WO2024052813A1 - Device and method for spreading fertilizers on agricultural land - Google Patents

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WO2024052813A1
WO2024052813A1 PCT/IB2023/058773 IB2023058773W WO2024052813A1 WO 2024052813 A1 WO2024052813 A1 WO 2024052813A1 IB 2023058773 W IB2023058773 W IB 2023058773W WO 2024052813 A1 WO2024052813 A1 WO 2024052813A1
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WO
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fertilizer
air
tank
spreading
furrow
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PCT/IB2023/058773
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French (fr)
Inventor
Jean-Luc SALLUSTRO
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Jua
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    • A01CPLANTING; SOWING; FERTILISING
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    • A01C23/008Tanks, chassis or related parts
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    • A01CPLANTING; SOWING; FERTILISING
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    • A01C23/001Sludge spreaders, e.g. liquid manure spreaders
    • A01C23/002Sludge spreaders, e.g. liquid manure spreaders provided with auxiliary arrangements, e.g. pumps, agitators, cutters
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    • A01C23/02Special arrangements for delivering the liquid directly into the soil
    • A01C23/023Special arrangements for delivering the liquid directly into the soil for liquid or gas fertilisers
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    • A01C23/04Distributing under pressure; Distributing mud; Adaptation of watering systems for fertilising-liquids

Definitions

  • the present invention relates to a method and devices in the field of agricultural machinery for the spreading by injection of biofertilizers and biological humic activators into the surface horizon of soils.
  • the mixture of biofertilizers and humic bio-activators being maintained in a semi-liquid state, aerobically and propelled by air pressure with competitive mechanization of current practices in industrial agriculture.
  • NPK Nitrogen
  • Phosphorus P
  • K Potassium
  • the composition and frequency of supply of these three compounds commonly called NPK varies according to the needs established agronomically depending on the edaphic conditions of the sites and the plant species grown there. Beyond the variation in frequency and dosage, the physical modalities of the addition of these chemical fertilizers to the soil are of two main types; by liquid or solid route.
  • Chemical fertilization by watering the soil with a solution of water and NPK compounds, or fertigation differs from a method which consists of spreading more or less granulated powders followed or not by turning the soil and/or watering.
  • This family includes organic fertilizers which meet established standards and organic fertilizers which, although entirely made up of biological compounds, cannot systematically claim this “organic” standardization. In all cases they are presented either in a liquid form or most often in a solid form. The liquid form is quite rare in agronomic practices for large crops or cash crops while the solid or semi-liquid form, composts, manure or slurry is very common. A major differentiation must be made between processed biofertilizers and raw biofertilizers. Slurry, saturated litter, manure and other spent grain or sugar scum mobilized as is are waste from livestock farming or unprocessed agro-industrial processes; for convenience we will call them raw biofertilizers.
  • biofertilizers Composts and digestates resulting from composting and methanization processes of volatile and structuring organic materials and waste are transformed biofertilizers.
  • raw biofertilizers have a high and lasting olfactory impact when processed biofertilizers do not generate an impactful odor.
  • transformed biofertilizers even if they preserve a not completely mineralized fraction of the nitrogen, are immediately available to the plants and can be mobilized by the symbiotic mycorrhizal-bacterial associations of the rhizosphere which thus draw on the entire duration of the phase of plant growth in what is commonly called an organic nitrogen bank. Their impact on soil life is therefore positive and pollution of the aquifer is minimal or very low.
  • Mechanized fertilizer spreading has become essential in the industrial agriculture sector. More generally, the need to treat increasing areas at a lower cost, with less labor, to increase margins and ensure the sustainability of profits has clearly established this practice in the modern agricultural world.
  • the spreading techniques proceed by dispersing powders or aggregates in a sheet on the soil to be treated, two types of processes dedicated to this technique prevail: centrifugal with the disc spreader and the disc spreader. oscillating tube, ramp with screw spreader and pneumatic spreader. In all cases, this towed equipment is composed of a bucket on an axle equipped with an ejection device. Other techniques and devices more rarely used, because of a lower yield (estimated in tonnes per hectare per hour), make it possible to distribute solid mineral fertilizers using in-line spreaders in rowed crops. surface or buried in the ground using fertilizer shares. To compensate for a low spreading efficiency, it has been proven that these techniques, especially fertilizer shares, have a higher agronomic effect by reducing losses by leaching or gas.
  • the distribution of liquid chemical fertilizers on soil, or fertigation, is carried out either from mobile devices or using fixed or movable posted devices.
  • the mobile devices consist of tanks on towed axles equipped with more or less wide spreading ramps, equipped with dispersive or more or less laminar flow ejection nozzles.
  • a pump provides the pressure necessary for ejection on the boom nozzles and some tanks are equipped with a mechanical mixing device which maintains a certain homogeneity inside the tank to prevent sedimentation of the fertilizer solutions.
  • Posted devices are overhead irrigation systems such as pivoting booms, movable rotary sprinklers or, more rarely, fixed sprinklers which distribute fertilizer solutions by sprinkling. Fertigation can also be carried out with a system of pipes placed on the ground equipped with nozzles or simple ejection orifices and more rarely with superficially buried pipes which distribute the fertilizing solute by instillation into the surface horizon of the soil. .
  • biofertilizers are either solid or semi-liquid, which limits their method of application to the soil to spreading techniques by surface dispersion with or without burial. Due to the polluting nature of these products, it is technically and very often legally required to bury them immediately after spreading and to respect periods with little rain. Furthermore, considering the relatively low contents of active or organic mineral compounds which can constitute reserves, the frequency of machine intervention is higher than with chemical fertilizers, the compaction effect therefore increases in proportion and the effects of turning over (weeding ) and repeated burials (healing) contribute to the structural and biological deconstruction of the surface layers of the soil.
  • biofertilizers on the surface of agricultural soil also has the major disadvantage of exposing their nitrogen components to rapid degradation by ammoniacal volatilization as well as the partial sterilization of microorganisms sensitive to solar radiation (UV). Burial followed by excessive deliberate or rain watering causes a switch to anaerobic mode which also has a destructive effect on these symbiotic micro-organisms.
  • organic biofertilizers can enter the anaerobic phase and therefore cause the production of polluting gases (CIL, EES, Thiols) so they require to be placed in the presence of oxygen.
  • CIL polluting gases
  • the present invention aims to remedy at least certain limitations of the prior art as presented above.
  • the present invention aims at a device for spreading a fertilizer on agricultural soil, in particular a biologically active fertilizer, which comprises:
  • an air supply means configured to blow a flow of air through at least one air nozzle immersed in the fertilizer, ensuring air bubbling in the fertilizer, allowing the fertilizer to be maintained in aerobic condition before its release distribution on agricultural soil, and the overpressure of the gaseous sky of the reservoir and
  • a distribution pipe comprising a first end connected to the tank and a second end connected to an injector, so that the ejection of the fertilizer through the distribution pipe then across the injector is ensured at least in part by the overpressure of the air contained in the gaseous sky of the tank.
  • Fertilizer is a substance, mixture, microorganism or any other material applied or intended to be applied to plants or their rhizosphere, or intended to constitute the rhizosphere, alone or mixed with another material, with the aim of provide plants with nutrients or improve their nutritional efficiency.
  • the fertilizer is chosen from raw or processed biofertilizers or from organo-mineral fertilizers with a very low dosage of chemical compounds, such as described in the introductory part of the present application.
  • the spreading device which is the subject of the invention is implemented to carry out an injection into the superficial horizon of agricultural soils, for example in a burial horizon of between 5 cm and 15 cm depth, without turning over or watering but by aeraulic route.
  • spreading by a Vogellic means a distribution of fertilizer product (in aerated liquid solution) under the effect of a low air pressure which ejects the product without the mechanical degradation and the high pressures due using a pump (liquid method) or spreading with an ejector screw (dry method).
  • the fertilizer is a liquid or semi-liquid material.
  • it is a semi-liquid mixture made up of biofertilizer (composts, slurry or matured manure) and humic percolates and water.
  • the fertilizer product distributed by the device which is the subject of the invention is a fluid mass of viscosity adapted to be able to be distributed, under the effect of the air pressure in the gaseous sky of the reservoir, through the distribution pipe then across the injector to be injected into the surface horizon of the agricultural soil to be fertilized.
  • fertilizing material or a fertilizing composition formed by mixing different materials and/or by transformed materials. , dispersed by means of a spreading device, by a process or by a hand-held tool objects of the invention.
  • the fertilizer to be distributed is a material whose properties, soil fertilization performance or conservation are improved in aerobic conditions.
  • the fertilizer is biologically active, that is to say it contains an aerobic microbial flora participating in the fertilization of the soil.
  • the spreading device is particularly suitable for spreading a biofertilizer.
  • a “biofertilizer” is a biologically active fertilizer supporting a consortium of microorganisms or any other organic matter applied or intended to be applied to plants or their rhizosphere, or intended to produce nutritional or bacterial contributions to the rhizosphere, alone or mixed with another material, with the aim of providing plants with the elements of plant growth of cultivated plants. This is, for example, compost, matured manure slurry, or a mixture of several of these elements.
  • the supply of air in the tank makes it possible on the one hand to maintain the fertilizer product contained in the tank in aerobic condition before its distribution on agricultural soil, the performance of the fertilizer product is thus improved by bubbling, and on the other hand to ensure the ejection of the fertilizer product through the distribution pipe then across the injector due to the overpressure of the air contained in the gaseous sky of the tank.
  • the spreading device advantageously comprises a subsoiler configured to form a furrow in the agricultural soil and the injector is protected by the subsoiler during the formation of this furrow.
  • a means of splitting or spreading the soil in order to deposit fertilizer is called a subsoiler.
  • the subsoiler comprises a share planted in the ground during spreading operations and which moves the agricultural land away as an agricultural machine carrying the device which is the subject of the invention moves.
  • a shallow furrow is formed, framed by two earth lips formed by the earth pushed back on either side of the furrow.
  • the spreading device allows the distribution of the fertilizer product under the ground.
  • the subsoiler is buried in agricultural land at a depth of between 5 cm and 15 cm.
  • the spreading device comprises healing means configured to seal at least partially the furrow formed by the subsoiler in the agricultural soil. Thanks to these arrangements, the furrow formed by the subsoiler is at least partly immediately closed or filled in.
  • the healing means configured to fill at least in part the furrow formed by the subsoiler in the agricultural soil comprise a pair of semi-truncated rollers with pins arranged point to point on the same axis in free rotation healing the furrow by exerting pressure on the lips of the furrow.
  • the subsoiler includes a bulb-shaped share.
  • the bulb-shaped share is configured to form a slightly convex furrow in agricultural soil.
  • the air supply means includes a plurality of nozzles distributed at substantially uniform distance intervals along the greatest length of the bottom of the tank.
  • oxygen is provided throughout the volume of the tank, making it possible to maintain all of the fertilizer it contains in aerobic condition. Placing the nozzles on the bottom of the tank prevents part of the fertilizer at the bottom of the tank from being in anaerobic condition.
  • the air bubbling in the fertilizer is micro-bubbling.
  • micro-bubbling is preferably produced by means of micro-porous micro-perforated ceramic discs or bars.
  • the diameter of the pores present on micro-porous discs or bars is between 40 and 70 micrometers.
  • Micro-bubbling is a common process, particularly in water treatment stations, which consists of injecting a flow of air at a relatively high pressure into the bottom of a pool in such a way as to produce oxygen supplies that meet the requirements. bio-oxidation needs of the treated environment.
  • the “fine bubbles” are produced and calibrated by the exhaust ports fitted on the submerged conduit.
  • means for mixing the fertilizer product are implemented.
  • bubbling as described above can constitute a means of mixing.
  • micro-bubbling in addition to generating a supply of oxygen, micro-bubbling also has a mixing effect in the fertilizer product in solution.
  • the intensity of this mixing is perfectly compatible with maintaining the optimum particle size of the ejected product.
  • other mechanical mixing modes are implemented, of the rotating blade or rotating tank type for example.
  • the flow of air blown into the tank is controlled by means of at least one adjustable flow valve and/or by controlling the operation of an air compressor. Thanks to these arrangements, the volume of air blown into the tank can be regulated.
  • the spreading device comprises, in addition to the at least one air nozzle immersed in the fertilizer product, at least one nozzle blowing a flow of air into the gaseous sky of the sealed tank.
  • at least one air supply nozzle blowing a flow of air into the gaseous sky of the sealed tank is placed near the top of the tank.
  • At least one air nozzle immersed in the fertilizer and at least one air supply nozzle blowing a flow of air into the gaseous sky of the sealed tank are connected to the same air compressor.
  • at least one valve is provided to direct all or part of the air flow distributed by the compressor towards the fertilizing product solute or towards the gaseous sky.
  • two separate air compressors can be connected to at least one air nozzle immersed in the fertilizing product solute on the one hand and to at least one air supply nozzle blowing a flow of air into the sky gas from the sealed tank on the other hand.
  • the injection of air through the at least one air nozzle immersed in the fertilizer is controlled as a function of a value representative of the oxygen saturation or as a function of the measured redox potential. in the fertilizer product solute.
  • a controller controls the injection of air into the fertilizer, by controlling the opening of a valve and/or by controlling the production of air. from a compressor.
  • a REDOX (oxidation-reduction potential) sensor is immersed in the fertilizer, in the lower position of the sealed tank, and signals the rate of electrochemical activation of the fertilizer product solute to a programmable controller. Air is blown via the at least one air nozzle immersed in the fertilizer product solute up to a predetermined setpoint value.
  • the pressure in the gas sky is maintained below a predetermined pressure by means of a valve.
  • the pressure is also maintained above a set value by means of a sensor which measures a pressure in the gaseous sky of the tank.
  • a controller controls the injection of air into the tank by controlling the opening of a valve and/or by controlling the production of air from a compressor.
  • the air flow supplied to the sealed tank is supplied via at least one air nozzle immersed in the fertilizing product solute until reaching a set value of redox potential and/or oxygen saturation. Once this value is reached and if necessary, a flow of air is supplied via at least one air supply nozzle blowing the air flow into the gaseous sky of the sealed tank, until the set value is reached. pressure, for example set to allow the ejection of the fertilizer.
  • the spreading device comprises an injection ramp for seeds, bacterial spores or bacteria in aqueous solution.
  • the spreading device comprises means for heating the air blown into the tank.
  • the fertilizer is heated in contact with the air blown into the tank.
  • These arrangements are particularly advantageous when the fertilizer has better efficiency at a working temperature above ambient temperature and/or to influence the rheological properties of the fertilizer, in particular its viscosity.
  • the invention relates to a mobile agricultural machine for spreading a fertilizer on agricultural soil which comprises motorization means and which comprises a device for spreading on agricultural soil which is the subject of the invention.
  • the invention relates to a hand-held tool for spreading a fertilizer on agricultural soil which comprises gripping means and which comprises a spreading device which is the subject of the invention.
  • the device described above is adapted to be manipulated by an operator.
  • a fertilizer tank can be carried on the operator's back or transported by a trolley, motorized or not, and a hand-held injector will be used by the operator to distribute the fertilizer product solute on the agricultural soil.
  • the hand-held tool for spreading a fertilizer product on agricultural soil which is the subject of the invention may include a subsoiler making it possible to pierce or spread the earth and to inject the fertilizer at a predetermined depth, for example example between 5 and 15 centimeters deep.
  • the hand-held fertilizer spreading tool has the typical configuration of a syringe, the piston being replaced by air pressure in the tube or reservoir of the syringe.
  • the hand-held spreading tool is connected to a towed tank allowing the transport of the fertilizer product solute.
  • the hand-held spreading tool comprises a waterproof tank and an air compressor carried on the back of a man.
  • the hand-held spreading tool comprises an injector, similar to a needle, comprising a tube equipped at its end with a corolla device made up of several corolla parts which when closed come together to take the shape of an oblong bulb to promote penetration of the injector into the ground.
  • the partially opened corolla by articulating the corolla parts on their base due to upward traction of the tube, creates a micro-cavity in the ground.
  • the opening of the corolla parts is advantageously carried out by manual or mechanical traction on the latter by means of a slide positioned on the injection tube and connected to articulated rods which connect it to the parts of the corolla.
  • the handheld tool comprises an injector comprising a pipe provided at its end with an injection nozzle protected by a plurality of articulated corolla parts forming a corolla, said corolla parts being movable between a position closed allowing the insertion of the injector into the ground and an open position allowing the injection of fertilizer into the ground.
  • the corolla parts form a pivot connection with the injector by means of a hinge connecting the tube to the corolla parts and an annular slide is mounted around the pipe so as to form a slide connection with it, said slide being connected to each of the corolla parts by a rod comprising a hinge at each of its ends, so that each rod forms a pivot connection with the slide on the one hand and a pivot connection with each of the corolla parts on the one hand somewhere else.
  • the invention relates to a process for spreading a fertilizer on agricultural soil, in particular a biologically active fertilizer, which comprises:
  • step ejecting the fertilizer from the tank towards agricultural soil ensured at least in part by the overpressure of the air contained in the gaseous sky of the tank.
  • the spreading method comprises a step of forming a furrow or a cavity in the agricultural soil to be fertilized and, during the ejection step, the fertilizing product solute is distributed in said furrow or cavity.
  • the spreading method after the step of ejecting the fertilizer from the reservoir, a healing step during which the furrow or cavity formed during the furrow formation step is at least partly refilled.
  • FIG. 1 and 2 represent, schematically and, respectively in top and side view, a particular embodiment of a mobile agricultural spreading machine comprising a spreading device according to the invention
  • FIGS 3 and 4 represent, schematically and, respectively seen from the side and from above, a detail element of Figure 2,
  • FIG. 5 represents, schematically in side view, a second particular embodiment of a mobile agricultural spreading machine comprising a spreading device according to the invention
  • FIG. 6 represents, in the form of a flowchart, a succession of steps illustrating a particular embodiment of the method of spreading a fertilizer according to the invention on agricultural soil and
  • FIG. 7 and 8 schematically represent an injector which can be connected to a fertilizer product spreading device which is the subject of the invention, in particular to a hand-held spreading device.
  • the device for spreading a fertilizer which is the subject of the invention comprises a tank configured to store a fertilizer 900 with a view to distributing it on agricultural land 905.
  • the tank is for example a sealed tank 120 at least partially filled with a biofertilizer 900 and placed on a chassis 195 of a towed agricultural trailer, equipped with wheels 198.
  • tank and “reservoir” are used interchangeably in the context of the present application.
  • the biofertilizer 900 loaded into the tank 120 is for example a transformed biofertilizer obtained by mixing a solid biofertilizer (for example composts, manure or slurry), humic percolates and water.
