Brevet FR2654301A1 — publié le 19910517

La présente invention concerne principalement un système d'alimentation des végétaux à racines semi-profondes et prof ondes, cultivés au jardin ou aux champs (plantes potagères, fleurs, arbustes, arbres, ...), permettant d'apporter directement dans la motte de terre où se développent les racines la quantité d'eau (ou d'engrais liquide) correspondant strictement aux besoins de la plante. Cette opération d'alimentation se fait habituellement par arrosage suivant deux modes (basés sur le même principe : infiltration progressive de l'eau à partir de la surface du sol) - soit par aspersion de toute la zone contenant les plantes (arrosage en pluie), - soit par déversement d'une certaine quantité d'eau au pied de la plante,ou dans des rigoles de distribution (arrosage au jet). Ces modes d'arrosage, s'ils conviennent parfaitement pour les semis et les plantes à racines peu profondes (4 à 5 cm), deviennent très dispendieux en consommation d'eau et en temps d'execution dés que la zone à mouiller atteint une certaine profondeur et cela d'autant plus que cette profondeur est importante (cas des arbres). De plus ceux-ci n'étant pas ou peu selectifs alimentent également toutes les mauvaises herbes comprises dans la surface humidifiée. Le système selon l'invention permet de remédier à ces inconvénients. I1 met en oeuvre, en effet, un dispositif constitué d'un tube "injecteur" par lequel l'eau (ou l'engrais liquide) est amenée directement, par gravité en principe, dans la zone des racines. Ce tube injecteur comportant : - une première partie aérienne avec, en tête, l'orifice (pouvant être éventuellement évasé) par lequel le liquide est introduit (au jet avec ou sans entonnoir, au bec d'arrosoir ou tout autre moyen). - une seconde partie enterrée à fond normalement obturé, avec, au droit de la zone à alimenter (et uniquement au droit de celle-ci) un certain nombre de perforations pour assurer le passage du liquide du tube vers le sol, une gaine filtrante dite "manchette filtrante" enserrant étroitement et complètement le tube perforé à l'extérieur pour: * diffuser plus uniformément et progressivement l'eau ou l'engrais, * empêcher les élements fins de la terre de pénétrer dans le tube et ainsi de venir colmater les orifices ménagés sur celui-ci (rôle de filtrage). Le colmatage éventuel de la gaine elle-même pourrait être facilement dégagé, si besoin était, en agissant par pistonnage des colonnes d'air et d'eau contenues dans le tube, par un moyen approprié, à partir de la tête de celui-ci. Les caractéristiques constitutives principales de l'injecteur données à titre indicatif, sans limitation, seront a. Pour le tube - matériau : matière plastique de préférence, pour des questions de tenue et de coût, dans les qualités habituellement utilisées en conduites enterrées et en travaux de drainage - diamètre : variable suivant la quantité d'eau à fournir à chaque remplissage : 2 à 8/10 cm (voire plus) b.Pour la manchette filtrante - matière : géotextile non tissé, genre BIDIM, TERRAN, TYPAR (marques déposées), utilisé couramment en travaux publics comme couche anti contaminante entre des matériaux drainants et une assise limoneuse, et dont les caractéristiques de perméabilité seront détérminées en relation avec celles correspondant aux perforations du tube (nombre et diamètre des trous), de façon à obtenir un écoulement d'ensemble adéquat. - réalisation : soit par l'enfilage sur la partie perforée du tube d'éléments cylindriques pré-fabriqués en usine; ces éléments étant maintenus aux extrémités à l'aide de colliers de serrage, soit par l'enroulement direct sur le tube de bandes de géotextile (enroulement droit ou hélécoïdal, éventuellement en plusieurs épaisseurs); les bandes étant également maintenues à l'aide de colliers de serrage et/ou par encollage partiel. Selon des modes particuliers de réalisation, a. Node N01 - le tube injecteur peut être constitué d'un élément droit placé verticalement de façon fixe à coté de la plante. Dans cette situation la partie aérienne , libre de hauteur variable, sert de capacité de remplissage et éventuellement de tuteur à la plante (tomates par exemple). La partie enterrée, outre le tronçon "injecteur" avec trous et manchette filtrante, doit comporter une fiche suffisante pour assurer la tenue de l'ensemble. Ce mode de réalisation convient pour les plantes relativement isolées à racines profondes (20 à 30 cm) et