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Amellouk Aomar, Institut agronomique et Vétérinaire Hassan II (CHA –AGADIR) ---

Amellouk Aomar, Institut agronomique et Vétérinaire Hassan II (CHA –AGADIR) -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- - Instrumentation utilisée en fertigation et Méthodes d’application des performances du matériel d’injection. 1 Description du système de fertigation. Le choix de la fertigation s'impose par le fait qu'il faut apporter à la plante non seulement la quantité d'eau nécessaire à son développement mais aussi la quantité supposée exacte et / ou suffisante en éléments et/011 en produits phytopharmaceutiques préconisés pat des normes.. Le système d'irrigation demande une source d'eau donc un puits ou une bouche d'eau, de l'eau du barrage ou de bassin. Pour refouler cette eau dans le réseau principal, il faut un système de motopompe ou de pompe immergée. Cette eau doit passer par un ou plusieurs filtres à sables à disques ou à tamis pour arrêter toutes substances organiques et/ou minérales qui risqueraient de boucher le réseau. Dans cette eau qui est supposée être propre, des injecteurs ou des pompes doseuses suivant d'innombrables montages injectent des engrais, des acides et /ou des produits phytopharmaceutiques dans le réseau pour les transporter jusqu’aux différents goutteurs. 1 2 Fig. 1. Organisation générale de la station de tête 3 4 5 6 1) Les pompes type «Venturi » L'installation de ces pompes dans le circuit principale de l'eau d'irrigation fait naître automatiquement une pression de succion. Cette pression est utilisée pour pomper un liquide quelconque d'un fût ou réservoir et l'injecter dans le circuit principal d'irrigation. Le réglage de l'irrigation peut s'effectuer à l'aide de vannes. Ce type de pompe est appelé communément injecteur type Ventouri (Fig. 2) et photo. Fig. 2. Injecteur type Ventouri 7 Photo. Injecteur type Ventouri Les différents montages sont montrés par les figures 3A, B, C et D. C'est la pompe doseuse la plus simple et la moins chère pour pratiquer la fertigation. Mais son utilisation engendre quelques désavantages. Une pression à l'intérieur du tube de Ventouri est légèrement supérieure (à peu près de 1/3 de la pression normale de fonctionnement), ce qui rend la pression du dosage inadéquat du fait de la variation du taux direction. Elle est aussi très sensible aux variations de pression et au flux d'eau d'irrigation. 8 Fig.3. Les différentes installations de l’injecteur type Ventouri Pour éviter ces inconvénients, il est recommandé d'installer l'injecteur Ventouri avec une simple ou double vanne (Fig.4). Ainsi les capacités de ce système deviennent optimales. Ce système est  le moins cher, facile à réparer, n'a pas de pièce mobile,  facile démontage des pièces,  valable pour une petite exploitation. 9 Fig.4. Schéma global d’installation de l’injecteur « Ventouri » 2) Le système réservoir 'by-pass' flux Cette méthode utilise un réservoir dans lequel des substances soient sèches ou liquides sont introduites, le réservoir est relié au réseau principal d'irrigation (Fig. A. Chemical " with flow by- pass). Ainsi lorsque l'eau passe, elle dissout et solubilise ses produits, les transportant ainsi vers le réseau d'irrigation c'est le flux 'by-pass". La concentration des engrais et des produits phytopharmaceutiques déposés dans le réservoir décroît avec le temps au fur et à mesure que l'irrigation a eu lieu. - La taille du réservoir est fonction de la surface à irriguer. - La différence de pression est nécessaire pour vider le réservoir graduellement durant une irrigation, et doit être déterminé directement sur-le-champ. 10 Avantages : - installation et principe simples, prix bas. - ne nécessite pas de courant électrique, n'est pas sensible aux variations de pression. Inconvénients : - grande quantité d'engrais injectée au début de l'irrigation (donc possibilité de leur perte par lessivage surtout pour l'azote). - le réservoir doit être rempli de solution après chaque irrigation. - Ce n'est pas un système qui est valable pour une probable automatisation. Type de montage de ce système: Système à pression différentielle: SPD Un réservoir est fabriqué de façon à disposer de deux enceintes, une centrale et une externe. La séparation est faite par une membrane (ou diaphragme) pour séparer les engrais de l'eau d'irrigation. 