul (mouillabilite totale).
Cette veritable affinite du solide vis a vis de I'eau est due a la
presence en surface de radicaux hydroxyles OH ou carboxyles
- 97 -
5&
^SL
FiG. 6
ANGLE DE CONTACT LIQUIDE-SOLIDE
PTFE
a
0
•Illcafes
d
FiG. 7
ANGLES DE CONTACT SUR DIVERS SOLIDES (a: Mercure; b...e:Eau)
I
- 98 CO permettant I'etablissement de liaisons "hydrogenes" efficaces
avec les molecules d'eau (de tels radicaux OH existent a la
surface du silicate).
C'est egalement ce qui se cree lors d'une photo-oxydation d'un
polyraere vieilli a I'air libre: la surface d'un film polyethylene
age devient progressivement plus hydrophile par 1'action combinees
de micro-fissures et de radicaux hydrophiles (Fig.8).
Pour la meme raison, on observe un etalement progressif d'une
goutte d'eau
sur une surface solide d'acide stearique, la
terminaison acide COOH parvenant sans doute a s'orienter vers la
phase liquide et a renverser la tendance hydrophobe des chaines
hydro-carbonnees.
On remarque d'autre part un caractere hydrophobe moins prononce
pour les polymeres riches en ethyl-vinyl-acetate (EVA), en raison
de la presence du radical 0-C0-CH3. On devrait, pour la meme
raison observer une me'illeure mouillabilite des polymeres du type
ethyl- acetate-acide (EAA) qui mettent en jeu le radical COOH.
Mais les indications actuelles n'en donne pas confirmation.
En revanche, la presence de chaines hydro-carbonees pures (traces
d'huiles) en surface peut etre responsable d'un comportement fort
different: la preparation de surface d'un verre chimiquement
propre impose un decapage a 1'acide chromique suivi de lavages au
tetra-chlorure de carbone puis a I'eau distillee. Au contraire, un
traitement de surface a v e c des chloro-silanes permet de creer en
surface du verre, apres degagement de HCl, une couche moleculaire
de radicaux CH3 hydrophobes qui le rendent analogue a un Teflon
(Fig. 9 ) .
On comprend mieux ainsi 1'action des essui-glace de pare-brise de
voiture apres cette remarque: les premiers passages sur une
surface grasse ne donnent aucun resultat interessant du point de
vue de la qualite optique de la transmission; mais un raclage
mecanique repete sous un apport d'eau abondant permet de restituer
une
integrite
chimique
de
la
surface
et de
retablir
la
mouillabilite du verre. La vision redevient bonne, meme si la
couche d'eau deposee est epaisse.
Ces reraarques sont particuliereraent bien illustrees par le
comportement
de
I'eau de
condensation
sur
les
parois
de
polyethylene
des
serres
plastique
(condensation
en
gouttes
pratiquement
hemi-spheriques
tres
dommageables
pour
la
transmission lumineuse), tandis que la condensation sur les vitres
imparfaitement propres de serres de verre tend a s'etaler en des
amats presentant de faibles angles de contact avec le verre et
par consequent moins penalisant pour la lumiere incidente.
LE PHENOMENE DE MOUILLAGE.
Bien que les notions de mouillage aient ete decrites de fagon
simples jusqu'ici, une comprehension detaillee du mecanisme est
necessaire si I'on veut pouvoir agir sur le comportement des
surfaces soumises a condensation.
Il est done utile de preciser le
detail
des
processus
qui
prennent place lors du mouillage, ou du refus de mouillage, d'une
surface solide par un liquide; c'est en effet un phenomene
plus complexe qu'il n'y parait.
- 99 -
o.
H
C
H -I-,
H
C
•^ ,C
H
. . .C.
/ H\H/HXH/H\
C '/'X
t-l
OH
H
. . C. . . .C.
^/H\H/HXH/%
H
H
H
FiG.8
PHOTO-OXYDATION D'UN POLYETHYLENE
CH.
OH
Si = ^ 0 - S ; - 0 - S i - 0 - S ; +
HCL
CI
FiG. 9
HYDRO-PHOBISATION D'UN VERRE ORDINAIRE
film
CH3
OH
0-5i-0-5i-0( \/erre )
CH3 / C H 3
Cl
^CH.
film
macro.
moL
FlG.IO
INTERACTION FILM MOLECULAIRE ADSORBE-PHASE LIQUIDE LIBRE
- 100 Le mouillage d'un solide par une phase liquide L, est 1'etape
ultime d'un phenomene qui commence par une adsorption de molecules
issues du meme milieu L (sous forme de vapeur). Cette adsorption
est une fixation de molecules par les liaisons libres de la
surface du solide; elle existe des qu'une phase vapeur se presente
a son voisinage; elle peut etre faible (avec une concentration
locale inferieure a celle dans le gaz), ou forte (concentration en
exces), suivant 1'affinite chimique rencontree. Cette adsorption
donne naissance a un film moleculaire en surface du solide.
(Fig.10a).
Le phenomene de mouillage se produit quand le film moleculaire
accepte de recevoir des apports supplementaires de la phase L et
que son epaisseur atteint, sous une forme stable, une valeur qui
excede le rayon d'action des interactions moleculaires a longue
porte: la phase liquide developpee alors en surface devient
essentiellement libre et permet 1'etalement de tout apport de
liquide supplementaire: la mouillabilite est totale (Fig.10b).
