Brevet FR2607354A1 — publié le 19880603

1. La présente invention concerne un procédé et un dispositif pour effectuer ou améliorer la pollinisa- tion des plantes. Une mauvaise pollinisation des plantes pose des problèmes aux pomiculteurs. Une meilleure pollini- sation augmente le rendement, alors qu'une pollinisation inadéquate est à l'origine de l'augmentation des coûts car les plantes ayant subi une pollinisation inadéquate compensent la croissance des corps étrangers. Dans le passé, les pomiculteurs se sont basés sur des méthodes naturelles de pollinisation. Les pomi- culteurs de kiwis comptent principalement, par exemple, sur les abeilles car on pense que d'autres insectes ou les vents peuvent jouer un rôle dans la pollinisation. Lorsqu'une espèce comporte plusieurs types de fleurs, les abeilles peuvent souvent faire la distinction entre elles et ne visiter qu'un seul type. Cela est le cas des 2. kiwis et il en résulte que les abeilles ne visitent pas les fleurs de manière aléatoire réduisant les chances d'une pollinisation réussie. Pour donner de bons résultats, un verger doit avoir des plantes grimpantes mâles conve- nables qui soient réparties parmi les femelles et si des abeilles sont la source principale de pollinisation, alors le pomiculteur, doit s'assurer que toutes les fleurs femelles reçoivent de nombreuses visites. Dans l'indus- trie des kiwis, la taille du fruit est un sujet d'inquié- tude pour l'exploitant car son chiffre d'affaires en dé- pend beaucoup. La demande de brevet des Etats-Unis d'Amérique n 4 087 935 décrit un dispositif pour la pollinisation des plantes qui est destiné plus particulièrement à être utilisé en relation avec des rangs contigus de plan- tes. Ce dispositif ne convient pas à la pollinisation des plantes de verger, telles que les kiwis, et son uti- lisation est également limitée aux rangs réguliers de plantes. Un objet de la présente invention est un dispo- sitif de pollinisation pour plantes de verger, dont les fleurs sont à une certaine distance du sol. Selon la présente invention, on prévoit un pro- cédé de pollinisationcomprenant les étapes consistant à: (a) placer de façon sélective un dispositif de collecte près des plantes mâles, (b) aspirer le pollen des plantes mâles en utilisant un dispositif d'aspiration pneumatique qui est distant du dispositif de collecte et à transférer le pollen à un dispositif de retenue, (c) disperser le pollen sur des plantes femelles sélec- tionnées à partir du dispositif de retenue. Selon un autre aspect de la présente inven- tion, on prévoit un dispositif pour améliorer ou effec- tuer la pollinisation des plantes, ce dispositif 3. comprenant un dispositif de collecte pouvant communiquer avec un dispositif de retenue, un dispositif d'aspira- tion distant du dispositif de collecte et pouvant commu- niquer avec lui, et un dispositif de dispersion pouvant communiquer avec le dispositif de retenue, l'agencement et la construction étant tels que, lors de la mise en place du dispositif de collecte près d'une fleur mâle, le grain de pollen est aspiré dans le dispositif de retenue et recueilli et/ou dispersé sur les fleurs femelles via le dispositif de dispersion. La présente invention sera bien comprise lors de la description suivante faite en liaison avec les dessins ci-joints dans lesquels: Les figures 1 et 2 sont, respectivement, des vues en plan et de côté d'une unité d'alimentation et d'un dispositif de collecte pour un dispositif de polli- nisation selon la présente invention; La figure 3 est un croquis représentant le montage du dispositif de pollinisation et son utilisa- 2D tion dans un verger; La figure 4 est un schéma représentant les ba- ses de fonctionnement d'un dispositif de collecte selon la présente invention; La figure 5 est une vue de côté d'un disposi- tif de collecte selon un mode de réalisation possible de la présente invention; La figure 6 est une vue en coupe d'une tuyère de dispersion pour un dispositif de pollinisation selon la présente invention; La figure 7 est une vue de côté filtre pour la tuyère de la figure 6; La figure 8 est