Brevet FR2580895A1 — publié le 19861031

La présente invention est du domaine de l'agriculture. Elle vise plus précisément un procédé pour régler la profondeur à laquelle des semences doivent être placées dans lJ.e sol, par l'intermédiaire d'un semoir. L'invention se rapporte également à un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé, ainsi qu'aux produits permettant de réaliser ce réglage des semis en profondeur. On sait que la profondeur à laquelle les semences sont placées dans Je so] l est déterminante pour le développement, le rendement et la conduite de la plupart des cultures mises en place par semences qui, dans leur sens général., comprennent à la fois les graines, J.es tubercules, 1es bulbes, Ies boutures et autres. Aussi, il importe pour l'agriculteur de maîtriser cette profondeur et de connaître, après semis, la profondeur réalisée pour orienter ses actions techniques ultérieures et pouvoir tirer des conclusions sur l'effet de la profondeur dans ses conditions propres de culture. Il. existe également un problème similaire important en ce qui concerne lJ.e nombre de semences mises en place au cours du semis, c'est-à-dire la "densité" de semis. Dans les semoirs utilisés et décrits jusqu'à présent dans l'état de la technique antérieure, la profondeur de semis peut être modifiée en jouant sur la position relative des différents éléments constitutifs du semoir, par exemple ceux qui ouvrent dans l.e sol la raie, trace dans laquelle viennent tomber les semences. Toutefois, ces semoirs décrits dans la littérature technique, ne permettent pas de placer de façon suffisamment précise,]es semences aux alentours d'une profondeur donnée ni de connaître, de façon suffisante, après semis, la profondeur à laquelle lesdites semences ont été placées. Ceci tient au fait que la profondeur à laqueJle sont p].acées les semences résulte de multiples interactions difficiles à prévoir entre les éléments constitutifs du semoir, l'état du so] et les caractéristiques des semences elles-mêmes, tous ces éléments étant en mouvement les uns par rapport aux autres. Le réglage des pièces de profondeur s'effectue alors à.'arrêt, après une succession d'essais et d'observations de l.a profondeur réalisée. Cependant, étant donné que ces observations, faites en fouillant le sol, sont malaisées, approximatives et limitées, ce réglage initial est souvent inadapté à l'ensembl.e de la parcelle, comme c'est le cas lorsque les interactions précédentes varient d'un moment à l'autre au cours du semis, par exemple dans un champ constitué de zones différentes du fait de l'état du sol que les passages de semoir traversent. Le nombre de semences mises en place par l.es semoirs dépend aussi d'interactions complexes qu'il n'est pas toujours facile de prévoir pour régler convenablement les pièces concernées. - Le contrôle de la densité de semences mises en place est également difficile. Un des objets de l'invention est d'obvier dans une très large mesure ces difficultés de réglage, en permettant de contrôler de façon permanente la profondeur et la densité des semis, en fournissant un procédé permettant d'effectuer en quasi-permanence des mesures indirectes de la profondeur à laquelle les semences sont placées dans le sol, procédé grâce auquel, en fonction des résultats des mesures, on réalise un ajustement quasi- permanent de l.a positfion des éléments constitutifs du semoir, qui jouent sur la profondeur des semences, tout en contrôlant la densité du semis. - Un autre objet de l'invention est de fournir un dispositif fiable permettant le positionnement correct des éléments constitutifs du semoir, et de mettre en évidence la densité de semis. Encore un autre objet de]'invention, consiste à fournir des produits ou éléments permettant de réaliser in situ les différentes mesures nécessaires au positionnement des éJéments constitutifs du semoir. La présente invention a donc pour objet un procédé pour régler la profondeur à laquelle les semences doivent être placées dans le sol, par. 'intermédiaire d'un semoir, selon lequel on sème un certain nombre d'éléments constitués en tout ou en partie par l.es graines ou semences ou différents desdites graines ou semences, ces éléments étant susceptibles de provoquer des modifications des constantes physiques du milieu environnant, ces modifications étant ensuite détectées par des moyens d'exploration pour être mises en forme au moyen d'un dispositif de traitement électro-informatique coopérant avec une unité de contrôle commandant en permanence des moyens moteurs agissant sur le positionnement - en profondeur des éléments constitutifs du semoir. Selon un mode de réalisation préféré de l.'invention, les éléments modifiant les caractéristiques physiques du milieu, sont constitués de corps provoquant des perturbations du champ magnétique. L'invention a également pour objet un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé, comportant: - au moins un dispositif d'exploration permettant de capter les