Quand la buse régule son débit
Les buses à pulsation optimisent la qualité de pulvérisation en autorisant des grandes variations de vitesse ou de volume à l'hectare à pression constante.
Les buses à pulsation optimisent la qualité de pulvérisation en autorisant des grandes variations de vitesse ou de volume à l'hectare à pression constante.
Utilisée depuis une quinzaine d’années aux États-Unis, la technologie PWM (Pulse Width Modulation, pour modulation de largeur d’impulsion), caractérisant les buses à pulsation, a fait son apparition en 2015 sur le marché français. Le principe est de faire varier le débit en modulant la durée du cycle d’ouverture des buses. Il est alors possible de faire varier la vitesse de travail ou le volume/hectare en conservant la même buse à pression optimale d’utilisation. En élargissant la plage d’utilisation de la buse, le système à pulsation prend l’avantage sur les porte-buses à sélection automatique en limitant le nombre de jeux de buses à utiliser. Les buses à pulsation se démarquent également en ouvrant la voie à la coupure et à la modulation buse à buse.
Techniquement, la technologie PWM repose sur l’utilisation d’un solénoïde monté sur chaque porte-buse, qui contrôle l’ouverture et la fermeture de la buse selon une fréquence stabilisée. Selon les dispositifs, cette dernière varie de 10 à 30 hertz. Plus simplement, la buse s’ouvre et se ferme de 10 à 30 fois par seconde. La modulation de débit s’effectue en faisant varier la durée d’ouverture au sein d’un cycle d’ouverture/fermeture. Le fonctionnement est transparent pour l’utilisateur qui a simplement à sélectionner la buse utilisée, la taille de goutte et le volume/hectare.
Deux solutions adaptables
Deux spécialistes de la pulvérisation commercialisent un système PWM : Raven avec le Hawkeye et TeeJet avec le DynaJet Flex 7140. Le premier s’adapte à tout type d’appareil en utilisant son propre système de régulation et sa propre pompe. Cela impose une modification complète du circuit de pulvérisation. Le second est plus simple à installer car il vient se greffer à la régulation et à la pompe du pulvérisateur. « Le système Raven demande des modifications plus profondes, mais une fois installé, on est assuré du résultat puisqu’il fonctionne de manière autonome. Le TeeJet demande moins de modifications. En revanche, il est dépendant des capacités de la pompe et de la régulation du pulvérisateur sur lequel on l’installe. Il faut s’assurer que ces dernières pourront gérer efficacement les variations de débit », souligne Benjamin Perriot, d’Arvalis-Institut du végétal. Autre différence, entre les deux marques, le TeeJet fonctionne à 20 Hz et le Raven à 10 Hz. La technologie intéresse bien entendu les constructeurs de pulvérisateurs. Artec et Berthoud proposent ainsi le système TeeJet en montage d’usine dans leur catalogue d’options. D’autres constructeurs devraient suivre à l’image d’Amazone qui vient de présenter au salon Agritechnica son dispositif SwingStop Pro incluant des buses à impulsion. À noter que le dispositif Exact Apply présenté au dernier Sima par John Deere n’est pour l’instant pas commercialisé en Europe. Propre à la marque américaine, celui-ci a la particularité d’utiliser deux solénoïdes sur un porte-buse spécifique, pour un pilotage séparé ou cumulé des buses (pulse de 15 ou 30 Hz). Le constructeur annonce une plage de vitesse de 8 à 24 km/h à pression constante.
Modulation et coupure buse à buse
Au-delà de l’intérêt de pouvoir s’affranchir de la vitesse, la buse à pulsation donne accès à la modulation du volume/hectare. La mise en œuvre semble évidente pour les apports d’azote liquide, elle l’est moins pour les phytos. Cette capacité de moduler à la buse peut toutefois servir à compenser les mouvements de rampe dans les virages. Les buses à l’intérieur de la courbe débitent moins que celles de l’extérieur. Cette fonction impose le montage de capteurs supplémentaires sur la rampe, impliquant un surcoût difficile à rentabiliser. La coupure buse à buse aura certainement plus de chance de se démocratiser avec l’augmentation du nombre de sections gérés par les boîtiers, à condition de disposer d’une correction GPS suffisamment précise. Inutile d’investir dans la coupure buse à buse si l’on utilise la correction Egnos…
Combien ça coûte ?
14 000 euros HT c’est le prix catalogue de l’option Spraytronic sur un automoteur ou un pulvérisateur tracté Berthoud pour une rampe de 24 mètres. Pour des largeurs supérieures, il faut ajouter 400 euros par mètre supplémentaire.
Des tests concluant par Arvalis
Arvalis-Institut du végétal a testé un dispositif de buses à pulsation fin 2016. L’appareil traîné de 24 mètres était équipé du système Hawkeye de Raven. Deux modalités d’essai ont été mises en œuvre.