une vue en coupe d'une tuyère pour un dispositif de collecte selon la présente inven- tion; La figure 9 est une vue schématique d'une 4. variante d'agencement du dispositif de collecte et La figure 10 est un schéma représentant le dis- positif de collecte lorsqu'il comporte à sa base un réci- pient de stockage de pollen. En liaison avec les dessins, un dispositif de pollinisation selon la présente invention comprend une unité d'alimentation et un dispositif de collecte porta- bles, représentés dans leurs grandes lignes par la flè- che 1, montés sur un châssis 2. L'ensemble 1 formé par l'unité d'alimentation et le dispositif de collecte peut être monté sur une remorque ou installé à l'arrière d'un véhicule ou posséder ses propres roues (non représen- tées) et, dans le cas d'un verger, peut être transporté entre des rangées de vignes 4 (figure 3). Le dispositif de collecte incorpore un cyclone, représenté dans ses grandes lignes par la référence 5, et un ventilateur 6. Un orifice d'entrée 7 est ménagé dans le ventilateur 6. Deux agencements de pollinisation sont illus- trés schématiquement en figures 4 et 9, respectivement. Dans l'agencement de la figure 4, le cyclone 5 peut commu- niquer avec le refoulement 8 du ventilateur et l'orifice de sortie 21 du cyclone est divisé en deux branches 14. L'orifice d'entrée 7 est connecté, via un tuyau flexi- ble 12, à une tuyère de collecte 13 et les orifices de sortie 9 sont connectés via les tuyaux flexibles 14 à des tuyères de dispersion 15. La variante d'agencement, illustrée en figure 9, sera décrite ultérieurement. L'unité d'alimentation est un moteur à essen- ce 10 destiné à entraîner le ventilateur 6 par l'intermé- diaire d'un ensemble de commande à courroie pour poulies à gradin (non représenté) qui est logé dans un couvercle 11. Le moteur 10 est un petit moteur à essence tel que le moteur dit Honda GXllO à 4 cylindres, dont la vites- se maximum de l'arbre est de 3600 tours/minute. Le ventilateur 6 peut être un ventilateur 5. spécial bien qu'on puisse utiliser d'autres ventilateurs tels que le ventilateur à deux étages dit Lamb. Un système d'engrenages à un ou deux étages monté entre la sortie du moteur et le ventilateur 6 peut être utilisé et un rapport d'engrenage approximatif de 6/1 via une liaison Dar courroie plate convient. En figure 3, on a illustré un procédé d'utilisa- tion du dispositif de pollinisation. Un opérateur 16 pré- lève du pollen dans les fleurs mâles en utilisant la tuyère de collecte 13, alors que des opérateurs 17 dis- persent les grains de pollen sur des fleurs femelles voi- sines du dispositif en utilisant les tuyères 15. Les tuyaux 12 et 14 doivent être souples et pou- voir rester ouverts sans s'écraser. Un tuyau convenable est le tuyau en polyéthylène nervuré vendu sous le nom MASTERFLEX par la société dite Dunlop Flexible Hoses Limited.Le premier dispositif expérimental de pollinisa- tion fut conçu pour des vergers de kiwis et il s'avéra nécessaire de choisir un tuyau flexible qui minimisait la résistance offerte au débit d'air et de munir l'opérateur d'un moyen permettant de déplacer les tuyaux dans les vergers. Une autre considération concernait le courant d'air pour qu'il soit suffisamment turbulent afin d'évi- ter le dépôt du pollen dans les tuyaux, et on constata qu'un diamètre interne de 32 mm pour les tuyaux était un bon choix, la longueur des tuyaux 12 et 14 étant d'envi- ron 7 mètres et 14 mètres,respectivement. La fonction du cyclone 5 est de maintenir le mouvement des grains de pollen entre le moment de l'aspi- ration et celui de la dispersion et de produire une concen- tration uniforme de pollen. Le cyclone est illustré plus en détail dans les figures 4 et 5 des dessins. Le venti- lateur 6 sert à aspirer les grains de pollen à partir des plantes mâles via la tuyère de collecte 13. Le venti- lateur 6 fournit les grains de pollen au cyclone 5, d'o 6. les grains suspendus dans l'air sont appliqués à des plan- tes femelles via les tuyères de dispersion 15. Le cyclone comporte une entrée tangentielle 18, un corps supérieur cylindrique 19 et un