Mais il peut se produire que pendant la phase de croissance de
I'epaisseur du film superficiel, I'evolution des interactions
entre les deux faces du film, dont I'une est en contact a v e c
le
substrat, conduise a force d'attraction capable de rompre la
continuite du film: il y a alors decrochage d'un partie de la
phase liquide sous forme de gouttes au dessus
d'un
film
superficiel qui, lui, reste adherent au solide (Fig.10c).
II faut done modifier legerement les illustrations des diverses
situations de mouillage, en specifiant deux zones: une zone de
liquide libre qui est concernee par I'angle de contact -d, obtenu
par continuite, et une zone de transition avec la sous-couche, ou
un rayon de courbure distinct se manifeste.
La fonetion thermodynamique qui exprime I'existence
et
la
stabilite d'un film liquide a la surface d'un solide est le
potentiel chimique m de la phase L, qui n'est autre que I'energie
elementaire par molecule de cette phase:
U = dE/dN
L'equilibre thermodynamique correspond a I'egalite des valeurs de
|i dans le liquide superficiel et la phase gazeuse voisine.
L'epaisseur du film superficiel est directement proportionnelle a
la concentration y en molecules adsorbees.
On peut done deduire de la forme de la fonction 1-1(7)
I'existence
ou non d'un film d'epaisseur macroscopique stable, c'est a dire de
la propriete de mouillabilite. Des exemples de
comportements
typiques de cette fonction sont indiquees en Fig.lla,b,c. Le
parametre qui est porte est u ' = u - p. , I'ecart par rapport a la
normale (c'est a dire en phase liquide libre) du potentiel
chim.ique du film superf ieiel. Cet ecart doit prendre la valeur
negative An = /J - )-» , pour que les conditions d'equilibre soient
G
L
realisees.
C'est bien ce qui se passe pour un film moleculaire adsorbe,
puisque
la courbe u ' ( 7 )
presente un asymptote negative a
- 101 1'origine.
Mais pour des valeurs plus elevees
de
la
concentration
(epaisseurs macroscopiques de film),
il peut
se produire un
changeraent de signe de u ' (Fig. lib et c ) ; alors aueun equilibre
n'est
plus
possible avec le potentiel chimique de la phase
gazeuse.
Mais pour etre plus precise, une theorie macroscopique du
mouillage a pour but de permettre le calcul de i? en fonetion des
caracteristiques physico-chimiques des deux phases en contact.
Churaev [4] a repris le
formalisme du potentiel chimique en
incluant une caracterisation macroscopique du mouillage en terme
d'angle de contact i> entre la phase liquide et le substrat solide:
Il a pu ainsi ecrire une equation qui relie I'angle i5 a
la
pression
de disjonction n(h) exprimee corame fonction de
I'epaisseur h de la couche superficielle.
00
a. COS i> = a + IT
ho
o
+ S
n(h)dh
ho
Cette pression de
disjonction est un terrae qui exprime la
tendance du film a rompre sa continuite sous I'effet des forces
d'attraetion superficielles. Elle depend de I'epaisseur h de la
sous-couche adherente, II se trouve que
la
fonction n(h) a un
coraporteraent tres voisin de celui du potentiel chimique (mais avec
un signe oppose). Les comportements de n(h) correspondant aux
coraportements de i i ' ( r ) sont indiques en Fig. 12a, b et c.
On congoit que I'angle i? reste nul tant que 1'integrale ne prend
pas de valeur negative. C'est le cas d'une mouillabilite totale.
En revanche, une valeur negative de 1'integrale a pour consequence
de reduire la contribution des deux premiers termes: on est amene
ainsi a des cas oii I'angle r3 d'equilibre prend des valeurs
croissantes. La raouillabilite ne sera que partielle ou meme
cessera d'exister lorsque la contribution negative de
1'integrale
aura provoque une croissanee de ^ au dela de TI/2.
Il est raeme possible d'interpreter la situation oii la courbe n(h)
presente
un
minimum
et
un
maximum
locaux
(Fig.12c).
ce
coraportement est un recou.pement de valeurs calculees et de valeurs
mesurees de la pression H relative au contact quartz-eau. On peut
constater que pour des epaisseurs de film h coraprises entre hi
(filra moleculaire) et h2 (film macroscopique), la contribution de
1'integrale est fortement negative: I'angle de contact i? est done
prononce, et le raouillage est fortement corapromis. Au contraire,
au dela de I'epaisseur h2, la contribution redevient positive et
I'angle •d redevient faible ou nul: il y a mouillage efficace par
des quantites de liquide importantes.
C'est en fait ce que I'on constate egalement sur des verres
ordinaires: lorsqu'un premier depot de buee se forme, les
gouttelettes
de. trop
petite taille ne eoaleseent pas, tandis
qu'un depot de condensation
plus abondant donne lieu a un
etaleraent. La merae remarque peut etre faite sur des polymeres
dotes d'agents mouillants: I'effet
ne devient apparent que pour
des depots d'eau iraportants, avec un etalement visible des
gouttes.
I
- 102 -
POTENTIELS CHIMIQUES
I
h
h
r
...^ J. _ instable
T
/
FiG.11
PRESSIONS DE DISJONCTION
FiG; 12
- 103 LES CONSEQUENCES DE L'ANGLE DE CONTACT EAU-PAROI TRANSPARENTE.
Les cherains optiques d'un rayon lumineux a travers une goutte
adherente a une paroi sont bien connus; ils sont rappeles en Fig.
