Procédé pour la culture des végétaux et appareil de mise en oeuvre du procédé
La présente invention a trait à un procédé pour la culture de végétaux. Elle concerne également un appareil pour la mise en oeuvre de ce procédé.
On connaît déjà un procédé de culture de végétaux suivant un mode dit hydroponique dans lequel le système des racines est supporté au sein d'une sous-couche inerte pour être ensuite arrosé par le moyen de solutions aqueuses nutritives.
I1 est également connu de disposer des plants de végétaux suivant des rangées superposées en vue de résoudre des problèmes d'encombrement. I1 est enfin connu d'arroser ou d'irriguer la sous-couche à des intervalles de temps prédéterminés à l'effet de réaliser une nutrition rationnelle et économique.
Toutefois dans les procédés connus de culture hydroponique, le système des racines exige toujours des moyens mécaniques de support qui constituent la souscouche précitée ou qui définissent éventuellement des récipients propres à agir comme dispositifs d'expédition, plus particulièrement en ce qui concerne les plants de pépinières.
Par ailleurs chaque plant considéré isolément exige comme on le sait une charge solaire spécifique (ce terme signifiant ici la période de temps préétablie d'exposition directe à la lumière solaire en vue de permettre la pollinisation naturelle des fleurs lorsque la culture vise à obtenir des fruits). Cette charge solaire constitue toutefois une fraction de la période totale de végétation. De même quand on opère à l'intérieur d'une serre, la charge en question dépend plus directement des conditions d'exposition et par conséquent de la position par rapport aux surfaces à travers lesquelles les rayons solaires pénètrent à l'intérieur de la serre, ainsi que des questions d'ombre ou d'aération appropriée qui peuvent être affectées par certaines positions relatives par rapport aux autres plants ou aux éléments constructifs de la serre.
Enfin l'on sait que dans les conditions dites hydroponiques, si l'on veut que la solution nutritive atteigne le système des racines, il est nécessaire d'imprégner de très grandes surfaces et des volumes importants.
La présente invention vise à réaliser un procédé dans lequel la solution nutritive peut réagir directement sur le système de racines, sans être gênée par des obstacles, ni par l'imprégnation inutile de surfaces ou de volumes.
L'invention vise encore:
- à établir des critères de mise en position pour les plants cultivés en disposant délibérément des rangées uniques de ces plants en fonction du temps, c'est-à-dire de la progression de la période de végétation;
- à réaliser un appareil propre à la mise en oeuvre du procédé précité, qui soit de fabrication simple, d'entretien facile, et qui agisse rapidement et efficacement pour les diverses phases opératoires de culture, dans la mesure où cela concerne à la fois le point de vue agricole, tel que le repiquage et la récolte, et les diverses questions accessoires, telles que l'ambiance, la phytohygiène, les bonnes conditions d'arrosage intermittent, etc.).
Le procédé selon l'invention consiste à repiquer les plants dans des éléments tubulaires disposés au moins approximativement de façon horizontale, à maintenir dans leur position les plants ainsi repiqués en exerçant une pression sur leur système de racines et au-dessous des branches, et à amener une solution nutritive aux racines, de manière à les imprégner, à l'exception de la zone d'application de la pression de retenue du plant considéré.
Chaque élément tubulaire est par exemple amarré à des organes mobiles verticalement et à abaisser ces derniers de temps à autre en fonction du développement végétatif des plants.
L'appareil selon l'invention pour la mise en oeuvre du procédé ci-dessus comprend des éléments tubulaires ainsi que des moyens pour amener un liquide nutritif, et il est caractérisé en ce que chaque élément tubulaire comporte une partie inférieure rigide et une partie supérieure découpée d'une ouverture longitudinale qui s'étend sur la longueur de l'élément et qui est délimitée de part et d'autre par des zones ou levres faites en un matériau déformable élastiquement, le tout de façon telle qu'un plant repiqué se trouve serré du fait de la déformation des lèvres qui délimitent ladite ouverture longitudinale.
L'appareil peut comprendre des organes susceptibles d'être déplacés verticalement dans un sens et dans l'autre, et des dispositifs de support des éléments tubulaires précités, amarrés auxdits organes.
Le dessin annexé, donné à titre d'exemple, permettra de mieux comprendre l'invention et les avantages qu'elle est susceptible de procurer:
La fig. 1 est une vue en perspective d'un appareil suivant l'invention (les éléments tubulaires étant représentés en coupe).
La fig. 2 est une vue en perspective d'un élément tubulaire comportant des zones faites en un matériau élastiquement déformable, ces zones étant représentées à l'état déformé, propre à permettre le repiquage.
La fig. 3 est une vue en élévation d'un appareil suivant l'invention comprenant des éléments tubulaires disposés suivant des rangées superposées.
