Mieux comprendre les semoirs monograine

Le châssisLe châssis se compose d’une poutre transversale, le plus généralement de forme carrée, avec une section capable de supporter non seulement le poids des éléments, mais également celui des trémies dédiées à la fertilisation. À l’avant, le semoir est relié au relevage du tracteur par l’intermédiaire de l’attelage à trois points, le plus souvent en chape. Le long de la poutre s’intègrent les disques ouvreurs de fertilisation, légèrement décalés des rangs de semis. À l’arrière prennent place les éléments semeurs reliés à la poutre via un parallélogramme afin d’assurer leur suivi du sol et maintenir la profondeur de semis.Différents types de châssis existent : portés, fixes ou repliables, ou bien semi-portés repliables, hydrauliquement ou manuellement.Pour les modèles portés repliables, l’écartement entre rang peut être fixe ou modifiable manuellement en démontant des éléments. L’écartement entre ces derniers est de 75 ou 80 cm pour semer du maïs ou du tournesol. Pour rentrer dans le gabarit routier, la poutre se divise en deux ou trois parties, qui viennent pivoter à la verticale, ou se juxtaposer hydrauliquement les unes au-dessus des autres. Ce type de configuration se retrouve le plus souvent sur les semoirs de plus de huit rangs. Sur le marché, plusieurs techniques de repliage hydraulique des semoirs portés existent, à l’image de cette solution verticale. (© Väderstad) Le châssis porté et fixe se veut, pour sa part, télescopique et indexable. Pour le transport, les éléments se resserrent, et l’outil rentre alors dans le gabarit routier. Cette architecture est possible pour des semoirs de 6 à 9 rangs, voire plus sur certains modèles. Au-delà, un châssis semi-porté est obligatoire. Le châssis fixe détermine l’écartement entre chaque rang, par exemple 45 cm en betterave et, au-delà, jusqu’à 80 cm pour le maïs. Lorsque son châssis est indexable, le semoir devient polyvalent et permet alors de semer un plus grand nombre de cultures dont l'interrang va de 37,5 à 75 cm.   Les modèles télescopiques indexables disposent d'un réglage capable d’ajuster l’interrang des éléments de 37,5 à 80 cm. (© H.E.) L’élément semeur, la pièce maîtresseChaque élément semeur repose sur une association de composants capables de créer un sillon et de sélectionner précisément les graines une à une, à l’aide d’un disque perforé et calibré, puis de les déposer au sol avec une régularité dans l'espacement et la profondeur.Les pièces travaillantes En partie basse prennent place les parties travaillant le sol. À l’avant, le chasse-motte (pour reprise sur labour) ou le chasse-débris libère la ligne de semis et nettoie la surface du sol de tout débris, qu'il s'agisse de végétaux, de mottes ou de pierres. Pour semer dans toutes les conditions, le chasse-débris, en forme d’étoile, dégage la ligne de semis de tous résidus. (© Maschio Gaspardo ) (© Lemken) Deux roues de jauge assurent le rappui du sol et contrôlent la profondeur de semis. Entre ces roues, le double disque ouvreur créer le sillon, tandis que les graines tombent une à une avant d’être rappuyées au sol, au fond du sillon, par une roue ou une languette agissant comme « le coup de pouce du jardinier ». La roue de jauge, ici relevée, laisse apparaître au premier plan la roue plombeuse qui plaque la graine dans le sillon et, juste devant, le double disque ouvreur. (© H.E.) Derrière, des roues de rappui en forme de « V » referment le sillon afin d’assurer un bon contact graine-sol. Les roues de rappui en forme de « V » referment le sillon et disposent d’un réglage d’intensité de la force. (© H.E.) La trémie, le sélecteur Les graines, à l’image du maïs dans le cas de notre essai, sont stockées dans une trémie de 50 à 80 L, selon les marques, en partie haute de chaque élément. La semence descend par gravité vers le disque de sélection, le tout dans un milieu complètement étanche aussi appelé « cœur semeur ». L’étanchéité de cet organe est très importante, car la sélection sur les trous des disques s'opère grâce à un flux d’air, soit par dépression (Kuhn, Monosem, Kverneland…), soit par surpression (Amazone, Horsch, Väderstad et aussi Kverneland). Dans le premier cas, la graine est aspirée sur un disque perforé ; dans le second, elle est plaquée sur les orifices du disque. La distribution se compose d’un disque de sélection à trous, dans chacun desquels se loge une graine, tandis qu’un sélecteur élimine les doublons. (© Amazone) Différentes variantes de disques de distribution permettent d’implanter du maïs, des betteraves, du soja, du tournesol, du colza… (© Amazone) Dans les deux cas, la graine logée dans son trou passe devant un ou plusieurs sélecteurs afin d’éliminer les doublons. Le sélecteur peut prendre la forme d’un couloir, de dents ou de rondelles. Leur réglage est manuel ou automatique. Une fois la sélection monograine assurée, une roulette d’éjection (surpression) ou une rupture de l'aspiration (dépression) libère une à une les graines, qui se dirigent vers le sol via un tube de descente. Différentes variantes de disques de distribution permettent d’implanter du maïs, des betteraves, du soja, du tournesol, du colza…L’accompagnement de la graine au sol Il existe trois systèmes pour guider la graine entre le moment où elle quitte le disque semeur et celui où elle atteint le sillon. La plus ancienne est tout simplement la chute par gravité, dans un tube de descente, jusqu’au sol. D’autres constructeurs utilisent le principe du transport pneumatique : c’est le cas, entre autres, d’Amazone ou de Väderstad. À la sortie de la roulette d’éjection du disque sélecteur, la graine est transportée au sol par gravité ou via un tube pneumatique. (© Amazone) Cette solution consiste à accompagner la semence par un flux d’air dans le tube de descente. Une indispensable roue de rappui en caoutchouc, éventuellement réglable en hauteur, la stoppe au sol après une chute d’environ 50 cm. Elle évite ainsi les rebonds de la semence au fond du sillon, celle-ci pouvant être expulsée à une vitesse de plusieurs dizaines de kilomètres-heure. * Certains constructeurs utilisent une conduite mécanique à l’aide d’une courroie à brosse, à l'image de Monosem sur l'Ultimate. (© Monosem) La troisième solution repose sur une conduite mécanique, à l’aide d’une courroie à brosse (seul Monosem en était équipé lors de notre comparatif). Celle-ci est animée par un moteur électrique indépendant permettant un entraînement proportionnel à la vitesse du tracteur. Cette courroie emprisonne la graine dans un ensemble de poils et la transporte jusqu’au sillon. La tension de la brosse est adaptable par une molette. Même si les graines sont déposées dans le sillon sans éjection, un doigt vient frotter la courroie à brosse pour la nettoyer d’éventuels dépôts. Quelle que soit la technique utilisée, l’objectif commun est de limiter les vibrations et les rebonds dans le tube de descente, synonymes de mauvaise régularité. Cela permet aussi de faire passer un grand flux de semences, soit, à titre d’exemple, 18 graines par seconde lors d’un semis à 10 km/h de 90 000 pieds/ha à 75 cm d’écartement. Pour les trois systèmes, un contrôleur de semis surveille, compte et vérifie, via une cellule, la distance entre les graines. Les valeurs sont affichées sur le terminal en cabine, gage d'une surveillance de précision et de sécurité lors du semis.Pression de semis au sol Les éléments pèsent chacun un certain poids, allant parfois jusqu’à 195 kg à vide. Ils sont reliés au châssis par un parallélogramme. Un ou deux ressorts, ainsi qu'un vérin hydraulique ou un coussin pneumatique assurent le report de charge du châssis, souvent traîné, sur les organes d’enterrage. Certaines marques, à l’image d'Horsch, d'Amazone ou encore d'Agrisem, utilisent des capteurs de position montés au niveau des deux roues de jauge de