Systèmes de goutte à goutte sur cultures hydroponiques : guide de choix et conseils pour l’installation, la mise en œuvre et la maintenance

Le système d’irrigation

Il devient essentiel pour le bon développement de la culture car il doit alimenter en continue et précisément la plante en eau et en substances nutritives. De sa qualité va dépendre le rendement final du procédé. Mais comme chaque système cultural est spécifique et personnalisé, le système d’irrigation doit souvent être réalisé sur mesure et adapté à chaque utilisation particulière.

Une fabrication industrielle de qualité : NETAFIM a été l’une des entreprises dans le monde qui s’est le plus rapidement intéressée à ce mode de culture technique. Dès les années 90, pour répondre à la demande des producteurs, NETAFIM a développé des outils de production automatisés pour réaliser les assemblages de systèmes goutte à goutte personnalisés. La performance des assemblages hors-sol repose sur la haute qualité des éléments les constituant et sur la haute précision des opérations d’assemblage.

Ainsi un contrôle qualité initial doit permettre de qualifier la matière première utilisée et sélectionnée pour répondre aux meilleurs standards mondiaux (résines). Des prélèvements aléatoires doivent être réalisés sur chaque lot de fabrication et font l’objet d’analyses approfondies pour vérifier leur conformité au cahier des charges initial. Un contrôle qualité produit final doit être systématiquement réalisé. Un client exigeant doit pouvoir vérifier cela.

Une totale traçabilité : L’outil de production est hautement automatisé, il permet de garantir homogénéité et rapidité de fabrication. La gestion et la planification de la production, les délais et les risques sont ainsi maitrisés. Chaque lot est identifié et contrôlé. Les expéditions sont planifiées et suivies dans la plus grande rigueur. Parce que chaque client est unique et que chaque projet est différent. Et parce que les producteurs doivent avoir l’assurance d’acquérir un outil de travail efficace, fiable ainsi que le meilleur service.

Mais quel système choisir ?

Des goutteurs performants et résistants au colmatage : en serre plastique (fraises, …) ou à l’extérieur (pépinières), des goutteurs performants de grande qualité ont dû être élaborés. Aujourd’hui pour répondre aux besoins (irrigation intensive, fractionnée, fertilisation…) ils doivent être au minimum à comportement turbulent, c’est-à-dire équipés d’un labyrinthe turbulent efficace pouvant réduire le risque de colmatage tout en réduisant la variation du débit lorsque la pression varie avec la longueur de ligne. Et également avec très peu de zone dites ‘’laminaires’’, c’est-à-dire de longs canaux rectilignes ou des dépôts peuvent se former.

L’autorégulation et l’anti-vidange si nécessaire : en serre verre, pour des productions à forte valeur ajoutée (Tomate, Concombre, certaines Cultures Florales ou pour certaines Pépinières) le challenge consiste à garantir pour tous les émetteurs d’eau fournissant la dose d’irrigation un débit identique: l’idée est d’avoir une croissance la plus homogène et la plus contrôlée possible sur l’ensemble de la surface. Car évidemment si les débuts de lignes sont mieux irrigués que les fins, les plantes viendront inévitablement à être plus vite à maturité, ce qui peut conduire le producteur à devoir varier sa récolte et étaler sa période de commercialisation. Les producteurs ont également eu la possibilité d’augmenter la taille les lignes d’irrigation et de construire des surfaces de serre plus importantes, faisant au passage des économies d’échelles conséquentes.

Devant la faible capacité tampon des substrats il a également été nécessaire pour les producteurs de multiplier les irrigations journalières. Ce faisant, entre deux irrigations, la vidange des canalisations aux points bas (il y en a toujours malgré les apparences) a posé des problèmes d’hétérogénéité d’irrigation. Difficultés très vite résolues par des fabricants comme NETAFIM avec la mise au point du système Anti-vidange : la sortie du goutteur s’ouvre uniquement pendant l’irrigation et se referme entre deux irrigations, évitant ce phénomène parasite.

Le tube porteur, garantie de longévité : ces systèmes ont une durée de vie conséquente dans les exploitations agricoles : de 4 à 12 ans. Pour garantir cette longévité et obtenir un bon retour sur investissement, il est nécessaire d’avoir recours à un tube porteur en polyéthylène de grande qualité susceptible de supporter le traumatisme accompagnant la pose d’un goutteur rapporté ainsi que son transport et son installation sur le terrain. Les normes existantes sont peu claires sur ce sujet : seule l’expérience et la réputation du fabricant permettent de guider les utilisateurs.

