Brevet FR2522473A2 — publié le 19830909

FR 2522473 A2 19830909 FR 8203444 A 19820302 Le procédé et le dispositif qui font l'objet de l'invention ont pour but de faire germer et de cultiver sur des plateaux en un temps très court les graines traditionnellement utilisées, soit pures, soit en mélange, comme nourriture de base ou en complémen- tation sous toutes proportions, dans l'alimentation du gros bétail, du petit bétail, des gallinacés, des palmipèdes et des gibiers d'élevage. Le brevet principal a pour objet un procédé de culture fourragère hors sol à partir de graines germées sur des plateaux superposés, et un dispositif pour la réalisation de ce procédé qui permet d'intégrer de façon semiautomatique dans un seul dispositif, les diverses opérations de la culture dite "hydroponique", c'est-a-dire l'étalement des graines sur les plateaux le trempage des graines directement sur les plateaux de culture l'irrigation programmée des graines et des racines; le maintien à température constante des graines et des racines par chauffage des plateaux, contrôlés par thermostat; éventuellement, l'injection de quantités dosées de solutions nutritives dans l'eau de trempage. De longs essais ont amené la demanderesse à découvrir que la période de culture hydroponique devait être de huit jours, pour les raisons suivantes: 1) Pendant les huit premiers jours de la vie d'une graine, mise en culture, celle-ci développe, tout d'abord après gonflement, un système racinaire Ces racines vont atteindre rapidement un développement très important dans le but de pourvoir la fu Lure plante en éléments nutritifs et en particulier en eau. Pour ce faire, les processus biologiques de la graine synthétisent en grandes quantités des phytohormones et des vitamines pour favoriser la croissance de la radicule et de la plantule issues de la graine. 2) Dès le troisième ou quatrième jour, une partie aérienne va se développer Au cinquième jour, débutent les mécanismes de la photosynthèse La plante utilise ainsi l'énergie lumineuse pour synthétiser de la matière organique, en premier lieu des glucides. 3) La période de huit jours permet d'autre part d'atteindre une rentabilité économique très intéressante par la courte durée du cycle complet de culture. 4) Pour conclure, le temps de culture de huit jours permet d'atteindre le développement racinaire le plus intéressant au point de vue phytohormones et vitamines; le développement des plantules le plus favorable au point de vue volume de matière verte fraîche, riches en vitamines de la photosynthèse une multiplication très importante des enzymes qui donneront au produit un effet catalytique des plus favorables à la digestion des animaux; un grain non épuisé et ayant gardé toute sa valeur nutritive un temps de culture économique. Le dispositif permettant de réaliser le procédé de l'invention comprend, reposant sur un bâti, huit plateaux pour un cycle de culture de huit jours, de façon que la mise en culture d'un plateau chaque jour permette, dès la fin des premiers huit jours de réaliser la récolte quotidienne d'un plateau parvenu à maturité. Le procédé et le dispositif selon l'invention se différencient des procédés et dispositifs antérieurement connus en ce que: a) l'appareil est totalement autonome et n'a pas besoin d'un local chauffé Il suffit qu'il soit placé dans un local; normalement éclairé à la lumière du jour b) les plateaux sont fixes et d'une seule pièce. Ils ne nécessitent aucune manutention en cours de culture et leur nettoyage après récolte est facile. c) la conception des plateaux chauffants et leur inclinaison permet à la fois leur maintien à la température désirée, le trempage et le ressuyage des graines; d) le trempage des graines se fait donc sur les plateaux même de culture; ce qui supprime la nécessité d'un prétrempage et la manutention de grain germé e) on peut omettre l'adjonction de produit fertilisant dans l'eau de trempage, de sorte qu'on obtient un produit totalement naturel, les graines s'étant développées sous l'action de l'eau, de la chaleur et de la lumière solaire f) lors de la récolte du produit, les bandes de graines cultivées que l'on tire en les glissant hors de l'appareil ont une action de nettoyage des plateaux. Selon la présente addition, les