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May 10, 2023

Les systèmes de pulvérisation magnétique des cultures : avenir ou erreur ?

Il y a eu de nombreuses tentatives d'ingénierie pour réduire la dérive de pulvérisation

Il y a eu de nombreuses tentatives d'ingénierie pour réduire la dérive de pulvérisation au fil des ans et, comme une fine gouttelette par une journée venteuse, beaucoup se sont envolées dans une relative obscurité, rarement revues.

La société irlandaise MagrowTec, qui prétend que son système de pulvérisation aide plus de gouttelettes à atteindre leur cible, est une entreprise qui tente de contrer cette tendance et de faire en sorte que sa solution reste fidèle.

Cependant, il est difficile de trouver des preuves indépendantes et scientifiquement solides qui démontrent exactement comment les aimants peuvent y parvenir, et les témoignages contradictoires des agriculteurs brouillent davantage l'eau.

Alors, les producteurs britanniques devraient-ils être incités à investir dans un système dont la modernisation coûte environ 880 £/m ?

Voir aussi : Kits de pulvérisation localisée Broadacre : Tout ce que vous devez savoir

La principale faiblesse des pulvérisateurs agricoles conventionnels est la dérive, avec de fines gouttelettes produites par des buses standard affectées par la hauteur de la rampe et déviées par le vent et/ou les températures chaudes.

Au cours des 10 à 15 dernières années, une technologie de buse intelligente, telle que l'induction d'air pour augmenter la taille des gouttelettes, a permis aux opérateurs de réduire le problème.

Cependant, certains soutiennent que les gouttelettes plus grosses créées par les buses à faible dérive compromettent la couverture et la distribution.

Pour remédier à cela, les pulvérisateurs à assistance pneumatique utilisent des ventilateurs pour forcer la pulvérisation vers le bas pour toucher le sol ou mieux pénétrer le couvert végétal d'une culture, en essayant de trouver un équilibre entre la réduction de la dérive et la couverture.

Le hic, c'est qu'ils peuvent être difficiles à configurer correctement et nécessitent des ajustements constants pour s'adapter aux conditions, ils ne sont donc pas largement utilisés.

Les pulvérisateurs électrostatiques ont le même objectif, mais chargent positivement le spray avec de l'électricité à haute tension près du point de formation des gouttelettes, ce qui le rend plus susceptible d'atterrir sur des objets neutres tels qu'une plante ou un lit de semence.

Les systèmes électrostatiques sont coûteux et les études sur la dérive, l'uniformité de la couverture et la pénétration de la canopée font défaut, de sorte que, comme l'assistance aérienne, l'adoption a été relativement faible.

Ces faiblesses semblent avoir été corrigées par un système de pulvérisation magnétique de MagrowTec car, une fois installé, le pulvérisateur fonctionne exactement comme avant et nécessite très peu d'entretien.

Initialement développée par un agriculteur basé en Floride qui était devenu frustré par la complexité de son pulvérisateur électrostatique, les droits commerciaux de la technologie ont été acquis par la start-up agro-technologique Magrow (aujourd'hui MagrowTec) vers 2012.

Après quatre années de développement et de test, il a été commercialisé auprès des agriculteurs en 2016 comme une solution au dilemme couverture contre dérive.

Système de pulvérisation de MagrowTec © Andrew Myatt

Les gouttelettes de pulvérisation inférieures à 100 µm (microns) ont une faible énergie cinétique, elles offrent donc une excellente couverture de la cible et un faible rebond et éclatement, mais elles ont un potentiel élevé de dérive et d'évaporation et permettent une faible pénétration de la canopée.

Inversement, les grosses gouttelettes supérieures à 350 µm ont une énergie cinétique élevée, peuvent bien pénétrer dans le couvert végétal et ont un faible potentiel de dérive et d'évaporation.

Cependant, ces gouttelettes plus grosses peuvent rebondir et se briser, entraînant une couverture plus faible. Cela réduit l'efficacité de produits tels que les herbicides agissant par contact.

Selon MagrowTec, un pulvérisateur conventionnel produit plus de gouttelettes dans ces tailles indésirables et l'installation de son système magnétique permet de produire une plage plus étroite, avec davantage dans la bande optimale de 150 à 300 µm.

