S. F. POTTS
Entomologiste, Ancien fonctionnaire du Service forestier, Ministère de l'Agriculture des Etats-Unis.
L'application de produits en poudre, en solutions concentrées ou diluées ou sous forme d'aérosols, pour la lutte contre les insectes et les maladies, se généralise de plus en plus en agriculture et en foresterie. Ces techniques sont loin d'avoir atteint toutes leurs possibilités et de nombreuses surfaces pourraient être traitées de manière plus efficace et moins coûteuse si l'on disposait de renseignements plus complets et plus précis. Cet article décrit les méthodes mises actuellement en pratique en Amérique du Nord; il traite des insecticides et fongicides et comprend, en outre, des renseignements sur le matériel et les techniques d'application des nouveaux herbicides, sylvicides et engrais absorbés par voie foliaire. Les inconvénients possibles d'un usage généralisé de l'arme chimique en agriculture et en foresterie préoccupent beaucoup la FAO et plusieurs autres organismes. Ces conséquences défavorables font l'objet d'études spéciales, mais beaucoup d'éléments nouveaux doivent encore être réunis sur ce sujet.
Pour les pulvérisations sur les cultures, on a essayé à peu près tous les engins susceptibles de voler, y compris les dirigeables. Les entreprises de lutte contre les ennemis des cultures - soit par pulvérisations, soit par poudrage - utilisent de façon continue plus de 6000 avions, servis par 7 000 pilotes.
S'il est possible de choisir le type d'engin à utiliser, il est essentiel de bien connaître le genre de travail à faire. Les points à examiner comprennent:
L'étendue des forêts et des champs,
Leur éloignement des pistes d'atterrissage,
Les caractéristiques du secteur à survoler,
La possibilité pour l'avion d'emporter une charge suffisante afin de diminuer le prix de revient,
Le fait qu'il est ou non équipé avec un matériel de pulvérisation convenable.
De façon générale, quatre types d'avions sont susceptibles d'effectuer des pulvérisations sur les forêts ou les cultures. Ils ont chacun leurs avantages et leurs inconvénients. Un grand nombre de ceux que l'on utilise actuellement sont des avions militaires d'entraînement provenant des surplus et que l'on a transformés. Ils sont peu onéreux et faciles à manipuler.
Les avions légers sont bien adaptés à la plupart des tâches qu'on leur demande en pays agricole. Leurs frais d'achat et de fonctionnement sont relativement faibles. Ils manœuvrent convenablement dans un espace restreint, et, en cas de besoin, peuvent atterrir dans des prairies ou sur des routes.
Lorsqu'on effectue des pulvérisations sur des terrains de parcours ou sur une forêt, les distances de l'aire d'envol jusqu'au point de travail, les surfaces à traiter, sont plus grandes que lorsqu'on opère sur des cultures. Pour ce genre de travail par conséquent, des avions du genre du bimoteur Douglas DC3 ont plus d'intérêt que les avions légers: ils ont un plus grand rayon d'action et une plus forte charge utile.
Les hélicoptères ne sont pas à dédaigner. Ils sont plus coûteux que les avions légers à voilures fixes, mais cela se compense dans certains cas par la facilité avec laquelle ils décollent ou atterrissent sans piste. Cela économise du temps et des kilomètres et permet de traiter plus facilement des petits champs enclavés. D'autres avantages résultent du fait que les conditions de visibilité médiocres handicapent moins les hélicoptères que les avions, et que le courant d'air des rotors contribue à faire descendre le produit plus profondément dans les végétaux traités.
Quel que soit l'avion que vous choisirez, il comportera un équipement pour pulvérisations qui appartient à l'un des deux types suivants. Le premier comporte des pompes pour évacuer l'insecticide. Le second opère par gravité, à la façon d'un arrosoir.
La plupart des experts pensent que ce sont les pompes qui font le meilleur travail. Si l'on n'opère pas sous pression, il est difficile d'obtenir un débit continu, égal et réglable, et une bonne pulvérisation.
Il existe une étonnante diversité dans les matériels de pulvérisation. On a mis au point des douzaines de systèmes et de procédés. Chacun a ses avantages, mais aussi ses faiblesses. Lorsqu'on fait un chois, il est bon de se poser la question essentielle: s'agit-il bien de l'appareil qui va déverser l'insecticide de la façon la plus efficace?