l’élément. Celui-ci informe, à un rythme de 200 pulsations par seconde, le circuit hydraulique de pression au sol de l’élément afin d’apporter une pression sur ce dernier ou, au contraire, de le délester. D’une manière plus générale, qu'elle soit mécanique ou hydraulique, la pression unitaire d’appui au sol dépasse parfois 250, voire 300 kg. Cette masse élevée limite la tendance de l’élément à remonter en surface lorsque la vitesse augmente. (© H.E.) (© Väderstad) Cinématique, mécanique ou électrique ?L’entraînement des disques de sélection d’un semoir monograine est le plus couramment mécanique. Il s'opère tout simplement par les roues qui supportent le semoir, bien souvent positionnées entre les rangs, et est proportionnel à l’avancement. L’ensemble repose sur une cinématique simple, fiable et économique à pignons et chaînes, lesquels entraînent un arbre transversal lui-même relié aux disques de sélection de chaque rang. Une boîte de vitesses, s'apparentant à celle d’un vélo, permet de changer la démultiplication entre les roues du semoir et les disques, afin de trouver le bon rapport correspondant à la population de semis souhaitée. La diversité de disques augmente les possibilités de densité de semis. Sur un semoir mécanique, les roues placées entre les rangs assurent l’entraînement des éléments via des chaînes. (© H.E.) L’entraînement électriqueL’entraînement électrique est très tendance sur les semoirs de précision actuels. Chaque disque de sélection est ici entraîné directement par un moteur électrique. L'information de la vitesse, quant à elle, n'est plus donnée par les roues, mais par un radar ou le GPS. Cette technique ouvre le champ des possibles, que ce soit en matière de semis en rond, de modulation de dose, de contrôle rang par rang ou de jalonnage, ou bien sur le plan de la variation de densité individuelle sur chaque élément. L’énergie électrique est fournie soit par un circuit embarqué sur le semoir, avec son alternateur et ses batteries, soit par le tracteur. Un semoir à entraînement électrique puise son énergie directement sur le tracteur ou, comme ici, dans un circuit électrique embarqué. (© H.E.) Dans ce second cas, le système puise l’énergie à travers la prise Isobus reliant le semoir au tracteur, sous une tension de 12 V. Avec un circuit embarqué, le semoir travaille sous une tension comprise, en général, entre 50 et 60 V. La prise de force du tracteur sert principalement à entraîner la turbine générant la pression ou la dépression dans le semoir. Elle assure aussi, dans ce cas, la rotation de l’alternateur, qui recharge les batteries embarquées. Grâce à l’entraînement électrique, la vitesse peut varier entre chaque élément, ce qui permet de semer en rond ou dans les courbes. (© Väderstad) Le terminal de bordLorsque l'entraînement des disques de sélection est électrique, comme c’est le cas pour l’intégralité des semoirs de notre comparatif, le terminal de bord, via une compatibilité Isobus, autorise la gestion d'un grand nombre de fonctions, en commençant par la population de semis et la vitesse de travail. Corrélé avec le guidage par satellite, il permet de piloter la modulation de dose et de contrôler le semoir rang par rang. L'opérateur y consulte des informations telles que le remplissage des trémies et la précision d’implantation avec, notamment, le coefficient d’espacement entre graines, les manques et les doubles. Bien souvent compatibles Isobus, les semoirs de dernière génération se contrôlent du bout des doigts depuis le terminal en cabine. (© Amazone) Depuis ce terminal, le chauffeur peut également gérer les doses de graines, d’engrais et de microgranulés. À tout moment, il a la possibilité d'arrêter un élément ou même d'augmenter la densité de semis. Il est aussi en mesure d'opérer le jalonnage. Afin d'aller plus loin, en particulier pour les entrepreneurs, les informations peuvent être enregistrées et partagées en temps réel.