Pour ce faire, il préconditionne la solution de pulvérisation avant qu'elle n'atteigne la buse, en la faisant d'abord passer à travers un collecteur composé de plusieurs aimants de terres rares, puis de tiges de conditionnement d'aimants de terres rares enfermées dans les lignes de pulvérisation.

Barreaux magnétiques © Andrew Myatt

On dit que la pulvérisation résultante a un potentiel de dérive moyen, tout en améliorant la couverture et la pénétration de la canopée, en réduisant les rebonds et les éclats et en réduisant le risque d'évaporation rapide.

La science est complexe et MagrowTec est prudent sur les détails pour éviter de divulguer sa propriété intellectuelle.

Cependant, en parcourant la littérature, des études semblent suggérer que le conditionnement de l'eau avec un champ magnétique peut renforcer les liaisons hydrogène, modifiant sa tension superficielle et sa viscosité.

On dit que « l'effet MagrowTec » seul réduit la dérive d'environ 70 % et augmente la couverture de 20 à 40 %, selon la culture.

L'entreprise affirme que cela conduit à des améliorations de rendement dans certaines situations et a permis à certains opérateurs de réduire la dose chimique de 25 % pour certaines applications sans perdre en efficacité.

L'effet d'entraînement est une meilleure marge pour le producteur.

D'autres avantages incluent des tarifs d'eau plus bas, une meilleure conformité environnementale et des fenêtres de pulvérisation améliorées, en raison de sa capacité à fonctionner plus efficacement par vents plus forts.

Cependant, prendre le temps de rechercher des études indépendantes trouve peu de preuves pour étayer les chiffres qui font la une des journaux et les affirmations supplémentaires.

Le système de MagrowTec est classé comme une technologie de réduction de la dérive (DRT) à 97,5% aux Pays-Bas en vertu de la réglementation du pays pour minimiser la dérive dans ses nombreux cours d'eau.

L'étude de l'Université de Wageningen de 2017 qui a conduit à cette classification l'a testée par rapport aux techniques de pulvérisation de référence des normes nationales néerlandaises, britanniques et françaises.

La norme néerlandaise et britannique est un pulvérisateur fonctionnant à une hauteur de rampe de 50 cm et un espacement des buses de 50 cm à une vitesse d'avancement de 6,5 km/h, utilisant des buses à jet plat TeeJet XR110 04 à une pression de 3 bars. Le débit d'eau est de 300 litres/ha.

Le système français fonctionne à une hauteur de rampe de 70 cm et à une vitesse d'avancement de 8 km/h à l'aide de buses à jet plat TeeJet XR110 02 à une pression de 2,5 bar. Le débit d'eau est de 230 litres/ha.

Les résultats ont montré que le système de référence français entraînait le dépôt de dérive de pulvérisation le plus élevé dans les collecteurs au sol.

Cela a été suivi par les systèmes Dutch-UK et MagrowTec avec une buse à jet plat standard, qui étaient similaires. Le MagrowTec avec 50 % et 90 % de buses DRT a entraîné le plus faible dépôt de dérive de pulvérisation.

La dérive de pulvérisation aérienne à 5,5 m de la dernière buse a également été mesurée, et les résultats ont montré un schéma très similaire.

Cependant, en examinant les protocoles d'essai, le pulvérisateur équipé du système MagrowTec a fonctionné à une hauteur de rampe de 40 cm, soit 10 cm de moins que les applications utilisant les systèmes de référence français et néerlandais-britannique.

La comparaison similaire la plus proche dans l'essai est le ventilateur plat standard à une hauteur de flèche de 50 cm et MagrowTec avec un ventilateur plat standard à 40 cm, et les résultats de réduction de la dérive étaient comparables.

Comme la hauteur de la rampe a une influence significative sur la dérive de pulvérisation, un fonctionnement 10 cm plus bas aurait pu montrer le système MagrowTec sous un jour légèrement plus favorable dans cet essai, qui a été commandé et financé par la société basée à Dublin elle-même.