  • a solid biofertilizer for example composts, manure or slurry
  • a ring 196 is provided on the chassis 195 to hitch the chassis 195 to an agricultural machine (not shown) of the tractor type.
  • Said tractor is equipped with motorization means allowing the chassis and the spreading device it carries to be moved across a field to be fertilized.
  • the spreading device comprises an air supply means ensuring a supply of air into the tank so as to maintain an overpressure in the tank and to allow air to bubble across the fertilizer 900 which maintains said fertilizer aerobically.
  • the air supply means comprises for example a pump 105, also called a booster, which forces a flow of air across a pipe 130 leading to the tank 120.
  • the air flow supplied by the pump 205 is blown through the air pipe 130 towards at least one nozzle, 131 or 133, positioned to allow the diffusion of air through the fertilizer 900 contained in the tank.
  • the air supply means comprises a plurality of nozzles distributed at substantially uniform distance intervals over the greatest length of the bottom of the tank 120.
  • the flow of air blown into the tank is controlled by means of at least one valve 107 with adjustable flow.
  • the air flow at the level of the adjustable flow valve is controlled as a function of data representative of the oxygen saturation measured in the fertilizer 900 or in the gaseous sky, for example measured using an oximeter.
  • air flow at the adjustable flow valve is controlled based on a measured pressure in the gas sky.
  • the spreading device comprises at least one distribution pipe comprising a first end connected to the tank 120 and a second end connected to an injector 148. Said first end must be immersed in the fertilizer 900, it is therefore preferentially positioned on the bottom of the tank 120.
  • a valve 135 is provided on the distribution pipe. When the valve 135 is open, the fertilizer 900 circulates through the distribution pipe then through the injector. The circulation of the fertilizer through the pipe is ensured at least in part by the overpressure of the air contained in the gaseous head of the tank 120.
  • valve 137 is a valve with an adjustable flow rate and preferably remotely controlled.
  • the distribution pipe is connected to several flexible injection tubes, 141 and 142, in order to distribute the fertilizer 900 to be distributed over a larger surface area of agricultural soil to be fertilized.
  • the spreading device comprises at least one subsoil configured to form a furrow in the agricultural soil.
  • the injector 148 is protected by the subsoiler during the formation of a furrow in agricultural soil.
  • FIG. 3 illustrates a support frame 145 mechanically connected to the chassis 195 described above.
  • the support frame supports a flexible injection tube 141 connected to an injector 148 which transports the fertilizer 900 to under the agricultural land.
  • the agricultural machine 10 travels (according to the representation in Figures 1 to 3) from right to left.
  • a subsoiler 171 is forced into contact with agricultural land, below the soil horizon, for example at a depth of between 5 and 15 centimeters.
  • the agricultural land is pushed aside on either side of the leading edge of the subsoiler, creating a furrow.
  • the injector 148 is positioned on the trailing edge of the subsoiler so that the injector 148 is protected by the subsoiler during the formation of a furrow in agricultural soil.
  • the subsoiler comprises a share which has a bulb shape configured to form a slightly convex furrow in agricultural soil.
  • the spreading device comprises healing means configured to seal at least partly the furrow formed by the subsoiler in the agricultural soil.
  • the healing means comprise a plurality of rollers 181 semi-frustoconical and provided with pins 181 arranged point to point on the same rotating axis free healing the furrow by exerting light pressure on the raised lips of the furrow formed by the subsoiler.
  • the spreading device comprises an injection ramp for seeds, bacterial spores or bacteria in aqueous solution, the latter device being activated only on demand.
  • the airtight 120 tank is placed on a towed agricultural chassis.
  • the tank is built to withstand a barometric pressure of two bars and is equipped with a pressure relief valve (not shown) which allows part of the gas contained in the gaseous sky of the tank to escape above a pressure predetermined of the gaseous sky.
  • the gaseous sky which accumulates the air under pressure is variable depending on the quantity of fertilizer in the tank.
  • a large tank tank on a semi-trailer can also be provided.
  • This nurse tank distinct from the tank carried by the spreading machine, is also supplied with pressurized air with a micro-bubble network at the bottom of the tank which allows rapid filling of the tank 120 by connecting the nurse tank to the tank 120.
  • the air pressure pump 105 ensures a flow rate varying from 50 cubic meters per hour (m 3 /H) to 100 m 3 /H for a disc bubbler surface area of between 1 m 2 to 2 m 2 and a pressure barometric varying from 1 bar to 2 bars.
  • the pump 105 is supplied with power via a force arm 110, connected to the power take-off of a tractor, or by an autonomous motorization.
  • the insufflation of air into the tank ensures the dual function of maintaining aerobiosis and obtaining sufficient pressure in the gaseous sky of the tank to produce the ejection of the mixture when the ejection valve is opened.
  • the network of micro-bubble air injectors, 131 and 133 comprises a plurality of membrane disks with millimeter perforations positioned longitudinally at the bottom of the pressurized tank and connected to the air booster.
  • the support frame 145 carries injectors 148, rollers, 180 and 181 and subsoilers, 170 and 171.
  • the support frame 145 may include a seeding ramp (not shown) of bacterial spores or bacteria in aqueous solution operated as needed.
  • the support frame 145 is positioned by jack or by screw at a height predetermined ground.
  • the support frame 145 is made integral with the tractor by fixing it to anchor points provided on the tractor.
  • the subsoilers, 170, 171 are preferably equipped with bulb-shaped shares formed of a half-shell extended upwards by an axis composed of an injection tube connected to the injector 148 and reinforced with a bow 175 which serves both as a support for the share and as a conduit for the fertilizer.
  • the external convex face of said half-shell faces the ground when the concave internal face receives the injection of the biofertilizer.
  • the half-shell has a more or less pronounced and penetrating ovoid shape in order to adapt to variations in soil resistance to penetration and furrowing.
  • the subsoilers provide a dual function of creating a furrow of excavation depth and width corresponding to the injection rate of the mixture and of depositing the fertilizer in a continuous flow.
  • the semi-conical rollers, 180 and 181, with pins arranged point to point on the same axis in free rotation ensure the dual function of healing the furrow after its filling with fertilizer, without compressing the soil, and of providing superficial aeration which promotes the motility of soil fauna and microfauna, the establishment of nitrifying bacteria, soil respiration and the percolation of rainwater or irrigation surface water.
  • the assembly formed by a basement, healing rollers and possibly a seeding ramp constitutes an autonomous injection unit connected to the tank by a flexible pipe.
  • Several sets of this type can be aligned in parallel on a support arm to cover an operating width varying according to the needs of the crop, the size of the field and the power of the tractor.
  • a spreading device in particular a spreading device of the type described with reference to Figures 1 to 4 and particularly suitable for spreading fertilizer in large crops.
  • the frame 145 has a width of between 2 and 4 meters and can carry up to six subsoilers followed by their pin rollers.
  • the bulb share of the subsoiler has variable dimensions depending on the soil and the dosage injected. For example, these dimensions do not exceed 300 mm wide on the internal rear face, 250 mm high on the internal rear face and 200 mm horizontal depth for the internal shell.
  • the bulbous share of the basement is for example made of reinforced forged steel and its thickness is variable without being less, at its thinnest point, than 8 mm.
  • the injection tube, 140 or 141 can vary in internal diameter from 30 mm to 50 mm and its thickness cannot be less than 5 mm.
  • the 175 forged reinforced steel bulb and pipe reinforcement bow is proportional to the soil type and bulb size and cannot be less than 8mm thick at its thinnest point.
  • the double roller 181 with pins 185 made of mechanically welded reinforced steel is 400 mm wide when the injector is 200 mm wide, each roller therefore measuring less than 200 mm in length with pins of variable size depending on the soil but not exceeding pitch 50mm.
  • the diameter of the rollers made from mechanically welded reinforced steel tubes is variable but cannot be less than 80 mm.
  • the spreading device comprises means for heating the air blown into the tank by the air supply means.
  • the heating means comprises, for example, an air/air exchanger connected to a thermal cogeneration device on the tractor engine.
  • the hot air blown into the tank has the effect of increasing the temperature of the fertilizing product solute. This characteristic is particularly suitable for spreading operations in cold and temperate countries.
  • the injection of air into the fertilizing medium is likely to cause a rise in temperature, even if the air blown in is not heated.
  • This thermal effect of bubbling constitutes an additional advantage of blowing air across the fertilizer and must be taken into account before resorting to additional heating by blowing heated air.
  • FIG. 5 a schematic view of an embodiment of a mobile agricultural machine 20 for spreading a fertilizer on agricultural soil which comprises a device for spreading a fertilizer on agricultural soil according to a second embodiment.
  • the device 20 for spreading agricultural soil differs from the device 10 described with reference to Figures 1 to 4 in that it comprises, in addition to the air nozzles 131 and 133 immersed in the fertilizer 900, at least one nozzle 134 d air supply, configured to blow a flow of air into the gaseous sky of the tank 120.
  • the nozzle 134 is placed near the top of the tank, preferably above a maximum filling level of the tank 120, of so that it is never submerged.
  • the nozzle 134 is connected via a pipe 132 to the pump 105.
  • a valve 108 placed on the pipe 132 makes it possible to regulate the flow of air circulating in the pipe 132.
  • valves 107 and 108 and by controlling the pump 105 the air flow is distributed towards the bottom of the tank 120, via line 130, or towards the gaseous sky, via line 132.
  • the valves 107 and 108 could be remotely controlled solenoid valves, of the all-or-nothing type or with controllable flow.
  • the control of the distribution of the air flow towards the bottom of the tank or towards the gaseous sky is carried out so as to ensure an oxy do-reduction potential and/or a target oxygen saturation in the tank. on the one hand and so as to maintain a predetermined pressure in the gaseous head of the tank 120.
  • the air flow is oriented primarily towards the bottom of the tank when necessary to maintain the fertilizer product 900 in aerobic condition, then towards the gas sky as long as a target pressure in the gas sky of the tank 120 is not reached.
  • the particular embodiment of the spreading device described with regard to Figures 1 to 4 and with regard to Figure 5 is particularly adapted to the needs of large mechanized crops.
  • Other particular embodiments of the spreading device could be implemented without deviating from the invention, in particular for large mechanized crops which require regular supplies of fertilizer but which cannot accommodate the central injection microfurrows, for horticultural market gardening and tree crops and for micro-cultures in pots or domestic-type containers.
  • a system producing a microfurrow parallel to the line of plant implantation mobilizes the same devices as for large crops but with an arm which carries the subsoilers and the injectors which is no longer perpendicular but parallel to the axis of establishment of the plants and which produces an injection at a slight angle (around 30° corner).
  • the hand-held spreading device comprises a needle injector provided with a foot support to facilitate penetration into the ground and a handle to be handled manually which includes a trigger triggering the injection of fertilizer.
  • the needle injector is connected by a flexible hose to a towed pressurized tank.
  • Several needle injectors can thus be connected to the same tank, each served by an operator on foot.
  • An almost similar device is provided with gun injectors for crops in pots or trays such as those prevalent in nurseries.
  • the spreading device may include a miniature needle injector connected to a small fertilizer reservoir.
  • a battery-powered air pump can be used to ensure the bubbling and overpressure of a gaseous atmosphere in the tank.
  • the injection of fertilizer product solute can be triggered by the user using a trigger.
  • FIG 6 in the form of a flowchart, a particular embodiment of a process 1000 for spreading a fertilizer on agricultural soil.
  • the method 1000 is preferably implemented by means of a spreading device as described above, very particularly by means of the spreading device 10 described with reference to Figures 1 to 4.
  • the 1000 spreading process includes:
  • step 1020 of ejection of the fertilizer from the tank towards agricultural soil ensured at least in part by the overpressure of the air contained in the gaseous sky of the tank.
  • the spreading method comprises a step 1015 of forming a furrow in the agricultural soil to be fertilized and in which, during the ejection step, the fertilizer is distributed in said furrow.
  • the spreading process comprises, after the step of ejecting the fertilizer from the reservoir, a healing step 1025 during which the furrow formed during the furrow formation step is at least partly refilled.
  • the method and the device which are the subject of the invention are advantageous firstly from an ecological point of view because they make it possible to place biofertilizers or organo-mineral compounds with low chemical doping in the soil without generating collateral pollution and by mobilizing all of the active ingredients. of these products.
  • the method of injecting fertilizer into the earth known as aunterlic injection, contributes to establishing and preserving the aerobiosis of the soil which at this superficial level is particularly necessary for microbial life.
  • the aeraulic injection mode of a highly aerated pasty product installs and promotes interstitial voids for water and air circulation which very significantly increases the water retention capacity of soils, percolation on the lower horizons of the rhizosphere and significantly reduces the irrigation needs.
  • the fact of healing with an aerator device is also of great advantage in preparing the soil to accommodate the nitrifying bacteria which thrive on the surface horizon as well as the micro- soil fauna, particularly populations of arthropods and annelids.
  • the possibility of producing herbaceous ground cover seeds or biological rehabilitation is also very advantageous since it is carried out in the same process as biofertilization.
  • the double pinned roller also ensures a mechanical deconstruction of the herbaceous layer with the aim of promoting the growth of the young crop plants which will be installed there.
  • the injector 301 comprises a pipe 305 connected to a tank (not shown) put at overpressure by means of an air booster, according to the characteristics of the invention, so that the fertilizer is pushed through the pipe 305 by air pressure.
  • Said tank can be positioned on a towed chassis or carried on the back of a man.
  • the injector 301 has at its end an injection nozzle 320 protected by an arrangement of moving parts forming a corolla 310.
  • the injector can thus adopt at least two positions including a closed position, illustrated in Figure 7 and an open position, illustrated in figure 8.
  • the corolla 310 illustrated in Figures 7 and 8 is formed of two half-corollas, 311 and 312, which when closed form a set in the shape of an oblong bulb. In other embodiments, thirds of corolla, quarters of corolla, or any other subdivision forming parts of corolla, can be implemented without deviating from the invention.
  • Each corolla part, 331 and 332 is movable between an open position illustrated in Figure 8 and a closed position illustrated in Figure 7.
  • the corolla parts, 311 and 312 form a pivot connection with the body of the injector by means of a hinge, 341 or 342, connecting the pipe 305 to the corolla part, 311 or 312.
  • An annular slide 350 is mounted around the pipe 305 so as to form a slide connection with it.
  • Said slide 350 is connected to each of the corolla parts, 311 and 312, by a rod, 351 or 352.
  • the rod, 351 or 352 has a hinge at each of its ends, so that it forms a pivot connection with the slide 350 on the one hand and a pivot connection with each of the corolla parts, 311 or 312, on the other hand.
  • the injector is used in the following way.
  • the corolla in the closed position is planted in the ground.
  • the corolla is opened at least partially, by articulation of the corolla parts due to traction of the slide.
  • the opening of the corolla planted in the ground creates a cavity in the ground.

Abstract

A device for spreading a biologically active fertilizer on agricultural land, comprising: - a sealed tank (120) at least partially filled with a biologically active fertilizer, - an air supply means (105) configured to blow an air flow through at least one air nozzle (131, 133) immersed in the fertilizer, ensuring bubbling of air into the fertilizer to allow the fertilizer to be maintained in an aerobic condition before its distribution on the agricultural land and the pressurization of the gas overhead of the tank, and - a distribution pipe comprising a first end connected to the tank and a second end connected to an injector (148), so that the ejection of the fertilizer through the distribution pipe and then through the injector is ensured at least in part by the overpressure of the air contained in the gas overhead of the tank.

Description

DISPOSITIF ET PROCÉDÉ D’ÉPANDAGE DE FERTILISANTS DANS UN SOL AGRICOLE DEVICE AND METHOD FOR SPREADING FERTILIZERS IN AGRICULTURAL SOIL
DOMAINE TECHNIQUE DE L’INVENTION TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
La présente invention porte sur un procédé et des dispositifs du domaine du machinisme agricole pour l’épandage par injection de biofertilisants et d’activateurs humiques biologiques dans l’horizon superficiel des sols. Le mélange de biofertilisants et de bio-activateurs humiques étant maintenu à l’état semi liquide, en aérobiose et propulsé par pression d’air avec une mécanisation compétitive des pratiques courantes en agriculture industrielle. The present invention relates to a method and devices in the field of agricultural machinery for the spreading by injection of biofertilizers and biological humic activators into the surface horizon of soils. The mixture of biofertilizers and humic bio-activators being maintained in a semi-liquid state, aerobically and propelled by air pressure with competitive mechanization of current practices in industrial agriculture.