L'appareil représenté comprend des éléments désignés par la référence générale 1, chaque élément comportant un profilé inférieur 2, substantiellement semicylindrique, fait en un matériau rigide, tel qu'une matière plastique résistant à l'action chimique des solutions acides.
Chacun des bords de chaque profilé semi-cylindrique 2 vient s'insérer dans les extrémités en forme de fourche 3, 3a de tabliers ou ailes 4, 4a présentant en coupe une épaisseur qui diminue progressivement en direction de leurs bords supérieurs libres (cette épaisseur peut aller de 2,5 mm vers l'extrémité 3-3a de la partie fourchue, jusqu'à 0,6 mm à l'extrémité libre). Il en résulte que les ailes en question sont aisément déformables près de leur extrémité libre précitée.
Ces tabliers ou ailes sont faits en un matériau déformable élastiquement, tel qu'une matière plastique appropriée; ils définissent entre eux une ouverture qui s'étend dans le sens de la longueur par rapport à chaque élément tubulaire 1, suivant une génératrice géométrique de l'ensemble considéré comme un cylindre idéal (il y a toutefois lieu de noter que la section transversale n'est pas obligatoirement de forme circulaire, mais qu'on peut au contraire utiliser toutes autres formes comparables). Les ailes 4-4a peuvent également être prévues d'une seule pièce avec le profilé 2.
I1 convient toutefois de remarquer que lesdites ailes comportent une longueur plus grande que celle de l'arc de cercle complémentaire de la forme semi-cylindrique du profilé 2, ce qui fait qu'elles viennent porter l'une contre l'autre par leurs extrémités libres, en se comportant ainsi à la façon de lèvres.
Les éléments tubulaires sont portés par des dispositifs de support faits en fil métallique ou plastique 5 à section semi-circulaire, solidaires d'un prolongement oblique 6, le tout étant relié dans le haut à des antennes 7, 8 (faites en fil métallique) et qui présentent la forme d'un V très ouvert.
Les extrémités libres du prolongement 6 et de l'antenne 8 sont repliées en forme de crochet, en sens inverse l'une de l'autre, comme indiqué en 9 et 10, et elles sont accrochées à un câble ou cordon vertical, fait par exemple en matière plastique. L'expérience a en fait montré qu'on aboutissait ainsi à un dispositif de support solidement amarré au câble respectif, grâce à la configuration inversée des crochets, à la distance entre les branches opposées de l'un au moins de ceux-ci, cette distance étant maintenue aussi voisine que possible du diamètre du câble, et à l'inclinaison du dispositif de support due au poids de l'élément tubulaire qu'il porte.
Comme on peut le voir en fig. 1 ces dispositifs de support sont prévus sur chacun des câbles et à plusieurs exemplaires à des hauteurs différentes (par exemple trois sur un côté et trois de l'autre), le tout pour une hauteur de câble d'environ deux mètres. On peut ainsi supporter trois éléments tubulaires sur chacun des côtés.
Les câbles peuvent être déplacés vers le haut et vers le bas. En fait ces câbles, qu'on a désignés par la référence 11, s'enroulent sur des poulies 12 de manière à constituer un système funiculaire. En pratique on peut prévoir un nombre approprié de tels câbles, par exemple trois, comme indiqué en 11, 13 et 14, pour former un système mobile avec les poulies respectives.
Il est encore prévu un montant 15 disposé près du système de poulies pour supporter ces dernières, ainsi qu'un moyen d'amarrage propre à fixer l'appareil au sol là où l'on veut établir l'installation considérée. Le montant précité fait partie d'un bâti fait de profilés en
U constituant montants et traverses. Les câbles ou cordons courent sur la longueur de ces profilés.
Les antennes en V indiquées en 7 et 8 supportent un grillage 16 également replié en forme de V. Ce grillage est fait en métal ou autre matériau approprié, et il est prévu pour maintenir et supporter les petits plants en cours de croissance disposés alternativement l'un vers l'une des branches de V, le suivant vers l'autre branche, de manière à obtenir ainsi un meilleur écartement et une aération plus favorable des plants isolés.
Comme montré en fig. 2, quand on désire repiquer les petits plants, on déforme les lèvres des ailes 4-4a.
Ces lèvres peuvent être équipées de boutons-pressions mâles et femelles agencés en vis-à-vis, ou de pinces du genre à goujon fendu, de manière à être normalement maintenues suffisamment serrées l'une contre l'autre pour réaliser un bon verrouillage là où les plants sortent de l'élément tubulaire. En fig. 3 ces éléments tubulaires sont représentés comme légèrement inclinés en vue de déterminer la circulation par gravité du liquide nutritif d'irrigation. On voit également dans cette figure que les plus jeunes plants sont disposés dans la zone supérieure, tandis que la zone inférieure renferme ceux dont la végétation se trouve à une phase plus avancée pour laquelle les fruits (tels que des tomates) arrivent à maturation.
