Réponse courte
Dimensionnez un système de fertigation à partir du débit de pointe de votre plus grande zone d’irrigation : comptez les goutteurs, multipliez leur nombre par le débit unitaire, puis ajoutez une marge. Choisissez ensuite des canaux de dosage capables d’injecter chaque solution mère à un débit égal à ce débit divisé par le facteur de concentration de la solution mère, généralement deux canaux d’engrais (A et B) et un canal d’acide pour le pH, avec environ 25–50% de capacité de réserve.
Qu’est-ce qui détermine le dimensionnement d’un système de fertigation ?
Une unité de fertigation mélange une solution mère d’engrais concentrée à l’eau d’irrigation afin que l’eau en sortie atteigne les valeurs cibles d’EC (conductivité électrique, un indicateur indirect de la concentration en nutriments) et de pH. Son dimensionnement dépend de trois valeurs :
- Le débit de pointe de la plus grande zone irriguée simultanément, en m³/h.
- Le rapport de dilution de la solution mère, par exemple 1:100, qui indique la quantité de solution mère à injecter par litre d’eau.
- Le nombre de solutions mères distinctes à maintenir séparées, qui détermine le nombre de canaux de dosage.
La superficie totale de l’exploitation n’intervient qu’indirectement. Une exploitation de 5 hectares irriguée en dix petites zones peut utiliser une unité plus petite qu’une serre de 2 hectares irriguée en deux grandes zones.
Étape 1 : comment calculer le débit de pointe d’une zone ?
Multipliez le nombre de goutteurs de la plus grande zone par le débit unitaire des goutteurs.
Exemple : une zone de serre compte 2,000 goutteurs de 2 L/h chacun, soit 4,000 L/h, ou 4 m³/h. Ajoutez environ 10% pour tenir compte des variations de débit des goutteurs et du rinçage, et dimensionnez l’installation pour environ 4.4 m³/h.
Pour les systèmes NFT ou en recirculation, utilisez le débit de la pompe alimentant les gouttières ou le débit d’eau d’appoint entrant dans le réservoir de solution nutritive, selon le flux traité par l’unité de dosage. Notre guide sur les systèmes NFT, DWC et à seaux hollandais (Dutch bucket) présente les débits habituels des gouttières.
Étape 2 : quelle quantité de solution mère chaque canal doit-il injecter ?
Divisez le débit de la zone par le facteur de concentration de la solution mère.
- À 4.4 m³/h (4,400 L/h) et avec une solution mère diluée à 1:100, chaque canal d’engrais doit injecter environ 44 L/h.
- À 1:200, ce débit descend à environ 22 L/h, mais la solution mère est plus concentrée et les engrais sont plus difficiles à dissoudre, surtout dans l’eau froide.
Choisissez les injecteurs pour que leur fonctionnement normal se situe à environ 50–80% de leur débit maximal. Cela laisse une marge pour augmenter l’EC à mesure que les plantes grandissent et irriguer ultérieurement des zones plus grandes. Dans cet exemple, un canal d’un débit nominal d’environ 60–80 L/h serait un choix judicieux à 1:100.
Étape 3 : de combien de canaux de dosage ai-je besoin ?
La plupart des systèmes commerciaux utilisent trois à cinq canaux :
- Canal A : nitrate de calcium et chélate de fer.
- Canal B : phosphates, sulfates, notamment de magnésium et de potassium, et oligoéléments.
- Canal d’acide : acide nitrique ou phosphorique pour abaisser le pH et neutraliser l’alcalinité due aux bicarbonates.
- Canal C en option : un engrais supplémentaire, par exemple du potassium pour les stades de fructification, ou une seconde formulation pour une autre culture.
- Canal de base en option : hydroxyde de potassium lorsque l’eau est très douce et que le pH doit être relevé.
Les solutions A et B sont maintenues séparées, car le calcium réagit avec les sulfates et les phosphates sous forme concentrée et produit des précipités insolubles qui obstruent les goutteurs et entraînent un gaspillage de nutriments. Une fois diluées dans l’eau d’irrigation, elles se mélangent sans problème.