13 et 14 pour des geometries hemispheriques (contact eau-PE) et
pour des incidences differentes. Une couronne peripherique sur le
plan de la goutte est le lieu des incidences de rayons reflechis
totalement. Le paradoxe est que les rayons obliques (jusqu'a 60°
d'incidence sont raoins reflechis que les rayons norraaux, puisque
la couronne concernee a une surface raoindre. C'est ce qui est
illustre dans la courbe d de la Fig. 15 en terrae de taux de
transmission.
Le taux de transraission reel d'un film PE soumis a condensation
depend en fait de la repartition des gouttes sur sa surface: si
les gouttes de tallies variables arrivent a recouvrir toute la
surface, le coefficient de reflexion global est celui relatif a
une goutte isolee; s'il existe des portions de surface libre, le
coefficient de reflexion resulte d'une moyenne entre les zones
mouillees et les zones seches. On peut ainsi obtenir pour le taux
de transmission optique toute valeur entre 92% (etat see d'un filra
PE parfait) et 55% (film recouvert de gouttes heraispheriques),
soit une attenuation raaximale de 40%.
Des valeurs experiraentales de plus de 20% d'attenuation ont ete
mesurees a I'URIH de Sophia Antipolis, sous double film PE-EVA
traditionnel (mono-couche sans agents mouillants), en comparant
une zone avec condensation et une zone voisine maintenue seche par
la presence d'un tube de chauffage, ce qui est compatible avec un
taux de recouvrement de plus de 50% de la surface du filra par des
gouttes hemispheriques. Mais des mesures
en conditions
de
laboratoire ont pu mettre en evidence des taux de reeouvrement
plus grands et des pertes allant jusqu'a 40% [5].
Dans les raemes conditions, des mesures sur verre ordinaire ont mis
en evidence des pertes de transmission de moins de 5%, ce qui
montre que les gouttes sur le verre, pourtant visibles, sont moins
penalisantes.
La raison en est la valeur reduite de I'angle de contact: un verre
non nettoye est couramment pollue par des depots gras qui
peuvent faire remonter I'anglie de contact de I'eau de 0° a 50°
environ,
ce
qui
se
traduit
par
des
gouttes
adherentes
eventuellement de grosses tallies. Mais, comrae le raontre la
Fig. 14, un angle de contact aigii reduit considerableraent la perte
de transmission, puisque peu de rayons sont alors affectes par le
phenomene de reflexion totale: en incidence norraale, seuls les
angles de contact superieur a 42°, le complement de I'angle de
reflexion totale eau-air, sont susceptibles de creer un debut de
perte de transraission. Les 4% de chute de transraission constatees
sont effectiveraent corapatibles avec un angle de contact de 50° et
un fort taux de recouvreraent par les gouttes.
En I'absence d'angles de contact suffisamment faibles entre I'eau
et les films horticoles (PE ou raelanges PE-EVA), e'est une raethode
tendant
a dirainuer
la tension
superficielle
de
I'eau de
condensation sur le film qui a ete jusqu'ici utilisee. Les films
anti-buee
sont generalement
fabriques
a partir de
resines
contenant une proportion d'agents mouillants, par exemple des
- 104 -
b
FIG. 13: Reflexion
sur goutte 1/2
totale
FIG. 14: Reflexion
spherique
totale
sur goutte avec 6 faible.
T
100
.dioptre simple
'\,. .Film moui liable
Film sec
50
a
._Fi--im''a gouttes
hemi-spheriques
3U
FIG. 15
()IJ
'.)!)
Coefficients de transmission
>
A n r.
optique
c
- 105 esters d'acides gras propoxylees ou ethoxylees, selon des donnees
EXXON [6]. Ces molecules sont faiblement, retenues par les forces
dispersives de London au sein d'un polyethylene, un peu mieux au
sein d'un ethyl-vinyl-acetate, en raison de quelques interactions
polaires, et migrent vers la surface du film au gre de leur
diffusion dans la phase.d'eau au contact du filra. Leur elimination
par I'eau de condensation se fait progressivement, au rythme du
debit de ruisselleraent.
En consequence, I'effet est le resultat combine de la presence en
surface des terrainaisons hydrophiles de 1'agent mouillant et de
reduction de la tension superficielle de I'eau par effet
tensio-actif. On se rappelle, a ce titre, que les raoleeules de
1'agent, par leur double caractere (hydrophile a un bout et
lipophile a I'autre bout), ont tendance a se localiser en surface
de I'eau, en faisant emerger le radical lipophile, et done a agir
sur la tension superficielle meme a faible concentration. Mais
•tout drainage de cette phase liquide elimine par consequent la
quantite d'agent presente a la surface de I'eau.
Des mesures ont ete faites a I'URIH avec divers films anti-buee
-installes en double paroi gonflable de serres bi-ehapelles, en
condition de broiiillard artificiel et sous rayonnement solaire
naturel. Les delais necessaires pour multiplier les mesures avec
des
masses
d'eau
condensees
variables
font
que
les
resultats rasserablent des donnees obtenues a diverses incidences.
Les differences observees entre filras differents ne sont done pas
foreement
significatives,
mais
la
tendance
generale
est
tout-a-fait credible. Le comportement est donne dans la Fig.16,
sous la forme d'un coefficient de transmission pour une double
paroi, en fonction d'une masse d'eau deposee
(mesuree par
relevement sur papier absorbant et pesee).
On constate la presence d'un phenomene connu et reproduit dans le
raodele de la Fig. 15: 1'araelioration de la transmission des
polymeres en presence d'eau a leur surface. C'est en effet le
benefice d'un etagement des indices de refraction, en passant du
PE (n = 1,5) a I'eau (n = 1,33). puis a I'air (n = 1 ) . Mais la
surprise est que le benefice est plus grand que celui prevu par*
I'optique siraple: 5% au lieu de 2%. La raison qu'on peut invoquer
est que la surface imparfaite d'un polyethylene deja un peu
vieilli est cause de diffusion, tandis que la couche d'eau joue un
role de colraatage avec un indice voisin, et reraplace la surface
rugueuse par une surface lisse.