À la page 27 du rapport final de l'Université de Wageningen, les auteurs déclarent :

"En raison de la configuration des mesures de dérive de pulvérisation en tant qu'ensemble de combinaisons, l'effet du magnétisme du système [MagrowTec] seul n'a pas pu être discriminé."

Clare Buttler-Ellis, directrice de recherche de l'unité des applications de pulvérisation de Silsoe, explique à Farmers Weekly qu'il est difficile de comprendre comment un système magnétique pour les pulvérisateurs pourrait fonctionner.

Elle dit qu'il y a eu plusieurs théories au fil des ans, mais aucune n'est largement acceptée par la communauté des chercheurs. Cela signifie que la possibilité que les champs magnétiques affectent les gouttelettes de pulvérisation reste controversée.

"Nous continuons à surveiller cet espace avec intérêt. Jusqu'à présent, je n'ai trouvé aucune preuve crédible que les aimants puissent influencer les performances d'une application par pulvérisation.

"Ce que j'aimerais vraiment voir, ce sont des expériences indépendantes, utilisant des techniques de mesure reconnues, comparant simplement les dépôts, l'efficacité ou la dérive pour des systèmes identiques avec et sans les aimants, afin que nous puissions voir leur effet direct sans ambiguïté."

Une autre source britannique, qui n'a pas voulu être nommée, affirme que les preuves à l'appui des allégations de réduction des doses de produits chimiques sont particulièrement importantes car les produits phytosanitaires sont soumis à des années de développement et de tests pour optimiser leur efficacité sur le terrain.

Cela inclut la dose recommandée sur l'étiquette, qui offre une marge de manœuvre à l'utilisateur afin que l'efficacité soit maintenue si la culture ou l'organisme cible est sous-dosé pendant l'application.

Par conséquent, il est possible qu'un utilisateur de MagrowTec soit satisfait du contrôle d'une maladie en appliquant 25 % de produits chimiques en moins, mais qu'il ait été tout aussi satisfait de la même dose appliquée par un pulvérisateur conventionnel dans les mêmes conditions.

Le directeur financier de MagrowTec, Mel Hurley, dit qu'il est conscient du scepticisme à l'égard de la pulvérisation magnétique. Cependant, la société reste fidèle à la technologie.

"Tout ce que nous pouvons faire, c'est continuer à produire des ensembles de résultats positifs à partir des essais que nous effectuons avec de vrais producteurs et d'autres parties prenantes de l'industrie de la pulvérisation, sur le terrain.

"La réalité est [que] sur le terrain, nous constatons des résultats positifs et cohérents à la fois en termes d'efficacité, de couverture, de réductions d'eau, de réductions de taux et comme je l'ai dit, dans certaines juridictions, là où c'est applicable, ils voient des avantages de dérive aussi.

"Si nous ne voyions pas les résultats de manière cohérente, nous ne progresserions pas comme nous l'avons fait", a déclaré M. Hurley.

L'entreprise concentre maintenant la plupart de ses efforts sur les marchés américain, australien et néerlandais, où elle a eu une certaine pénétration, en particulier dans les exploitations cultivant du coton et des pommes de terre.

Il reste à voir si le système sera un jour courant dans les fermes ici au Royaume-Uni, où il n'y a toujours pas de revendeur agréé, six ans après le lancement.

L'ancien opérateur de pulvérisation agricole de l'année, Andrew Myatt, n'a trouvé aucun avantage significatif après avoir testé un système MagrowTec sur une période de 12 mois.

M. Myatt a été initié pour la première fois au potentiel de la technologie de pulvérisation magnétique lors du salon des machines Lamma et a été impressionné par les affirmations d'une couverture améliorée et d'une dérive réduite.

Cependant, comme la technologie n'en était qu'à ses balbutiements, il voulait tester le concept à la ferme avant d'envisager un achat. MagrowTec a accepté et a installé un système sur son Bateman RB35 pour une période d'essai.

Le collecteur de préconditionnement a été soigneusement rangé devant la pompe sur le côté droit de la machine et des conduites doubles ont été installées, l'une alimentée par le collecteur et équipée de tiges magnétiques, et l'autre sans.