Cet agencement constitue un avantage du fait que ce sont les plants les plus jeunes qui exigent la plus forte charge solaire , c'est-à-dire la meilleure exposition aux rayons solaires en même temps qu'une aération plus favorable. En fait les rangées inférieures sont en partie à l'ombre des rangées supérieures et elles sont également moins aérées; enfin la rangée inférieure se trouve à la position la plus rationnelle pour la récolte et pour la collecte des fruits dans des récipients appropriés.
L'expérience a montré par exemple qu'il est avanlageux de disposer la rangée supérieure à une hauteur d'environ 1,70 mètre au-dessus du sol, la rangée intermédiaire à environ 1,10 mètre et la rangée inférieure à environ 0,50 mètre.
On fait avantageusement germer les graines dans le sol au-dessous de la dernière rangée inférieure ou au voisinage de celle-ci, en laissant pousser les plants jusqu'à la phase pour laquelle ils comportent un système inférieur de racines et quelques premières branches ou feuilles. De cette manière tout l'espace disponible est utilisé rationnellement.
L'expérience a montré qu'un diamètre de 10 cm convenait parfaitement pour les éléments tubulaires.
L'irrigation est effectuée de façon intermittente en comportant des cycles de répartition différents du liquide avec des périodes d'arrêt, le tout suivant la saison (il existe une différence entre la période d'été et celle d'hiver, étant noté que le type de culture décrit convient pour toute l'année), suivant le degré d'humidité du local et suivant les températures. Un appareil chronométrique déclenche les périodes d'irrigation et d'arrêt. On peut avantageusement mettre en oeuvre de telles périodes d'irrigation de trois à cinq minutes, c'est-à-dire trois à soixante fois plus courtes que celles d'arrêt, ces dernières allant de quinze minutes au cours des heures chaudes de la journée, jusqu'à dix-huit minutes pendant les heures froides de la nuit.
Le résultat recherché est également obtenu du fait que la totalité de la solution imprègne de façon intense le système de racines des plants sans avoir à imprégner au préalable des zones ou surfaces inutiles. Bien que dans les procédés hydroponiques l'on préconise des températures du liquide nutritif se situant entre 15 et 200 pendant l'hiver, et entre 20 et 250 au cours de l'été, l'expérience a montré que dans des installations suivant l'invention il convenait de réchauffer le liquide à une température d'environ 270.
I1 a également été reconnu bon de prévoir des éléments tubulaires d'environ 5 mètres de longueur, disposés les uns derrière les autres suivant une orientation nord-sud, à un écartement de par exemple 0,60 mètre pour ménager des passages de service, ces éléments définissant des rangées en ligne droite de 20 mètres.
Entre deux ensembles adjacents (chaque ensemble comprenant deux séries d'éléments à la façon illustrée en fig. 1), il est prévu un espace dont la largeur peut être, par exemple, légèrement inférieure à celle qui sépare les rangées constituées par ces ensembles.
En vue d'éliminer les inconvénients dus à la germination d'algues dans les parties découvertes exposées à la lumière, l'expérience a montré qu'il convenait de faire couler le liquide (solution renfermant des engrais appropriés, des sels et autres éléments nutritifs) par le moyen de tubes fermés et opaques, faits par exemple en matière plastique, à partir desquels partent des dérivations réalisées sous la forme de tuyaux souples, également fermés et opaques, et eux aussi en matière plastique, tels que ceux indiqués en 17 en fig. 2. Pour les mêmes raisons les éléments tubulaires doivent également être noirs et opaques, bien qu'ils puissent comporter une surface réfléchissante dans le bas en vue d'augmenter la luminosité pour les plants inférieurs.
Les tuyauteries sont alimentées par des pompes reliées à des réservoirs appropriés dans lesquels on prépare la solution nutritive. Dans la culture hydroponique où on estime nécessaire de prévoir une quantité de 15 litres de liquide ou solution pour chaque mètre carré du système, ce qui équivaut à 2,1 litres par plant, avec le procédé décrit et dans le cas de la culture des tomates, l'on peut suggérer d'utiliser une quantité de 1,25 litre par plant avec une densité de 12 plants au mètre carré.
Une valeur convenable pour la pente des éléments tubulaires est de 4 % par rapport à l'horizontale, ceci en vue d'assurer la circulation du liquide par gravité avec une lenteur suffisante pour lui permettre d'imprégner et de nourrir les plants. Les éléments sont alimentés en parallèle à partir d'un collecteur situé au nord.
Le maintien des lèvres élastiques l'une contre l'autre peut avantageusement être obtenu en leur faisant comporter une matière magnétique appropriée.