corps inférieur cylindrique 20. Le cyclone a un orifice inférieur de sortie 21 et un orifice supérieur de sortie 22. L'orifice supérieur de sortie 22 est un orifice d'éfhappement comportant une première bran- che 23 dirigée vers l'atmosphère et une seconde bran- che 24 qui revient à l'orifice de sortie 21 et est bran- ché sur celui-ci. Une soupape Vl (soupape de ventilation) et une soupape V2 (soupape de remise en circulation) sont interposées dans les branches 23 et 24,respectivement. Le cyclone 5 et les soupapes V1 et V2 servent à contrôler le débit avec lequel le pollen suspendu est dispersé en relation avec sa collecte. Cette commande com- porte deux aspects. Tout d'abord, à l'intérieur du cyclone même, l'orifice de sortie 21 est disposé de manière à s'éten- dre vers le haut jusque dans le corps de la partie coni- que 20 afin de former un piège 25 pour les grains de pol- len. Le second aspect de la commande est l'utilisation de la soupape Vl (d'échappement) et de la soupape V2 qui est montée dans la branche 24. Le courant du pollen en suspension provenant du cyclone 5 dépend des dimensions de l'orifice infé- rieur de sortie 21, de la hauteur à laquelle cet orifi- ce de sortie est en saillie dans le corps du cyclone (et par conséquent du volume du piège 25) et de la va- leur de la pression développée à l'in-érieur du cyclone par commande de la soupape V1. On peut procéder aux quatre réglages de com- mande suivants: a. la hauteur en saillie de l'orifice inférieur 21 dans le cyclone 5. Elle permet de contrôler le volume des grains de pollen pouvant s'accumuler avant leur 7. sortie. b. La soupape principale d'échappement Vl. Elle permet de contrôler partiellement le débit traversant la soupape V2 et la pression à l'intérieur du cyclone. c. La soupape V2 dans la branche 24. Elle permet de con- trôler partiellement le débit vers les tuyères de dis- persion 15 et la pression à l'intérieur du cyclone 5. d. Un papillon T dans l'orifice de sortie 21.I1 permet de contrôler partiellement la pression dans le cyclone. Le tableau suivant indique les conditions sem- blant les plus appropriées pour un dispositif de polli- nisation. Points de Pd Ps V F1 mesure mm d'eau mm d'eau m/s litres/sec (voir fi- gure 4) A 66 104 33 21,7 B 40 480 26 20,6 C 8 155 11 8,9 D 4 18 8 6,5 E 7 16 11 8,6 F 2 5 6 4,6 Différence de pression dans le ventilateur 703 i Différence de pression dans le cyclone: 325 Débit dans la sortie inférieure du cyclone: 2,1 Rapport entre débit de sortie et débit d'entrée: 0,86 Erreur estimée pour le débit: - 2 m/s Pd Pression dynamique en mm d'eau Ps Pression statique en mm d'eau V Vitesse de l'air en m/s F1 Débit d'air en litres/s La figure 5 des dessins illustre la construc- tion d'un cyclone. On peut fabriquer le cyclone 5 en mé- tal ou en matériau plastique avec la partie inférieure 26 8. du cône 20 en matériau plastique clair de façon que l'opé- rateur puisse voir la quantité de pollen qui s'est accumu- lée dans le piège 25. On utilise des écrous de réglage 27 pour connecter la partie inférieure 26 à la partie coni- que 20. Il est préférable que l'étendue dans laquelle la- sortie 21 est en saillie dans la partie inférieure 26 du cyclone soit réglable et ce réglage peut s'effectuer par positionnement d'un écrou de réglage 28 fixé à la partie inférieure 26,à l'extérieur fileté de l'orifice de sortie 21 pouvant ainsi être ajusté. Les branches 23 et 24 peuvent être des raccords de tuyauterie standard en PVC et des tuyaux flexibles. La soupape de ventilation V1 et la soupape V2 de remise en circulation sont des soupapes papillon ayant des tiges de commande (non représentées) qui s'étendent à l'extérieur des raccords dans lesquels elles sont reçues. Les tuyères de dispersion 15 connectées, via les tuyaux flexibles 14, à la sortie du cyclone sont il- lustrés dans une forme préférée en figures 6 et 7. Les tuyères de dispersion comprennent un tronc de cône 29 sur lequel sont montés un tuyau 30, une paroi de sépa- ration 31,et une ouverture 32 ménagée-dans le cône 29 supporte un tube 33 qui s'étend dans la tuyère et est connecté au