La première consistait à moduler le volume/hectare à vitesse stabilisée (10 km/h) avec un rapport de trois (60, 120 et 180 l/ha) et de quatre (50, 100 et 200 l/ha). « Les résultats sont satisfaisants. Le changement de volume est quasi instantané, le délai étant de l’ordre de la seconde. Le système assure une précision de +/- 5 % quel que soit volume demandé. Avec un facteur 4 entre le mini et le maxi, on atteint toutefois la limite », détaille Benjamin Perriot.
Le second test s’effectuait en modulant la vitesse de 6 à 18 km/h avec différents paliers (2, 4, 6 et 8 km/h) à volume constant de 100 l/ha. « Là encore, le volume/hectare moyen est respecté. On observe toutefois une oscillation autour de la moyenne. Mais les buses à pulsation ne sont pas forcément incriminées. Cela peut être lié à la dérive, à l’instabilité de la rampe… » Le phénomène de « hachage » lié aux multiples coupures pourrait être mis en cause, mais selon le spécialiste, « cela semble difficile à mettre en évidence au champ. La vitesse d’avancement crée une nappe de pulvérisation qui gomme ce risque de zones non traitées. De plus, les buses fonctionnent de manière alternée le long de la rampe. Lorsqu’une buse est fermée, ses deux voisines sont ouvertes. Par le jeu du recouvrement, le hachage est donc limité », estime le spécialiste.
Reportage
« La même buse à 3 bars de 8 à 18 km/h »
José Godineau, agriculteur à Saint-Macaire-du-Bois dans le Maine-et-Loire, vient d’acquérir un second automoteur de pulvérisation Berthoud Raptor 5240R équipé de la technologie Spraytronic. Cet appareil fait ses preuves depuis cet automne sous l’étroite surveillance du constructeur qui peaufine la mise au point de son dispositif de buses à pulsation. Réalisant un volume conséquent de travail à façon, l’agriculteur estime rentabiliser ce second automoteur sur une surface déployée de 4 000 hectares. Par rapport à son premier Raptor, la seule différence réside dans l’intégration sur la rampe de 30 mètres, de 8 boîtiers de pilotage pour les 60 porte-buses équipés de solénoïde. En cabine, la gestion du dispositif est intégrée au boîtier de régulation EC-tronic de Berthoud. « En investissant dans cette technologie, mon premier objectif était d’utiliser une seule buse à la même pression sur une large plage de vitesse. Au vu des tests réalisés cet automne, je devrais pouvoir évoluer de 8 à 18 km/h en conservant une pression constante de 3 bars pour un volume de 100 litres/hectare. »
Compatible avec certaines buses à injection d’air
Afin de préserver la qualité de pulvérisation et de limiter la dérive, José Godineau avait pour exigence de conserver des buses à injection d’air Albuz AVI 110. « J’avais une certaine appréhension quant au comportement de la buse avec les multiples coupures, mais nous avons réussi à atteindre jusqu’à 70 % de hachage sans aucun problème avec l’AVI 110. En revanche, on a observé un phénomène de gouttage avec une autre buse à injection d’air », observe l’agriculteur. Pour les traitements qui devraient sortir de la plage optimale de la buse, il devrait toutefois conserver une seconde buse, en appoint. « Je fais tous mes traitements à 100 litres/hectare, sauf l’application d’insecticide dans la végétation ou d’antifusariose. Dans ces deux cas, je peux monter jusqu’à 150 litres/hectare à 5 bars, en réduisant la vitesse », précise-t-il. Autre application pas encore testée, les buses à pulsation vont permettre à José Godineau de moduler les apports d’azote liquide. « Cela ne devrait pas poser de problème avec des grosses buses à 5 filets.»
Plus réactif que la régulation au démarrage
La découverte du Spraytronic s’est aussi soldée par un avantage inattendu. « Contrairement à la régulation, la buse à pulsation permet une correction de débit instantanée. Ainsi, dans les phases de démarrage de la pulvérisation, le hachage permet de supprimer les phénomènes de sur ou sous-dosage. »
En termes d’améliorations à venir, les porte-buses Tee-Jet vont être remplacés par des modèles Berthoud plus compacts qui seront mieux protégés par la rampe. Des solénoïdes plus puissants vont également permettre de travailler jusqu’à 5 bars. L’agriculteur attend également avec impatience la mise au point de la coupure buse à buse qui devrait arriver avec une nouvelle console Trimble compatible avec la gestion des 60 sections. « Utilisant la correction RTK, actuellement avec des tronçons de 2 mètres, en bordure de parcelle, soit je fais un manque, soit je traite le voisin ou la bande enherbée. La coupure à la buse règle le problème. »