ÉTAT DE LA TECHNIQUE STATE OF THE TECHNIQUE
Fertilisation par apports de composts, fumiers, lisiers et autres engrais en sols Fertilization by adding compost, manure, slurry and other soil fertilizers
Les engrais chimiques : Chemical fertilizers:
L’agriculture de rente, ou industrielle, utilise massivement et majoritairement des engrais formulés chimiquement sur la base de trois grandes familles chimiques, Azote (N), Phosphore, (P) et Potassium (K). La composition et la fréquence d’apport de ces trois composés communément appelés NPK varie selon les besoins établis agronomiquement en fonction des conditions édaphiques des sites et des espèces végétales qui y sont cultivées. Au-delà de la variation en fréquence et dosage les modalités physiques de l’apport en sol de ces engrais chimiques sont de deux grands type ; par voie liquide ou solide. La fertilisation chimique par arrosage des sols avec une solution d’eau et de composés NPK, ou fertirrigation, diffère d’une méthode qui consiste à épandre des poudres plus ou moins granulées suivie ou non d’un retournement des sols et / ou d’un arrosage. Dans tous les cas du fait de la nature chimique et totalement abiotique de ces apports la mécanisation de l’épandage ou de la fertirrigation ne nécessite pas que l’on protège les produits solides ou les solutions d’une action mécanique destructrice, pompes ou autres dispositifs d’éjection et c’est l’optimisation de la mécanisation qui est recherchée avec un objectif prioritaire de rentabilité économique et d’efficacité agronomique. Il faut aussi souligner que les sols ainsi fertilisés sont très souvent retournés sur un horizon profond avant culture et subissent des manipulations mécaniques et des effets de compactage répétés notamment après épandage. Les principaux problèmes agronomiques conséquents de cette méthode industrielle de fertilisation des sols sont de plusieurs types : Les composés chimiques solubles minéraux sont réputés être immédiatement disponibles pour les plantes cultivées ce qui annule ou réduit considérablement l’implantation d’associations mycorhiziennes et de symbioses bactériennes. Or il a été prouvé que l’absence ou la faiblesse de ces associations biologiques au niveau de la rhizosphère profonde ou de surface non seulement diminue les croissances végétatives si les apports d’engrais sont insuffisants mais surtout annulent ou diminuent drastiquement la résilience des plantes aux déprédateurs biologiques, insectes, mauvaises herbes parasites ou envahissantes, micro-organismes pathogènes du sol ou du thalle. Cela induit l’emploi répété et souvent intense de traitements phytosanitaires chimiques dont les effets nocifs, même pour les produits dits sélectifs, achève d’affaiblir à l’extrême voir de détruire la microfaune et la microflore du sol. Après des années de ce régime d’apports chimiques en fertilisation et soins chimiques l’abiotisme du sol est atteint et il devient très difficile voir économiquement impossible de revenir rapidement à des sols vivants équilibrés. Cash-crop, or industrial, agriculture uses massively and predominantly chemically formulated fertilizers based on three major chemical families, Nitrogen (N), Phosphorus (P) and Potassium (K). The composition and frequency of supply of these three compounds commonly called NPK varies according to the needs established agronomically depending on the edaphic conditions of the sites and the plant species grown there. Beyond the variation in frequency and dosage, the physical modalities of the addition of these chemical fertilizers to the soil are of two main types; by liquid or solid route. Chemical fertilization by watering the soil with a solution of water and NPK compounds, or fertigation, differs from a method which consists of spreading more or less granulated powders followed or not by turning the soil and/or watering. In all cases, due to the chemical and totally abiotic nature of these contributions, the mechanization of spreading or fertigation does not require that solid products or solutions be protected from destructive mechanical action, pumps or others. ejection devices and it is the optimization of mechanization which is sought with a priority objective of economic profitability and agronomic efficiency. It should also be noted that the soils thus fertilized are very often returned to a deep horizon before cultivation and undergo mechanical manipulation and repeated compaction effects, particularly after spreading. The main agronomic problems resulting from this industrial method of soil fertilization are of several types: Soluble mineral chemical compounds are known to be immediately available to cultivated plants, which cancels or considerably reduces the establishment of mycorrhizal associations and bacterial symbioses. However, it has been proven that the absence or weakness of these biological associations at the level of the deep or surface rhizosphere not only reduces vegetative growth if fertilizer supplies are insufficient but above all cancels or drastically reduces the resilience of plants to biological predators, insects, parasitic or invasive weeds, pathogenic microorganisms in the soil or thallus. This leads to the repeated and often intense use of chemical phytosanitary treatments whose harmful effects, even for so-called selective products, ultimately weaken or even destroy the microfauna and microflora of the soil. After years of this regime of chemical inputs in fertilization and chemical care, the abiotism of the soil is reached and it becomes very difficult or even economically impossible to quickly return to balanced living soils.
Un autre impact écologiquement lourd et bien connu de cette pratique agronomique industrielle est que les apports en NPK chimiques ne sont jamais complètement mobilisés par les plantes. Ainsi on a clairement établi que quand l’apport en engrais chimique procède d’une méthode par épandage en poudre ou granulats trop ponctuelle ou quand la fertirrigation n’est pas correctement dosée, ou encore quand interviennent inopportunément des conditions climatiques adverses comme de fortes pluies, il advient qu’au minimum 20 % des composés minéraux et jusqu’à 50 % parfois, sont percolés dans les flux ou réserves d’eau phréatiques ou ruissellent vers les eaux de surface douces ou marines ce qui contribue immédiatement et dramatiquement à l’eutrophie de ces milieux. Another ecologically heavy and well-known impact of this industrial agronomic practice is that chemical NPK supplies are never completely mobilized by the plants. Thus we have clearly established that when the supply of chemical fertilizer comes from a method by spreading powder or aggregates that is too punctual or when fertigation is not correctly dosed, or even when adverse climatic conditions such as heavy rain intervene inappropriately. , it happens that at least 20% of mineral compounds and sometimes up to 50%, are percolated in phreatic water flows or reserves or run off towards fresh or marine surface waters, which immediately and dramatically contributes to the eutrophy of these environments.
En considération du péril écologique majeur lié à l’effet de serre il ne faut pas négliger la dégradation en surface des engrais chimiques, en effet les émissions gazeuses de ces composés, non enfouis ou superficiellement enfouis, en présence d’eau et d’oxygène se produisent surtout sous forme de N2, puis d'ammoniac et leur total (NH3, N2O, N2, NO) serait équivalent à la lixiviation/ruissellement sous forme de nitrate (NCU). De plus il faut aussi prendre en compte le fait qu’au stade de la production de ces composés chimiques la consommation en énergie fossile est considérable avec des productions de dioxyde de carbone très significatives. Enfin il a été prouvé que l’excès d'azote minéral provenant des engrais organiques et de synthèse dans un milieu faible en oxygène, tel que les sols compactés et mal drainés, stimule la production de protoxyde d’azote (N2O) issue de l’activité des micro-organismes du sol (dénitrification) tout en réduisant voire en annulant la productivité des bactéries nitrifiantes qui se maintiennent en surface des sols écologiquement protégés. Considering the major ecological danger linked to the greenhouse effect, we must not neglect the surface degradation of chemical fertilizers, in fact the gaseous emissions of these compounds, not buried or superficially buried, in the presence of water and oxygen. occur mainly in the form of N2, then ammonia and their total (NH3, N2O, N2, NO) would be equivalent to leaching/runoff in the form of nitrate (NCU). In addition, it is also necessary to take into account the fact that at the stage of production of these chemical compounds the consumption of fossil energy is considerable with very significant carbon dioxide production. Finally, it has been proven that excess mineral nitrogen from organic and synthetic fertilizers in a low oxygen environment, such as compacted and poorly drained soils, stimulates the production of nitrous oxide (N2O) from the activity of soil microorganisms (denitrification) while reducing even by canceling the productivity of nitrifying bacteria which remain on the surface of ecologically protected soils.
Les engrais organo-minéraux : Organo-mineral fertilizers:
Cette famille apparue assez récemment dans le monde l’agriculture de rente ou jardinatoire comprend des mélanges d’engrais chimiques, ou de certains composés NPK chimiques, avec des biofertilisants bruts ou plus rarement transformés (voir infra). Les proportions sont variables mais le marché fait ressortir à l’approvisionnement disponible en agriculture industrielle, qu’une majorité de ces organo-minéraux sont dopés en NPK chimiques plus que proportionnellement aux composés NPK d’origine et de nature biologique. Ces produits sont réglementés à la production et à l’emploi mais dans une moindre mesure que les engrais chimiques ou que les biofertilisants. De plus leurs impacts sont moins documentés que pour les deux familles que nous venons de décrire notamment parce que leur composition en proportion de composés organiques et chimique varie considérablement, ils se présentent sous forme liquide ou solide. This family, which appeared relatively recently in the world of cash crop or garden agriculture, includes mixtures of chemical fertilizers, or certain chemical NPK compounds, with raw or more rarely processed biofertilizers (see below). The proportions vary but the market highlights the supply available in industrial agriculture that a majority of these organo-minerals are doped with chemical NPK more than in proportion to the NPK compounds of biological origin and nature. These products are regulated for production and use but to a lesser extent than chemical fertilizers or biofertilizers. Furthermore, their impacts are less documented than for the two families that we have just described, in particular because their composition in proportion of organic and chemical compounds varies considerably, they are in liquid or solid form.
On peut cependant retenir qu’au plan agronomique plus la proportion de composés chimiques est élevée moins la capacité des associations mycorhizo-bactériennes symbiotiques de la rhizosphère est élevé ce qui induit des impacts sur les sols et sur les aquifères tout en diminuant la résilience des plantes cultivées. A l’inverse un faible dosage de composés chimiques peut être bénéfique à des départs végétatifs rapides et si le relais est pris par des associations mycorhizo-bactériennes symbiotiques de la rhizosphère suffisamment vivaces les sols et les plantes en bénéficient. Il n’en reste pas moins que les impacts écologiques topiques et globaux des engrais chimiques (voir supra) et des biofertilisants bruts (voir infra) demeurent et doivent être considérés. We can, however, remember that from an agronomic point of view, the higher the proportion of chemical compounds, the lower the capacity of the symbiotic mycorrhizal-bacterial associations of the rhizosphere, which induces impacts on soils and aquifers while reducing the resilience of plants. cultivated. Conversely, a low dosage of chemical compounds can be beneficial for rapid vegetative starts and if the relay is taken by symbiotic mycorrhizal-bacterial associations of the rhizosphere that are sufficiently long-lived, the soils and plants benefit. It nevertheless remains that the topical and global ecological impacts of chemical fertilizers (see above) and crude biofertilizers (see below) remain and must be considered.
Les biofertilisants: Biofertilizers:
Cette famille comprend les fertilisants biologiques qui répondent à des normes établies et les fertilisants organiques qui bien que totalement constitués de composés biologiques ne peuvent pas systématiquement prétendre à cette normalisation « bio ». Dans tous les cas ils se présentent soit sous une forme liquide soit le plus souvent sous une forme solide. La forme liquide est assez rare dans les pratiques agronomiques de grandes cultures ou culture de rente alors que la forme solide ou semi liquide, composts, fumiers ou lisiers est très courante. Une différenciation majeure doit- être faite entre les biofertilisants transformés et les biofertilisants bruts. Les lisiers, litières saturées, fumiers et autres drêches ou écumes sucrières mobilisés en l’état sont des déchets d’élevage ou de procédés agro-industriels non transformés, par commodité on les appellera biofertilisants bruts. Les composts et digestats issus de procédés de compostage et de méthanisation de matières et déchets organiques volatiles et structurants sont des biofertilisants transformés. La différence majeure entre ces deux familles de biofertilisants réside dans le fait que les premiers sont instables, c’est-à-dire sujets à entrer en anaérobiose, qu’ils sont peu minéralisés et très attractifs aux déprédateurs (entomofaune). Les seconds ont été bio-oxydés ce qui a pour conséquence la minéralisation d’une fraction de l’azote, certes variable selon l’efficacité du procédé de transformation, mais significative ce qui prévient à la fois le risque d’attraction de la microfaune et de la mesofaune déprédatrice et le risque d’anaérobiose spontanée. L’opinion commune retient surtout que les biofertilisants bruts ont un impact olfactif élevé et durable quand les biofertilisants transformés ne génèrent pas d’odeur impactante. This family includes organic fertilizers which meet established standards and organic fertilizers which, although entirely made up of biological compounds, cannot systematically claim this “organic” standardization. In all cases they are presented either in a liquid form or most often in a solid form. The liquid form is quite rare in agronomic practices for large crops or cash crops while the solid or semi-liquid form, composts, manure or slurry is very common. A major differentiation must be made between processed biofertilizers and raw biofertilizers. Slurry, saturated litter, manure and other spent grain or sugar scum mobilized as is are waste from livestock farming or unprocessed agro-industrial processes; for convenience we will call them raw biofertilizers. Composts and digestates resulting from composting and methanization processes of volatile and structuring organic materials and waste are transformed biofertilizers. The major difference between these two families of biofertilizers lies in the fact that the first are unstable, that is to say subject to entering into anaerobiosis, that they are poorly mineralized and very attractive to predators (entomofauna). The second have been bio-oxidized which results in the mineralization of a fraction of the nitrogen, certainly variable depending on the efficiency of the transformation process, but significant which prevents both the risk of attracting microfauna and predatory mesofauna and the risk of spontaneous anaerobiosis. Common opinion mainly holds that raw biofertilizers have a high and lasting olfactory impact when processed biofertilizers do not generate an impactful odor.
Au-delà cette nuisance facilement perceptible les apports en sols de biofertilisants bruts, du fait de leur faible minéralisation, impactent le cycle de l’azote en saturant les sols en composés azotés non disponibles pour les plantes et trop massifs ponctuellement pour que les associations mycorhizo-bactériennes symbiotiques de la rhizosphère les puissent mobiliser à suffisance. Cela induit une pollution similaire à celle de l’emploi d’engrais chimiques par largage de composés azotés en sols et dans les flux et réserves d’eau douce ou marine. Beyond this easily perceptible nuisance, the addition of raw biofertilizers to the soil, due to their low mineralization, impacts the nitrogen cycle by saturating the soil with nitrogen compounds unavailable to plants and too massive occasionally for mycorrhizal associations. -symbiotic bacteria of the rhizosphere can mobilize them sufficiently. This induces pollution similar to that of the use of chemical fertilizers by releasing nitrogen compounds into the soil and into fresh or marine water flows and reserves.
À l’inverse les biofertilisants transformés même s’ils préservent une fraction non complètement minéralisée de l’azote sont immédiatement disponibles pour les plantes et peuvent être mobilisés par les associations mycorhizo-bactériennes symbiotiques de la rhizosphère qui puisent ainsi sur toute la durée de la phase de croissance des plantes dans ce qu’il est communément convenu d’appeler une banque d’azote organique. Leur impact sur la vie du sol est donc positif et les pollutions de l’aquifère sont milles ou très réduites. Conversely, transformed biofertilizers, even if they preserve a not completely mineralized fraction of the nitrogen, are immediately available to the plants and can be mobilized by the symbiotic mycorrhizal-bacterial associations of the rhizosphere which thus draw on the entire duration of the phase of plant growth in what is commonly called an organic nitrogen bank. Their impact on soil life is therefore positive and pollution of the aquifer is minimal or very low.
Épandage et fertilisation mécanisée: État de la technique antérieure et problèmes posésMechanized spreading and fertilization: State of the prior art and problems posed
L’épandage mécanisé de fertilisant est devenu incontournable dans le secteur de l’agriculture industrielle. Plus généralement la nécessité de traiter des surfaces croissantes à un moindre coût, avec moins de main d’œuvre, pour augmenter les marges et assurer la pérennité des profits a clairement inscrit cette pratique dans le monde agricole moderne. Mechanized fertilizer spreading has become essential in the industrial agriculture sector. More generally, the need to treat increasing areas at a lower cost, with less labor, to increase margins and ensure the sustainability of profits has clearly established this practice in the modern agricultural world.
Épandage des engrais chimiques Spreading of chemical fertilizers
En ce qui concerne les engrais chimiques solides les techniques d’épandage procèdent par dispersion de poudres ou granulats en nappe sur les sols à traiter, deux types de procédés dédiés à cette technique prévalent : centrifuge avec l’épandeur à disque et l’épandeur à tube oscillant, à rampe avec l’épandeur à vis et l’épandeur pneumatique. Dans tous les cas, ces équipements tractés sont composés d’une benne sur essieu équipée d’un dispositif d’éjection. D’autres techniques et dispositifs plus rarement utilisés, car d’un rendement moindre (estimé en tonnes par hectare et par heure), rendent possible la distribution d’engrais minéraux solides à l’aide d’épandeurs en ligne dans les cultures sarclées en surface ou de manière enfouie dans le sol à l’aide de socs fertiliseurs. En compensation d’un faible rendement d’épandage il a été prouvé que ces techniques, surtout les socs fertiliseurs, avaient un effet agronomique plus élevé en diminuant les pertes par lixiviation ou gazeuse. With regard to solid chemical fertilizers, the spreading techniques proceed by dispersing powders or aggregates in a sheet on the soil to be treated, two types of processes dedicated to this technique prevail: centrifugal with the disc spreader and the disc spreader. oscillating tube, ramp with screw spreader and pneumatic spreader. In all cases, this towed equipment is composed of a bucket on an axle equipped with an ejection device. Other techniques and devices more rarely used, because of a lower yield (estimated in tonnes per hectare per hour), make it possible to distribute solid mineral fertilizers using in-line spreaders in rowed crops. surface or buried in the ground using fertilizer shares. To compensate for a low spreading efficiency, it has been proven that these techniques, especially fertilizer shares, have a higher agronomic effect by reducing losses by leaching or gas.
La distribution en sols d’engrais chimiques liquides, ou fertirrigation, se réalise soit à partir de dispositifs mobiles soit à l’aide de dispositifs postés fixes ou mobilisables. The distribution of liquid chemical fertilizers on soil, or fertigation, is carried out either from mobile devices or using fixed or movable posted devices.
Les dispositifs mobiles sont constitués de citernes sur essieu tractées équipées de rampes d’épandage plus ou moins larges, dotées de buses d’éjection dispersives ou à écoulement plus ou moins laminaire. Une pompe permet d’obtenir la pression nécessaire à l’éjection sur les buses de la rampe et certaines citernes sont équipées d’un dispositif mécanique de mélange qui maintient une certaine homogénéité à l’intérieur de la cuve pour prévenir la sédimentation des solutions fertilisantes. Les dispositifs postés sont des systèmes d’irrigation aérien comme les rampes en pivot, les arroseurs rotatifs mobilisables ou plus rarement fixes qui distribuent les solutions fertilisantes par aspersion. La fertirrigation peut aussi être réalisée avec un système de canalisations posées au sol équipées de buses ou de simples orifices d’éjection et plus rarement avec des canalisations superficiellement enfouies qui procèdent à la distribution du soluté fertilisant par instillation dans l’horizon de surface des sols. The mobile devices consist of tanks on towed axles equipped with more or less wide spreading ramps, equipped with dispersive or more or less laminar flow ejection nozzles. A pump provides the pressure necessary for ejection on the boom nozzles and some tanks are equipped with a mechanical mixing device which maintains a certain homogeneity inside the tank to prevent sedimentation of the fertilizer solutions. . Posted devices are overhead irrigation systems such as pivoting booms, movable rotary sprinklers or, more rarely, fixed sprinklers which distribute fertilizer solutions by sprinkling. Fertigation can also be carried out with a system of pipes placed on the ground equipped with nozzles or simple ejection orifices and more rarely with superficially buried pipes which distribute the fertilizing solute by instillation into the surface horizon of the soil. .
Les avantages et inconvénients de ces processus de fertilisation peuvent être résumés ainsi :The advantages and disadvantages of these fertilization processes can be summarized as follows:
D’une manière générale les procédés d’épandage d’engrais chimiques solides sont peu efficaces s’ils ne sont pas suivis d’un arrosage ou de précipitations légères ou d’un enfouissement exécuté à bref délai. Il est souvent nécessaire de pratiquer plusieurs passages pour une même phase de culture et la compaction est d’autant plus importante sur les sols ce qui augmente les pertes par voie gazeuse ou par lixiviation. Non seulement le rendement agronomique est amoindri par rapport au potentiel de fertilisation matière mais les impacts environnementaux sont élevés et durablesGenerally speaking, solid chemical fertilizer spreading processes are not very effective if they are not followed by watering or light precipitation or burial carried out quickly. It is often necessary to carry out several passes for the same cultivation phase and compaction is even greater on the soil, which increases losses through gas or leaching. Not only is the agronomic yield reduced compared to the material fertilization potential, but the environmental impacts are high and lasting.