trés profondes. Plusieurs tubes peuvent être mis en place par plante si le volume occupé par les racines de celle-ci est important (arbustes, arbres). b. Mode N02 - le tube injecteur peut être constitué d'une partie verticale avec un élément aérien de hauteur 20/30 cm environ, comportant un évasement/réservoir (éventuellement interchangeable) pour augmenter la quantité d'eau introduite à chaque remplissage et une partie horizontale enterrée fixe faisant office de rampe d'injection filante sur toute la largeur de la plate-bande. Cette rampe étant placée soit sous les racines, soit latéralement par rapport à celles-ci, mais à une profondeur suffisante pour permettre les opérations de binage et de buttage. L'ensemble de l'injecteur pourra être réalisé par raboutage d'éléments standards (tube, coude, entonnoir/réservoir), munis de dispositifs d'emboîtement avec éventuellement joint d'étanchéité. Ce mode de réalisation convient pour les plantes relativement rapprochées,cultivées en ligne et dotées de racines semi-profondes (10 à 25 cm). c. ,diode N03 - le tube injecteur peut être mobile et constituer une canne d'injection "outil" utilisée en position verticale pour l'alimentation successive de chaque plante. Il comporte alors, partant de la tête : une partie entonnoir/réservoir, un tube de liaison, deux poignées placées en partie haute du tube de liaison permettant d'enfoncer la canne à la profondeur voulue par appui (bras/corps) et mouvements rotatifs, une bague mobile conique avec vis de blocage coulissant ie iong du tube pour fermer le trou de passage de la canne à la surface du sol, l'injecteur actif (perforations et manchette filtrante), une grille extérieure de protection de la manchette, une pointe de fonçage à la base de la canne pour faciliter l'enfoncement de celle-ci dans le soi. L'outil contrairement aux deux modes précédents sera de préférence à structure metallique (sauf éventuellement ie réservoir/entonnoir); sa hauteur sera détérminée par la position des poignées de fonçage qui doivent arriver sensiblement à hauteur de ceinture d'homme (1 à 1,2 m). En variante la canne pourra être raccordée directement (sans la partie reservoir dans ce cas) à un tuyau d'alimentation sous pression muni d'une vanne de réglage du débit. d. Xode N04 Le même principe d'alimentation peut être appliqué pour les plantes cultivées en bac à fleurs - le ou les tubes injecteurs sont placés, alors, plus généralement en position horizontale, dans la même situation par rapport aux racines de la plante que dans le mode N.2. Ils sont alimentés à partir de un ou deux compartiments/réservoirs ménagés sur le côté du bac. Ces compartiments, dans le but de régler trés finement le débit d'injection de l'eau, peuvent être conçus étanches à l'air dans leur ensemble et comporter au niveau du bouchon de remplissage une valve réglable permettant d'agir sur le débit d'air pénétrant à l'intérieur de ceux-ci. Le système peut être éventuellement complété par un tube injecteur indépendant, de conception identique, destiné à introduire de l'air sous une légère pression dans la zone des racines de façon à reproduire, dans une certaine mesure, un effet de binage; cet air étant poussé à l'aide d'une petite pompe manuelle. Les croquis annexes illustrent l'invention Le croquis N01 représente en élévation/coupe le mode de réalisation Nal (injecteur droit vertical). Le croquis N02 représente un détail de la partie enterrée constituant la partie active de l'injecteur (tube perforé avec manchette). Le croquis N03 représente en élévation et coupes transversales le mode de réalisation N02 (injecteur horizontal fixe). Le croquis N04 représente en élévation/coupe la canne mobile d'injection. Le croquis N05 représente le mode N04 : bac à fleurs avec ses injecteurs d'alimentation à débit réglable. En référence à ces croquis les dispositifs comportent : a. Node N01 - croquis N01 et N02 - un tube vertical rep.(l) planté prés de la plante dont on veut assurer l'alimentation en eau (ou engrais liquide). La partie aérienne du tube qui constitue une capacité de remplissage peut servir également de tuteur à la plante. L'orifice supérieur rep.(5) de cette même partie qui peut recevoir un entonnoir ou être évasé permet l'introduction du liquide. La partie enterrée du tube est pourvue d'un certain nombre d'orifices répartis dans la zone des racines, qui assurent le passage de l'eau (ou de l'engrais) du tube vers la motte de terre à mouiller. L'orifice inférieur (rep. 4) est normalement obturé. - une gaine rep.