NOUVEAUX DEVELOPPEMENTS TECHNOLOGIQUES POUR L'OPTIMISATION DE L'USAGE DES INTRANTS AGRICOLES 20 novembre 2007 Emmanuel PIRON Denis MICLET Cemagref Equipe GEPAND 8 èmes Journées de la fertilisation raisonnée et de l'analyse de terre GEMAS-COMIFER "Fertilisation raisonnée et analyse de terre : quoi de neuf en 2007" Blois 20-21 novembre 2007
Introduction - Distributeurs centrifuges : les plus utilisés s (simples, faibles coûts, ) - précision nécessaire n de plus en plus importante, dispositifs de réglages r de plus en plus complexes,, de plus en plus de types d engrais, d - largeurs de travail de plus en plus importantes (machines / produits), - contexte actuel : écotechnologies, respect de l environnement. l Les bancs de mesure sont nécessaires, n mais doivent évoluer intelligemment : - ne pas «subir» éternellement les accroissements de performances, - fournir des résultats r plus adaptés s aux besoins actuels Les distributeurs eux aussi doivent évoluer : la machine doit s adapter s au paysage, et non pas l inverse. l ROMPRE, pour continuer à progresser!
Evaluation des performances d épandage 25 ans sans évolutions! Résultats obtenus : Driving Direction Spreader Spread pattern Représentatif des quantités collectées par un bac 120 Transverse Bench Lateral Distribution (Percentage) 100 80 60 40 20 Insuffisant pour le concepteur! 0-40 -30-20 -10 0 10 20 30 40 Working width (meters) Basic spread pattern (first run) Basic spread pattern (third run) Basic spread pattern (second run) Final distribution in field
Evaluation des performances d épandage dans une impasse avec le banc transversal! Installation Cemagref (bâtiment actuel) :
Evaluation des performances d épandage dans une impasse avec le banc transversal! La plus grande installation Européenne :
Evaluation des performances d épandage une innovation de rupture pour avancer
A réalité d épandage complexe Banc réceptacle : permet la cartographie d épandage Disposé radialement au distributeur, Porteur : permet la rotation du distributeur sur lui-même Technologie de mesure innovante : un scanner géant Disque testé : droit 8 Mesure secteur angulaire par secteur angulaire
CEMIB : Cemagref Mineral Bench Film
Exemple d application nouvelle : Developpement virtuel des distributeurs Distance de projection (m) 18 16 14 12 10 8 6 4 Obtention des lois expérimentales R moy Théta moy [ ] Linéaire (Théta moy [ ]) Linéaire (R moy) R-moy = 0.0412 x Long pale + 0.09 R 2 = 0.9994 (G 110 - W 810 - A m m onitrate ) Rm = f (Longueur pale) θ = f (Longueur pale) Théta_moy = 0.315 x Long pale - 102.38 2 R 2 = 0.9899 0 0 50 100 150 200 250 300 350 400 20 10 0-10 -20-30 -40 Angle de projection ( ) 1 - Extraction des caractéristiques expérimentales d épandage (θ, σθ, R, σ R ), 2 Modélisation de l épandage, 3 Simulateur d épandage, 4 Prototypage virtuel : optimisation 5 Prototypage réel, validation au banc CEMIB, 6 Elaboration des tableaux de réglage. Longueur pale (mm)
Exemple d application nouvelle : Recherche des meilleurs réglages
Exemple d application nouvelle : Recherche des meilleurs réglages
Exemple d application nouvelle : Nom-fichier Recherche des meilleurs réglages AA BB CC
Exemple d application nouvelle : Epandabilité des engrais : vers une typologie Réglages identiques, 2 engrais différents : Ammonitrate, KCl - Ammonitrate : θ 1 = 3 ( σθ 1 = 22 ), R 1 = 13,5 m (σ R1 = 1,9 m) - KCl : θ 2 = 28,5 ( σθ 2 = 22 ), R 2 = 11,2 m (σ R2 = 1,6 m) Position longitudinale (m) Distribution spatiale de l engrais au sol 1 disque 2 engrais différents θ 1θ2 R 2 Portée moyenne (m) R12 1 Position transversale (m) Portée de projection = f (Régime du disque) KCl les pales, Ammonitrate Densité (g.m -2 ) Angle sortie = f (?,?,? ) 22 20 18 16 14 10 8 0,12 1,6 0,8 0,4 0 Par mesure dans les mêmes conditions : Quantités (gr) Aptitude balistique = f (?,?,? ) - caractérisation de l accélération dans - caractérisation des aptitudes balistiques Répartition transversale 45 30 15 0-10 -5 0 5 10 15 KCl Ammonitrate 650 700 750 800 850 900 950 1000 Position transversale (m) 1050 1100 Régime disque (tr/min) Ammonitrate 3 KCl 2 Anti-limace 5 Anti-limace 4 Ammonitrate 1 NPK 4 KCl 1 NPK 3 NPK 1 NPK 2 Ammonitrate 2 Anti-limace 1 Anti-limace 2 Anti-limace 3
Distributeurs : auto-adaptation au contexte parcellaire Défauts d épandage lorsque Lw = constante : Longitude V Latitude
Distributeurs : auto-adaptation au contexte parcellaire «Longitude» (m) Défauts d épandage lorsque Lw = constante : Cartographie des dosages obtenus dans une parcelle si Lw = constante Sous-dosage - Parcelle de 20 ha - Grille : 1m² - Dose moyenne obtenue : bonne - Mais les sur et sous-dosages peuvent être très importants : [-80 to +100%] * en début et fins de trajectoires PC, * lors des intervalles irréguliers, Il y a donc mieux à faire pour l instant que de chercher à minimiser absolument les C;V; au banc. D autant plus important que les performances d épandage sont importantes!!! Sur-dosage «Latitude» (m)
Distributeurs : auto-adaptation au contexte parcellaire Trajet épandeur (subie) Rétroaction sur les paramètres d obtention de la nappe Carte des défauts d épandage Nappe d épandage Comparaison LIEN Carte de l épandage réel Carte de consigne
Distributeurs : auto-adaptation au contexte parcellaire Résultats obtenus : parcelle de 20 ha Sans optimisation Avec optimisation Sous-dosages minimisés Ecart à la dose (%) Sur-dosages supprimées Film
CONCLUSION - 25 années d innovations incrémentales et une impasse : - impossibilité à évaluer les performances, - impossibilité à concevoir facilement les machines, - inadaptation des distributeurs au contexte parcellaire - Une innovation de rupture pour ouvrir de nouvelles pistes et s adapter au contexte : - environnemental : parcellaire, facilité de réglage (utilisateur) et facilité à obtenir les réglages (constructeurs) - social : confort utilisation, recours à l entreprise, traçabilité des pratiques, - Caractérisation de l épandabilité des produits : Possibilité de construire une «passerelle» produits / distributeurs
MERCI DE VOTRE ATTENTION