L’épandage par voie liquide serait plus efficace au plan agronomique mais nécessite des installations postées ou mobilisables et surtout des solutés stables, c’est à dire faiblement évolutifs en présence d’eau et d’air en NEE, N2O, N2, ou NO, ce qui élève le coût d’investissement et d’exploitation et requiert des dosages plus précis pour éviter les pertes et les dégâts aux cultures ainsi qu’à l’environnement car les risques de lixiviation ou de ruissellement sont très élevés bien que la compaction des sols soit plus faible. Spreading by liquid means would be more effective from an agronomic point of view but requires stationary or movable installations and above all stable solutes, i.e. only slightly evolving in the presence of water and air in NEE, N2O, N2, or NO , which increases the investment cost and operating conditions and requires more precise dosages to avoid losses and damage to crops as well as the environment because the risks of leaching or runoff are very high although soil compaction is lower.
Épandage des biofertilisants Spreading biofertilizers
La plupart des biofertilisants sont soit solides soit semi liquides ce qui limite leur mode d’apport en sol à des techniques d’épandage par dispersion en surface avec ou sans enfouissement. Du fait du caractère polluant de ces produits il est techniquement et très souvent légalement requis de réaliser un enfouissement immédiatement après l’épandage et de respecter des périodes climatiques peu pluvieuses. De plus considérant les relativement faibles teneurs en composés minéraux actifs ou organiques pouvant constituer réserve, la fréquence d’intervention des machines est plus élevée qu’avec des engrais chimiques, l’effet de compaction augmente donc en proportion et les effets des retournements (sarclage) et enfouissements (cicatrisation) répétés contribuent à la déconstruction structurelle et biologique des couches superficielles du sol. Most biofertilizers are either solid or semi-liquid, which limits their method of application to the soil to spreading techniques by surface dispersion with or without burial. Due to the polluting nature of these products, it is technically and very often legally required to bury them immediately after spreading and to respect periods with little rain. Furthermore, considering the relatively low contents of active or organic mineral compounds which can constitute reserves, the frequency of machine intervention is higher than with chemical fertilizers, the compaction effect therefore increases in proportion and the effects of turning over (weeding ) and repeated burials (healing) contribute to the structural and biological deconstruction of the surface layers of the soil.
L’épandage des biofertilisants en surface du sol agricole présente aussi l’inconvénient majeur d’ exposer leurs composantes azotées à une dégradation rapide par volatilisation ammoniacale ainsi qu’à la stérilisation partielle des micro-organismes sensibles aux rayonnements solaires (UV). L’enfouissement suivi d’un arrosage volontaire ou pluvial trop important occasionne un passage en mode anaérobie qui a aussi un effet destructeur sur ces micro-organismes symbiotiques. The spreading of biofertilizers on the surface of agricultural soil also has the major disadvantage of exposing their nitrogen components to rapid degradation by ammoniacal volatilization as well as the partial sterilization of microorganisms sensitive to solar radiation (UV). Burial followed by excessive deliberate or rain watering causes a switch to anaerobic mode which also has a destructive effect on these symbiotic micro-organisms.
D’un autre côté les biofertilisants organiques peuvent entrer en phase anaérobie et donc occasionner des productions de gaz polluants (CIL, EES, Thiols) ils requièrent donc d’être mis en présence d’oxygène. On the other hand, organic biofertilizers can enter the anaerobic phase and therefore cause the production of polluting gases (CIL, EES, Thiols) so they require to be placed in the presence of oxygen.
Épandage des engrais organo-minéraux Spreading of organo-mineral fertilizers
La solubilisation ou la suspension aqueuse de biofertilisants avec un mélange de composés chimiques NPK requiert un volume d’eau très important pour que des procédés d’aspersion ou de fertirrigation puissent être adoptés. En conséquence dans le cas d’épandage mobile par aspersion les risques de lixiviation ou de ruissellement sont accrus, de plus la fréquence élevée des passes avec des charges volumiques importantes accroît significativement la compaction des sols. La fertirrigation postée ou mobilisable se limite à l’emploi de biofertilisants solubles car les risques de colmatage sont élevés, ce n’est donc pas une méthode applicable facilement en dehors de configurations culturales par apport foliaire ou de type hydroponique ou assimilées. Avantages et inconvénients des processus d’épandage des engrais chimiques organo- minéraux The solubilization or aqueous suspension of biofertilizers with a mixture of NPK chemical compounds requires a very large volume of water so that sprinkling or fertigation processes can be adopted. Consequently, in the case of mobile spreading by sprinkling, the risks of leaching or runoff are increased, in addition the high frequency of passes with significant volume loads significantly increases soil compaction. Posted or mobilizable fertigation is limited to the use of soluble biofertilizers because the risks of clogging are high, it is therefore not a method easily applicable outside of cultural configurations by foliar application or hydroponic type or similar. Advantages and disadvantages of organic-mineral chemical fertilizer spreading processes
En synthèse on retient que les procédés d’épandage d’engrais chimiques ou organo-minéraux présentent une praticabilité élevée à l’état solide et des coûts d’exploitation faibles, du moins en comparaison de travaux à forte intensité de main d’œuvre que requièrent généralement les biofertilisants, et qu’ils conviennent particulièrement aux grandes cultures mécanisées. Leur sensibilité à l’eau (caractère hygrophile et tendance au mottage) et à l’air (production de N2) est aussi à souligner du fait que ces deux caractères proscrivent leur solubilisation aqueuse en présence d’oxygène. In summary, we note that the processes for spreading chemical or organo-mineral fertilizers have high practicability in the solid state and low operating costs, at least in comparison with labor-intensive work that generally require biofertilizers, and are particularly suitable for large mechanized crops. Their sensitivity to water (hygrophilic character and tendency to caking) and to air (N2 production) should also be highlighted because these two characteristics prohibit their aqueous solubilization in the presence of oxygen.
On doit aussi retenir qu’ils ont des impacts écologiques négatifs sur plusieurs plans en interaction complexe: We must also remember that they have negative ecological impacts on several levels in complex interaction:
• Abiotisme des sols disparition des association mycorhizo-bactériennes, diminution drastique de la résilience des végétaux aux déprédateurs, apports massifs de traitements phytosanitaires chimiques, • Soil abioticism, disappearance of mycorrhizal-bacterial associations, drastic reduction in the resilience of plants to predators, massive use of chemical phytosanitary treatments,
• Compaction des sols, ruissellement accru, percolation faible, diminution drastique des zones aérobies superficielles et des zones de réserves hydriques des sols et • Soil compaction, increased runoff, low percolation, drastic reduction in surface aerobic zones and areas of soil water reserves and
• Pollution des aquifères et des eaux de surface, émission de gaz à effet de serre. • Pollution of aquifers and surface waters, greenhouse gas emissions.
OBJETS DE L’INVENTION OBJECTS OF THE INVENTION
La présente invention vise à remédier au moins à certaines limitations de l’art antérieur tel que présenté ci-avant. The present invention aims to remedy at least certain limitations of the prior art as presented above.
A cet effet, selon un premier objet, la présente invention vise un dispositif d’épandage en sol agricole d’un fertilisant, notamment un fertilisant biologiquement actif, qui comporte : To this end, according to a first object, the present invention aims at a device for spreading a fertilizer on agricultural soil, in particular a biologically active fertilizer, which comprises:
- un réservoir étanche au moins partiellement rempli d’un fertilisant, - a waterproof tank at least partially filled with fertilizer,
- un moyen d’alimentation en air configuré pour insuffler un flux d’air à travers au moins une buse d’air immergée dans le fertilisant, assurant un bullage d’air dans le fertilisant, permettant le maintien du fertilisant en condition aérobie avant sa distribution sur le sol agricole, et la mise en surpression du ciel gazeux du réservoir et - an air supply means configured to blow a flow of air through at least one air nozzle immersed in the fertilizer, ensuring air bubbling in the fertilizer, allowing the fertilizer to be maintained in aerobic condition before its release distribution on agricultural soil, and the overpressure of the gaseous sky of the reservoir and
- une conduite de distribution comportant une première extrémité raccordée au réservoir et une deuxième extrémité raccordée à un injecteur, de sorte que l’éjection du fertilisant au travers de la conduite de distribution puis en travers de l’injecteur est assurée au moins en partie par la surpression de l’air contenu dans le ciel gazeux du réservoir. - a distribution pipe comprising a first end connected to the tank and a second end connected to an injector, so that the ejection of the fertilizer through the distribution pipe then across the injector is ensured at least in part by the overpressure of the air contained in the gaseous sky of the tank.
On appelle fertilisant une substance, un mélange, un micro-organisme ou toute autre matière appliqués ou destinés à être appliqués sur des végétaux ou leur rhizosphère, ou destinés à constituer la rhizosphère, seuls ou mélangés avec une autre matière, dans le but d’apporter aux végétaux des éléments nutritifs ou d’améliorer leur efficacité nutritionnelle. Fertilizer is a substance, mixture, microorganism or any other material applied or intended to be applied to plants or their rhizosphere, or intended to constitute the rhizosphere, alone or mixed with another material, with the aim of provide plants with nutrients or improve their nutritional efficiency.
Plus particulièrement le fertilisant est choisi parmi les biofertilisants bruts ou transformés ou parmi les engrais organo-minéraux à très faible dosage en composés chimiques, tels que décrits dans la partie introductive de la présente demande. Préférentiellement, le dispositif d’épandage objet de l’invention est mis en œuvre pour réaliser une injection en horizon superficiel des sols agricoles, par exemple dans un horizon d’enfouissement compris entre 5 cm et 15 cm de profondeur, sans retournements ni arrosage mais par voie aéraulique. More particularly, the fertilizer is chosen from raw or processed biofertilizers or from organo-mineral fertilizers with a very low dosage of chemical compounds, such as described in the introductory part of the present application. Preferably, the spreading device which is the subject of the invention is implemented to carry out an injection into the superficial horizon of agricultural soils, for example in a burial horizon of between 5 cm and 15 cm depth, without turning over or watering but by aeraulic route.
Dans le cadre du présent texte, on entend par épandage par voie aéraulique une distribution de produit fertilisant (en solution liquide aérée) sous l’effet d’une faible pression d’air qui éjecte le produit sans la dégradation mécanique et les fortes pressions due à une pompe (voie liquide) ou un épandage à vis éjecteuse (voie sèche). In the context of this text, spreading by aeraulic means a distribution of fertilizer product (in aerated liquid solution) under the effect of a low air pressure which ejects the product without the mechanical degradation and the high pressures due using a pump (liquid method) or spreading with an ejector screw (dry method).
Préférentiellement, le fertilisant est une matière liquide ou semi-liquide. Par exemple, il s’agit d’un mélange semi-liquide formé de biofertilisant (composts, lisiers ou fumiers maturés) et de percolats humiques et d’eau. En d’autres termes, le produit fertilisant distribué par le dispositif objet de l’invention est une masse fluide de viscosité adaptée pour pouvoir être distribuée, sous l’effet de la pression d’air dans le ciel gazeux du réservoir, au travers de la conduite de distribution puis en travers de l’injecteur pour être injectée dans l’horizon superficiel du sol agricole à fertiliser.Preferably, the fertilizer is a liquid or semi-liquid material. For example, it is a semi-liquid mixture made up of biofertilizer (composts, slurry or matured manure) and humic percolates and water. In other words, the fertilizer product distributed by the device which is the subject of the invention is a fluid mass of viscosity adapted to be able to be distributed, under the effect of the air pressure in the gaseous sky of the reservoir, through the distribution pipe then across the injector to be injected into the surface horizon of the agricultural soil to be fertilized.
On souligne que le terme « fertilisant » ou les expressions « produit fertilisant » et « soluté de produit fertilisant » employés dans la présente demande désignent tous trois une matière fertilisante ou une composition fertilisante formée par mélange des différentes matières et/ou par des matières transformées, dispersé au moyen d’un dispositif d’épandage, par un procédé ou par un outil manuporté objets de l’invention. It is emphasized that the term “fertilizer” or the expressions “fertilizing product” and “fertilizing product solute” used in the present application all three designate a fertilizing material or a fertilizing composition formed by mixing different materials and/or by transformed materials. , dispersed by means of a spreading device, by a process or by a hand-held tool objects of the invention.
Avantageusement, le fertilisant à distribuer est une matière dont les propriétés, les performances de fertilisation des sols ou la conservation sont améliorées en condition aérobie. Avantageusement, le fertilisant est biologiquement actif, c’est-à-dire qu’il contient une flore microbienne aérobie participant à la fertilisation des sols. Ainsi, le dispositif d’épandage est particulièrement adapté pour épandre un biofertilisant. Au sens de la présente invention, un « biofertilisant » est un fertilisant biologiquement actif supportant un consortium de microorganisme ou toute autre matière organique appliqués ou destinés à être appliqués sur des végétaux ou leur rhizosphère, ou destinés à produire des apports nutritionnels ou bactériens à la rhizosphère, seuls ou mélangés avec une autre matière, dans le but d’apporter aux végétaux les éléments de croissance végétale des plantes cultivées. Il s’agit par exemple d’un compost, d’un lisier d’un fumier maturé, ou d’un mélange de plusieurs de ces éléments. Advantageously, the fertilizer to be distributed is a material whose properties, soil fertilization performance or conservation are improved in aerobic conditions. Advantageously, the fertilizer is biologically active, that is to say it contains an aerobic microbial flora participating in the fertilization of the soil. Thus, the spreading device is particularly suitable for spreading a biofertilizer. For the purposes of the present invention, a “biofertilizer” is a biologically active fertilizer supporting a consortium of microorganisms or any other organic matter applied or intended to be applied to plants or their rhizosphere, or intended to produce nutritional or bacterial contributions to the rhizosphere, alone or mixed with another material, with the aim of providing plants with the elements of plant growth of cultivated plants. This is, for example, compost, matured manure slurry, or a mixture of several of these elements.
Grâce aux dispositions de l’invention, l’alimentation en air dans le réservoir permet d’une part de maintenir le produit fertilisant contenu dans le réservoir en condition aérobie avant sa distribution sur un sol agricole, les performances du produit fertilisant sont ainsi améliorées par le bullage, et d’autre part d’assurer l’éjection du produit fertilisant au travers de la conduite de distribution puis en travers de l’injecteur du fait de la surpression de l’air contenu dans le ciel gazeux du réservoir.Thanks to the provisions of the invention, the supply of air in the tank makes it possible on the one hand to maintain the fertilizer product contained in the tank in aerobic condition before its distribution on agricultural soil, the performance of the fertilizer product is thus improved by bubbling, and on the other hand to ensure the ejection of the fertilizer product through the distribution pipe then across the injector due to the overpressure of the air contained in the gaseous sky of the tank.
Dans des modes de réalisation, le dispositif d’épandage comporte avantageusement un sous-soleur configuré pour former un sillon dans le sol agricole et l’injecteur est protégé par le sous-soleur lors de la formation de ce sillon. In embodiments, the spreading device advantageously comprises a subsoiler configured to form a furrow in the agricultural soil and the injector is protected by the subsoiler during the formation of this furrow.
Dans le cadre de la présente demande, on appelle sous-soleur un moyen de fendre ou d’écarter le sol en vue d’y déposer un fertilisant. Par exemple, le sous-soleur comporte un soc planté dans le sol lors des opérations d’épandage et qui écarte la terre agricole au fur et à mesure du déplacement d’un engin agricole portant le dispositif objet de l’invention. Ainsi, un sillon de faible profondeur est formé, encadré de deux lèvres de terre formées par la terre repoussée de part et d’autre du sillon. In the context of this application, a means of splitting or spreading the soil in order to deposit fertilizer is called a subsoiler. For example, the subsoiler comprises a share planted in the ground during spreading operations and which moves the agricultural land away as an agricultural machine carrying the device which is the subject of the invention moves. Thus, a shallow furrow is formed, framed by two earth lips formed by the earth pushed back on either side of the furrow.
Grâce à ces dispositions, le dispositif d’épandage permet la distribution du produit fertilisant sous le sol. Préférentiellement, le sous-soleur est enfoui dans la terre agricole à une profondeur comprise entre 5 cm et 15 cm. Thanks to these arrangements, the spreading device allows the distribution of the fertilizer product under the ground. Preferably, the subsoiler is buried in agricultural land at a depth of between 5 cm and 15 cm.
Dans des modes de réalisation, le dispositif d’épandage comporte des moyens de cicatrisation configurés pour reboucher au moins en partie le sillon formé par le sous-soleur dans le sol agricole. Grâce à ces dispositions, le sillon formé par le sous-soleur est au moins en partie immédiatement refermé ou rebouché. Dans des modes de réalisation, les moyens de cicatrisation configurés pour reboucher au moins en partie le sillon formé par le sous-soleur dans le sol agricole comportent un couple de rouleaux semi-tronconiques à picots disposés pointe à pointe sur un même axe en rotation libre cicatrisant le sillon en exerçant une pression sur les lèvres du sillon. In embodiments, the spreading device comprises healing means configured to seal at least partially the furrow formed by the subsoiler in the agricultural soil. Thanks to these arrangements, the furrow formed by the subsoiler is at least partly immediately closed or filled in. In embodiments, the healing means configured to fill at least in part the furrow formed by the subsoiler in the agricultural soil comprise a pair of semi-truncated rollers with pins arranged point to point on the same axis in free rotation healing the furrow by exerting pressure on the lips of the furrow.
Ces dispositions permettent la cicatrisation du sillon après son remplissage avec le produit fertilisant, sans compresser le sol. De plus, de tels moyens de cicatrisation permettent de réaliser une aération superficielle qui favorise la motilité de la faune et microfaune du sol, l’implantation de bactéries nitrifiantes, la respiration du sol et la percolation contrôlée des eaux de surfaces pluviales ou issues d’irrigation. These arrangements allow the furrow to heal after filling with the fertilizer product, without compressing the soil. In addition, such healing means make it possible to achieve surface aeration which promotes the motility of soil fauna and microfauna, the establishment of nitrifying bacteria, soil respiration and the controlled percolation of surface water from rain or water. irrigation.
Dans des modes de réalisation, le sous-soleur comporte un soc en forme de bulbe. Le soc en forme de bulbe est configuré pour former un sillon légèrement convexe dans un sol agricole. In embodiments, the subsoiler includes a bulb-shaped share. The bulb-shaped share is configured to form a slightly convex furrow in agricultural soil.
Dans des modes de réalisation, le moyen d’alimentation en air comporte une pluralité de buses réparties à intervalles de distance sensiblement uniformes sur la plus grande longueur du fond du réservoir. In embodiments, the air supply means includes a plurality of nozzles distributed at substantially uniform distance intervals along the greatest length of the bottom of the tank.