modifications des caractéristiques physiques du milieu environnant les semis, provoquées par la présence des éléments semés; des moyens de traitement de l'information fournie par l.e dispositif d'exploration, constitués par des moyens de traitement numérique et de transmission des données à une unité de traitement en ligne qui coopère avec une unité de contrôle; - des moyens moteurs pour le positionnement des éléments constitutifs du semoir, ces moyens moteurs étant actionnés par une unité de commande moteur pilotée par l'unité de traitement en ligne à partir de.'unité de contrôle. $5 Se]on une forme de réalisation préférée du dispositif de l'invention, l'unité de traitement en ligne est constituée par un microprocesseur tandis que].'unité de contrôle est constituée par un micro-ordinateur, l'unité de traitement en ligne étant reliée à l'unité de contrôle par un bus. Selon une variante de réalisation, l'unité de traitement en ligne est constituée par un microordinateur et un microprocesseur, tandis que l'unité de contrôle est constituée par une interface de sortie binaire, l'unité de traitement en ligne étant reliée à l'unité de contrôle par un bus. Les moyens -moteurs sont avantageusement constitués par un moteur électrique, par exemple un moteur pas à pas ou bien un système hydraulique, par exemple incorporant un ou plusieurs vérins. Chaque dispositif d'exploration sera avantageusement constitué par une sonde coopérant avec au moins un détecteur de champs magnétiques, par exemple ceux utilisés pour détecter des constituants métalliques. La présente invention a également pour objet les éléments modificateurs des caractéristiques physiques du milieu environnant les semis, par exemple des corps provoquant des perturbations du champ électromagnétique. Selon une première forme de réalisation, ces corps sont constitués par des semences normales sur lesquelles on a rapporté une zone métallique dont l'aire de la surface de projection est indépendante du plan de projection. Selon une seconde forme de réalisation, ces corps sont constitués de semences factices, c'est-à-dire que leurs caractéristiques physiques, en particulier la taille, le poids, la forme et l'état de surface, qui déterminent leur comportement vis-à-vis du semoir et du sol, sont identiques à celles des semences normales de la culture à semer, ces corps comportant également une zone métallique dont l'aire de].a surface de projection est indépendante du plan de projection. On notera que ces corps particuliers peuvent comporter des matériaux agressifs et/ou fertilisants. Se]on une technique de fabrication particulière, la partie métallique de ces corps ou semences métallisées est rapportée par métallisation sous vide par projection (shoopage), par choc sur feuille en turbine, par électrolyse ou par tout procédé permettant de conférer à ce corps un caractère métallique certain. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, d'une forme de réalisation non imitative de dispositifs permettant la mise en oeuvre du procédé de l] 'invention, en référence aux dessins annexés dans lesquels: - - Fig. 1A à 1D représentent quelques unes des différentes formes de réalisation d'éléments permettant la mise en oeuvre du procédé selon la présente invention; - Fig. 2 est un schéma synoptique des différentes unités constitutives d'un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention; - Fig. 3 est une vue d'une forme particulière de dispositif pour la mise en oeuvre du procédé de l'invention; - Fig. 4A, Fig. 4B présentent les éléments constitutifs d'un semoir destinés à être incorporés dans le dispositif permettant la mise en oeuvre du procédé de ] 'invention; - Fig. 5 est un système électro-informatique destiné à être incorporé dans la forme de réalisation de la Fig. 3; - Fig. 6 est une vue schématique de la commande du moteur de positionnement du semoir. Dans le semoir, selon]le procédé de ]'invention, sont placées, éventuell.ement en mélange avec des semences normales de la culture, des semences particulières qui induisent des variations du champ électro-magnétique environnant Je semis, au voisinage du dispositif d'exploration. Lorsque ces moyens d'exploration sont sensibles au champ électromagnétique, les semences particulières sont, soit des semences normales de la culture à semer modifiées par rapport d'une ou de pl.usieurs zones métalliques, soit des semences factices de la culture à semer, comportant une ou plusieurs zones métalliques. Lorsqu'elles sont en mélange avec des semences normales de la culture, les semences métallisées ont des caractéristiques (en particulier leur poids, leur taille, leur forme et]. eur état de surface) qui imitent les caractéristiques des semences normales qui déterminent leur positionnement dans le sol. Il est judicieux que les semences métallisées offrent une aire constante au droit du dispositif d'exploration, de façon que la perturbation qu'elles induisent dans le champ électromagnétique soit fonction seulement