De façon générale, un matériel convenable doit pouvoir:
1. Pulvériser l'insecticide depuis l'avion avec un débit uniforme;2. Assurer un débit réglable, de façon à appliquer le nombre voulu de litres par hectare;
3. Epandre le liquide sur une bande aussi large que possible sous l'avion;
4. Eviter de déposer des quantités plus fortes de produit au centre ou sur les bords de la bande traitée.
Le matériel de pulvérisation comprend habituellement:
1. Un réservoir, pour contenir l'insecticide;2. Une pompe, pour l'évacuer;
3. Un système de tuyaux et de réglage pour amener les quantités voulues de liquide du réservoir au tuyau d'évacuation;
4. Un tuyau d'évacuation muni d'un ajutage qui assure la pulvérisation du liquide, c'est-à-dire sa division en gouttelettes de dimensions voulues pour permettre de le répandre convenablement.
Les tâches spéciales nécessitent un équipement particulier. Les plans de ces appareils changent continuellement. La chose la plus importante pour les forestiers est de comprendre qu'il s'agit d'un travail technique spécialisé. S'il n'est pas certain que celui dont on se propose de louer les services possède le matériel qu'il faut, on doit aller de suite poser quelques questions au praticien.
Si on possède un avion, et si on désire effectuer soi-même le travail, on a la possibilité de trouver dans le commerce des équipements complets de pulvérisation pour certain types courants d'avion. Ils sont faciles à poser et déposer.
On a mis au point un grand nombre de techniques particulières au pilotage des avions pulvérisateurs. Leur but est de répandre la quantité exacte d'insecticide qui est nécessaire, en faisant le moins grand nombre possible de passages. Si l'avion effectue trop d'évolutions, les frais augmentent et l'on perd du temps. S'il n'en fait pas assez, il ne couvre pas uniformément la zone à traiter, et les parasites ne sont pas atteints.
Lorsqu'il s'agit de traiter des champs rectangulaires relativement plats, on opère généralement en gril, c'est-à-dire que le pilote va et vient au-dessus de ce secteur selon des lignes parallèles. Il maintient entre chaque passage une distance égale à la largeur des bandes traitées.
La largeur des bandes traitées dépend de l'altitude, du vent, de l'avion, du matériel de pulvérisation. Pour la connaître, il faut effectuer des essais avec mesures sur le terrain. La partie de la bande qui reçoit à peu près la dose recommandée d'insecticide à l'unité de surface s'appelle la largeur utile.
Pour des raisons de sécurité, les pilotes doivent voler perpendiculairement au vent, et tourner contre le vent à chaque passage de façon à éviter que la substance toxique pulvérisée ne se rabatte sur l'avion.
Lorsque c'est possible, il faut commencer à tourner, en fin de passage, en virage ascendant de 45° dans le sens du vent au-dessus du territoire qui borde le secteur déjà traité. On revient alors à l'horizontale, et on tourne en sens inverse de 225°. En terminant le virage, s'orienter et prendre l'azimuth pour effectuer le passage suivant. Puis, en réduisant les gaz, descendre à l'altitude voulue pour pulvériser et commencer à épandre.
Il faut prendre soin d'aller assez loin en effectuant la partie du virage qui est dans le sens du vent, pour avoir la place de décrire un arc de 225° sans arriver trop court, ou au contraire trop loin pour commencer la virée. Il faut éviter de faire des virages difficiles pour se mettre en place.
Si le virage est amorcé en tournant de 45° contre le vent, on risque d'être trop court pour le virage de 225° et d'avoir à couper la trajectoire pour amorcer le passage suivant. C'est à éviter.
Si le pays est accidenté, et si la surface à traiter a des contours irréguliers, le plan en gril ne marche pas aussi bien. Dans ce cas, il faut voler soit en suivant les courbes de niveau, soit en descendant la pente. Voler en remontant une pente avec un avion lourdement chargé, c'est tenter le destin.
On doit vérifier sur la carte les points remarquables, accidents de terrain et obstacles avant de commencer le travail. S'il n'existe pas de repères convenables, il faut faire poser des drapeaux au sol pour indiquer les secteurs à traiter.