A cote des firas raouillables se trouve tracee la reponse du filra
EVA ordinaire (deja cite dans les mesures sur couvert vegetal
reel): il subit une chute de transmission immediate et peu
dependante de la quantite d'eau deposee. En raison du fort
rayonnement incident et des temperatures elevees reneontrees lors
des mesures, le taux de recouvrement par les gouttes est reste
faible, les gouttes trop petites etant soumises a evaporation
rapide, ce qui explique les valeurs raodiques de la reduction de
transmission raesuree.
En conclusion, le benefice potentiel d'un traiteraent des films de
serre tendant
a
les
rendre
partiellement
mouillables
est
considerable en terrae de luminosite, puisqu'il peut atteindre 40%.
Les agents mouillants aetuels sont tres efficaces mais souffrent
sans doute encore d'une duree de presence insuffisante (qui depend
certainement de la transpiration de la culture eoneernee). Afin de
parvenir a une solution optiquement satisfaisante et d'une duree
I
FIG.
16
- 107 coraparable a celle des films eux-memes, peut-etre n'est-il pas
necessaire de rechercher une valeur trop faible de I'angle de
contact de I'eau avec le film, ear une mouillabilite trop parfaite
augmente le ruissellement. En fait, un angle de contact situe
entre 40° et 50° suffirait deja a reproduire le comportement du
verre, et permettrait peut etre de reduire le drainage des
condensats, drainage qui elimine 1'agent aetif et qui cree des
zones de gouttage abondant dans les serres.
REFERENCES
1 - J.T. Davies & E.K.
Academic Press Inc. 480 p.
Rideal.
1961.
Interfacial
Phenomena.
2 -A. Jaffrin, S. Makhlouf, C. Scotto La Massese, A. Bettaehini et
R. Voisin. 1989. Effet de la mouillabilite d'un film polymere ...
Revue Agronomie 9, pp729-741.
3 -A. Jaffrin. 1990 Mechanism of light transraission through wet
polyraer filras. Acta Horticulturae 281, pp 11-24.
4 - N.V. Churaev. 1988. Wetting
Appl. 23, PP 975-987.
filras and wetting. Rev. Phys.
5 - B.J. Briscoe & K.P. Galvin. 1991. The effect of surface fog on
the transraittance of light. Solar Energy; Vol 46, N° 4, pp
191-197.
6 - Article de la Revue Horticole P.H.M. N° 316, avril 1991, p 17.
I
108 -
Comparaison de 3 systemes d'aeration statique sur
tunnels plasliques en zone mediterran6enne
R6sum6
L'objectif de I'essai est de comparer 3 systemes commercialises d'aeration, utilisant des ouvertures
basses et hautes sur des tunnels plastiques.
P.Feuilloley
Ch.Mekikdj ian
JC.Jaques
D.Clanet
JF.Mirabella
CEWTRE NATIOWAL
DU MACHtNISME AGRICOLE
DU GEfSllE RURAL
DES EAUX ET DES FORETS
I
GROUPEMENT DE MONTPELLIER
361, rue J.-F. Breton - B.P. 5095
34033 Montpellier Cedex I
UL : 67 52 43 43 • T6lex : 490 990 F
Telecopie : 67 63 57 95
- 109 -
I - DETERMINATION DU COEFFICIENT DE RENOUVELLEMENT D'AIK
Le coefficient de renouvellement d'air est calcule a I'aide d'un gaz traceur, le proloxyde d'azote,
par la methode du regime variable decrite dans la norme experimentale U 57.012.
1) D e s c r i p t i o n du m a t e r i e l u t i l i s e
Le gaz traceur est du proloxyde d'azole de qualite industrielle (PROTOXAL) en bouteilles de 35
kg.
L'aspiration de I'air, pour analyse, a lieu au milieu de la serre a une hauteur de 1,50 m, dans une
colonne a dessecher remplie de chlorure de calcium. Le debit d'aspiration est de 100 1/h.
La concentration du gaz traceur est mesuree a I'aide d'un analyseur de gaz par absorption de
rayonnement infrarouge, constructeur COSMA, modele SAPHIR 816. La gamme d'enregistremeni
est 0/500 ppm, le signal de sortie 0 / 5 mV.
La temperature exlerieure, la vilesse du vent el les temperatures intcrieures des serres, prises au
niveau de I'aspiration, sont enregistrees simultanement a la concentration sur des centrales de
mesures IMP de marque SCHLUMBERGER. L'ensemble est pilote par un IBM.PC.
2) D e s c r i p t i o n de la m e t h o d e u t i l i s e e
Le principe consisle a injecler rapidement dans la serre une certaine quantite de gaz (N20) et a
etudier la decroissance de ce taux dans le temps.
On admet que la concentration est idenlique en tout point de la serre, que I'air neuf entrant se
melange immedialemenl el que Fair extrait est a la concentration de I'atmosphere interne.
L'homogeneite du melange est assuree par I'injeclion rapide du gaz traceur et en multipliant les
points de diffusion. Le gaz s'echappe sans delendeur jusqu'a une concentration de 500 ppm.
La duree d'injection est de I'ordre de 2 minutes.
A parlir de la courbe de concentration en faction du temps, on deduil le renouvellement horaire de
I'atmosphere de la serre.