tuyau 14. Le tube 33 comporte un chapeau 34 et une multitude de fentes 35 s'étendant dans le sens ra- dial. La figure 7 des dessins illustre un dispositif à filtre qui peut être fixé sur chaque tuyère 15 (comme cela est illustré par les tirets en figure 6), le fil- tre comprenant un corps cylindrique en tissu 36 qui est le complément de la conduite 30 et du cône 29 et un chapeau d'extrémité 37 en fourrure synthétique. En mar- - che, le pollen suspendu qui est fourni à la tuyère est dispersé via les fentes 35 et sort de la tuyère en pas- sant par la section en fourrure 37 du filtre. Le fil- tre se sature ainsi de pollen. 9. La figure 8 des dessins illustre une construc- tion préférée pour le dispositif de collecte 13. Le dispo- sitif de collecte peut comprendre un tube 38 supporté par une ouverture 39 et une paroi de séparation 40 à partir d'un tronc de cône 41; un chapeau 42 monté sur la lèvre périphérique 43 du tronc de cône 41 sert à fixer un fil- tre 44 sur l'entrée 45 du tronc de cône 41. La figure 9 illustre une variante d'agencement du dispositif de pollinisation. Dans cet agencement, un filtre 50 est interposé entre la tuyère de collecte 13 et l'entrée 18 du cyclone. La pompe 6 est placée entre le cyclone 5 et les tuyères 15. La base du cyclone 5 comprend une bonde ou robinet 51 qui sépare le cyclone d'une bou- teille 52 de collecte. La pompe 6 est connectée via la branche 24 au dispositif de dispersion, représenté par ses grandes lignes par la flèche 53, qui comprend un or- gane de fractionnement 54 et des tuyères 14. La variante de construction du cyclone est illustrée plus en détail dans la figure 10 des dessins. Le cyclone 5 comporte un corps supérieur cylindrique 19 et un corps inférieur coni- que 20. Le cyclone comporte également une ouverture de sor- tie supérieure qui conduit à la pompe à air 6. Le cyclone 5 peut être réalisé en métal ou en matériau plastique, avec la partie inférieure 26 du cône 20 en matériau plastique clair de façon qu'un opérateur puisse voir la quantité de pollen qui s'est accumulée dans le piège 25. Des écrous de réglage 27 sont utilisés pour connecter la partie inférieure 26 à la partie coni- que 20. On ouvre le robinet 51 quand on désire simple- ment recueillir le pollen et ne pas le disperser pen- dant la collecte. On peut faire varier la distance entre la base du tube 56 de sortie du cyclone et le fond du cyclone, c'est-à-dire la lettre L, et faire en sorte qu'elle soit 10. proportionnelle à la perturbation du pollen à l'inté- rieur du cyclone. On peut fixer le tube 56 dans la posi- tion désirée par un moyen simple, tel qu'une vis et un écrou de blocage (non représentés). Dès que le pollen a été pompé dans le disposi- tif de dispersion 53, il traverse l'organe de fractionne- ment 54. Cet organe a la forme d'un tronc de cône, avec le centre connecté au tuyau flexible 24. Du côté base de l'organe de fractionnement, il y a quatre ouvertures 55 espacées de la même distance, entre lesquelles le pollen est réparti dans son trajet vers les tuyères de disper- sion 15. Les quatre tuyères de dispersion 15 assurent une distribution régulière du pollen. Pour le reste, le mode de réalisation de la figure 9 est identique et utilise les mêmes composants que le mode de réalisation décrit en liaison avec la figure 4. Le dispositif des figures 1 à 8 fonctionne de la manière suivante: On règle le papillon du moteur 10 de façon à obtenir une vitesse du ventilateur d'environ 10 500 tours/minute correspondant à un débit d'air d'entrée d'environ 20 li- tres par seconde. On connecte le tuyau flexible d'entrée 12 et les tuyaux flexibles de sortie 14 comme cela est représenté, et on peut les munir d'embases ou de raccords s'emmanchant par poussée. On règle l'écrou 28 situé à la base de la par- tie inférieure 26 du cône 20 pour qu'il soit en saillie sur environ 5 mm au-dessus du fond de la partie inté- rieure du cône. On laisse le papillon T dans la position d'ouverture totale sauf s'il faut collecter du pollen sans procéder à sa dispersion. On règle la soupape de ventilation V1 et la soupape V2 de remise en circulation dans une position prédéterminée par rapport.