Grâce à ces dispositions, de l’oxygène est apporté dans tous le volume du réservoir, permettant de maintenir l’ensemble du fertilisant qu’il contient en condition aérobie. Le placement des buses sur le fond de la citerne permet d’éviter qu’une partie du fertilisant dans le fond du réservoir ne se trouve en condition anaérobie. Thanks to these arrangements, oxygen is provided throughout the volume of the tank, making it possible to maintain all of the fertilizer it contains in aerobic condition. Placing the nozzles on the bottom of the tank prevents part of the fertilizer at the bottom of the tank from being in anaerobic condition.
Préférentiellement, le bullage d’air dans le fertilisant est un micro-bullage. Dans le cadre de la présente demande, le micro-bullage est préférentiellement produit au moyen de disques ou barres micro-poreuses en céramique micro-perforé. Par exemple, le diamètre des pores présents sur les disques ou barres micro-poreuses est compris entre 40 et 70 micromètres. Preferably, the air bubbling in the fertilizer is micro-bubbling. In the context of the present application, micro-bubbling is preferably produced by means of micro-porous micro-perforated ceramic discs or bars. For example, the diameter of the pores present on micro-porous discs or bars is between 40 and 70 micrometers.
Le micro-bullage relève d’un procédé courant notamment dans les stations de traitement des eaux et qui consiste à injecter à pression relativement forte un flux d’air au fond d’un bassin de telle sorte à réaliser des apports en oxygène qui répondent aux besoins de bio-oxydation du milieu traité. Les « fines bulles » sont produites et calibrées par les orifices d’échappement aménagés sur le conduit immergé. Micro-bubbling is a common process, particularly in water treatment stations, which consists of injecting a flow of air at a relatively high pressure into the bottom of a pool in such a way as to produce oxygen supplies that meet the requirements. bio-oxidation needs of the treated environment. The “fine bubbles” are produced and calibrated by the exhaust ports fitted on the submerged conduit.
Dans des modes de réalisation, des moyens de brassage du produit fertilisant sont mis en œuvre. On note que le bullage tel que décrit plus haut peut constituer un moyen de brassage. En effet, outre le fait de générer un apport en oxygène le micro-bullage a aussi un effet de brassage dans le produit fertilisant en solution. L’intensité de ce brassage (effet de décohésion) est parfaitement compatible avec le maintien de la granulométrie optimum du produit éjecté. Dans d’autre modes de réalisation, d’autres modes de brassage mécaniques sont mis en œuvre, de type pales tournante ou citerne tournante par exemple. In embodiments, means for mixing the fertilizer product are implemented. Note that bubbling as described above can constitute a means of mixing. Indeed, in addition to generating a supply of oxygen, micro-bubbling also has a mixing effect in the fertilizer product in solution. The intensity of this mixing (decohesion effect) is perfectly compatible with maintaining the optimum particle size of the ejected product. In other embodiments, other mechanical mixing modes are implemented, of the rotating blade or rotating tank type for example.
Dans des modes de réalisation, le débit d’air insufflé dans le réservoir est commandé au moyen d’au moins une vanne à débit réglable et/ou par la commande du fonctionnement d’un compresseur d’air. Grâce à ces dispositions, le volume d’air insufflé dans le réservoir peut être régulé. In embodiments, the flow of air blown into the tank is controlled by means of at least one adjustable flow valve and/or by controlling the operation of an air compressor. Thanks to these arrangements, the volume of air blown into the tank can be regulated.
Dans des modes de réalisation, le dispositif d’épandage comporte, outre l’au moins une buse d’air immergée dans le produit fertilisant, au moins une buse insufflant un flux d’air dans le ciel gazeux du réservoir étanche. Par exemple, au moins une buse d’alimentation en air insufflant un flux d’air dans le ciel gazeux du réservoir étanche est placée à proximité du sommet de la cuve. In some embodiments, the spreading device comprises, in addition to the at least one air nozzle immersed in the fertilizer product, at least one nozzle blowing a flow of air into the gaseous sky of the sealed tank. For example, at least one air supply nozzle blowing a flow of air into the gaseous sky of the sealed tank is placed near the top of the tank.
Grâce à cette disposition, un flux d’air peut être apporté directement dans le ciel gazeux du réservoir étanche, permettant d’augmenter la pression dans le ciel gazeux du réservoir sans recourir à une insufflation d’air via l’au moins une buse immergée dans le fertilisant. Cette insufflation d’air directe est avantageuse car les pertes de charge sont moindres par insufflation d’air directement dans le ciel gazeux par rapport à un insufflation d’air dans le soluté de produit fertilisant. Thanks to this arrangement, a flow of air can be brought directly into the gaseous sky of the sealed tank, making it possible to increase the pressure in the gaseous sky of the tank without resorting to blowing air via the at least one submerged nozzle in the fertilizer. This direct air blowing is advantageous because the pressure losses are lower by blowing air directly into the gaseous sky compared to blowing air into the fertilizing product solute.
Dans des modes de réalisation, au moins une buse d’air immergée dans le fertilisant et au moins une buse d’alimentation en air insufflant un flux d’air dans le ciel gazeux du réservoir étanche sont raccordées à un même compresseur d’air. Dans ce cas, au moins une vanne est prévue pour orienter tout ou partie du flux d’air distribué par le compresseur vers le soluté de produit fertilisant ou vers le ciel gazeux. Alternativement, deux compresseurs d’air distincts peuvent être raccordé à au moins une buse d’air immergée dans le soluté de produit fertilisant d’une part et à au moins une buse d’alimentation en air insufflant un flux d’air dans le ciel gazeux du réservoir étanche d’autre part. In embodiments, at least one air nozzle immersed in the fertilizer and at least one air supply nozzle blowing a flow of air into the gaseous sky of the sealed tank are connected to the same air compressor. In this case, at least one valve is provided to direct all or part of the air flow distributed by the compressor towards the fertilizing product solute or towards the gaseous sky. Alternatively, two separate air compressors can be connected to at least one air nozzle immersed in the fertilizing product solute on the one hand and to at least one air supply nozzle blowing a flow of air into the sky gas from the sealed tank on the other hand.
Dans des modes de réalisation, l’injection d’air à travers l’au moins une buse d’air immergée dans le fertilisant est commandée en fonction d’une valeur représentative de la saturation en oxygène ou en fonction du potentiel d'oxydoréduction mesuré dans le soluté de produit fertilisant. Ainsi, en fonction de la valeur de potentiel d'oxydoréduction ou de saturation en oxygène, un automate commande l’injection d’air dans le fertilisant, en commandant l’ouverture d’une vanne et/ou en commandant la production d’air issue d’un compresseur. Par exemple, un capteur de REDOX (potentiel d'oxydoréduction) est immergé dans le fertilisant, en position basse du réservoir étanche, et signale le taux d’activation électrochimique du soluté de produit fertilisant à un automate programmable. De l’air est insufflé via l’au moins une buse d’air immergée dans le soluté de produit fertilisant jusqu’à une valeur de consigne prédéterminée.In embodiments, the injection of air through the at least one air nozzle immersed in the fertilizer is controlled as a function of a value representative of the oxygen saturation or as a function of the measured redox potential. in the fertilizer product solute. Thus, depending on the redox potential or oxygen saturation value, a controller controls the injection of air into the fertilizer, by controlling the opening of a valve and/or by controlling the production of air. from a compressor. For example, a REDOX (oxidation-reduction potential) sensor is immersed in the fertilizer, in the lower position of the sealed tank, and signals the rate of electrochemical activation of the fertilizer product solute to a programmable controller. Air is blown via the at least one air nozzle immersed in the fertilizer product solute up to a predetermined setpoint value.
Dans des modes de réalisation, la pression dans le ciel gazeux est maintenue en deçà d’une pression prédéterminée au moyen d’une soupape. Avantageusement, la pression est également maintenue au-dessus d’une valeur de consigne au moyen d’un capteur qui mesure une pression dans le ciel gazeux du réservoir. En fonction de la valeur de pression mesurée, un automate commande l’injection d’air dans la citerne en commandant l’ouverture d’une vanne et/ou en commandant la production d’air issue d’un compresseur. In embodiments, the pressure in the gas sky is maintained below a predetermined pressure by means of a valve. Advantageously, the pressure is also maintained above a set value by means of a sensor which measures a pressure in the gaseous sky of the tank. Depending on the measured pressure value, a controller controls the injection of air into the tank by controlling the opening of a valve and/or by controlling the production of air from a compressor.
Avantageusement, en combinaison avec le mode de réalisation préalablement décrit, le flux d’air apporté à la citerne étanche est apporté via l’au moins une buse d’air immergée dans le soluté de produit fertilisant jusqu’à atteindre une valeur de consigne de potentiel d'oxydoréduction et/ou de saturation en oxygène. Une fois cette valeur atteinte et si nécessaire, un flux d’air est apporté via l’au moins une buse d’alimentation en air insufflant le flux d’air dans le ciel gazeux du réservoir étanche, jusqu’à atteindre la valeur de consigne de pression, par exemple fixée pour être permettre l’éjection du fertilisant. Advantageously, in combination with the previously described embodiment, the air flow supplied to the sealed tank is supplied via at least one air nozzle immersed in the fertilizing product solute until reaching a set value of redox potential and/or oxygen saturation. Once this value is reached and if necessary, a flow of air is supplied via at least one air supply nozzle blowing the air flow into the gaseous sky of the sealed tank, until the set value is reached. pressure, for example set to allow the ejection of the fertilizer.
Dans des modes de réalisation, le dispositif d’épandage comporte une rampe d’injection de semences, de spores bactériennes ou de bactéries en solution aqueuse. In embodiments, the spreading device comprises an injection ramp for seeds, bacterial spores or bacteria in aqueous solution.
Dans des modes de réalisation, le dispositif d’épandage comporte un moyen de chauffage de l’air insufflé dans le réservoir. In embodiments, the spreading device comprises means for heating the air blown into the tank.
Grâce à ces dispositions, le fertilisant est chauffé au contact de l’air insufflé dans le réservoir. Ces dispositions sont particulièrement avantageuses lorsque le fertilisant présente une meilleure efficacité à une température de travail supérieure à la température ambiante et/ou pour influer sur les propriétés rhéologiques du fertilisant, notamment sur sa viscosité. Thanks to these arrangements, the fertilizer is heated in contact with the air blown into the tank. These arrangements are particularly advantageous when the fertilizer has better efficiency at a working temperature above ambient temperature and/or to influence the rheological properties of the fertilizer, in particular its viscosity.
Selon un deuxième aspect, l’invention vise un engin agricole mobile d’épandage d’un fertilisant sur un sol agricole qui comporte des moyens de motorisation et qui comporte un dispositif d’épandage en sol agricole objet de l’invention. According to a second aspect, the invention relates to a mobile agricultural machine for spreading a fertilizer on agricultural soil which comprises motorization means and which comprises a device for spreading on agricultural soil which is the subject of the invention.
Un exemple détaillé d’un tel mode de réalisation est présenté en figure 1 à figure 4 et dans les parties correspondantes de la description. Selon un troisième aspect, l’invention vise un outil manuporté d’épandage d’un fertilisant sur un sol agricole qui comporte des moyens de préhension et qui comporte un dispositif d’épandage objet de l’invention. A detailed example of such an embodiment is presented in Figure 1 to Figure 4 and in the corresponding parts of the description. According to a third aspect, the invention relates to a hand-held tool for spreading a fertilizer on agricultural soil which comprises gripping means and which comprises a spreading device which is the subject of the invention.
Selon cette mise en œuvre particulière de l’invention objet de la présente demande, le dispositif précédemment décrit est adapté pour être manipulé par un opérateur. Ainsi, un réservoir de fertilisant pourra être porté sur le dos de l’opérateur ou transporté par un chariot, motorisé ou non, et un injecteur manuporté sera utilisé par l’opérateur pour distribuer le soluté de produit fertilisant sur le sol agricole. Avantageusement, l’outil manuporté d’épandage d’un produit fertilisant sur un sol agricole objet de l’invention pourra comporter un sous-soleur permettant de percer ou d’écarter la terre et d’injecter le fertilisant à une profondeur prédéterminée, par exemple comprise entre 5 et 15 centimètres de profondeur. According to this particular implementation of the invention which is the subject of the present application, the device described above is adapted to be manipulated by an operator. Thus, a fertilizer tank can be carried on the operator's back or transported by a trolley, motorized or not, and a hand-held injector will be used by the operator to distribute the fertilizer product solute on the agricultural soil. Advantageously, the hand-held tool for spreading a fertilizer product on agricultural soil which is the subject of the invention may include a subsoiler making it possible to pierce or spread the earth and to inject the fertilizer at a predetermined depth, for example example between 5 and 15 centimeters deep.
Dans des modes de réalisation, l’outil manuporté d’épandage d’un fertilisant présente la configuration typique d’une seringue, le piston étant remplacé par la pression d’air dans le tube ou réservoir de la seringue. In embodiments, the hand-held fertilizer spreading tool has the typical configuration of a syringe, the piston being replaced by air pressure in the tube or reservoir of the syringe.
Dans des modes de réalisation, l’outil manuporté d’épandage est raccordée à une citerne tractée permettant le transport du soluté de produit fertilisant. Dans d’autres modes de réalisation, l’outil manuporté d’épandage comporte un réservoir étanche et un compresseur d’air emportés à dos d’homme. In some embodiments, the hand-held spreading tool is connected to a towed tank allowing the transport of the fertilizer product solute. In other embodiments, the hand-held spreading tool comprises a waterproof tank and an air compressor carried on the back of a man.
Avantageusement, l’outil manuporté d’épandage comporte un injecteur, semblable à une aiguille, comportant un tube équipé à son extrémité d’un dispositif en corolle constitué de plusieurs parties de corolles qui fermées se rejoignent en affectant la forme d’un bulbe oblong pour favoriser la pénétration de l’injecteur dans le sol. La corolle ouverte partiellement, par articulation des parties de corolles sur leur base du fait d’une traction vers le haut du tube, créent une micro-cavité dans le sol. L’ouverture des parties de corolle est avantageusement réalisée par traction manuelle ou mécanique sur ces dernières au moyen d’un coulisseau positionné sur le tube d’injection et relié à des tiges articulées qui le connectent aux parties de la corolle. Advantageously, the hand-held spreading tool comprises an injector, similar to a needle, comprising a tube equipped at its end with a corolla device made up of several corolla parts which when closed come together to take the shape of an oblong bulb to promote penetration of the injector into the ground. The partially opened corolla, by articulating the corolla parts on their base due to upward traction of the tube, creates a micro-cavity in the ground. The opening of the corolla parts is advantageously carried out by manual or mechanical traction on the latter by means of a slide positioned on the injection tube and connected to articulated rods which connect it to the parts of the corolla.
Ainsi, dans des modes de réalisation l’outil manuporté comporte un injecteur comportant une conduite dotée à son extrémité d’une buse d’injection protégée par une pluralité de parties de corolles articulées formant une corolle, lesdites parties de corolles étant mobiles entre une position fermée permettant l’insertion de l’injecteur dans le sol et une position ouverte permettant l’injection de fertilisant dans le sol. Dans des modes de réalisation les parties de corolle forment une liaison pivot avec l’injecteur au moyen d’une charnière reliant le tube aux parties de corolle et un coulisseau annulaire est monté autour de la conduite de sorte à former avec lui une liaison glissière, ledit coulisseau étant relié à chacune des parties de corolles par une tringle comportant une charnière à chacune de ses extrémités, de sorte que chaque tringle forme une liaison pivot avec le coulisseau d’une part et une liaison pivot avec chacune des parties de corolle d’autre part. Thus, in embodiments the handheld tool comprises an injector comprising a pipe provided at its end with an injection nozzle protected by a plurality of articulated corolla parts forming a corolla, said corolla parts being movable between a position closed allowing the insertion of the injector into the ground and an open position allowing the injection of fertilizer into the ground. In embodiments, the corolla parts form a pivot connection with the injector by means of a hinge connecting the tube to the corolla parts and an annular slide is mounted around the pipe so as to form a slide connection with it, said slide being connected to each of the corolla parts by a rod comprising a hinge at each of its ends, so that each rod forms a pivot connection with the slide on the one hand and a pivot connection with each of the corolla parts on the one hand somewhere else.
Selon un quatrième aspect, l’invention vise un procédé d’épandage en sol agricole d’un fertilisant, notamment un fertilisant biologiquement actif, qui comporte : According to a fourth aspect, the invention relates to a process for spreading a fertilizer on agricultural soil, in particular a biologically active fertilizer, which comprises:
- une étape de fourniture d’un réservoir étanche au moins partiellement rempli d’un fertilisant,- a step of providing a sealed tank at least partially filled with fertilizer,
- une étape d’insufflation d’un flux d’air assurant un bullage d’air dans le fertilisant, permettant le maintien du fertilisant en condition aérobie avant sa distribution sur le sol agricole, et la mise en surpression du ciel gazeux du réservoir et - a step of insufflation of an air flow ensuring air bubbling in the fertilizer, allowing the fertilizer to be maintained in aerobic condition before its distribution on the agricultural soil, and the overpressure of the gaseous head of the tank and
- une étape d’éjection du fertilisant depuis le réservoir vers un sol agricole assurée au moins en partie par la surpression de l’air contenu dans le ciel gazeux du réservoir. - a step of ejecting the fertilizer from the tank towards agricultural soil ensured at least in part by the overpressure of the air contained in the gaseous sky of the tank.
Dans des modes de réalisation, le procédé d’épandage comporte une étape de formation d’un sillon ou d’une cavité dans le sol agricole à fertiliser et, lors de l’étape d’éjection, le soluté de produit fertilisant est distribué dans ledit sillon ou cavité. In embodiments, the spreading method comprises a step of forming a furrow or a cavity in the agricultural soil to be fertilized and, during the ejection step, the fertilizing product solute is distributed in said furrow or cavity.
Dans des modes de réalisation, le procédé d’épandage après l’étape d’éjection du fertilisant depuis le réservoir, une étape de cicatrisation durant laquelle le sillon ou la cavité formé lors de l’étape de formation d’un sillon est au moins en partie rebouché. In embodiments, the spreading method after the step of ejecting the fertilizer from the reservoir, a healing step during which the furrow or cavity formed during the furrow formation step is at least partly refilled.
Certains buts, avantages et caractéristiques particulières du procédé objet de la présente invention étant similaires à ceux du dispositif objet de la présente invention, ne sont pas rappelés ici. Certain aims, advantages and particular characteristics of the method which is the subject of the present invention being similar to those of the device which is the subject of the present invention, are not recalled here.