L'equation differenlielle s'ecril:
d (C.V)
d i f f e r e n c e de
volume dans l a
serre entre
t e t t + dt
Re. V.C.dt
volume de gaz
sortant entre
t e t t •\- d t
-I-
Re.V.C. ext
volume de gaz
entrant entre
t et t -^ dt
dt
t
en
heures
- no -
d'ou
^ = Re(C-Cext)
dt
et
C = ( C Q - Cgjj^j) e
• + Cgxj^
R = Ln rCl - Cext) - Ln (;C2 - Cext)
On mesure la duree t en heures au bout de laquelle la concentration devient la moitie de la
concentration initiale.
Cl : concentration maximale de N20
êxt • concentration avant I'essai
Si C2 = C l -^ Cext alors R = Ln2
2
t2-ti
t2 - t l = t temps de demi- decroissance.
3) L e s S e r r e s E x p e r i m e n t e e s
Les serres dans lesquelles les mesures de renouvellement d'air onl ele effecluees sont des tunnels
simples. Elles etaient suffisamment proches pour etre soumises aux memes conditions climatiques
exterieures mais assez distantes I'une de I'aulre pour qu'il n'y ait aucune influence d e I'une
quelconque d'entre elles sur les autres. Elles etaient orientees Nord-Sud, au nombre d e 3 et
"instrumentees" de faôn identique.
a - La S e r r e BN
11 s'agit d'un tunnel de 30 m de long sur 7 m de large recouverl d'un film plastique 180 fi. L'aeration
se fait par le sommet, le cote Est du toit pouvant s'ouvrir sur toute la longueur de la serre, et par les
cotes, le film plastique s'enroulanl autour d'un tube sur toute la longueur de la serre sur chacun des
c6t6s. le debut de I'ouverture laterale se situe a 0,50 m du sol, une bande de film plastique fixe
entre le sol et cette distance permettant d'assurer une bonne 6tancheite lorsque lateralement le
film est entierement d6roule. Ces systdmes d'ouvertures permettent d'obtenir une gamme
surface ouverte
surface au sol
variant de 0 a 40 %.
-
Ill
-
b - La Serre R I C H E L - S E R R E S DE F R A N C E
Le tunnel mis en place a 30 m dc longueur et 8 m de largeur. II est recouvert de films plastiques 180
p de 5,50 m de large el 6,50 m de large, se recouvrant sur une largeur de 1 m. L'aeration se fait au
moyen d'ecarteurs de baches places lateralement a 1 m du niveau du sol et au sommet. le tunnel est
installd au Nord dans le prolongement du tunnel BN a un peu plus de 30 m de distance. En parlant
du pignon Sud du tunnel les ouvcrtures laterales et au sommet se siluent a 3 m, 9 m, 15 m, 21 m et
25 m. Le recouvrement important des films afin d'assurer une bonne etanchcite lors de la
fermeture, donne une gamme
surface buverte
surface au sol
variant de 0 a 14,1 %.
c - La S e r r e E I F F E L
L'originalite de ce tunnel long dc 30 m et large de 7 m reside dans la couverture et les systemes
d'aeration. En dehors des pignons reconverts d'un film plastique classique de 180 u, la couverture
est faite de "boudins" plastiques gonflables de 80 fj. Ceux-ci restent constamment gonfles
permetlanl une etancheile complete a I'exception de 3 "boudins" situes lateralemeni a environ 50
cm du sol d'une part et 3 auires dc part el d'autre de la faitiere, d'autre part. Ces series de
"boudins" peuvent etre degonflees simultanement ou separement permellant d'obtenir des
aerations uniquemenl laterales ou sommilales ou a la fois au sommet el sur les cotes.
Les rapports
surface ouverte
surface au sol
obtenus sont les suivants :
7 , 1 5 % ouverture cotes seuls
14.3 % ouverture toil seul
21.4 % ouvcrturc toit -H coles
Dans loutes les serres I'injection de gaz est cffccluee a partir des pignons. Les prclevements onl
lieu au centre de celles-ci comme nous I'avons mentionne. Les temperatures inicrieures sonl
mesurees au meme endroit. La temperature exterieure el la vitesse du vent sont prises a 3,50 m audessus du niveau du sol.
Les essais ont ete effectues sans aucun vegetation a I'interieur des serres et a proximite, puis en
simulant une vegetation a I'aide filets brises vent. Ces derniers d'une hauteur de 1,25 m au-dessus
du sol etaient disposes suivanl la longueur de la serre el distants les uns des autres d'environ 1 m.
I - L E S RESULTATS O B T E N U S :
Dans une premier temps nous allons examiner chacune des serres separcment en commengant par
la Serre E I F F E L qui ne presente que trois pourcentages d'ouvertures possibles.
1 - La Serre E I F F E L :
Comptc tenu des conditions climatiques extcrieures durant les essais, de nombreuscs mesures onl
ete faites de faôn repetitive donnant sensiblement les memes resultats.
Nous observons que, pour unc meme ouverture, les taux de renouvellemcnt sont infcrieurs pour
une vegetation simulee de 1,25 m de hauteur a ceux obtenus sur sol nu de 2 a 5 points, les ecarts les
plus importants etant releves pour des ouverlures simultanees du toit et des cotes : L'effel
"chemince" se fait seniir meme pour des vitesscs de vent inferieures a 1 m / s .