à la position totalement 11. ouverte. Avec le dispositif de collecte exempt de saletés, de sable ou d'autres débris, on peut démarrer le moteur et un débit d'air à l'entrée d'environ 20 litres par secon- de est établi en ajustant la vitesse du moteur, en procé- dant à un contrôle avec une jauge (non représentée). On ajuste les soupapes VI et V2 pour qu'un débit de sortie d'environ 5 litres par seconde soit obtenu qu'on surveil- le également avec une jauge (non représentée). On doit procéder à ces réglages en utilisant la soupape de venti- lation V1 ainsi que la soupape de remise en circulation V2. Pour un réglage particulier de la soupape V2, celui de la soupape V1 provoque l'augmentation du débit de sor- tie et l'accroissement de la pression à l'intérieur du cyclone (d'o le passage du pollen dans le courant d'air 13 de sortie d'une façon plus rapide et la diminution du temps de séjour moyen du pollen dans le cyclone). Le volume des grains de pollen maintenus dans le cyclone 5 à un ins- tant donné est une question de réglage des conditions in- dividuelles et peut être contrôlé par la hauteur du tube de sortie 21 en saillie dans le cône. Pour une faible hauteur du tube dans le cône, il s'établira une quantité adéquate de pollen qui sera égale à la quantité du pollen entrant par la tuyère de collecte 13. Le moment le meilleur pour utiliser le dispo- sitif de pollinisation correspond à 30 % - 50 % de la flo- raison, à 60 % - 80 % de la floraison, puis à la dernière floraison. Il est préférable de choisir le moment o les fleurs n'ont pas d'eau libre sur leur dessus. Les opérateurs 17 actionnant les-tuyères de dispersion 15 travaillent de façon systématique pour ne pas omettre des fleurs et s'arrêtent momentanément à cha- que fleur femelle dont les pétales permettent encore à la tuyère de distribution de toucher la fleur. Simultané- ment, l'opérateur de recueil 16 peut procéder à un re- cueil à partir du nombre maximum possible de fleurs 12. mâles. La tuyère de collecte doit être tapotée légère- ment sur les fleurs mâles de façon que l'anthère frotte contre le filtre à tamis. Le filtre à tamis doit être maintenu dans un état de propreté raisonnable. Des essais expérimentaux avec le dispositif de pollinisation ont donné des résultats intéressants qui se traduisent par une augmentation de 30 % à 50 % par rapport aux plantes qu'on laisse subir une pollini- sation par des méthodes naturelles. 1D Le placement d'un filtre sur la tuyère de dis- persion améliore encore la pollinisation. La section à fourrure 37 du filtre se sature pendant l'utilisation et les grains de pollen sont transportés jusqu'aux fleurs femelles suspendues dans l'air et de plus, par contact des fleurs avec le filtre saturé de pollen. Il peut ne pas s'avérer pratique ou souhaitable d'utiliser le fil- tre dans certaines circonstances. Par exemple, il peut être préférable pour l'exploitant de pré-pulvériser les plantes à l'eau avant d'utiliser le dispositif de polli- nisation. I1 apparaîtra que le dispositif de la présente invention peut être utilisé pour recueillir du pollen, pour recueillir le pollen et le disperser simultanément, ou pour disperser le pollen. Lorsqu'on utilise le dis- positif de collecte du pollen, on peut déconnecter la bran- * che 24 et monter un récipient de collecte sur l'orifice de sortie 21. On peut également utiliser le dispositif pour disperser le pollen dans un brouillard ou dans de l'eau pulvérisée. La variante d'agencement du dispositif de pol- linisation qui est illustrée en figures 9 et 10 simpli- fie les procédures de fonctionnement. Alors que le papil- lon et les soupapes de commande qu'on a décrits en liai- son avec l'agencement de.la figure 4 peuvent être 13. incorporés dans la variante de construction de la figu- re 9, ceux-ci ne sont pas essentiels pour obtenir un fonc- tionnement satisfaisant. On a constaté que l'utilisation d'un cyclone pour séparer le pollen suspendu et sa re-suspension ultérieure avant sa dispersion provoque la charge électrostatique des grains de pollen. La