Les différentes opérations culturales en production sous serre : Les attentes en termes d automatisation

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1 Les différentes opérations culturales en production sous serre : Les attentes en termes d automatisation E. Brajeul, B. Hennion Ctifl 1

2 Serres verre chauffées en France (tomate et concombre) : 1100 ha Production 10 mois/12, en culture sur substrat 2 paramètres importants : - la transmission lumineuse - la déperdition thermique Contrôle informatisé de la gestion du climat et de l irrigation fertilisante

3 Distribution de la chaleur en serre grâce à des réseaux haute et basse température Ctifl Serres verre chauffées en France (tomate et concombre) : 1100 ha Chauffage gaz majoritaire Utilisation de ballons de stockage d eau chaude

4 Des systèmes de production de chaleur alternatifs Cogénération : chaleur + électricité Chaudière bois

5 Des systèmes de ventilation alternatifs Ventilation et admission forcée d air extérieur

6 Une recherche d autonomie ou de moindre dépendance énergétique La serre capteur d énergie Récupération et stockage de chaleur durant l été Réutilisation de cette chaleur durant l hiver

7 Alimentation en eau et en éléments minéraux grâce à l irrigation fertilisante Gestion sanitaire grâce à des auxiliaires biologiques Meilleure efficience de l eau et des minéraux que pour les cultures de plein champ Moindre utilisation des produits phytosanitaires

8 Automatisation réalisée au stade agréage et conditionnement 8

9 Automatisation réalisée au stade agréage et conditionnement

10 Automatisation réalisée pour les traitements phytosanitaires en culture

11 Besoins d automatisation en culture Chariots adaptés pour la taille / palissage / descente / effeuillage et récolte des cultures, mais problèmes de main d œuvre (disponibilité, qualité) Besoin d automatisation des tâches de taille / palissage / descente / effeuillage et récolte des cultures Opportunité d automatiser le suivi des cultures (croissance de plantes ou de fruits, surveillance sanitaire, )

12 Machines d assistance aux maraichers déjà disponibles sur le marché Nacelle hydraulique pour la taille, la descente et le palissage Chariot bas pour l effeuillage Chariot de récolte spécifique pour les différents segments de tomate et de concombre, qui peuvent s assembler pour former un convoi (filoguidé ou non) pour l acheminement des chariots vers l atelier de conditionnement

13 Chariot de récolte Chariots filoguidés Chariot d effeuillage Petit train de récolte 13

14 L effeuillage et taille - Réalisé à pied au moyen de chariot bas ou à l aide d une nacelle hydraulique pour l élévation des maraichers - Outils utilisés : sécateurs, couteaux ou lames de rasoirs pour la taille - Sélection des feuilles et des axillaires devant être supprimés - Les feuilles tombant au sol peuvent être ramassées ultérieurement, ou posées dans un réceptacle sur le chariot

15 Le palissage - Positionnement à l aide de la nacelle hydraulique au niveau de la tête de la plante - Soulèvement du porte manteau, débobinage puis ajustement de la hauteur de tête par rapport aux autres plants de la serre - Repose du porte manteau puis pose d un clip fixant liant le fil de palissage et la tige - Positionnement d un support de hampe pour la tomate à la jonction entre la tige et le bouquet - Opérations en simultanée par plusieurs maraichers répartis dans la serre Pied de tomate palissée Porte manteau Clips Support de hampe

16 La récolte - Sélection des fruits ou grappes de fruits devant être cueillis en fonction de la couleur pour les tomates et du calibre pour les concombres - Section au niveau du pédoncule, puis positionnement des grappes de tomate en colis de 10 kg agencés harmonieusement, ou bien en vrac pour la tomate et le concombre récolté au fruit (à l unité) - Colis pour les grappes, ou conteneur pour concombre ou tomate vrac, présents sur des chariots pouvant être filoguidés vers l atelier de conditionnement

17 Le suivi des paramètres de croissance - Mesure une fois par semaine de différents paramètres de croissance de la plante tels que l allongement de la tige, le diamètre de tige en tête, le nombre de fleurs par bouquet, le grossissement des fruits,... - Différents indicateurs qui vont permettre d ajuster au mieux la conduite de sa serre, aussi bien du point de vue de l irrigation fertilisante que de la gestion du climat

18 Détection précoce des maladies et ravageurs - A chaque étape des processus de taille, palissage et récolte - Observation et balisage des plants contaminés par une maladie ou un ravageur - Afin de les traiter au plus tôt ou de les remplacer avant la contamination partielle ou complète de la serre Aleurode Mildiou Oïdium

19 Machines d assistance à inventer - Pas de machine sur le marché remplissant ces différentes fonctions. - Conception, fabrication et mise au point d une machine : Nouvelle et unique au monde Principes de fonctionnement spécifiques à développer Déplacement sur rails tubulaires au sol entre les rangs Hauteur importante de plants de tomate et de concombre Forte variabilité des diamètres et poids des fruits

20 Machines d assistance à inventer Rang de tomate avec rail pour chariot élévateur Rang de concombre Nécessité de résister à l humidité, à la poussière (= terre) et aux températures (40 C) Nécessité de résister aux diverses conditions climatiques Nécessité de pouvoir être nettoyé et désinfecté Taux d erreur faible (tiges abîmées, fruits marqués, ) Niveau de performance des dispositifs élevé (44000 plants de tomate / ha ; plants de concombre / ha à palisser ; récolte fréquente de 2 à 7 fois par semaine) Paramétrage nécessaire (effeuillage sélectif, régulation des fruits sélective en tomate et concombre, ) Nécessité de minimiser les contacts entre les machines et les plantes, ainsi que les déplacements devant celles-ci afin de réduire le stress généré

21 Conclusion - Des coûts de main-d œuvre importants (en moyenne heures / ha), - Des possibilités pour les entreprises développant des machines spéciales de répondre aux besoins d automatisation des opérations culturales (étude réalisée avec Astinov, projet européen «Clever robots for crops») - Une rentabilité directement fonction du niveau de performance de l automatisation - Un intérêt technico-économique moins évident que prévu

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