caractéristiques du procédé et du dispositif selon l'invention ont été améliorées de la façon suivante Les plateaux chauffants sont à double fond, et comportent un contre-bac percé de trous, reposant sur un fond incliné en pente douce Cette caractéristique nouvelle des plateaux permet, d'une part, de laisser les plateaux absolument fixes pendant toute la période de culture, le ressuyage des graines s'effectuant par simple vidange, sans avoir besoin d'incliner les plateaux; d'autre part, l'irrigation des graines et racines est faite uniquement par montée de l'eau dans l'espace ménagé dans le double fond des plateaux, l'arrosage par brumisation des graines étant supprimé. Selon une autre caractéristique nouvelle du procédé faisant l'objet de l'addition, l'eau de trempage et d'irrigation est amenée automatiquement au plateau au moment voulu et en quantité contr 8 lée. Le contrôle parfait de la quantité d'eau, grâce à l'irrigation par la base des plateaux et au système de vidange permet aisément, soit de la recycler, soit de la donner à boire aux animaux. DESCRIPTION DE L'APPAREIL L'appareil selon l'invention comprend tout d'abord huit plateaux de culture, disposés en deux modules de quatre plateaux superposés Chaque module possède son bâti de support Ces plateaux sont desservis en eau, chauffés et comprennent un dispositif d'évacuation d'eau, le tout contr 6 lé par une armoire électrique contenant tous les moyens de programmation d'asservissement des fonctions. Les figures 1 à 5 ci-après illustrent l'appareil selon l'invention. La figure 1 représente un module avec le bâti sur lequel reposent les quatre plateaux. La figure 2 représente une coupe longitudinale II-II et la figure 3 une coupe transversale III-III d'un plateau. La figure 4 est une élévation d'un module montrant l'alimentation en eau et en électricité au niveau des plateaux. La figure 5 représente -la vue de dessus d'un plateau. La figure 6 représente en détail le dispositif de vidange. 1) Les plateaux de culture Les plateaux d'une seule pièce sont moulés en matériaux thermoplastiques, de préférence de couleur blanche à surface lisse faisant du nettoyage une opération des plus aisée. Les formes transversales et longitudinales ont été étudiées afin de répondre aux impératifs de rigidité et de commodité de manutention du produit de la culture. Pour ce faire, les plateaux sont divisés en quatre travées 1 moulées (ayant par exemple 23,5 cm de largeur et 3 m de long) visibles en coupe sur la figure 3. Chaque travée 1 reçoit un contre-bac 2 restant dans la travée lors de la récolte, et dans lequel sera conduite la culture Le contre-bac est percé de trous 3 placés en quinconce (environ tous les 15 cm par exemple) sur toute sa longueur Ce contre-bac repose sur des nervures 4 ménageant un espace ou plénum dans le double fond du plateau; ce plénum permet la circulation de l'eau de trempage et d'irrigation. Le fond des travées accuse une pente longitudinale de l'arrière vers l'avant des plateaux alors que les contre-bacs sont disposés horizontalement du fait de la forme même des nervures qui ménagent le plénum. Ces contre-bacs sont bloqués à l'avant par des plaques frontales 5 qui en même temps empêchent la graine et les racines de déborder. Le chauffage des bats est obtenu grâce à un film chauffant incorporé dans le fond du plateau, selon le brevet principal. Grâce à un thermostat, la température individuelle de chaque plateau est maintenue automatiquement au niveau désiré. Ces plateaux auto-chauffants font de l'appareil selon l'invention une unité de production totalement autonome ne nécessitant aucun dispositif de chauffage additionnel du local. Ce local ne doit être que moyennement isolé. Le film chauffant 6 est disposé entre au dessus, un écran antistatique à base de peinture métallique, ou une feuille métallique; au-dessous, une couche isolante 7 contre les déperditions thermiques, protégés à la partie inférieure par une feuille de matériau plastique soudée au talon spécialement moulé de la partie supérieure du bac. 2) Les bgtis de support Chaque plateau, de chacun des modules, est porté par un cadre rectangulaire 8 figure 4 construit à partir de profilés rigides, assemblés par des goussets de renfort. Ces cadres sont solidaires du bâti de support 9 proprement dit par l'intermédiaire de boulons largement dimensionnés. Il est à noter qu'aucune mécanique n'existe sur ces bâtis Ceci permet d'obtenir une grande rigidité ainsi qu'un montage et un démontage ne nécessitant ni connaissances particulières, ni outillage spécial. L'absence de mécanique réduit l'entretien au seul nettoyage courant. Le traitement antirouille des profilés ainsi que l'absence de projection d'eau confèrent à ces bâtis une très longue durée d'utilisation. 