BRÈVE DESCRIPTION DES FIGURES BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
D’autres avantages, buts et caractéristiques particulières de l’invention ressortiront de la description non limitative qui suit d’au moins un mode de réalisation particulier de l’engin agricole mobile, du dispositif et du procédé objets de la présente invention, en regard des dessins annexés, dans lesquels : Other advantages, aims and particular characteristics of the invention will emerge from the non-limiting description which follows of at least one particular embodiment of the mobile agricultural machine, of the device and of the method which are the subject of the present invention, with regard to attached drawings, in which:
- Les figures 1 et 2 représente, schématiquement et, respectivement en vue de dessus et de coté, un mode de réalisation particulier d’un engin agricole mobile d’épandage comportant un dispositif d’épandage selon l’invention - Les figures 3 et 4 représentent, schématiquement et, respectivement vue de côté et de dessus, un élément de détail de la figure 2, - Figures 1 and 2 represent, schematically and, respectively in top and side view, a particular embodiment of a mobile agricultural spreading machine comprising a spreading device according to the invention - Figures 3 and 4 represent, schematically and, respectively seen from the side and from above, a detail element of Figure 2,
- La figure 5 représente, schématiquement en vue de côté, un deuxième mode de réalisation particulier d’un engin agricole mobile d’épandage comportant un dispositif d’épandage selon l’invention, - Figure 5 represents, schematically in side view, a second particular embodiment of a mobile agricultural spreading machine comprising a spreading device according to the invention,
- La figure 6 représente, sous forme de logigramme, une succession d’étapes illustrant un mode de réalisation particulier du procédé d’épandage en sol agricole d’un fertilisant selon l’invention et - Figure 6 represents, in the form of a flowchart, a succession of steps illustrating a particular embodiment of the method of spreading a fertilizer according to the invention on agricultural soil and
- Les figures 7 et 8 représentent, schématiquement un injecteur pouvant être raccordé à un dispositif d’épandage de produit fertilisant objet de l’invention, notamment à un dispositif d’épandage manuporté. - Figures 7 and 8 schematically represent an injector which can be connected to a fertilizer product spreading device which is the subject of the invention, in particular to a hand-held spreading device.
Les références à 4 chiffres (1005, 1010, 1015, 1020 et 1025) se réfèrent aux étapes de mise en œuvre du procédé présenté en figure 6. Les numéros de référence présentés dans les figures 1 à 5 et 7 à 8 se réfèrent aux éléments listés ci-après : The 4-digit references (1005, 1010, 1015, 1020 and 1025) refer to the steps of implementing the method presented in Figure 6. The reference numbers presented in Figures 1 to 5 and 7 to 8 refer to the elements listed below:
105 - Pompe ; 107, 108 - Vannes ; 110 - Bras de force 105 - Pump; 107, 108 - Valves; 110 - Power arm
120 - Réservoir (citerne) ; 130, 132 - Conduite d’air ; 120 - Reservoir (cistern); 130, 132 - Air line;
131, 133 - Buses immergées dans le fertilisant 131, 133 - Nozzles immersed in fertilizer
134 - Buse insufflant un flux d’air dans le ciel gazeux ; 134 - Nozzle blowing a flow of air into the gaseous sky;
135 - Vanne ; 140 , 141- Tube d’injection ; 145 - Cadre de support 135 - Valve; 140, 141- Injection tube; 145 - Support frame
148 - Inj ecteur ; 160 - Moyen d’ attache à un tracteur 148 - Injector; 160 - Means of attachment to a tractor
170, 171 - Sous-soleur ; 175 - Étrave du sous-soleur ; 180, 181 - Rouleaux 170, 171 - Basement; 175 - Bow of the basement; 180, 181 - Rollers
185 - Picots sur le rouleau ; 195 - Châssis ; 196 - Anneau pour tracter 185 - Pins on the roller; 195 - Chassis; 196 - Ring for towing
198 - Roues ; 198 - Wheels;
301 - Injecteur ; 305 - Conduite ; 310 - Corolle, 301 - Injector; 305 - Conduct; 310 - Corolla,
311, 312 - Partie de corolle; 341, 342 - Charnière ; 351, 352 - Tringle 311, 312 - Part of corolla; 341, 342 - Hinge; 351, 352 - Rod
900 - Fertilisant sous forme semi-liquide 905 - Sol agricole900 - Fertilizer in semi-liquid form 905 - Agricultural soil
DESCRIPTION DÉTAILLÉE DE L’INVENTION DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
La présente description est donnée à titre non limitatif, chaque caractéristique d’un mode de réalisation pouvant être combinée à toute autre caractéristique de tout autre mode de réalisation de manière avantageuse. On note, dès à présent, que les figures sont ne sont pas à l’échelle. On observe, sur les figures 1 à 4, des vues schématiques d’un mode de réalisation d’un engin agricole mobile 10 d’épandage d’un fertilisant sur un sol agricole qui comporte un dispositif d’épandage en sol agricole d’un fertilisant, objet de la présente invention. The present description is given on a non-limiting basis, each characteristic of an embodiment being able to be combined with any other characteristic of any other embodiment in an advantageous manner. We note, from now on, that the figures are not to scale. We observe, in Figures 1 to 4, schematic views of an embodiment of a mobile agricultural machine 10 for spreading a fertilizer on agricultural soil which comprises a device for spreading a fertilizer on agricultural soil. fertilizer, object of the present invention.
Le dispositif d’épandage d’un fertilisant objet de l’invention comporte un réservoir configuré pour stocker un fertilisant 900 en vue de sa distribution sur le sol agricole 905. Le réservoir est par exemple une citerne 120 étanche au moins partiellement remplie d’un biofertilisant 900 et disposée sur un châssis 195 de remorque agricole tractée, doté de roues 198. On note que les termes « citerne » et « réservoir » sont utilisés indifféremment dans le cadre de la présente demande.The device for spreading a fertilizer which is the subject of the invention comprises a tank configured to store a fertilizer 900 with a view to distributing it on agricultural land 905. The tank is for example a sealed tank 120 at least partially filled with a biofertilizer 900 and placed on a chassis 195 of a towed agricultural trailer, equipped with wheels 198. Note that the terms “tank” and “reservoir” are used interchangeably in the context of the present application.
Le biofertilisant 900 chargé dans la citerne 120 est par exemple un biofertilisant transformé obtenu par mélange d’un biofertilisant solide (par exemple des composts, fumiers ou lisiers), de percolats humiques et d’eau. The biofertilizer 900 loaded into the tank 120 is for example a transformed biofertilizer obtained by mixing a solid biofertilizer (for example composts, manure or slurry), humic percolates and water.
Un anneau 196, ou toute autre attache adaptée à cet usage, est prévue sur le châssis 195 pour atteler le châssis 195 à un engin agricole (non représenté) de type tracteur. Ledit tracteur est doté de moyens de motorisation permettant de déplacer le châssis et le dispositif d’épandage qu’il porte sur un champ à fertiliser. A ring 196, or any other attachment suitable for this use, is provided on the chassis 195 to hitch the chassis 195 to an agricultural machine (not shown) of the tractor type. Said tractor is equipped with motorization means allowing the chassis and the spreading device it carries to be moved across a field to be fertilized.
Le dispositif d’épandage comporte un moyen d’alimentation en air assurant une alimentation en air dans la citerne de sorte à maintenir dans la citerne une surpression et à permettre un bullage d’air en travers du fertilisant 900 qui maintient ledit fertilisant en aérobiose. Le moyen d’alimentation en air comporte par exemple une pompe 105, aussi, appelé surpresseur, qui force un débit d’air en travers d’une conduite 130 menant vers la citerne 120. Le débit d’air fournit par la pompe 205 est insufflé à travers la conduite d’air 130 vers au moins une buse, 131 ou 133, positionnée pour permettre la diffusion de l’air au travers du fertilisant 900 contenu dans la citerne. Préférentiellement, le moyen d’alimentation en air comporte une pluralité de buses réparties à intervalles de distance sensiblement uniformes sur la plus grande longueur du fond de la citerne 120. The spreading device comprises an air supply means ensuring a supply of air into the tank so as to maintain an overpressure in the tank and to allow air to bubble across the fertilizer 900 which maintains said fertilizer aerobically. The air supply means comprises for example a pump 105, also called a booster, which forces a flow of air across a pipe 130 leading to the tank 120. The air flow supplied by the pump 205 is blown through the air pipe 130 towards at least one nozzle, 131 or 133, positioned to allow the diffusion of air through the fertilizer 900 contained in the tank. Preferably, the air supply means comprises a plurality of nozzles distributed at substantially uniform distance intervals over the greatest length of the bottom of the tank 120.
Dans des modes de réalisation, le débit d’air insufflé dans la citerne est commandé au moyen d’au moins une vanne 107 à débit réglable. Dans des modes de réalisation (non représentés), le débit d’air au niveau de la vanne à débit réglable est commandé en fonction d’une donnée représentative de la saturation en oxygène mesurée dans le fertilisant 900 ou dans le ciel gazeux, par exemple mesurée au moyen d’un oxymètre. Dans des modes de réalisation, le débit d’air au niveau de la vanne à débit réglable est commandé en fonction d’une pression mesurée dans le ciel gazeux. En outre, le dispositif d’épandage comporte au moins une conduite de distribution comportant une première extrémité raccordée à la citerne 120 et une deuxième extrémité raccordée à un injecteur 148. Ladite première extrémité doit être immergée dans le fertilisant 900, elle est donc préférentiellement positionnée sur le bas de la citerne 120. Préférentiellement, une valve 135 est prévue sur la conduite de distribution. Lorsque la valve 135 est ouverte, le fertilisant 900 circule au travers de la conduite de distribution puis en travers de l’injecteur. La circulation du fertilisant au travers de la conduite est assurée au moins en partie par la surpression de l’air contenu dans le ciel gazeux de la citerne 120. In embodiments, the flow of air blown into the tank is controlled by means of at least one valve 107 with adjustable flow. In embodiments (not shown), the air flow at the level of the adjustable flow valve is controlled as a function of data representative of the oxygen saturation measured in the fertilizer 900 or in the gaseous sky, for example measured using an oximeter. In embodiments, air flow at the adjustable flow valve is controlled based on a measured pressure in the gas sky. In addition, the spreading device comprises at least one distribution pipe comprising a first end connected to the tank 120 and a second end connected to an injector 148. Said first end must be immersed in the fertilizer 900, it is therefore preferentially positioned on the bottom of the tank 120. Preferably, a valve 135 is provided on the distribution pipe. When the valve 135 is open, the fertilizer 900 circulates through the distribution pipe then through the injector. The circulation of the fertilizer through the pipe is ensured at least in part by the overpressure of the air contained in the gaseous head of the tank 120.
Avantageusement, la vanne 137 est une vanne à débit réglable et préférentiellement commandée à distance. Avantageusement, la conduite de distribution est raccordée à plusieurs tubes souples d’injection, 141 et 142, en vue de répartir le fertilisant 900 à distribuer sur une surface plus importante de sol agricole à fertiliser. Advantageously, the valve 137 is a valve with an adjustable flow rate and preferably remotely controlled. Advantageously, the distribution pipe is connected to several flexible injection tubes, 141 and 142, in order to distribute the fertilizer 900 to be distributed over a larger surface area of agricultural soil to be fertilized.
Dans des modes de réalisation, le dispositif d’épandage comporte au moins un sous-sol eur configuré pour former un sillon dans le sol agricole. Préférentiellement, l’injecteur 148 est protégé par le sous-soleur lors de la formation d’un sillon dans un sol agricole. In embodiments, the spreading device comprises at least one subsoil configured to form a furrow in the agricultural soil. Preferably, the injector 148 is protected by the subsoiler during the formation of a furrow in agricultural soil.
Une configuration particulière d’un tel arrangement est présentée en figure 3 qui illustre un cadre de support 145 relié mécaniquement au châssis 195 décrit précédemment. Le cadre de support supporte un tube souple d’injection 141 raccordé à un injecteur 148 qui transporte le fertilisant 900 jusque sous la terre agricole. L’engin agricole 10 chemine (selon la représentation des figures 1 à 3) de la droite vers la gauche. Un sous-soleur 171 est forcé au contact de la terre agricole, sous l’horizon du sol, par exemple à une profondeur comprise entre 5 et 15 centimètres. Au fur et à mesure de l’avancée de l’engin agricole 10 et du cadre de support 145 qu’il charrie, la terre agricole est écartée de part et d’autre du bord d’attaque du sous-soleur, créant un sillon. On note que l’injecteur 148 est positionné sur le bord de fuite du sous-soleur de sorte que l’injecteur 148 est protégé par le sous-soleur lors de la formation d’un sillon dans un sol agricole. A particular configuration of such an arrangement is presented in Figure 3 which illustrates a support frame 145 mechanically connected to the chassis 195 described above. The support frame supports a flexible injection tube 141 connected to an injector 148 which transports the fertilizer 900 to under the agricultural land. The agricultural machine 10 travels (according to the representation in Figures 1 to 3) from right to left. A subsoiler 171 is forced into contact with agricultural land, below the soil horizon, for example at a depth of between 5 and 15 centimeters. As the agricultural machine 10 and the support frame 145 that it carries advance, the agricultural land is pushed aside on either side of the leading edge of the subsoiler, creating a furrow. . Note that the injector 148 is positioned on the trailing edge of the subsoiler so that the injector 148 is protected by the subsoiler during the formation of a furrow in agricultural soil.
Préférentiellement, le sous-soleur comporte un soc qui présente une forme de bulbe configuré pour former un sillon légèrement convexe dans un sol agricole. Preferably, the subsoiler comprises a share which has a bulb shape configured to form a slightly convex furrow in agricultural soil.
Dans des modes de réalisation particuliers, le dispositif d’épandage comporte des moyens de cicatrisation configurés pour reboucher au moins en partie le sillon formé par le sous-soleur dans le sol agricole. Avantageusement, les moyens de cicatrisation comportent une pluralité de rouleaux 181 semi tronconiques et munis de picots 181 disposés pointe à pointe sur un même axe en rotation libre cicatrisant le sillon en exerçant une faible pression sur les lèvres soulevées du sillon formé par le sous-soleur. In particular embodiments, the spreading device comprises healing means configured to seal at least partly the furrow formed by the subsoiler in the agricultural soil. Advantageously, the healing means comprise a plurality of rollers 181 semi-frustoconical and provided with pins 181 arranged point to point on the same rotating axis free healing the furrow by exerting light pressure on the raised lips of the furrow formed by the subsoiler.
Dans des modes de réalisation particuliers (non représentés), le dispositif d’épandage comporte une rampe d’injection de semences, de spores bactériennes ou de bactéries en solution aqueuse, ce dernier dispositif n’étant actionné qu’à demande. In particular embodiments (not shown), the spreading device comprises an injection ramp for seeds, bacterial spores or bacteria in aqueous solution, the latter device being activated only on demand.
Certaines caractéristiques optionnelles du dispositif d’épandage et de l’engin d’épandage seront mieux comprises en regard de la description qui suit d’un mode de réalisation particulier : Certain optional characteristics of the spreading device and the spreading machine will be better understood with reference to the following description of a particular embodiment:
- La citerne 120 étanche à l’air est disposée sur un châssis agricole tracté. La citerne est construite pour résister à une pression barométrique de deux bars et est équipée d’une soupape de surpression (non représentée) qui laisse s’échapper une partie du gaz contenu dans le ciel gazeux de la citerne au-delà d’une pression prédéterminée du ciel gazeux. Le ciel gazeux qui accumule l’air sous pression est variable en fonction de la quantité de fertilisant dans la citerne. Pour des raisons de praticabilité et pour diminuer la charge tractée il peut aussi être prévu une citerne nourrice de grande taille sur semi-remorque. Cette citerne nourrice, distincte de la citerne portée par l’engin d’épandage est également alimentée en air pressurisée avec un réseau de micro-bullage en fond de cuve ce qui permet un remplissage rapide de la citerne 120 en raccordant la citerne nourrice à la citerne 120. Ces dispositions présentent également l’avantage de permettre de maintenir l’aérobiose du fertilisant dans la citerne nourrice. - The airtight 120 tank is placed on a towed agricultural chassis. The tank is built to withstand a barometric pressure of two bars and is equipped with a pressure relief valve (not shown) which allows part of the gas contained in the gaseous sky of the tank to escape above a pressure predetermined of the gaseous sky. The gaseous sky which accumulates the air under pressure is variable depending on the quantity of fertilizer in the tank. For reasons of practicality and to reduce the towed load, a large tank tank on a semi-trailer can also be provided. This nurse tank, distinct from the tank carried by the spreading machine, is also supplied with pressurized air with a micro-bubble network at the bottom of the tank which allows rapid filling of the tank 120 by connecting the nurse tank to the tank 120. These arrangements also have the advantage of making it possible to maintain the aerobiosis of the fertilizer in the nurse tank.
- La pompe à surpression d’air 105 assure un débit variant de 50 mètres cubes par heure (m3/H) à 100 m3/H pour une surface de bulleurs à disques comprise entre 1 m2 à 2 m2 et une pression barométrique variant de 1 bar à 2 bars. Dans des modes de réalisation, la pompe 105 est alimentée en puissance par le biais d’un bras de force 110, relié à la prise de force d’un tracteur, ou par une motorisation autonome. L’insufflation d’air dans la citerne assure la double fonction de maintenir l’aérobiose et d’obtenir une pression suffisante dans le ciel gazeux de la citerne pour produire l’éjection du mélange à l’ouverture de la vanne d’éjection. - The air pressure pump 105 ensures a flow rate varying from 50 cubic meters per hour (m 3 /H) to 100 m 3 /H for a disc bubbler surface area of between 1 m 2 to 2 m 2 and a pressure barometric varying from 1 bar to 2 bars. In embodiments, the pump 105 is supplied with power via a force arm 110, connected to the power take-off of a tractor, or by an autonomous motorization. The insufflation of air into the tank ensures the dual function of maintaining aerobiosis and obtaining sufficient pressure in the gaseous sky of the tank to produce the ejection of the mixture when the ejection valve is opened.
Préférentiellement, le réseau d’injecteurs d’air en micro bullage, 131 et 133, comporte une pluralité de disques à membranes à perforations millimétriques positionnés longitudinalement au fond de la citerne pressurisée et reliés au surpresseur d’air. Preferably, the network of micro-bubble air injectors, 131 and 133, comprises a plurality of membrane disks with millimeter perforations positioned longitudinally at the bottom of the pressurized tank and connected to the air booster.
Préférentiellement, le cadre de support 145 porte des injecteurs 148, des rouleaux, 180 et 181 et des sous-soleurs, 170 et 171. De plus, le cadre de support 145 peut comporter une rampe d’ensemencement (non représentée) de spores bactériennes ou de bactéries en solution aqueuse actionné selon les besoins. Le cadre de support 145 est positionné par vérin ou par vis à une hauteur prédéterminée du sol. Le cadre de support 145 et rendu solidaire du tracteur par une fixation sur des points d’ancrage prévus sur le tracteur. Preferably, the support frame 145 carries injectors 148, rollers, 180 and 181 and subsoilers, 170 and 171. In addition, the support frame 145 may include a seeding ramp (not shown) of bacterial spores or bacteria in aqueous solution operated as needed. The support frame 145 is positioned by jack or by screw at a height predetermined ground. The support frame 145 is made integral with the tractor by fixing it to anchor points provided on the tractor.