de leur distance du dispositif. Comme les semences métallisées sont orientées vers le sol après y avoir été placées par le semoir, de façon -aléatoire, il est préférable que l'aire de projection de leur surface métallique soit identique, quel que soit le plan de projection, ce qui correspond en particulier à une surface sphérique, ou sensiblement sphérique comme représenté sur les Fig. lA à lD. Certaines cultures ont des semences qui présentent naturellement une forme externe, sensiblement sphérique, par exemple le pois, le colza, le sorgho, a pomme de terre, les semences enrobées, les semences prégermées pour certaines variétés au moins, et analogues, tandis que d'autres s'en éloignent sensiblement. Pour les cultures dont les semences sont approximativement sphériques et de tai]Ie suffisante et peu variable, on utilise dans le procédé de l'invention des semences tel.l.es que représentées sur]a Fig. lA dans laquelle une graine sphérique 1 est recouverte d'une pellicul.e métallisée 2. Pour des cultures dont.es semences normales sont de taille suffisante (comme c'est J.e cas de tubercules de pomme de terre) et surtout si el.es ont une forme assez différente d'une sphère ou qu'elles sont de taille variable, les semences particulières métallisées, comme représentées sur la Fig. lB, peuvent être des semences normales 3 garnies à l'intérieur d'une sphère métallique 4. Pour des semences qui sont de taille insuffisante pour être ainsi garnies, les semences particulières de l'invention sont des semences factices de celles de la culture à semer. Comme représenté sur la Fig. 1C, ces semences 5 sont constituées d'une sphère métallique 6, de taill.e inférieure à la plus petite dimension externe des semences normales et, comportent extérieurement un enrobage 7 les ajustant à la forme et à la taille des semences normales. Dans la forme de réalisation de la Fig. lD, les semences particulières peuvent être également constituées par des semences normales 9 entourées d'un enrobage 10 puis recouvertes d'une sphère métallique 8. On peut également envisager d'incorporer la sphère métallique dans la semence particulière. Dans les champs fréquemment semés, en mettant en oeuvre le procédé selon la présente invention, il est préférable que les semences particulières métallisees, une fois enfouies, perdent leur capacité d'agir sur le dispositif lors de semis ultérieurs, ce qui a lieu quand la sphère métal. ique est dégradée. Comme cette dégradation est d'autant plus rapide que l'épaisseur de l.a sphère est faible, il est préférable qu'ell.e soit réduite à ce.]le d'une pellicule. Comme elle est aussi favorisée par l'agressivité du milieu, qui est fonction de ces constituants chimiques, il est préférable que]es semences particulières comportent, à l'intérieur et/ou à l'extérieur de la sphère métall]]ique un matériau agressif qui constitue tout ou partie de l'enrobage. Etant donné que l'agressivité de ce matériau éventuellement disposé à l'intérieur de la sphère métallique, s'il n'y est placé à l'état liquide, est liée à 'entrée d'eau dans l.a sphère métallique, celle-ci doit permettre à l'eau d'y pénétrer. Pour ce faire, l.a sphère métal.ique peut comporter des orifices, tels que des trous traversant, permettant une circulation des liquides. On peut également envisager, en utilisant les techniques bien connues de dragéification, de prévoir un certain nombre de zones séparées les unes des autres par des interstices de façon à permettre la pénétration des liquides à l'intérieur des semences. On a représenté schématiquement sur la Fig. 2 un système électroinformatique permettant l.a mise en oeuvre du procédé de l'invention. Ce système comporte des moyens d'exploration A qui transmettent le signal correspondant à la variation des caractéristiques physiques de l'environnement, par exemple la variation du champ électromagnétique due à la présence dans les semis des semences tell.es que représentées sur]. es Fig. lA à 1D, à une unité de digitalisation B o le signal ainsi obtenu est digitalisé, par exemple, sous 8 bits, et transmis par l'unité de transmission C sous un bit à l'unité de traitement en ligne D qui, d'une part, coopère avec une unité de contrôle E et d'autre part, a une unité de commande F d'un moteur G destiné au positionnement des éléments du semoir. Cette unité de contrôl.e E coopère avec]'unité de traitement logique J et est reliée par ailleurs à une unité de mémorisation I et à des moyens de visualisation et de commande par clavier H. Les moyens d'exploration A peuvent comporter une ou plusieurs sondes associées respectivement à un ou plusieurs dispositifs détecteurs. FgDans la forme de réalisation représentée sur la Fig. 3, on dispose dans une extrémité de semoir S, un lot de semences factices 11, on mélange avec les semences à semer, chacune des semences factices étant constituée d'une perle de sulfate d'ammoniaque métallisé sous vide par du fer doux et enrobée d'une couche d'argile la mettant à une forme et à une taille