3) Système d'irrigation et de trem 2 age Le procédé selon l'invention fait appel à un trempage des graines par immersion et à une irrigation par les racines, contr 8 lées automatiquement après programmation de (des) l'heure(s) et du (des) temps d'admission et de coupure d'arrivée de l'eau. L'eau d'irrigation est tout d'abord amenée par un faisceau très simple de canalisations disposant en amont d'électrovannes asservies Plus précisément, cette eau est amenée à pression normale par une rampecentrale 10 figure 4 placée à l'arrivée du bâti, débouchant dans une gouttière centrale ( 12) figure 5, laquelle se déverse dans la gouttière avant 13 du plateau, pour ensuite remonter sous les contre-bacs et petita-petit irriguer les graines et les racines par immersion complète. L'eau sans adjonction d'aucun élément fertilisant, se déverse dans les plénums pour irriguer, par immersion, la culture. Ce type d'irrigation en pression atmosphérique au niveau des plateaux, permet de supprimer tout risque de projection d'eau dans le local Le contrôle parfait de la quantité d'eau permet aisément, soit de la recycler, soit de la donner à boire aux animaux. 4) S stèaee de vidange Afin de contrôler parfaitement les quantités d'eau fournies à la culture ainsi que le temps d'irrigation, l'appareil possède un système de vidange asservi 14 relié à chacun des plateaux. dès le début de l'irrigation, la vidange se trouve interrompue par électrovanne ou bien par un système électromécanique usuel ne demandant qu'un entretien simplifié à l'extrême le temps de trempage peut être alors ajusté à la variété des graines mises en culture, et la vidange est effectuée automatiquement après le réglage de l'asservissement électronique la durée du trempage du premier jour de culture, est contrôlée manuellement ou bien asservie; elle est fixée en général entre 8 et 24 heures Pour les autres jours, la durée d'irrigation est d'environ un quart d'heure. ) Armoire de contrôle Cette armoire Il figure 4 contient les circuits permettant de traiter les informations en provenance des plateaux de culture et de commander les différentes variables pour la bonne conduite de la culture: a) Les températures des cultures, à chacun de leurs stades d'avancement, sont enregistrées par huit sondes placées au niveau même de ces cultures (une sonde par plateau); b) huit thermostats, programmés en fonction des variétés des graines, enregistrent les informations en provenance des sondes et commandent le chauffage des plateaux; c) une horloge électrique ou électronique, réglable, permet le choix de toutes les variables de temps d'irrigation et de trempage d) chacun des étages, d'alimentation, tant en entrée qu'en sortie, de traitement d'informations et de commandes sont protégés par des systèmes de sécurité choisis en fonction de leur fiabilité et de leur concordance avec les règlements en vigueur dans ce domaine. Remarque: La conception de ces plateaux chauffants en double fond (contre-bac percé de trous reposant horizontalement sur un fond, en forme de pente douce, grâce à des nervures) permet la conjonction des trois opérations principales, à savoir maintien des plateaux à une température désirée; trempage des graines; ressuyage des graines. PRINCIPE ET CONDUITE DE LA CULTURE Ier Eour Au matin, après la mise hors cycle normal (manuellement ou automatiquement) du plateau ayant été récolté et nettoyé, la mise en place du grain manuellement ou à l'aide d'une trémie distributrice, se fait sur le plateau même qui supportera la culture pendant toute la durée du cycle de huit jours. A la fin du temps de trempage choisi, la vidange de l'eau est effectuée manuellement ou automatiquement et le plateau entre alors dans le cycle de culture sans aucune autre intervention jusqu'à la récolte du produit. La conjonction des systèmes de contrôle de la température des plateaux, de l'irrigation et du ressuyage va permettre d'atteindre des résultats optima tout au long du cycle de culture, c'est ainsi que pour les jours suivants: Le gonflement du grain s'effectue dans les meilleures conditions d'irrigation et de température. 