-
112 -
2 - La S e r r e R I C H E L - S E R R E S D E F R A N C E
N o u s a v o n s a n a l y s e des taux de renouvellement obtenus, avec ou sans vdgetation
simulee, pour trois classes de vent
lere classe : vitesse du vent < I m / s
2eme classe : 1 m / s < vitesse du vent < 2 m / s
3eme classe : vitesse du vent > 2 m / s
Nous avons, en effet, choisi de mesurer les taux de renouvellemeni pour des classes de vent
donnees, vu le grand nombre dc mesures a effectuer en faisant varier le pourcentage
surface ouverte
surface au sol
pour des vitesses de vent comparables. De meme que pour la serre EIFFEL, nous avons considere
des ouvertures seulement laterales, puis au sommet les cotes dtant fermes et enfin simultanees. Les
6carts obtenus pour les taux de renouvellement avec ou sans vegetation simulee sont sensiblemenl
identiques a ceux observes sur la serre EIFFEL. Les recouvrements importants des baches ont pour
effet de ne permettre que de faibles pourcentages d'ouvertures laterales. De ce fait les taux de
renouvellement pour ces faibles ouvertures sont comparables que celles-ci soient laterales ou au
sommet seulement.
I I en r e s s o r t
pour chacune des classes de vent et pour I'ensemble des ouvertures
une tendance asymptotique des valeurs des taux de renouvellement mesures.
On peut regretter de ne pouvoir depasser un taux d'ouverture de 14,1 % avec les ecarteurs de
bache. Ce pourcentage peut etre augmente en recouvrant le tunnel avec des baches de 5,50 m dc
large ou moins au lieu d'utiliser des baches de 6,50 m de large.
3 -La S e r r e RN
Nous avons procede avec cettc serre de la meme fagon qu'avec la serre precedente.
Des mesures effectuees, il
ressort que I'influence de la vegetation se fait sentir de fa?on identique, ainsi que la tendance
asymptoiique observee pour la serre R I C H E L - S E R R E DE F R A N C E . L'effet "cheminee" ameliore
sensiblement les taux de renouvellement d'air les ouvertures tant au sommel que lalerales ayani
lieu sur toute la longueur de la serre.
4 - Analyse comparee des mesures effectuees :
A - La S e r r c E I F F E L ne presenlant que trois possibilites de pourcentages d'ouverture, ne
peut etre comparde aux deux autres serres dont les pourcentages varient respectivement dc
0 a 14,1 % pour la serre R I C H E L et de 0 a 40 % pour la Serre BN. Cependant nous pouvons
faire quelques remarques a partir des r6sultats obtenus pour des pourcentages d'ouverture
comparables :
So/S
%
7,15
, 7,15
14,3
14,3
21,4
21,4
SERRE EIFEL
Rsv
V
Rav
h-1
h-1
m/s
0,8
, l'-*
0,6
1,6
1,6
2,8
12,6
15,4
12.5
20.9
28,7
55
8,8
, 13,3
8,3
17.5
23
49
So/S
%
6.6
, 6,6
12,6
13,2
SERRE RICHEL
V
Rav
Rsv
h-1
h-1
m/s
0,6
, 1'^
0,6
1,7
11,9
23,2
14,4
38,8
7,4
18,7
10,3
32,7
So/S
%
SERRE BN
Rsv
V
h-1
m/s
6,9
6,9
12,9
12.9
21,4
21,4
0,6
, 1'^
0,6
1,7
1,8
2,8
1
Rav 1
h-1
12,4 i
14,6
23,7 1
28,6
•
19,1 1
' ,23,3
32,4
37,7
49,7
56,6
63,9
72
-
113 -
Les taux de renouvellement des Serres RICHEL et BN s'averent supcrieurs a ceux de la serrc
E I F F E L du fait que les pourcentages d'ouverture correspondent a des ouverlures simultanees des
cotes et du toit alors que ceux de la Serre EIFFEL correspondent rappelons le :
pour 7,15 %
pour 14,3 %
pour 2 1 , 4 %
ouverlure coles seuls
ouverture toit seul
ouverture toit + cotes.
Dans de faibles vitesses de vent les ecarls sont peu importants en particulier avec la serre R I C H E L
donl le pourcentage d'ouverture au sommet est plus important que celui des cotes.
Pour le cas d'ouvertures simultanees toit + cotes sur les serres EIFFEL et BN, les taux dc
renouvellement de la serre BN sont netlemenl supdrieurs, I'ouverture laterale predominant sur
celle au sommet alors que la serre E I F F E L presente les caracleristiques inverses.
B - C o m p a r a i s o n d e s S e r r e s R I C H E L et BN
N o u s a v o n s e t e amene a considerer le
comportement des deux serres suivant les memes classes de vent et sans differenciation du type
d'ouveriure.
A p a r t i r des valeurs des taux de renouvellement
nous avons effectuc des ajustements sur le modele :
1 = a + bX
Y
dans lequel
Y = ouverture en %
X = renouvellemcnt en h-1
Les figures 5 a 8 donnent la distribution des valeurs mesurces par rapport a la courbe theorique
ainsi que les valeurs des coefficients a et b cl les coefficients de correlation. Ceux-ci sont bons
puisqu'ils varient dc 0,94 a 0,99: Les courbes delerminent une tendance hyperbolique permettanl
d'evaluer les taux de renouvellemcni d'air en fonction des pourcenlages d'ouverturcs d'acration.
Elles permeltent cgalement de determiner avec une bonne approximation le pourcentage
d'ouverture le plus efficace en fonclion des vitesses du vent. Ainsi pour de faibles vilcsses de veni
(1 m / s ) , I'ouverture optimale si situe enlre
15 % et 20 %. (surface ouverte;i
surface au sol
Les optima sont sensiblement les memes avec ou sans vegetation simulce mais correspondent a des
taux de renouvellement respectivement plus faibles (avec vegetation) ou plus forts (sans
vdgdtation).