Les sous-sol eurs, 170, 171 sont préférentiellement dotés de socs en forme de bulbe formés d’une demi-coque prolongée vers le haut par un axe composé d’un tube d’injection relié à l’injecteur 148 et renforcé d’une étrave 175 qui sert à la fois de support pour le soc et de conduit pour le fertilisant. La face convexe externe de ladite demi-coque affronte le sol quand la face interne concave reçoit l’injection du biofertilisant. La demi-coque affecte une forme ovoïde plus ou moins prononcée et pénétrante afin de s’adapter aux variations de résistance des sols à la pénétration et au sillonnage.The subsoilers, 170, 171 are preferably equipped with bulb-shaped shares formed of a half-shell extended upwards by an axis composed of an injection tube connected to the injector 148 and reinforced with a bow 175 which serves both as a support for the share and as a conduit for the fertilizer. The external convex face of said half-shell faces the ground when the concave internal face receives the injection of the biofertilizer. The half-shell has a more or less pronounced and penetrating ovoid shape in order to adapt to variations in soil resistance to penetration and furrowing.
Les sous-sol eurs assurent une double fonction de créer un sillon de profondeur et largeur de fouille correspondant au débit d’injection du mélange et de réaliser la dépose du fertilisant en flux continu.The subsoilers provide a dual function of creating a furrow of excavation depth and width corresponding to the injection rate of the mixture and of depositing the fertilizer in a continuous flow.
Les rouleaux semi tronconiques, 180 et 181, à picots disposés en pointe à pointe sur un même axe en rotation libre assure la double fonction de cicatriser le sillon après son remplissage avec le fertilisant, sans compresser le sol, et de réaliser une aération superficielle qui favorise la motilité de la faune et microfaune du sol, l’implantation de bactéries nitrifiantes, la respiration du sol et la percolation des eaux de surfaces pluviales ou issues d’irrigation. The semi-conical rollers, 180 and 181, with pins arranged point to point on the same axis in free rotation ensure the dual function of healing the furrow after its filling with fertilizer, without compressing the soil, and of providing superficial aeration which promotes the motility of soil fauna and microfauna, the establishment of nitrifying bacteria, soil respiration and the percolation of rainwater or irrigation surface water.
L’ensemble formé un sous-sol eur, des rouleaux cicatrisants et éventuellement une rampe d’ensemencement constitue une unité d’injection autonome reliée à la citerne par une canalisation souple. Plusieurs ensembles de ce type peuvent être alignées en parallèle sur un bras porteur pour couvrir une largeur opératoire variant selon les besoins de la culture, la taille du champ et la puissance du tracteur. The assembly formed by a basement, healing rollers and possibly a seeding ramp constitutes an autonomous injection unit connected to the tank by a flexible pipe. Several sets of this type can be aligned in parallel on a support arm to cover an operating width varying according to the needs of the crop, the size of the field and the power of the tractor.
On donne dans les paragraphes suivants, des dimensions particulières pour un dispositif d’épandage, en particulier un dispositif d’épandage du type de celui décrit au regard des figures 1 à 4 et particulièrement adapté pour l’épandage de fertilisant en grande culture. In the following paragraphs, particular dimensions are given for a spreading device, in particular a spreading device of the type described with reference to Figures 1 to 4 and particularly suitable for spreading fertilizer in large crops.
À titre d’exemple, le cadre 145 présente une largeur comprise entre 2 et 4 mètres et pouvant porter jusqu’à six sous-soleurs suivis de leurs rouleaux à picots. Le soc bulbe du sous-soleur a des dimensions variables en fonction des sols et du dosage injecté. À titre d’exemple, ces dimensions n’excèdent pas 300 mm de large en face arrière interne, 250 mm de haut en face arrière interne et 200 mm de profondeur horizontale pour la coque interne. Le soc bulbe du sous-soler est par exemple réalisé en acier renforcé forgé et son épaisseur est variable sans être inférieure, en son point le plus mince, à 8 mm. À titre d’exemple le tube d’injection, 140 ou 141, peut varier en diamètre interne de 30 mm à 50 mm et son épaisseur ne peut être inférieure à 5 mm. For example, the frame 145 has a width of between 2 and 4 meters and can carry up to six subsoilers followed by their pin rollers. The bulb share of the subsoiler has variable dimensions depending on the soil and the dosage injected. For example, these dimensions do not exceed 300 mm wide on the internal rear face, 250 mm high on the internal rear face and 200 mm horizontal depth for the internal shell. The bulbous share of the basement is for example made of reinforced forged steel and its thickness is variable without being less, at its thinnest point, than 8 mm. For example, the injection tube, 140 or 141, can vary in internal diameter from 30 mm to 50 mm and its thickness cannot be less than 5 mm.
L’étrave 175 de renforcement du bulbe en acier renforcé forgé et du tuyau est proportionnelle au type de sol et à la taille du bulbe et ne peut être inférieure à 8 mm d’épaisseur en son point le plus mince. The 175 forged reinforced steel bulb and pipe reinforcement bow is proportional to the soil type and bulb size and cannot be less than 8mm thick at its thinnest point.
Le double rouleau 181 à picots 185 réalisé en acier renforcé mécano soudé est large de 400 mm quand l’injecteur est large de 200 mm chaque rouleau mesurant donc moins de 200 mm de longueur avec des picots de grandeur variable selon les sols mais n’excédant pas 50 mm. Le diamètre des rouleaux réalisés en tubes d’acier renforcé mécano soudé est variable mais ne peut être inférieur à 80 mm. The double roller 181 with pins 185 made of mechanically welded reinforced steel is 400 mm wide when the injector is 200 mm wide, each roller therefore measuring less than 200 mm in length with pins of variable size depending on the soil but not exceeding pitch 50mm. The diameter of the rollers made from mechanically welded reinforced steel tubes is variable but cannot be less than 80 mm.
Dans des modes de réalisation, le dispositif d’épandage comporte un moyen de chauffage de l’air insufflé dans le réservoir par le moyen d’alimentation en air. Le moyen de chauffage comporte par exemple un échangeur air/air connecté à un dispositif de cogénération thermique sur la motorisation du tracteur. L’air chaud insufflé dans le réservoir a pour effet d’augmenter la température du soluté de produit fertilisant. Cette caractéristique est particulièrement adaptée pour de opérations d’épandage en pays froids et tempérées. On note à ce propos que l’injection d’air dans le milieu fertilisant est susceptible d’occasionner une élévation de température, même si l’air insufflé n’est pas chauffé. Cet effet thermique du bullage constitue un avantage supplémentaire de l’insufflation d’air en travers du fertilisant et devra être pris en compte avant de recourir à un chauffage supplémentaire par insufflation d’air chauffé. In embodiments, the spreading device comprises means for heating the air blown into the tank by the air supply means. The heating means comprises, for example, an air/air exchanger connected to a thermal cogeneration device on the tractor engine. The hot air blown into the tank has the effect of increasing the temperature of the fertilizing product solute. This characteristic is particularly suitable for spreading operations in cold and temperate countries. We note in this regard that the injection of air into the fertilizing medium is likely to cause a rise in temperature, even if the air blown in is not heated. This thermal effect of bubbling constitutes an additional advantage of blowing air across the fertilizer and must be taken into account before resorting to additional heating by blowing heated air.
On observe, sur la figure 5, une vue schématique d’un mode de réalisation d’un engin agricole mobile 20 d’épandage d’un fertilisant sur un sol agricole qui comporte un dispositif d’épandage en sol agricole d’un fertilisant selon un deuxième mode de réalisation.. We observe, in Figure 5, a schematic view of an embodiment of a mobile agricultural machine 20 for spreading a fertilizer on agricultural soil which comprises a device for spreading a fertilizer on agricultural soil according to a second embodiment..
Le dispositif 20 d’épandage en sol agricole se distingue du dispositif 10 décrit en regard des figures 1 à 4 en ce qu’il comporte, outre les buses d’air 131 et 133 immergées dans le fertilisant 900, au moins une buse 134 d’alimentation en air, configurée pour insuffler un flux d’air dans le ciel gazeux du réservoir 120. La buse 134 est placée à proximité du sommet de la cuve, préférentiellement au-dessus d’un niveau maximal de remplissage du réservoir 120, de sorte à ne jamais être immergée. The device 20 for spreading agricultural soil differs from the device 10 described with reference to Figures 1 to 4 in that it comprises, in addition to the air nozzles 131 and 133 immersed in the fertilizer 900, at least one nozzle 134 d air supply, configured to blow a flow of air into the gaseous sky of the tank 120. The nozzle 134 is placed near the top of the tank, preferably above a maximum filling level of the tank 120, of so that it is never submerged.
La buse 134 est raccordée par l’intermédiaire d’une conduite 132 à la pompe 105. Une vanne 108 placée sur la conduite 132 permet de réguler le flux d’air circulant dans la conduite 132. Au moyen des vannes 107 et 108 et par la commande de la pompe 105 le flux d’air est distribué vers le fond du réservoir 120, via la conduite 130, ou vers le ciel gazeux, via la conduite 132. On précise que les vannes 107 et 108 pourrons être des électrovannes pilotées à distance, de type tout-ou-rien ou à débit pilotable. The nozzle 134 is connected via a pipe 132 to the pump 105. A valve 108 placed on the pipe 132 makes it possible to regulate the flow of air circulating in the pipe 132. By means of valves 107 and 108 and by controlling the pump 105 the air flow is distributed towards the bottom of the tank 120, via line 130, or towards the gaseous sky, via line 132. It is specified that the valves 107 and 108 could be remotely controlled solenoid valves, of the all-or-nothing type or with controllable flow.
Avantageusement, le pilotage de la distribution du flux d’air vers le fond de la cuve ou vers le ciel gazeux est réalisée de manière à assurer un potentiel d’oxy do-réduction et/ou une saturation en oxygène cible dans la cuve d’une part et de manière à maintenir une pression prédéterminée dans le ciel gazeux du réservoir 120. Ainsi, le flux d’air est orienté en priorité dans le fond de la cuve lorsque nécessaire pour maintenir en condition aérobie le produit fertilisant 900, puis vers le ciel gazeux tant qu’une pression cible dans le ciel gazeux du réservoir 120 n’est pas atteinte. Advantageously, the control of the distribution of the air flow towards the bottom of the tank or towards the gaseous sky is carried out so as to ensure an oxy do-reduction potential and/or a target oxygen saturation in the tank. on the one hand and so as to maintain a predetermined pressure in the gaseous head of the tank 120. Thus, the air flow is oriented primarily towards the bottom of the tank when necessary to maintain the fertilizer product 900 in aerobic condition, then towards the gas sky as long as a target pressure in the gas sky of the tank 120 is not reached.
Les autres caractéristiques du dispositif 20 d’épandage étant similaires aux caractéristiques du dispositif d’épandage 10 décrit en regard des figures 1 à 4, elles ne sont pas décrites à nouveau.The other characteristics of the spreading device 20 being similar to the characteristics of the spreading device 10 described with reference to Figures 1 to 4, they are not described again.
Le mode de réalisation particulier du dispositif d’épandage décrit au regard des figures 1 à 4 et au regard de la figure 5 est particulièrement adapté aux besoins de grandes cultures mécanisées. D’autres modes de réalisation particuliers du dispositif d’épandage pourront être mis en œuvre sans dévier de l’invention, notamment pour les grandes cultures mécanisées qui nécessitent des apports réguliers de fertilisant mais qui ne peuvent accueillir les microsillons centraux d’injection, pour les cultures horticoles maraîchères et arboricoles et pour des micro-cultures en pots ou bacs de type domestique. The particular embodiment of the spreading device described with regard to Figures 1 to 4 and with regard to Figure 5 is particularly adapted to the needs of large mechanized crops. Other particular embodiments of the spreading device could be implemented without deviating from the invention, in particular for large mechanized crops which require regular supplies of fertilizer but which cannot accommodate the central injection microfurrows, for horticultural market gardening and tree crops and for micro-cultures in pots or domestic-type containers.
Pour les grandes cultures mécanisées qui nécessitent des apports réguliers de fertilisant mais qui ne peuvent accueillir les microsillons centraux d’injection, comme par exemple les cultures de végétaux à thalli, un système produisant un micro sillon parallèle à la ligne d’implantation des végétaux mobilise les mêmes dispositifs que pour les grandes cultures mais avec un bras qui porte les sous-soleurs et les injecteurs qui n’est plus perpendiculaire mais parallèle à l’axe d’implantation des végétaux et qui produit une injection en biais léger (environ 30° d’angle).For large mechanized crops which require regular fertilizer inputs but which cannot accommodate central injection microfurrows, such as thalli plant crops, a system producing a microfurrow parallel to the line of plant implantation mobilizes the same devices as for large crops but with an arm which carries the subsoilers and the injectors which is no longer perpendicular but parallel to the axis of establishment of the plants and which produces an injection at a slight angle (around 30° corner).
Pour les cultures horticoles maraîchères et arboricoles qui nécessitent des apports ponctuels dans l’espace et dans le temps, un dispositif d’épandage manuporté doté de moyens de préhension pourra être mise en œuvre. Dans un exemple particulier de mise en œuvre, le dispositif d’épandage manuporté comporte un injecteur à aiguille muni d’un support de pied pour faciliter la pénétration en sol et un manche à manier manuellement qui comporte une gâchette déclenchant l’injection de fertilisant. L’injecteur à aiguille est relié par un tuyau souple à une citerne pressurisée tractée. Plusieurs injecteurs à aiguille peuvent être ainsi connectés à la même citerne chacun étant servi par un opérateur à pied. Un dispositif quasi similaire est prévu avec des injecteurs pistolets pour des cultures en pots ou bacs telles que celles prévalant dans les pépinières. For horticultural market gardening and tree crops which require punctual contributions in space and time, a hand-held spreading device equipped with gripping means could be implemented. In a particular example of implementation, the hand-held spreading device comprises a needle injector provided with a foot support to facilitate penetration into the ground and a handle to be handled manually which includes a trigger triggering the injection of fertilizer. The needle injector is connected by a flexible hose to a towed pressurized tank. Several needle injectors can thus be connected to the same tank, each served by an operator on foot. An almost similar device is provided with gun injectors for crops in pots or trays such as those prevalent in nurseries.
Pour des micro-cultures en pots ou bacs de type domestique le dispositif d’épandage pourra comporter un injecteur à aiguille miniature relié à un réservoir de fertilisant de faible dimension. Une pompe à air sur batterie pourra être utilisée pour assurer le bullage et la mise en surpression d’un ciel gazeux dans le réservoir. L’injection de soluté de produit fertilisant pourra être déclenchée par l’utilisateur par un déclencheur à gâchette. For micro-cultures in domestic pots or trays, the spreading device may include a miniature needle injector connected to a small fertilizer reservoir. A battery-powered air pump can be used to ensure the bubbling and overpressure of a gaseous atmosphere in the tank. The injection of fertilizer product solute can be triggered by the user using a trigger.
On observe en figure 6, sous forme de logigramme, un mode de réalisation particulier d’un procédé 1000 d’épandage en sol agricole d’un fertilisant. Le procédé 1000 est préférentiellement mis en œuvre au moyen d’un dispositif d’épandage tel que décrit plus haut, tout particulièrement au moyen du dispositif d’épandage 10 décrit au regard des figures 1 à 4. We see in Figure 6, in the form of a flowchart, a particular embodiment of a process 1000 for spreading a fertilizer on agricultural soil. The method 1000 is preferably implemented by means of a spreading device as described above, very particularly by means of the spreading device 10 described with reference to Figures 1 to 4.
Le procédé 1000 d’épandage comporte : The 1000 spreading process includes:
- une étape 1005 de fourniture d’un réservoir étanche au moins partiellement rempli d’un fertilisant, - a step 1005 of providing a sealed tank at least partially filled with a fertilizer,
- une étape 1010 d’insufflation d’un flux d’air assurant un bullage d’air dans le fertilisant et la mise en surpression du ciel gazeux du réservoir et - a step 1010 of blowing an air flow ensuring air bubbling in the fertilizer and increasing the pressure of the gaseous head of the tank and
- une étape 1020 d’éjection du fertilisant depuis le réservoir vers un sol agricole assurée au moins en partie par la surpression de l’air contenu dans le ciel gazeux du réservoir. - a step 1020 of ejection of the fertilizer from the tank towards agricultural soil ensured at least in part by the overpressure of the air contained in the gaseous sky of the tank.
Dans des modes de réalisation, le procédé d’épandage comporte une étape 1015 de formation d’un sillon dans le sol agricole à fertiliser et dans lequel, lors de l’étape d’éjection, le fertilisant est distribué dans ledit sillon. In embodiments, the spreading method comprises a step 1015 of forming a furrow in the agricultural soil to be fertilized and in which, during the ejection step, the fertilizer is distributed in said furrow.
Dans des modes de réalisation, le procédé d’épandage comporte, après l’étape d’éjection du fertilisant depuis le réservoir, une étape 1025 de cicatrisation durant laquelle le sillon formé lors de l’étape de formation d’un sillon est au moins en partie rebouché. In embodiments, the spreading process comprises, after the step of ejecting the fertilizer from the reservoir, a healing step 1025 during which the furrow formed during the furrow formation step is at least partly refilled.
Le procédé et le dispositif objets de l’invention sont avantageux en premier lieu au plan écologique car ils permettent de disposer en sols des biofertilisants ou des composés organo-minéraux à faible dopage chimique sans générer de pollution collatérale et en mobilisant la totalité des principes actifs de ces produits. Par ailleurs le mode d’injection de fertilisant dans la terre, dit par voie aéraulique, contribue à installer et préserver l’aérobiose du sol qui à cet horizon superficiel est particulièrement nécessaire à la vie microbienne. Enfin, le mode d’injection par voix aéraulique d’un produit pâteux fortement aéré installe et favorise les vides interstitiels de circulation d’eau et d’air ce qui augmente très sensiblement la capacité de rétention d’eau des sols, la percolation sur les horizons inférieurs de la rhizosphère et diminue significativement les besoins en irrigation.The method and the device which are the subject of the invention are advantageous firstly from an ecological point of view because they make it possible to place biofertilizers or organo-mineral compounds with low chemical doping in the soil without generating collateral pollution and by mobilizing all of the active ingredients. of these products. Furthermore, the method of injecting fertilizer into the earth, known as aeraulic injection, contributes to establishing and preserving the aerobiosis of the soil which at this superficial level is particularly necessary for microbial life. Finally, the aeraulic injection mode of a highly aerated pasty product installs and promotes interstitial voids for water and air circulation which very significantly increases the water retention capacity of soils, percolation on the lower horizons of the rhizosphere and significantly reduces the irrigation needs.