(2), dite "manchette filtrante", enserrant étroitement et complétement le tube sur le tronçon perforé, constitué en principe de géotextile non tissé, qui assure une double fonction . diffusion uniforme et progressive de l'eau dans le sol, filtrage des éléments fins de la terre pour éviter que ceux-ci ne viennent colmater les orifices ménagés sur le tube. La manchette est maintenue serrée sur le tube a l'aide des colliers de serrage rep.(3) et/ou par encollage partiel. b. ode N.2 - croquis N03 Principe de fonctionnement identique à celui du mode precédent, mais dispositif conçu pour l'alimentation simultanée de plusieurs plantes disposées en ligne. - le tube injecteur (éléments rep.(7), rep.(6) et rep.(5)); . élément rep.(7) : partie aérienne verticale formant entonnoir/ réservoir pour le remplissage (élément interchangeable en principe), . élément rep. (6) : coude de jonction entre parties verticale et horizontale, . élément rep.(5) : partie enterrée horizontale fixe, formant rampe d'injection filante, placée soit sous les racines soit latéralement par rapport à celles-ci et pourvue de perforations dans les zones à alimenter. Sur ie croquis la rampe est représentée en plusieurs éléments de tube de longueur standard, raboutés (comme le coude rep.(6) et le reservoir rep.(7)) à l'aide de dispositifs d'emboîtement venant avec les éléments. L'orifice rep.(4bis) de la rampe est normalement obturé. - la manchette filtrante rep.(2bis) : en plusieurs éléments également sur le croquis avec ses colliers de serrage rep. (3bis). c. Mode N03 - croquis N04 Canne mobile d'injection, fonctionnant suivant le même principe que les modes précédents, conçue pour alimenter les plantes les unes aprés les autres. - le tube injecteur (éléments rep.(9), rep.(8), rep.(ll) . élément rep.(9) : entonnoir/reservoir élément rep.(8) : tube de liaison et d'alimentation avec perforations dans sa partie inférieure élément rep. (11) : bague conique coulissante avec vis de blocage pour fermeture du trou de passage de la canne à la surface ou so - dispositifs pour l'enfoncement de la canne dans le soi (éléments rep.(10) et rep.(12)); élément rep. (10) : poignées en principe fixées en partie haute du tube de liaison pour faire pénétrer la canne dans le sol par appui (bras/corps) et mouvements rotatifs, élément rep.(12) : pointe de fonçage fixée, en principe par vissage,à la base du tube rep.(8) pour faciliter l'enfoncement de l'outil. En variante la bague rez.(11) du tube injecteur pourrait comporter un appui pour l'enfoncement à l'aide du pied également. - la manchette filtrante (rep. 2ter), montée en principe par collage sur ce moae de réalisation, avec sa grille cylindrique de protection rep.(13),dont le diamètre extérieur sera légerement inférieur à celui de la pointe rep. (12) d. Node N04 - croquis N05 Bac à fleurs avec injecteurs d'alimentation à débit réglable - le bac à fleurs proprement dit rep.(1) avec sa sole drainante constituée d'un double fond perforé rep.(3), en pricipe non fixe, et d'un filtre géotextile rep.(4); ; - 1 ou 2 compartiments/reservoirs rep. (2), ménagés sur les cotés du bac rep.(l), pouvant être étanches à l'air et dans ce cas être munis d'un orifice de remplissage avec bouchon rep.(5) lui-même doté d'une valve réglable pour ajuster le débit de passage de l'air et ainsi régler le débit d'injection de l'eau ou de 1 'engrais liquide; - 1 ou plusieurs tubes injecteurs perforés rep. (6) en communication directe avec le ou les reservoirs rep.(2). Plusieurs départs pourraient être prévus sur le coté des reservoîrs pour raccorder les tubes qui pourraient être ainsi positionnés différemment suivant la nature des plantes cultivées; - 1 ou plusieurs manchettes filtrantes rep.(7), enserrant les tubes injecteurs rep.(6) avec leurs colliers de serrage rep.(8); - 1 tube injecteur rep.(9) (avec perforations et manchette) indépendant ( pas de communication avec reservoir rep.(2)), pourrait éventuellement être ajouté au systéme pour venir insuffler de l'air, à lraide d'une petite pompe manuelle, dans la zone des racines (effet de binage). REVENDICATIONS 1) Dispositif pour alimenter les plantes de culture principalement en eau, et éventuellement en engrais liquide, par amenée directe dans la motte de terre contenant les racines et caractérisé par ce qu'il comporte un tube injecteur (rep.(1)-croquis N01, rep.