La figure 9 reprdsente I'ensemblc des courbes d'equalions :
1 = a + bX
Y
- 114 -
Elles confortent I'importance de I'effet "cheminde" sur les taux de renouvellcment d'air,
puisqu'elles ddmontrent que pour une ouverture superieure a 20 % et des vitesses de vent
supdrieures a 1 m/s les taux de renouvellement sont plus nombreux meme en prdsence de
vegetation.
I l l - CONCLUSIONS
L'enscmblc des mesures effectudes durant I'annde 1990 permet de mieux connaitrc Ics
problemes d'a6ration des serrcs en climat mdditerranccn.
Si le systdme d'adration par ouverture des baches parallelement aux arceaux permet de tres
bons renouvellements d'air a I'intdrieur de la serrc (les baches pouvant etre ecartecs
pratiquement depuis le niveau du sol sur tout le pourtour de la scrre), il reste cependant
inferieur au systeme "cheminee".
L'explication rdsidc dans Ic fait que rdcartcment des baches est supdrieur au sommet, les
baches se recouvrant an niveau du sol pour permettre unc fermeturc complete dc la serre.
Les mesures effectudes sur la serre EIFFEL demontrent qu'une ouverture laterale
reprdscntant one surface infdrieure de moitie a la surface d'une ouverture au sommet
donne des taux de renouvcllcment d'air comparables.
L'aeration pour ouverture type "chemindc" se revelc superieure car pour une surface
d'ouverture donnec, cellc-ci peut etre obtcnue par unc faible ouverture au sommet et de
plus grandes ouvertures latcrales sur toutc la longueur de la scrre crdant ainsi une
meillcurc circulation des filets d'air meme pour de f aiblcs vitesses dc vent.
Cette constatation est importante puisque Ics problemes d'adration se posent surtout
lorsqu'il y a peu ou pas de vent.
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115
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C t^ C
- 120 ASPECTS CLIMATIQUES ET CULTURAUX SOUS ABRIS PLASTIQUE
Poursuite des essais conduits S I'INRA d'A16nya
B Jeannequin
J Lagier
Le bilan comparatif des serres plastique et des serres verre
presents en 1990 aux journ6es d'Annemasse montrait I'interet de
suivre des itinSraires techniques et climatiques differents
pour ces deux types d'abris.
Les Etudes et observations concernant les temperatures de
plantes, la d^shumidification
et la pollinisation par les
bourdons sous double paroi gonflable ont et6 poursuivies a
A16nya.
1.°.... I,O..I,.LyAD?^ <^®§. .P..L9.?...^..'^^s A ? . .?..!^€..y..^...^^.9?. s " ^ l ^ s t e m p e r a t u r e s
de
plantes
D'un point de vue agronomique, la temperature que I'on souhaiterait connaitre et maitriser est celle du vegetal, or il
n'existe pas actuellement sur le marche de materiel de mesure
de grande diffusion qui puisse etre installe chez les serristes
(difficultes de mise en oeuvre et cout).
En ce moment, les valeurs disponibles sont des temperatures
d'air fournies par des sondes, placees dans des abris ventiles,
et reliees S I'ordinateur de climat. Ce type de mesure est pris
en compte pour tous les calculs et dedenchement d'actionneurs
(ouvrants, chaufferies...).
Resultats de la campagne de mesures a Alenya sous DPG, selon le
systeme de chauffage utilise.
lis confirment les observations faites lors de la mise au
point des echangeurs de chauffage basse temperature (paillage
radiant...).
Les valeurs exprimees dans le tableau ci-apres sont des
moyennes de temperatures sur une nuit (thermocouples relies a
une centrale d'acquisition).
ECHANGEURS
DATE
TEMPERATURES:
A la surface du tube
Dans le vegetation (indice actinothermique)
Des organes (feuilles)
Relevees sous abri ventiie
AP
T+AP
=
=
AP
22/01
T+AP
25/01
14.8°
14.8°
14.1°
15.7°
25.3°
15.4°
15.4°
15.8°
Chauffage par air pulse (seul)
Chauffage par tubes (4.1 ml/m2) + Air pulse
- Le chauffage de type convectif, ici air pulse, induit des
temperatures de surface inferieures aux temperatures d'air.
- Le chauffage radiatif entraine des temperatures d'organes
egales ou superieures aux temperatures d'air.
- Leur association procure des temperatures de vegetal voisines
de celles de I'air (voir egalement les graphes N°l et N°2).
Ces chiffres
montrent toute la difficulte d'une gestion
climatique lorsque plusieurs types de chauffages coexistent.
Pour
un
fonctionnement
optimum
de
tels
equipements,
I'utilisation d'un ordinateur climatique apparait necessaire.
I
I
121 -
2° La deshumidification
Actuellement, trois techniques sont mises a notre disposition:
- La pompe a chaleur; efficace pour deshumidifier mais onereuse
(investissement et fonctionnement).
Les
produits hygroscopiques utilises en Israel et en
experimentation en France.
- L'association
aeration - chauffage technique de loin la plus
repandue chez les serristes.
Les etudes conduites depuis plusieurs annees a Alenya, avec
I'aide de
I'AFME, en
collaboration avec la station de
Bioclimatologie de Hontfavet tendent a optimiser la gestion des
equipements (chauffage, aeration, brumisation notamment).
