Identification des descripteurs macroscopiques de la dérive pour sa modélisation

Plusieurs études ont porté sur la dérive de pulvérisation en agriculture et il est démontré qu’une certaine quantité du liquide pulvérisé n’atteint pas la zone cible. Ce phénomène, connu sous le nom de la dérive de pulvérisation, est défini par la norme NF ISO 22866, 2005 comme le mouvement physique d’un spray en dehors de la zone cible sous l’effet du vent au moment de l’application. Selon le type d’application, les pertes en dérive de pulvérisation peuvent être extrêmement variables. La dérive est en partie responsable de la pollution des cours d’eau, de dégâts occasionnés sur des parcelles adjacentes, mais également de nuisances pour les riverains et le voisinage. Ainsi une réglementation européenne vise à limiter la pollution des cours d’eau en instaurant des zones non traitées combinées à des moyens physiques de réduction de la dérive des sprays (Directive cadre sur l’eau citée par Sinfort and Bonicelli, 2010). Des mesures telles que la mise en place de ZNT de 5 mètres au voisinage des points d’eau identifiés en trait bleu continu ou pointillé sur une carte IGN au 1/25000 ont déjà été prises dès 2006 (Arrêté du 12/09/2006). Selon leur toxicité, les produits de protection des plantes sont donc affectés d’une distance maximale de traitement au bord des cours d’eau. L’utilisation d’un moyen officiellement reconnu de réduction de la dérive permet de réduire la distance de 20m ou 50m à 5m.

Les facteurs influençant la dérive sont nombreux et il est possible de les classer en trois catégories.

(i) Les facteurs liés au spray : Les technologies d’atomisation utilisées (ex. buses) produisent un spray composé de gouttes dont la taille et la vitesse varient selon une dimension spatiale qui peut être cartographiée et selon une dimension temporelle liée à la perte d’énergie et à l’évaporation des gouttes lors du transfert atmosphérique. Plus les gouttes sont fines, plus elles sont sujettes à la dérive (Salyani and Farooq, 2004). De plus, l’angle principal du spray peut influer sur la taille des gouttes et également sur la dérive. Pour une buse de calibre 03 à 3 bar, le passage d’un angle de 110° à 65° entraîne une augmentation du Dv0.5 de 260 à 340 µm (Miller et al., 2011). De plus, la composition physico-chimique de la bouillie peut jouer un rôle important sur la taille des gouttes. D’une manière générale, la formulation des produits phytosanitaires peut également limiter les pertes dans l’atmosphère grâce à l’utilisation d’adjuvants ex-temporanés ou de coformulants (Stainier et al., 2006). Parmi les facteurs physico-chimiques d’importance, la tension de surface et la viscosité interviennent dans le processus d’atomisation et peuvent aussi influer sur la dérive (Hilz and Wermeer, 2013).

(ii) Les facteurs liés aux réglages et aux conditions atmosphériques : La hauteur de la rampe, l’orientation des buses, la vitesse d’avancement ainsi que les conditions climatiques (température & humidité de l’air, vitesse et orientation du vent) sont des grandeurs d’influence.

Par exemple, l’effet de la hauteur de la rampe sur la dérive des sprays a été étudiée au champ (De Jong et al., 2000 ; De Schampheleire et al., 2008) ou en soufflerie (Taylor et al., 2004; Miller et al., 2011). Dans tous les cas, une hauteur de rampe plus importante entraîne une augmentation de la dérive et ce d’autant plus que les gouttelettes produites sont fines. L’intensité du vent et sa direction sont les paramètres externes au spray les plus influents. Si ces paramètres sont difficilement maîtrisables et reproductibles au champ, leurs effets peuvent être plus facilement étudiés en soufflerie avec des conditions atmosphériques contrôlées.

(iii) Les facteurs liés à la végétation et son stade de développement: La dérive peut être influencée par le type de cultures et le système d’application associé, la densité du feuillage et le stade végétatif (Van de Zande et al., 2014). Par exemple, la taux de pertes au moment de l’application dépend directement de la configuration du pulvérisateur et du stade végétatif (source: J. Van de Zande et al., 2014) .

La vitesse et l’orientation des flux d’air, le volume d’application, le spectre de taille de gouttes et la vitesse de l’application doivent en général est adaptés à la configuration de la végétation (taille, forme et densité) afin de réduire la dérive dans les vergers (Fox et al., 2008).

La dérive de pulvérisation peut être mesurée au champ dans le cas d’un appareil complet de pulvérisation selon la norme NF ISO 22866, 2005. Cependant compte tenu des contraintes météorologiques, ces mesures sont coûteuses et difficilement répétables.

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Table des matières

Chapter 1: General introduction
1.1. Efficacy criteria of a spray application
1.2. Spray drift
1.2.1. Definition and typology
1.2.2. Causes
1.2.3. Methods for drift measurement
1.2.4. Spray drift sampling techniques for field tests
1.3. Context and objectives
1.3.1. General problem statement
1.3.2. Objectives of this study
Chapter 2: Literature Review
Abstract
Conclusions and perspectives
Chapter 3: Materials and Methods
1. Introduction
2. Description of IRSTEA Montpellier wind tunnel
2.1. Air control
2.2. Pressure liquid control
3. Boom setup
4. Distribution test bench
5. Nozzle characteristics
6. Sedimentation flowrate measurements
7. Droplet size measurements
8. Modalities setup
Chapter 4: Results
Abstract
Abstract
Abstract
Chapter 5: General conclusion