Cela a permis à M. Myatt de basculer facilement entre les deux pour mettre en place des essais de strip-tease dans toute la ferme. Celles-ci ont été menées au cours de la saison 2016-17 sur une gamme de cultures, notamment le blé d'hiver, le colza, l'orge d'hiver et l'orge de printemps.

Les blocs traités et non traités avec MagrowTec ont ensuite été amenés à la récolte, les données de rendement étant collectées et analysées par l'équipe R&D de l'entreprise agricole Velcourt.

Les résultats n'ont montré aucune différence significative dans la performance des cultures entre les traitements.

Un essai de comparaison de dérive a également été mené au cours de la saison à l'aide d'une gamme de buses à jet plat conventionnelles et à induction d'air couramment utilisées dans les cultures britanniques.

M. Myatt dit qu'il y a eu des moments où le spray conditionné par aimant semblait moins à la dérive, mais sinon, il ressemblait à n'importe quel pulvérisateur conventionnel et il n'y avait pas de différences significatives entre les systèmes.

L'entreprise souhaitant examiner minutieusement chaque investissement dans les machines ou la technologie, les données de l'essai lui ont permis de le faire avant de s'engager à acheter le kit MagrowTec.

« Vous devez toujours vous demander : qu'est-ce que nous obtiendrons en retour ? Le système ne va pas nous donner un meilleur rendement, moins de dérive ou plus de jours de pulvérisation.

"J'ai essayé de trouver des informations sur la science, et il n'y avait pas beaucoup de preuves à l'appui de ce qu'ils essayaient de réaliser. Nous lui avons donné le meilleur de lui-même lors d'essais équitables avec des protocoles appropriés sur une période de 12 mois et n'avons trouvé aucune justification. pour son utilisation."

Près de la côte nord des Pays-Bas, Lena Bleeker affirme que sa ferme de 300 ha économise environ 25 % sur l'utilisation de produits chimiques depuis l'adoption du système MagrowTec en 2017.

L'entreprise produit des pommes de terre de semence, de la betterave à sucre, du blé et des oignons et a été introduite pour la première fois dans le système MagrowTec en 2014.

La start-up agri-tech recherchait des horticulteurs pour constituer un comité consultatif afin de lui apporter des conseils pratiques lors de l'élaboration du produit et d'animer des essais.

Lena et son mari Gosse Schuiling – qui effectue une partie de la pulvérisation et siège au conseil consultatif – ont accepté de comparer la machine aux normes de leur ferme.

Lors de l'essai, le système MagrowTec a appliqué des pulvérisations de fongicides contre le mildiou sur les cultures de pommes de terre en utilisant 25 % moins de produits chimiques que d'habitude.

"Nous n'avons vu aucune différence [dans le contrôle des maladies]. La culture était la même et en bonne santé, mais avec moins de produits chimiques. C'était notre objectif et nous avons prouvé que cela pouvait fonctionner", explique Mme Bleeker.

Lorsque l'entreprise était à la recherche d'un autre pulvérisateur, elle a opté pour un Agrifac Condor de 51 m et a fait installer le système MagrowTec neuf, sur la base des preuves de l'essai.

Depuis, un autre MagrowTec a été installé sur un Amazone traîné de 32 m, qui effectue tous les travaux d'application sur une ferme satellite près de Groningue.

Mme Bleeker affirme que la ferme a réalisé des économies similaires sur presque toutes les applications et cultures, avec uniquement des applications d'herbicides résiduels appliquées à pleine dose.

"Vous récupérez votre argent en trois à cinq ans, selon la quantité de produits chimiques que vous utilisez déjà. À une époque où les coûts augmentent, il est encore plus avantageux d'examiner ce système."

Un autre avantage majeur a été la simplicité de MagrowTec, car il n'y a pas besoin de puissance supplémentaire comme les autres systèmes de pulvérisation, l'entretien est presque nul et l'opérateur n'a besoin que d'un seul jeu de buses à jet plat 110-03 pour la plupart des applications.

« Nous utilisons également moins d'eau, donc nous pulvérisons plus d'hectares avec le même réservoir et utilisons moins de main-d'œuvre. Avant, nous utilisions [typiquement] 250 litres/ha, mais maintenant nous utilisons 200 litres/ha.

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