identiques aux semences normales. Les différentes zones constitutives de chaque semence factice sont déterminées pour conférer à l'ensemble des caractéristiques de poids, de forme et de taille jouant sur l.e positionnement des semences dans le sol., un état équivalent à celui des semences à semer. Le mélange des semences 11 métallisées aux semences normales se fait dans un rapport donnant une faible probabilité d'obtenir dans le sol sous la sonde du détecteur 12 deux semences métallisées en même temps. Ce rapport est par exemple de 1 à 20 pour le mais. Le dispositif mis en oeuvre comporte donc 2 détecteurs de métaux puissants sur une largeur de 10 à 20 cm et positionnés au-dessus de la ligne de semis, au moyen d'un support roulant 13, semi- porté par l.a moitié du semoir, sans partie métallique, par exemple, en matière plastique ou rigide, permettant de- conserver une distance constante faible, de quelques centimètres, entre le sol et la sonde 12. Cette sonde 12 est associée au détecteur de métaux 14, dont la réponse électrique est mesurée par la variation de tension aux bornes du hautparleur. On a également prévu une seconde sonde de détecteur de métaux servant à repérer Les variations de position de la sond.e 12 et Les variations du milieu environnant, qui ne sont pas dues aux éléments métallisés et agissant sur une Largeur de 10 à 20 cm, et positionnée aussi au-dessus de la ligne de semis, sur]e support 13, entre le semoir et la sonde 12 dont elle est solidaire dans ses déplacements verticaux. Cette seconde sonde coopère avec un second détecteur à métaux 16 réglé pour être insensible au fer doux des semences métallisées 11. Ce dispositif comporte un système électronique 21 présentant deux entrées pour recevoir respectivement des signaux issus des détecteurs 14 et 16. L'entrée des signaux issus des bornes du haut- parleur de 14 et de 16 se fait après passage par une interface 22 les conditionnant et les convertissant en signaux digitaux i/l'entrée du système 21. Le système 21 contient un programme informatique pour décompter les valeurs maximales des signaux émis du détecteur 14, les transformer en unité de profondeur, corriger celles-ci des signaux issus du détecteur 16, eux-mêmes transformés en unité de distance, puis en faire la moyenne toutes les N valeurs, N étant par exemple égal. à 10, et comparer celle- ci à la valeur choisie par l'utilisateur, de la profondeur de semis à maintenir. Selon l'écart obtenu, l'appareil. donne en sortie un signal digital qui fixe l'état de interface 23 qui détermine la commande du moteur. On a également prévu de monter sur le bâti du semoir, un clavier numérique 24 et- un indicateur 25 placé au poste de conduite du tracteur de façon à afficher sous forme digitale, le nombre de signaux comptés et la valeur moyenne obtenue de la profondeur de semis sur les N derniers signaux. Avant utilisation, le système électro- informatique 21 est paramétré par étalonnage avec l'appareil 12 et des semences métallisées disposées à des ii profondeurs connues et par un étalonnage avec] 'appareil , placé à différentes hauteurs au-dessus du so]. Le dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon]'invention, comporte également un moteur électrique 32 qui est inséré dans Je circuit électrique du véhicule tracteur quand le relais 33 est mis en action par J'interface 23. Lorsque le relais 34 est mis en action par l'interface 23, le moteur électrique 32 est inséré dans l'autre sens, ce qui inverse son sens de-rotation. On a également prévu un temporisateur 35 inséré dans le circuit d'alimentation du moteur 32, qui est destiné à fixer la durée de fonctionnement du moteur après son démarrage pour provoquer une variation élémentaire de la profondeur de semis. Comme plus particulièrement représenté sur].es Fig. 4A et 4B, un jeu de pignons 36 transmet le mouvement moteur à une pièce intermédiaire filetée 37 se vissant dans la pièce de profondeur de semis 38 qui se déplace verticalement. D'autres variantes de commande moteur, selon le type de semoir utilisé, peuvent être également envisagées: par exemple le système moteur de type hydraulique avec des vannes électriques, et la pièce intermédiaire 37 peut agir aussi sur les pièces de profondeur que sont les roues de terrage ou les patins de terrage R. Dans la forme de réalisation représentée à la Fig. 5, le système électro-informatique 21 est constitué d'un microprocesseur 213 associé, d'une part, à une mémoire morte programme PROM 214 et à une mémoire vive RAM 30215. Il comporte deux entrées pour recevoir les signaux issus des détecteurs 14 et 16. L'entrée des signaux issus des bornes du haut-parleur de 14 et de 16 se fait après passage par une interface 22 les convertissant en signaux digitaux à l'entrée du système électro-informatique 21. A 351.a sortie du système 21 est prévue une interface 23 qui permet ou non le passage des signaux Ll et L2 destinés respectivement aux relais 33 et 34 commandant le sens de rotation du moteur 32 