Le faire soit même ou le faire faire ? De nombreux producteurs ont été tentés de sélectionner aux même un tube polyéthylène porteur et de monter à la main des goutteurs rapportés pour constituer leur propre système d’irrigation sur mesure. Les résultats sont pour le moins inégaux et très souvent l’économie réalisée se trouve anéantie par une durée de vie limitée (fuites/ruptures par vieillissement UV, …). A réserver à de petites quantités ou des écartements entre goutteurs hétérogènes. Sans compter le temps que demande une telle opération.

Comment l’installer de façon professionnelle ?

Et comment réaliser une maintenance préventive efficace ?

Les contrôles à effectuer

Vérification de la pression pendant l’irrigation : Mettre en eau le secteur concerné. Agir sur l'électrovanne ou régler le régulateur de pression de façon à obtenir le plus précisément possible la pression conseillée pour le goutteur concerné (voir les données indiquées par le fabricant). Une fois que cette manipulation a été réalisée, retirer le manomètre de cette prise de début de ligne et le placer sur la prise de fin de ligne. La pression résiduelle de fin de ligne doit être supérieure ou égale à la pression minimum indiquée dans le tableau pour le goutteur concerné. Si c'est le cas, le système est prêt à fonctionner en l'état. Si ce n'est pas le cas, agir sur le réglage de pression (vanne de tête) pour obtenir cette valeur minimum, mais vérifier ensuite que la pression de début de ligne n'excède pas la pression maximum indiquée dans le tableau fabricant. Si tel est le cas, la ligne est mal dimensionnée (longueur supérieure aux valeurs maximums acceptables). Il faut alors contacter le fournisseur pour obtenir des précisions.

Vérification de l’étanchéité des vannes de sectorisation hors irrigation : vérifier sur l’ordinateur de serre que les vannes du secteur concerné sont bien maintenues fermées. Ouvrir la connectique de sortie de vanne et vérifier qu’aucun filet d’eau n’apparaît dans le temps (observation durant au moins 2 minutes). Rebrancher ensuite les vannes.

Vérifier le positionnement en hauteur de la vanne qui alimente le peigne d’irrigation : cette vanne doit être normalement positionnée dessus du au sol, pour générer idéalement une colonne d’eau qui favorisera la fermeture de la membrane (ex : 1.5mètre).

Vérification de l’étanchéité des purges de ligne immédiatement après phase irrigation : Lancer une irrigation sur le secteur concerné. A la fin de cette irrigation observer l’étanchéité des purges. S’il y a une vanne connectée à un collecteur de purge, démonter au préalable la sortie de la vanne du collecteur de purge avant le lancement de l’irrigation et vérifier l’absence de fuite (même très limitée) entre deux irrigations.

Vérification des débits des goutteurs : placer un récipient sous un goutteur de début de ligne et un autre en fin de ligne. Après une durée commune d’irrigation d’au moins plusieurs minutes, comparer les résultats. Mesurer le volume total récupéré et la durée d’irrigation, avec ces deux données calculer le débit horaire et le comparer avec la valeur originale fabricant. Un débit qui chute peut-être le signe d’un début de colmatage.

Vérification des goutteurs : ouvrir les goutteurs et inspecter les chicanes à la recherche de dépôts accumulés. Leur présence peut trahir un déficit de filtration ou de purges régulières.

Purges régulières du système : ouvrir les fins de lignes avec une fréquence initiale minimale d’un mois. Vérifier l’absence de gros dépôts accumulés sur les fins de ligne. Attention à ne pas ouvrir trop de fins de lignes en même temps, la chute de la pression du système empêcherait l’entrainement des particules accumulées. Si les fins de lignes sont propres augmenter graduellement la période de temps entre chaque purge.

Conclusion

Pas si simple d’installer un système d’irrigation en cultures hydroponiques ! Si par le passé les fabrications et installations par les producteurs étaient monnaie courante, c’est de moins en moins le cas aujourd’hui. Le niveau d’exigence en termes de qualité aussi bien qu’en termes de délai a rendu cette activité extrêmement professionnelle. Grâce à cette industrialisation de la fabrication de ces systèmes d’irrigation sur mesure, le nombre d’aléas a considérablement diminué, les variétés et possibilités de montage se sont développées, permettant aux goutteurs montés de s’exprimer totalement en délivrant toute leur performance. Ce qui n’empêche pas la mise en œuvre de mesures élémentaires de précautions lors de leur installation comme de leur mise en œuvre ou de leur maintenance, pour que la performance dure longtemps et que le montage industriel soit au final parfaitement amorti !