3 eiour On peut déjà voir, sur beaucoup de grains le matin et sur la presque totalité le soir, pointer le bout des futures radicules. 4 e_ olur Le développement des racines commence pour aller en s'accélérant L'augmentation du volume de la culture est déjà important. Se iour Les plantules, qui pointaient déjà la veille au soir, commencent leur développement, et prennent au cours de la journée la coloration vert tendre qui annonce le début de la photosynthèse. 6 e_ 1 our Le tapis blanc des racines est en pleine expansion et la masse du grain arrive à dépasser le bord des plateaux. Au cours de la journée les plantules s'épanouissent en feuilles définitives. 7 eiour Les racines forment une masse uniforme et déjà très compacte. Les feuilles accentuent leur développement pour couvrir, en fin de journée, le plateau d'un épais tapis vert. La photosynthèse est en pleine action. * 8 e jour Il est à remarquer que cette journée est une des phases les plus spectaculaires En effet, entre le matin du 8 e jour et le matin du 9 e jour, on assiste au doublement de la masse verte de la culture. Les racines forment déjà une masse indissociable manuel- lement. Au matin, la culture est conduite à son terme Le produit est prêt à être consommé par les animaux. Après avoir retiré les plaques frontales obstruant les quatre travées, il suffit de tirer les bandes de produit pour les faire glisser hors du plateau afin de les découper ou de les rouler pour leur transport. Cette commodité d'extraction se double d'un effet auto- nettoyant des fonds des travées Un fois le produit enlevé, les bacs sont propres et prêts à recevoir le grain du cycle suivant de ce plateau. Dans le procédé tel que décrit, chaque plateau produit environ, à partir de 20 à 25 kg de graines, en huit jours de culture, 120 à 140 kg d'aliment. Le même dispositif peut être réalisé dans des dimensions réduites afin de permettre son utilisation par le petit éleveur D'autre part, pour les pays secs et chauds, on peut réaliser des dispositifs présentant les mêmes caractéristiques que précédemment, mais en supprimant le système de chauffage. REVENDICATIONS 1 Procédé de culture fourragère hors-sol selon la revendication I du brevet principal, caractérisé en ce que le trempage des graines et l'irrigation des racines sont assurés sur les plateaux de culture uniquement par montée de l'eau dans l'espace ménagé dans le double fond des plateaux, et en ce que le ressuyage des graines s'effectue par simple vidange, l'admission et la coupure de l'eau et l'ouverture de la vidange étant commandés automatiquement de façon à régler la quantité d'eau d'irrigation et la durée d'immersion des graines chaque jour sur chaque plateau. 2 Dispositif pour la réalisation du procédé selon la revendication 1, comprenant huit plateaux de culture disposés en deux modules de quatre plateaux superposés fixés sur un bâti de support, chaque plateau étant alimenté en eau et chauffé par un film chauffant incorporé dans sa paroi, caractérisé en ce que chaque plateau comporte a) un double fond constitué par des contre-bacs ( 2) percés de trous ( 3) reposant sur un fond incliné en pente douce et portant des nervures ( 4) ménageant ainsi un espace ou plénum dans lequel l'eau circule et remonte dans les contre- bacs pour irriguer les graines et les racines par immersion b) un système d'évacuation d'eau ( 5) à l'aval du fond incliné. 3 Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'ouverture et la fermeture de l'arrivée d'eau dans le double fond de chaque plateau, et l'ouverture et la fermeture du système de vidange sont commandées manuellement ou automatiquement de façon à régler chaque jour la quantité d'eau admise, le temps et la durée de trempage et d'irrigation. 4 Dispositif selon l'une des revendications I et 2, caractérisé en ce que la température de chaque plateau est maintenue automatiquement au niveau désiré par le film chauffant grâce à un thermostat.