Ctifl

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E. Brajeul, B. Hennion

Ctifl

Les différentes

opérations culturales

en production sous serre :

Les attentes en termes

d’automatisation

Ctifl 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

Ctifl Serres verre chauffées en France

(tomate et concombre) : 1100 ha

Chauffage gaz majoritaire Utilisation de ballons de

stockage d’eau chaude

Distribution de la chaleur en serre grâce à des réseaux haute et

basse température

Ctifl Des systèmes de production de chaleur

alternatifs

Cogénération : chaleur + électricité

Chaudière bois

Ctifl Des systèmes de ventilation alternatifs

Ventilation et admission

forcée d’air extérieur

Ctifl 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

Ctifl

Meilleure efficience de l’eau et

des minéraux que pour les

cultures de plein champ

Moindre utilisation des

produits phytosanitaires

Alimentation en eau et en

éléments minéraux grâce à

l’irrigation fertilisante

Gestion sanitaire grâce à

des auxiliaires biologiques

Ctifl

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Automatisation réalisée au stade

agréage et conditionnement

Ctifl Automatisation réalisée au stade

agréage et conditionnement

Ctifl Automatisation réalisée pour les

traitements phytosanitaires en culture

Ctifl Besoins d’automatisation en culture

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, …)

Chariots adaptés pour la taille

/ palissage / descente /

effeuillage et récolte des

cultures, mais problèmes de

main d’œuvre (disponibilité,

qualité)

Ctifl

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

Ctifl

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Chariot de récolte Chariots filoguidés

Chariot d’effeuillage Petit train de récolte

Ctifl

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

Ctifl

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

Porte manteau Clips Support de hampe

Pied de tomate palissée

Ctifl

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

Ctifl

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

Ctifl

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

Ctifl

- 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

Machines d’assistance à inventer

Ctifl

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 ; 24000

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

Rang de tomate avec rail

pour chariot élévateur Rang de concombre

Machines d’assistance à inventer

Ctifl

Conclusion

- Des coûts de main-d’œuvre importants (en moyenne 10

000 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…