Dans le contexte des grandes cultures, sous couvert végétal ou non, le fait de cicatriser avec un dispositif aérateur est aussi d’un grand avantage pour préparer le sol à accueillir les bactéries nitrifiantes qui prospèrent à l’horizon de surface ainsi que la micro-faune du sol, particulièrement les populations d’arthropodes et d’annélides. La possibilité de réaliser des semences d’herbacées couvre sol ou de réhabilitation biologique (dépollution, fixation d’azote, installation de symbioses mycorhiziennes) est aussi très avantageuse puisque réalisée dans la même passe que la biofertilisation. Dans le cas de grandes cultures sous couverture végétale pérenne le double rouleau à picots assure en plus une déconstruction mécanique de la couche herbacée dans le but de favoriser la croissance des jeunes plants de culture qui vont y être installés. In the context of large crops, under plant cover or not, the fact of healing with an aerator device is also of great advantage in preparing the soil to accommodate the nitrifying bacteria which thrive on the surface horizon as well as the micro- soil fauna, particularly populations of arthropods and annelids. The possibility of producing herbaceous ground cover seeds or biological rehabilitation (depollution, nitrogen fixation, installation of mycorrhizal symbioses) is also very advantageous since it is carried out in the same process as biofertilization. In the case of large crops under perennial plant cover, the double pinned roller also ensures a mechanical deconstruction of the herbaceous layer with the aim of promoting the growth of the young crop plants which will be installed there.
L’avantage économique de ce procédé est donc particulièrement remarquable dans l’optique de réhabilitation biologique extensive de sols agricoles ou de friches, mais aussi sur des grandes cultures céréalières, oléagineuses ou sucrières ou tout autres plantations annuelles ou a à thalli sous couverture végétale pérenne ou non, parce qu’il permet d’intervenir en amendement biologique ou organo-minéral à un coût équivalent de celui l’épandage d’engrais chimiques en poudre, en granulat ou en soluté. The economic advantage of this process is therefore particularly remarkable with a view to extensive biological rehabilitation of agricultural or fallow soils, but also on large cereal, oilseed or sugar crops or any other annual or thalli plantations under perennial plant cover. or not, because it makes it possible to intervene in biological or organo-mineral amendment at a cost equivalent to that of spreading chemical fertilizers in powder, granulate or solute form.
Les cultures horticoles ou maraîchères bénéficient aussi de ce procédé au plan économique car l’injection de biofertilisants autorise une mobilisation complète de l’amendement et réduit significativement les consommations de produit tout en augmentant leur pouvoir fertilisant.Horticultural or market gardening crops also benefit from this process economically because the injection of biofertilizers allows complete mobilization of the amendment and significantly reduces product consumption while increasing their fertilizing power.
On observe en figures 7 et 8 deux vues d’un injecteur 301 pouvant être raccordé à un dispositif d’épandage de fertilisant objet de l’invention, notamment à un dispositif d’épandage manuporté. On note cependant qu’un tel injecteur pourra être positionné sur un engin d’épandage. We see in Figures 7 and 8 two views of an injector 301 which can be connected to a fertilizer spreading device which is the subject of the invention, in particular to a hand-held spreading device. Note, however, that such an injector could be positioned on a spreading machine.
L’injecteur 301 comporte une conduite 305 raccordée à un réservoir (non représenté) mis en surpression au moyen d’un surpresseur d’air, selon les caractéristiques de l’invention, de sorte que le fertilisant est poussé à travers la conduite 305 par la pression de l’air. Ledit réservoir pourra être positionné sur un châssis tracté ou emporté à dos d’homme. The injector 301 comprises a pipe 305 connected to a tank (not shown) put at overpressure by means of an air booster, according to the characteristics of the invention, so that the fertilizer is pushed through the pipe 305 by air pressure. Said tank can be positioned on a towed chassis or carried on the back of a man.
L’injecteur 301 comporte à son extrémité une buse d’injection 320 protégée par un arrangement de pièces mobiles formant une corolle 310. L’injecteur peut ainsi adopter au moins deux positions dont une position fermée, illustrée en figure 7 et une position ouverte, illustrée en figure 8. La corolle 310 illustrée en figure 7 et 8 est formée de deux demi-corolles, 311 et 312, qui lorsqu’elles sont fermées forment un ensemble en forme de bulbe oblong. Dans d’autres modes de réalisation, des tiers de corolle, quarts de corolle, ou tout autre subdivision formant des parties de corolle, pourront être mises en œuvre sans dévier de l’invention. Chaque partie de corolles, 331 et 332, est mobile entre une position ouverte illustrée en figure 8 et une position fermée illustrée en figure 7. Les parties de corolle, 311 et 312 forment une liaison pivot avec le corps de l’injecteur au moyen d’une charnière, 341 ou 342, reliant la conduite 305 à la partie de corolle, 311 ou 312. Un coulisseau annulaire 350 est monté autour de la conduite 305 de sorte à former avec lui une liaison glissière. Ledit coulisseau 350 est relié à chacune des parties de corolles, 311 et 312, par une tringle, 351 ou 352. La tringle, 351 ou 352, comporte une charnière à chacune de ses extrémités, de sorte qu’elle forme une liaison pivot avec le coulisseau 350 d’une part et une liaison pivot avec chacune des parties de corolle, 311 ou 312, d’autre part. The injector 301 has at its end an injection nozzle 320 protected by an arrangement of moving parts forming a corolla 310. The injector can thus adopt at least two positions including a closed position, illustrated in Figure 7 and an open position, illustrated in figure 8. The corolla 310 illustrated in Figures 7 and 8 is formed of two half-corollas, 311 and 312, which when closed form a set in the shape of an oblong bulb. In other embodiments, thirds of corolla, quarters of corolla, or any other subdivision forming parts of corolla, can be implemented without deviating from the invention. Each corolla part, 331 and 332, is movable between an open position illustrated in Figure 8 and a closed position illustrated in Figure 7. The corolla parts, 311 and 312 form a pivot connection with the body of the injector by means of a hinge, 341 or 342, connecting the pipe 305 to the corolla part, 311 or 312. An annular slide 350 is mounted around the pipe 305 so as to form a slide connection with it. Said slide 350 is connected to each of the corolla parts, 311 and 312, by a rod, 351 or 352. The rod, 351 or 352, has a hinge at each of its ends, so that it forms a pivot connection with the slide 350 on the one hand and a pivot connection with each of the corolla parts, 311 or 312, on the other hand.
Ainsi, l’injecteur s’utilise de la manière suivante. Dans un premier temps, la corolle en position fermée est plantée dans le sol. Ensuite, la corolle est ouverte au moins partiellement, par articulation des parties de corolles du fait d’une traction du coulisseau. L’ouverture de la corolle plantée dans le sol crée une cavité dans le sol. So, the injector is used in the following way. First, the corolla in the closed position is planted in the ground. Then, the corolla is opened at least partially, by articulation of the corolla parts due to traction of the slide. The opening of the corolla planted in the ground creates a cavity in the ground.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif d’épandage en sol agricole d’un fertilisant (900) biologiquement actif, caractérisé en ce qu’il comporte : 1. Device for spreading a biologically active fertilizer (900) on agricultural soil, characterized in that it comprises:
- un réservoir étanche (120) au moins partiellement rempli d’un fertilisant biologiquement actif, - a sealed tank (120) at least partially filled with a biologically active fertilizer,
- un moyen d’alimentation en air (105) configuré pour insuffler un flux d’air à travers au moins une buse (131, 133) d’air immergée dans le fertilisant, assurant un bullage d’air dans le fertilisant permettant le maintien du fertilisant en condition aérobie avant sa distribution sur le sol agricole et la mise en surpression du ciel gazeux du réservoir et - an air supply means (105) configured to blow a flow of air through at least one air nozzle (131, 133) immersed in the fertilizer, ensuring a bubble of air in the fertilizer allowing maintenance fertilizer in aerobic condition before its distribution on the agricultural soil and the overpressure of the gaseous sky of the tank and
- une conduite de distribution comportant une première extrémité raccordée au réservoir et une deuxième extrémité raccordée à un injecteur (148), de sorte que l’éjection du fertilisant au travers de la conduite de distribution puis en travers de l’injecteur est assurée au moins en partie par la surpression de l’air contenu dans le ciel gazeux du réservoir. - a distribution pipe comprising a first end connected to the tank and a second end connected to an injector (148), so that the ejection of the fertilizer through the distribution pipe then across the injector is ensured at least partly by the overpressure of the air contained in the gaseous sky of the reservoir.
2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel le bullage d’air dans le fertilisant est un microbullage. 2. Device according to claim 1, in which the air bubbling in the fertilizer is microbubbling.
3. Dispositif selon la revendication 2, dans lequel le micro-bullage est assuré au moyen de disques ou barres micro-poreuses en céramique micro-perforé qui présente un diamètre des pores compris entre 40 et 70 micromètres. 3. Device according to claim 2, in which the micro-bubbling is ensured by means of micro-porous micro-perforated ceramic discs or bars which have a pore diameter of between 40 and 70 micrometers.
4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel le moyen d’alimentation en air comporte une pluralité de buses réparties à intervalles de distance sensiblement uniformes sur la plus grande longueur du fond du réservoir. 4. Device according to any one of claims 1 to 3, in which the air supply means comprises a plurality of nozzles distributed at substantially uniform distance intervals over the greatest length of the bottom of the tank.
5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel le débit d’air insufflé dans le réservoir est commandé en fonction d’une donnée représentative de la saturation en oxygène du fertilisant ou du potentiel d'oxydoréduction du fertilisant. 5. Device according to any one of claims 1 to 4, in which the flow of air blown into the tank is controlled as a function of data representative of the oxygen saturation of the fertilizer or the redox potential of the fertilizer.
6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel le débit d’air insufflé dans le réservoir est commandé en fonction d’une donnée représentative de la pression dans le ciel gazeux du réservoir. 6. Device according to any one of claims 1 to 5, in which the flow rate of air blown into the tank is controlled as a function of data representative of the pressure in the gaseous sky of the tank.
7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, qui comporte, outre l’au moins une buse d’air immergée dans le fertilisant, au moins une buse insufflant un flux d’air dans le ciel gazeux du réservoir étanche. 7. Device according to any one of claims 1 to 6, which comprises, in addition to at least one air nozzle immersed in the fertilizer, at least one nozzle blowing a flow of air into the gaseous sky of the sealed tank.
8. Dispositif selon la revendication 7 et selon les revendications 5 et 6, dans lequel la distribution du flux d’air vers la buse d’air immergée dans le fertilisant ou vers la buse insufflant un flux d’air dans le ciel gazeux du réservoir étanche est commandée en fonction d’une donnée représentative de la saturation en oxygène du fertilisant ou du potentiel d'oxydoréduction du fertilisant et en fonction d’une donnée représentative de la pression dans le ciel gazeux du réservoir. 8. Device according to claim 7 and according to claims 5 and 6, in which the distribution of the air flow towards the air nozzle immersed in the fertilizer or towards the nozzle blowing a flow of air into the gaseous sky of the tank waterproof is controlled as a function of data representative of the oxygen saturation of the fertilizer or of the redox potential of the fertilizer and as a function of data representative of the pressure in the gaseous sky of the reservoir.
9. Dispositif selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, qui comporte un moyen de chauffage de l’air insufflé dans le réservoir. 9. Device according to any one of claims 1 to 8, which comprises means for heating the air blown into the tank.
10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel la pression dans le ciel gazeux est maintenue en deçà d’une pression prédéterminée au moyen d’une soupape. 10. Device according to any one of claims 1 to 9, in which the pressure in the gaseous sky is maintained below a predetermined pressure by means of a valve.
11. Dispositif selon l’une des revendications 1 à 10, qui comporte un sous-soleur (170, 171) configuré pour former un sillon dans le sol agricole et dans lequel l’injecteur est protégé par le sous-soleur lors de la formation de ce sillon. 11. Device according to one of claims 1 to 10, which comprises a subsoiler (170, 171) configured to form a furrow in the agricultural soil and in which the injector is protected by the subsoiler during formation of this furrow.
12. Dispositif selon la revendication 11, qui comporte des moyens de cicatrisation (180, 181) configurés pour reboucher au moins en partie le sillon formé par le sous-soleur (170, 171) dans le sol agricole. 12. Device according to claim 11, which comprises healing means (180, 181) configured to close at least partly the furrow formed by the subsoiler (170, 171) in the agricultural soil.
13. Dispositif selon la revendication précédente, dans lequel les moyens de cicatrisation (180, 181) configurés pour reboucher au moins en partie le sillon formé par le sous-soleur dans le sol agricole comportent un couple de rouleaux semi-tronconiques à picots (185) disposés pointe à pointe sur un même axe en rotation libre et configurés pour cicatriser le sillon en exerçant une pression sur les lèvres du sillon. 13. Device according to the preceding claim, in which the healing means (180, 181) configured to fill at least in part the furrow formed by the subsoiler in the agricultural soil comprise a pair of semi-truncated rollers with pins (185 ) arranged point to point on the same axis in free rotation and configured to heal the furrow by exerting pressure on the lips of the furrow.
14. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 11 à 13, dans lequel le sous-soleur (170, 171) comporte un soc en forme de bulbe. 14. Device according to any one of claims 11 to 13, wherein the subsoiler (170, 171) comprises a bulb-shaped share.
15. Engin agricole mobile (10,20) d’épandage d’un fertilisant sur un sol agricole qui comporte des moyens de motorisation et qui comporte un dispositif d’épandage en sol agricole d’un fertilisant selon l’une des revendications 1 à 14. 15. Mobile agricultural machine (10,20) for spreading a fertilizer on agricultural soil which comprises motorization means and which comprises a device for spreading a fertilizer on agricultural soil according to one of claims 1 to 14.
16. Outil manuporté d’épandage d’un fertilisant sur un sol agricole qui comporte des moyens de préhension et qui comporte un dispositif d’épandage en sol agricole d’un fertilisant selon l’une des revendications 1 à 10. 16. Hand-held tool for spreading a fertilizer on agricultural soil which comprises gripping means and which comprises a device for spreading a fertilizer on agricultural soil according to one of claims 1 to 10.
17. Outil manuporté selon la revendication précédente, qui comporte un injecteur comportant une conduite (305) dotée à son extrémité d’une buse d’injection (320) protégée par une pluralité de parties de corolles (311, 312) articulées formant une corolle (310), lesdites parties de corolles étant mobiles entre une position fermée permettant l’insertion de l’ injecteur dans le sol et une position ouverte permettant l’injection de fertilisant dans le sol. 17. Handheld tool according to the preceding claim, which comprises an injector comprising a pipe (305) provided at its end with an injection nozzle (320) protected by a plurality of corolla parts (311, 312) articulated forming a corolla (310), said corolla parts being movable between a closed position allowing the insertion of the injector into the ground and an open position allowing the injection of fertilizer into the ground.
18. Outil manuporté selon la revendication précédente, dans lequel les parties de corolle, (311,18. Handheld tool according to the preceding claim, in which the corolla parts, (311,
312) forment une liaison pivot avec l’injecteur au moyen d’une charnière (341, 342), reliant le tube (305) aux parties de corolle et dans lequel un coulisseau annulaire (350) est monté autour de la conduite (305) de sorte à former avec lui une liaison glissière, ledit coulisseau (350) étant relié à chacune des parties de corolles (331, 332), par une tringle (351, 352) comportant une charnière à chacune de ses extrémités, de sorte que chaque tringle forme une liaison pivot avec le coulisseau (350) d’une part et une liaison pivot avec chacune des parties de corolle (311, 312) d’autre part. 312) form a pivot connection with the injector by means of a hinge (341, 342), connecting the tube (305) to the corolla parts and in which an annular slide (350) is mounted around the pipe (305) so as to form with it a slide connection, said slide (350) being connected to each of the corolla parts (331, 332), by a rod (351, 352) comprising a hinge at each of its ends, so that each rod forms a pivot connection with the slide (350) on the one hand and a pivot connection with each of the corolla parts (311, 312) on the other hand.
19. Procédé (1000) d’épandage en sol agricole d’un fertilisant biologiquement actif, caractérisé en ce qu’il comporte : 19. Process (1000) for spreading a biologically active fertilizer on agricultural soil, characterized in that it comprises:
- une étape (1005) de fourniture d’un réservoir étanche au moins partiellement rempli d’un fertilisant biologiquement actif, - a step (1005) of providing a sealed reservoir at least partially filled with a biologically active fertilizer,
- une étape (1010) d’insufflation d’un flux d’air assurant un bullage d’air dans le fertilisant permettant le maintien du fertilisant en condition aérobie avant sa distribution sur le sol agricole et la mise en surpression du ciel gazeux du réservoir et - a step (1010) of insufflation of an air flow ensuring a bubble of air in the fertilizer allowing the maintenance of the fertilizer in aerobic condition before its distribution on the agricultural soil and the overpressure of the gaseous sky of the tank And
- une étape (1020) d’éjection du fertilisant depuis le réservoir vers un sol agricole assurée au moins en partie par la surpression de l’air contenu dans le ciel gazeux du réservoir. Procédé (1000) d’épandage selon la revendication précédente, qui comporte une étape (1015) de formation d’un sillon ou d’une cavité dans le sol agricole à fertiliser et dans lequel, lors de l’étape d’éjection, le fertilisant est distribué dans ledit sillon ou dans ladite cavité. Procédé (1000) d’épandage selon la revendication précédente, qui comporte, après l’étape (1020) d’éjection du fertilisant depuis le réservoir, une étape (1025) de cicatrisation durant laquelle le sillon ou la cavité formé lors de l’étape (1015) de formation d’un sillon ou d’une cavité est au moins en partie rebouché. - a step (1020) of ejecting the fertilizer from the tank towards agricultural soil ensured at least in part by the overpressure of the air contained in the gaseous sky of the tank. Spreading method (1000) according to the preceding claim, which comprises a step (1015) of forming a furrow or a cavity in the agricultural soil to be fertilized and in which, during the ejection step, the fertilizer is distributed in said furrow or in said cavity. Method (1000) of spreading according to the preceding claim, which comprises, after the step (1020) of ejecting the fertilizer from the reservoir, a healing step (1025) during which the furrow or cavity formed during the step (1015) of forming a furrow or a cavity is at least partly filled.
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