La deshumidification par la methode Aeration / Chauffage
Cette technique est essentielle sous DPG ; sa reussite conditionne les resultats techniques et economiques de la culture.
Des renouvellements d'air associes au chauffage permettent une
limitation de la condensation sur plantes et parois tout en
reduisant le degre hygrometrique de I'air.
A) Specificite des equipements
Les installa tions mises en oeuvre a Alenya sont comparables a
celles utilise es par les maraichers serristes.
L'essai a et e realise sous une serre multichapelle de 410 m^
couverte de d ouble paroi gonflable avec un film monocouche EVA
dont la face i nterne est traitee anti-gouttes.
L'aeration e st assuree par des ouvrants continus. Les besoins
de chauffage (13°5 a 15°C de nuit; 16°5C de lour) sont assures
par deux
ch audieres independantes
alimentant deux types
d'echangeurs :
- Generateur a air pulse 10000 Kca
- Tubes annel es "basse temperature" sutadivises en 2 reseaux
* epingles fixes pour le chauffage du substrat (l,9m/m2)
(2,2m/m2).
'' epingles mobiles entre les rangs de culture
La regulation climatique est confiee a un ordinateur (MAC
Edenland). Les consignes de deshumidification, de chauffage et
d'aeration ont ete choisies en fonction du stade vegetatif des
plantes et ajustees selon I'importance de la condensation sur
les parois.
L'etude
s'est derouiee du 30/11/90 au 09/05/91 avec une
culture de tomate hors sol.
La procedure de deshumidification s'est faite avec des seuils
I'optimum a ete choisi parmi
d'humidite relative variables
les methodes :
- chauffage convectif + aeration
+
- chauffage radiatif
ae ration
- association des deux + ae ration
Au lever du jour, la superposition des besoins de deshumidification et de "relance matinale"(l) peut modifier notre choix et
tres souvent seront preferes les tubes basse temperature
disposes dans la vegetation qui priviiegient le rechauffement
de la plante tout en limitant les condensations sur feuillage.
- 122 -
B ) E V a 1 u a tion d u c out e n e r g e t i cj u e
Consommations globales
Energie dissipee dans la serre du 30 novembre au 9 Mai 1991
Air Pulse
Tubes anneles
Total
121,69 Kwh/m2
126,52 Kwh/m2
248,21 Kv;h/m2
(soit 1,542
Kwh/m2/Jour)
Repartition en pourcentage de I'energie dissipee dans la serre
en fonction
du type
d'echangeur et de la phase (nocturne ou
diurne) au cours de la periode du 17 janvier au 06 mars 1991.
periode nocturne
periode diurne
Total
Air pulse
52, 1
08,9
61,0
tubes anneles
21,5
17,5
39,0
Deshumidification, evaluation des consommations par fonction
--> Fonction deshumidification
Attribuee
au seul generateur k air pulse, la consommation
estimee s'eleve a 13,9 Kv;h/m2 soit 5,6% du total.
--> Fonctions chauffage et aeration systematiques
Attribuees au seul generateur a air pulse, les com lommations
estimees s'elevent a 8,48 Kwh/m2 soit 3,4% du total.
--> Fonction relance matinale
Attribuees aux seuls tubes de croissance, les consommations
estimees s'elevent a 36,88 Kwh/m2 soit 14,9%.
La part hors chauffage de base s'eleve a 59,26 Kwh/m2 soit
23,9% des depenses energetiques de la serre (gaz naturel).
La fonction "relance matinale" contribue egalement a la
deshumidification, il convient de preciser quelle part il
convient de lui attribuer dans le bilan des consommations
d'energie sous abri a double paroi gonflable.
C) Comportement agronomique
Ces essais portant sur la deshumidification ont etes realises
avec une culture precoce de tomates (hybride Capello). Les
resultats agronomiques ont ete satisfaisants avec tout au long
de la
culture un
bon equilibre
vegetatif, une
bonne
fructification, I'absence de botrytis et une production de
qualite.
(1) La "relance matinale" a pour fonction de favoriser tot le
matin I'activite physiologique des plantes par une augmentation
de leur temperature et une diminution du deficit de saturation
de I'air.
I
I
- 123 -
3° Activite des bourdons sous serres plastique
L'introduction
de bourdons
dans les
serres pour
la
pollinisation des cultures de tomates connait un tres grand
succes aupres des maraichers; mais, au printemps 1990, il a ete
signale une tres faible activite des bourdons sous serres
plastique.
Les observations realisees en 1991 ne permettent pas de
confirmer ce phenomene.
A la station INRA d'Alenya, avec des populations importantes
de bourdons
(un nid pour 400 m2), la pollinisation a ete aussi
efficace sous plastique que sous verre et ce quelque soit le
type d'abri et le materiau de couverture. Les bourdons ont
donne aussi bien satisfaction en cultures a froid qu'en
cultures precoces sous serre chauffee en double ou simple
paroi, avec film thermique mono ou multi couche, traite antigouttes ou non.
Chez
les maraichers
serristes, avec
de plus faibles
populations de bourdons (un nid pour 2000 m2 ) , les resultats
ont ete irreguliers mais n'ont pas permis d'etablir d'effets
nefastes des materiaux plastiques.
©..-
- 124 -
SERRE DOUBLE PARDl GONFLABLE
Evolution nocturne des temperatures
AIR PULSE SEUL
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- - ' N-
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V V ^>^ feuille
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8 fevrier 91
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SERRE DOUBLE PAROI GONFLABLE
Evolution nocturne des temperatures
AIR PULSE + TUBES
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