(5),(6),(7)-croquis N02), présentant une partie aérienne avec un orifice, éventuellement évasé, par lequel l'eau ou l'engrais liquide sont introduits, et une partie enterrée, obturée à sa base, avec, au droit de la zone à alimenter, un certain nombre de perforations permettant le passage du liquide du tube vers le sol.Ce même tronçon de tube perforé étant de plus muni d'une gaine dite "manchette filtrante" (rep.(2) sur croquis N01 et N02) enserrant étroitement et complétement celui-ci à l'extérieur pour - diffuser et mieux répartir l'eau (ou l'engrais liquide) dans la zone des racines. - empêcher que les éléments fins du sol pénétrent dans le tube et viennent ainsi colmater les orifices ménagés sur celui-ci (filtrage). 2) Dispositif selon la revendication 1) caracterisé en ce que la manchette filtrante, dans le cas d'un éventuel colmatage serait dégagée par pistonnage, de la tête du tube,des colonnes d'air et d'eau contenues dans celui-ci. ~~~ 3) Dispositif selon la revendication 1) caractérisé en ce que la manchette filtrante est réalisée trés simplement par une bande droite de géotextile non tissé genre BIDIM (marque déposée), ou autres, enroulées directement sur le tube en une ou plusieurs épaisseurs selon la pérméabilité globale recherchée et maintenue au moins aux deux extrémités, à l'aide de colliers de serrage (rep.(3) et (3bis) sur croquis N01 et N03) et/ou par encollage partiel. 4) Dispositif selon les revendications 1) et 3) caractèrisé en ce que le débit d'écoulement de l'injecteur est réglé en jouant sur le nombre et le diamétre des perforations ménagées sur le tube, et sur la pérméabilité globale de la manchette (choix du grammage, nombre de couches de la bande). 5) Dispositif selon les revendications 1) 2) 3) et 4) caractérisé en ce que l'injecteur - est constitué, pour l'alimentation des plantes relativement isolées racines profondes et trés profondes, d'un tube droit vertical fixe (croquis N01) dont la partie aérienne d'une hauteur adaptée, sert de capacité de remplissage et éventuellement de tuteur à la plante. 6) Dispositif selon les revendications 1) 2) 3) et 4) caractérisé en ce que l'injecteur est constitué, pour l'alimentation des plantes relativement rapprochées cultivées en ligne (croquis Nu 3), d'une partie aérienne formant entonnoirjreservôir (rep.7), en principe interchangeable, pour le remplissage, et d'une partie enterrée horizontale fixe (rep.5), constituant une rampe active d'injection filant sous les racines des plantes ou latéralement par rapport à celles-ci. 7) Dispositif selon les revendications 1) 3) et 4) caractérisé en ce que l'injecteur est constitué, pour l'alimentation successive des plantes, d'une canne d'injection mobile (croquis Nu 4) comportant - un entonnoir/reservoir (rep.9) pour le remplissage - un tube de liaison et d'alimentation (rep.8) - une pointe de fonçage (rep.12) à la base du tube et deux poignées (rep.10) en partie haute du tube de liaison pour l'enfoncement de la canne dans le sol - une manchette filtrante (rep.2ter) et sa grille cylindrique de protection (rep. 13) - une bague conique (rep.ll) coulissante avec sa vis de blocage pour assurer la fermeture du trou de passage de la canne à la surface du sol. En variante cette dernière est munie d'un appui pour recevoir l'aide du pied à l'enfoncement. 8) Dispositif selon la revendication précédente caractérisé en ce que la canne mobile est raccordée directement (sans réservoir (rep.9) dans ce cas) à un tuyau d'alimentation sous pression comportant une vanne de réglage du débit. 9) Dispositif selon les revendications 1) 3) et 4) caractérisé en ce que le même principe d'alimentation par injecteur est mis en application pour les bacs à fleurs (croquis N05) qui comportent, outre le bac proprement dit (rep.l), avec sa sole drainante (rep.3 et rep.4) - 1 ou 2 compartiments/reservoirs (rep.2) ménagés sur les cotés du bac (rep.1) pour le remplissage en eau ou en engrais liquide - 1 ou plusieurs tubes injecteurs (rep.6) avec leurs manchettes (rep.7) placés enri principe horizontalement et alimentés directement à partir des réservoirs (rep.2) - éventuellement un injecteur indépendant (rep.9) pour insuffler de l'air 10) Dispositif selon la revendication précédente caractérisé en ce que les réservoirs (rep.2) sont conçus étanches l'air et comportent au niveau du bouchon de remplissage (rep.54 une valve réglable pour ajuster le débit de passage de l'air et régler par la le débit des injecteurs.