1£ flux de sussions est obtenu par la différence de pression entre l'eau entrante et l'eau sortante. La donnée du flux peut être lue sur un baromètre (voir figure B. Pressure by- pass Cette technique assure une stabilité de passage des éléments fertilisants dans l'eau d'irrigation. Avantages: - simplicité de fonctionnement, absence de pièce mécanique, ne nécessite ni courant électrique ni pompe à eau. 11 Inconvénients: - concentration des éléments dans l'eau est variable constamment en fonction de leur solubilisation, des dimension du réservoir et du temps. 3) Pompes d’injections Toutes les pompes doseuses sont utilisées pour injecter une solution contenant des produits phytopharmaceutiques ou des éléments fertilisants à partir de réservoir vers le réseau principal d'irrigation. Toutes ces pompes ont besoin soit d'une énergie électrique ou hydraulique pour fonctionner, soit de moteur à combustion ou de force motrice d'un tracteur. Les pompes électriques ou hydrauliques sont les plus utilisées. Le flux de l'eau d'irrigation et de la solution nutritive, peuvent être contrôlé indépendamment l'un de l'autre. Avantages: - exactitude du taux d’injection, possibilité d'utiliser l'automatisation. Inconvénients: - nécessité d'avoir une prise de force (courant électrique. etc.). - prix élevé, pression minimale nécessaire (1,5 à 2 atm.). 4) Pompes doseuses: a- Type rotatifs proportionnels (à dosage réglable ou fixe.) Le principe de fonctionnement de cette pompe est donné par la Figure suivante : Un moteur hydraulique à trois pistons fonctionne à vitesse strictement proportionnelle au débit. Le moteur entraîne un piston doseur dont la course utile est fixe ou variable. Ce système est fiable à mécanisme simple, à mouvement continu, à faible usure et à pièce résistante à la corrosion 12 Le montage de cette pompe est le suivant : b. Pompes doseuses gamme EURO: L’image suivante nous donne une vue globale de ces deux types de pompes ( à injection simple ou à injection multiple). 13 Le montage dans le système d’irrigation est le suivant : Un schéma de la coupe longitudinale nous montre la disposition des différentes pièces maîtresse. 14 Le moteur de la pompe entraîne le réducteur à roue et vis sans fin [1]. L'axe de la roue est accouplé à un excentrique [2] qui déplace le coulisseau [3] solidaire de la membrane [4]. Ce coulisseau est ramené sur l'excentrique par un ressort de rappel [5]. Le réglage du débit ou réglage de course s'effectue par l'intermédiaire d'un système breveté à bille [6] limitant la course du coulisseau. 15 c) Pompes doseuses proportionnelles hydrauliques sans électricité. (Type DOSATRON) 16 Méthodes utilisées en fertigation. Chapitre I : Rappel de notions fondamentales. A – Unité fertilisante. Une unité fertilisante en azote est 1 kg de N par Ha. Une unité fertilisante en phosphore est 1 kg de P2O5 par Ha. Une unité fertilisante en potassium est 1 kg de K2O par Ha. Une unité fertilisante en Calcium est 1 kg de CaO par Ha. Une unité fertilisante en Magnésium est 1 kg de MgO par Ha. B – Equivalent gramme. L’équivalent gramme est donné par la masse du radicale sur sa valence : Sachant que : H = 1 K = 39 Na = 23 O = 16 Ca = 40 Cl = 35.5 N = 14 Mg = 24 P = 31 S = 32 1 équivalent gramme H+ est : 1 / 1 = 1g. 1 équivalent gramme K+ est : 39 / 1 = 39g. 1 équivalent gramme Ca++ est : 40 / 2 = 20g. 1 équivalent gramme Mg ++ est : 24 / 2 = 12g. 1 équivalent gramme NH4 + est : (14 + (4 x 1)) = 18) et 18 / 1 = 18g. 1 équivalent gramme NO3 - est : (14 + (3 x 16)) = 62 et 62 / 1 = 62g. 1 équivalent gramme SO4 - - est : 32 + (4 x 16) = 96 et 96 / 2 = 48g. 1 équivalent gramme H2PO4 - est : (2 x 1) +31 + (4 x 16) = 97 et 97 / 1 = 97g C – Règles à retenir 1 millimhos /cm = 1 dS /m =0,8 g/l. 1 mg/l = 1 ppm. 1 ppm = 1 mg / Kg = mg / l. = g / T ou g / m3. Chapitre II : Démarche global de la fertigation. A - Première méthode des équilibres. A partir des unités fertilisantes que l’on trouve dans les fiches techniques d’une variété x d’une culture donnée on peut faire un raisonnement logique où l’on peut distribuer suivant les stades végétatifs de la culture en question les unités fertilisantes en Azote sous forme de (N) en phosphore sous forme de (P2O5), en potassium sous forme de (K2O), en Calcium sous forme (CaO), en Magnésium sous forme de (MgO). Le raisonnement est le suivant : 17 Exemple d’une culture de melon. Si la fiche technique préconise pour une variété x les besoins en unités fertilisantes suivantes. 220 UF de N ------------------- 100 UF de P2O5 ------------------- 280 UF de K2O. Nous savons que le melon passe par 4 stades végétatifs où nous allons ventiler les Unités uploads/Ingenierie_Lourd/ cours-de-fertigation-amell 1 .pdf