charge est négative. Cela permet de grandement améliorer l'adhérence des grains aux fleurs femelles. La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits,elle est au contraire susceptible de modifications et de varian- tes qui apparaîtront à l'homme de l'art. 14. REVENDICATIONS 1 - Procédé-de pollinisation, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à: (a) placer sélectivement un dispositif de col- lecte (13) près de plantes mâles, (b) aspirer le pollen des plantes mâles en utilisant un dispositif d'aspiration pneuma- tique (6) qui est situé à distance du dispo- sitif de collecte, et transférer le pollen à un dispositif de retenue (5), (c) disperser le pollen à partir du dispositif de retenue sur des plantes femelles sélec- tionnées. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractéri- 1D sé en ce que le dispositif de retenue est un cyclone (5). 3 - Procédé selon la revendication 2, caractéri- sé en ce qu'il comprend en outre l'étape consistant à sto- cker le pollen à la base du cyclone (5) et à contrôler la suspension des grains de pollen dans l'air sortant afin de déterminer l'intensité du mélange air/pollen qui est dis- persé dans les plantes femelles. 4 - Procédé selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comprend l'étape consistant à tapoter les fleurs mâles au point de recueil en utilisant le dispositif de collecte (13). - Procédé selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend les éta- pes consistant à filtrer (37) le pollen suspendu avant sa dispersion et à faire en sorte qu'un dispositif de filtrage vienne en contact avec les fleurs femelles. 6 - Procédé selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 5, caractérisé en ce que le pollen recueilli est soumis à une charge électrique entre le point de col- lecte et la dispersion. 7 - Dispositif pour améliorer ou effectuer la 15. pollinisation de plantes, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de collecte de pollen (13) pouvant communi- quer avec un dispositif de retenue (5), un dispositif d'aspiration (6) situé à distance du dispositif de col- lecte et pouvant communiquer avec lui, et un dispositif de dispersion (15) pouvant communiquer avec le disposi- tif de retenue, l'agencement et la construction étant tels que, en plaçant le dispositif de collecte près d'une fleur mâle, les grains de pollen sont introduits dans le dispositif de retenue et recueillis et/ou dispersés sur les fleurs femelles via le dispositif de dispersion. 8 - Dispositif selon la revendication 7, carac- térisé en ce que le dispositif de collecte de pollen et le dispositif de dispersion sont connectés au dispositif de retenue par des tuyaux souples (12; 14) de sorte que les plantes mâles et femelles pour pollinisation croi- sée peuvent être choisies quelle que soit leur position par rapport au dispositif de retenue. 9 - Dispositif selon la revendication 7 ou la revendication 8, caractérisé en ce que le dispositif de retenue est un cyclone (5) ayant une entrée (18) tangen- tielle et une sortie (21) qui est placée au-dessus de la base du cyclone. - Dispositif selon l'une quelconque des reven- dications 7 à 9, caractérisé en ce que le dispositif d'aspiration est placé entre le récipient de retenue et le dispositif de dispersion. 11 - Dispositif selon l'une quelconque des reven- dications 7 à 9, caractérisé en ce que le dispositif d'as- piration est placé entre le dispositif de collecte et le dispositif de retenue. 12 - Dispositif selon l'une quelconque des reven- dications 9 à 11, caractérisé en ce que la base (26) du cyclone est utilisée pour stocker les grains de pollen et l'espacement entre le niveau supérieur des grains 16. stockés et l'orifice de sortie du cyclone est réglable pour contrôler la quantité de grains de pollen suspendus qui est dispersée à partir du dispositif de dispersion. 13 - Dispositif selon l'une quelconque des reven- dications 7 à 12, caractérisé en ce que le dispositif de dispersion (13) comprend une tuyère qui est munie d'un filtre de couverture (44) se saturant de grains de pollen pendant son utilisation.