actionné par batterie Ba selon les flèches fi ou f2. Le dispositif permettant de mettre en oeuvre le procédé de l'invention comporte également, comme représenté sur l.a Fig. 3, un distributeur 41 permettant de relier une des sondes 12 au détecteur 14, ainsi qu'un ensemble d'interrupteurs 42 entre, d'une part, le système él.ectroinformatique 21 ou l'interface 23 et d'autre part, l]es relais 33 et 34. Il est à noter que la métallisation des semences particulières peut être réalisée par différentes méthodes bien connues de l'homme de métier, par exemple la métallisation sous vide, par projection ou bien par choc sur feuille métallique en turbine. Il. est évident que les formes et modes de réalisation du procédé selon l'invention, tels que spécifiés ci-dessus, ne le sont qu'à titre purement illustratif de l'invention qui engl.obe toutes les variantes et modifications issues du même principe de base, à savoir l.e fait de semer un certain nombre d'éléments modificateurs des caractéristiques physiques du milieu environnant les semis. REVENDICATIONS 1. Procédé pour régler]a profondeur à laquelle les semences doivent être placées dans le sol par l'intermédiaire d'un semoir, caractérisé en ce que J'on sème un certain nombre d'éléments constitués en tout ou en partie par les graines ou semences ou différents desdites graines ou semences, ces éléments étant susceptibles de provoquer des modifications des constantes physiques du milieu environnant les semis, ces modifications étant ensuite détectées par des moyens d'exploration (12, 15; A) puis mises en forme par un dispositif de traitement électro- informatique (21, 22, 23; B, C, D) coopérant avec une unité de contrôle (214, 215, 216, 23; D, E, F) actionnant en permanence des moyens moteurs (32, G) agissant sur le déplacement et le positionnement en hauteur des éléments de positionnement (36, 37, 38) du semoir (S). 2. Procédé selon].a revendication 1, caractérisé en ce que les éléments modificateurs du milieu sont des corps (2, 4, 6, 8) provoquant des perturbations du champ électromagnétique. 3. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il comporte: - au moins un dispositif d'exploration (A) permettant de capter les modifications des caractéristiques physiques du milieu environnant les semis, modifications provoquées par la présence des éléments; - des moyens de traitement de l'information fournis par des moyens d'exploration (A) constitués par des moyens de traitement numérique (B) et de transmission (C) des données à une unité de traitement en ligne (D) qui coopère avec 1'unité de contrôl.e (E); - des moyens moteurs (G) pour le déplacement et le positionnement en hauteur des éléments constitutifs (36, 37, 38) du semoir (S), ces moyens moteurs étant commandés par l'unité de commande moteur (F) elle-même pilotée par] 'unité de traitement en ligne (D) à partir de l'unité de contrôle (E). 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'unité de traitement en ligne (D) est constituée par un microprocesseur. 5. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'unité de contrôle (E) est constituée par un micro-ordinateur. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que.'unité de traitement en ligne (D) est reliée à l'unité de contr8le (E) par un bus. 7. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens moteurs sont constitués par un moteur él.ectrique (32). 8. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens moteurs sont constitués par au moins un vérin hydraulique. 9. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que chaque dispositif d'exploration est constitué par une sonde (12, 15) coopérant avec un ou plusieurs détecteurs (14, 16). 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que l'unité de traitement en ligne est constituée par un microordinateur et son microprocesseur, -tandis que l'unité de contrôle est constituée par une interface de sortie binaire, l'unité de traitement.en ligne étant reliée à l'unité de contrôle par un bus. 11. Eléments destinés à modifier les caractéristiques physiques du milieu environnant les semis, notamment destinés à être utilisés dans le procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisés en ce qu'i]s sont constitués par des corps présentant au moins une zone de métallisation susceptible de provoquer des perturbations du champ magnétique dans la zone des semis. 12. Eléments selon la revendication 11, caractérisés en ce que la zone métallisée (2, 8) est située à l'extérieur du corps proprement dit (1, 10). 13. Eléments selon la revendication 11, caractérisés en ce que la zone métallisée (4, 6) se trouve à l'intérieur du corps proprement dit (3, 5). 14. Eléments selon la revendication 11, caractérisés en ce que le corps proprement dit est constitué par des semences. 15. Eléments selon la revendication 11, caractérisés en ce que le corps proprement dit est constitué par un matériau d'enrobage, éventuellement composé en tout ou en partie par un matériau agressif et/ou fertilisant.