Quel type d’injecteur choisir ?
| Type d’injecteur | Fonctionnement | Points forts | Limites | Applications habituelles |
|---|---|---|---|---|
| Venturi | Une différence de pression aspire la solution mère dans la conduite principale | Aucune pièce mobile, faible coût | Entraîne une perte de pression ; le débit varie avec la pression de la conduite en l’absence de régulation | Unités de plein champ, petites serres avec vannes automatiques sur chaque canal |
| Injecteur proportionnel à entraînement hydraulique | Le débit d’eau actionne un piston qui injecte selon un rapport fixe | Sans électricité ; le dosage reste proportionnel au débit | Rapport fixe par unité ; plage de débit limitée | Petits sites, formulations simples |
| Pompe doseuse électrique | Pompe à membrane ou à piston commandée par un régulateur d’EC/pH | Précise, facile à automatiser | Nécessite une alimentation électrique et l’entretien des clapets et des membranes | Serres, usines à plantes |
| Cuve de préparation de solution | Engrais mélangé dans un réservoir, puis pompé vers l’installation | Fonctionnement simple à comprendre, EC stable | Réservoirs volumineux ; changement de formulation lent | Systèmes en recirculation, petites exploitations |
Étape 4 : comment réguler l’EC et le pH ?
Commencez par une analyse en laboratoire de votre eau d’alimentation. Deux valeurs sont particulièrement importantes :
- EC de l’eau d’alimentation. L’engrais vient s’y ajouter. Si votre cible est une EC de 2.0 mS/cm et que celle de l’eau est déjà de 0.5, l’engrais ne peut apporter que 1.5. Si l’EC initiale est élevée, ou si les teneurs en sodium, chlorures ou bore sont élevées, envisagez un traitement tel qu’une unité industrielle d’osmose inverse et mélangez l’eau osmosée à de l’eau brute.
- Alcalinité (bicarbonates). C’est elle, et non le pH initial, qui détermine la quantité d’acide nécessaire. Une eau dure et alcaline nécessite un canal d’acide de plus grande capacité.
Pour la régulation, placez les capteurs d’EC et de pH après un point de mélange, soit un réservoir de mélange, soit un mélangeur statique en ligne, afin que les mesures reflètent une eau parfaitement homogénéisée. Utilisez des capteurs doubles sur les conduites critiques, définissez des alarmes haute et basse qui arrêtent l’irrigation et effectuez un étalonnage à intervalles fixes, généralement chaque semaine pour le pH et toutes les une à deux semaines pour l’EC.
Quelles sont les valeurs cibles habituelles d’EC et de pH selon les cultures ?
| Culture | EC habituelle (mS/cm) | pH habituel |
|---|---|---|
| Laitues et légumes-feuilles | 1.2–1.8 | 5.5–6.2 |
| Basilic et herbes aromatiques | 1.0–1.6 | 5.5–6.5 |
| Fraisier | 1.2–2.0 | 5.5–6.2 |
| Concombre | 1.8–2.5 | 5.5–6.2 |
| Tomate | 2.0–3.5 | 5.5–6.5 |
Ces plages constituent des valeurs de départ. Ajustez-les selon la variété, le stade de croissance, le niveau d’éclairement et les mesures effectuées sur l’eau de drainage.
Étape 5 : comment dimensionner la pompe et déterminer la pression ?
La pompe d’irrigation doit fournir le débit de pointe de la zone à une pression couvrant :
- La pression de fonctionnement des goutteurs, souvent d’environ 1–2 bar pour le goutte-à-goutte ; vérifiez la fiche technique du goutteur
- Les pertes de charge par frottement dans les conduites principales, secondaires et les rampes
- Le dénivelé entre la pompe et le goutteur le plus haut
- Les pertes de charge dans les filtres, en tenant compte d’un filtre encrassé plutôt que propre, et dans les vannes
- Les pertes de charge des injecteurs, importantes pour les modèles venturi
Placez la filtration avant le point d’injection pour protéger les injecteurs, puis ajoutez un tamis fin après l’injection pour retenir les éventuels précipités. Consultez le comparatif des filtres à disques, à sable et à tamis pour choisir le filtre principal.
Quel équipement convient à quelle exploitation ?
- Serres et usines à plantes : une unité automatique avec canaux de dosage, régulation de l’EC/pH et programmation par zone, comme notre machine de fertigation intelligente avec dosage intelligent.
- Cultures de plein champ et vergers comportant plusieurs parcelles : une unité mobile intégrée d’irrigation et de fertilisation pouvant être remorquée entre les points de pompage.
- Sites sans raccordement au réseau électrique : un système d’irrigation et de fertilisation à moteur thermique.
Découvrez toute la gamme d’irrigation, de fertigation et de traitement de l’eau, ou envoyez-nous le plan de vos zones, le type de goutteur et votre analyse d’eau pour obtenir une proposition dimensionnée.