Renseignements sur le matériel
1. Réservoirs. On trouvera ci-après des indications détaillées.
a) Poids. Les liquides à pulvériser pèsent plus ou moins lourd. Mais pour calculer la charge maximum de sécurité en litres, on prend 1 kilogramme comme poids du litre. La charge maximum de sécurité de l'avion, exprimée en kilogrammes, donne le nombre maximum de litres qui peut être emporté. Tenir compte du poids du réservoir et du matériel de pulvérisation.b) Emplacement. On doit placer le réservoir aussi près que possible du centre de gravité. S'il en est trop loin, l'avion aura trop de poids en tête ou en queue au moment du vol. Le réservoir doit être bien attaché aux poutrelles maîtresses du fuselage. Une fois rempli il est lourd, et peut faire beaucoup de dégâts s'il se détache.
c) Forme. Choisir un réservoir dont la forme correspond à l'emplacement où il doit être fixé. Le fonds doit être en pente pour permettre un égouttage complet, aussi bien en cours de pulvérisation qu'au sol.
d) Matériaux. Parmi les métaux, le meilleur est l'acier galvanisé, mais l'aluminium et le fer étamé donnent satisfaction pour la plupart des insecticides d'emploi courant. L'emploi des plastiques moulés élimine le risque de rouille et de corrosion. Ils ne sont d'ailleurs pas attaqués par les solvants chimiques habituels. Certaines entreprises construisent des réservoirs de bois, habituellement en contreplaqué, qui donnent satisfaction. Elles les garnissent à l'intérieur de peintures spéciales ou de plastiques liquides pour éviter les fuites, et les entourent de cercles rigides pour les empêcher de faire ventre. D'autres utilisent des garnitures amovibles en caoutchouc synthétique ou en plastique - il en existe divers modèles qui correspondent aux divers types d'insecticides. Ceci permet de réduire la durée du nettoyage et évite qu'un produit ne contamine celui que l'on emploie ensuite. Les entreprises qui effectuent indifféremment des poudrages et des pulvérisations construisent parfois une trémie étanche en métal, bois ou plastique. Avec de petites modifications on peut aussi l'utiliser comme réservoir pour les pulvérisations.
e) Goulot de remplissage. Il faut qu'il soit de grandes dimensions. Les meilleurs sont assez grands pour permettre de verser le liquide à l'aide d'un récipient de 20 litres sans avoir besoin d'entonnoir. Un gros goulot permet aussi d'accéder facilement à l'intérieur du réservoir pour le nettoyer. Il est utile de munir le goulot d'un tamis fin amovible pour éliminer les dépôts. Il faut l'enfoncer suffisamment dans le réservoir pour qu'il ne provoque pas d'éclaboussures ou de débordements. Le bouchon de remplissage doit assurer une fermeture étanche et être facile à ouvrir. Il doit être attaché au goulot par une chaîne. Eviter les bouchons filetés, ils donnent des ennuis. Peindre le mot «pulvérisation» sur la coque de l'avion à l'endroit où débouche le goulot.
f) Arrivée d'air. L'orifice de ventilation ne doit pas être ménagé dans le bouchon de remplissage. On fixe un tuyau dans le couvercle du réservoir, on le fait sortir verticalement à l'extérieur, puis on le recourbe. Il faut qu'il sorte assez pour que le liquide ne déborde pas au cours des manœuvres ou en atmosphère turbulente. Le faire déboucher, après courbure, à l'arrière du fuselage. Un simple orifice dans le couvercle du réservoir pourrait laisser souffler des projections d'insecticides dans le pare-brise ou sur l'opérateur. Cet orifice doit cependant être assez gros pour laisser rentrer l'air à mesure que le produit s'évacue. Il faut qu'il ait au moins 2 centimètres de diamètre. S'il existe un système de décharge de secours, il faut qu'il soit encore plus gros. Il faut alors au moins 3 centimètres.
g) Evacuation. Le meilleur endroit pour placer l'orifice d'évacuation du liquide vers la pompe est une cuvette d'égouttage, ou un point bas que l'on peut égoutter. Mettre un bout de tuyau pour éviter que les dépôts et matières solides ne passent dans la pompe. S'il y a une soupage de décharge, l'orifice d'évacuation doit être placé sur la paroi du tube de cette soupape, de façon que les sédiments se déposent au fond du tube.
2. Pompe. La plupart des praticiens préfèrent les pompes à engrenages rotatifs ou les pompes centrifuges. Il en existe de nombreuses formes et dimensions. On peut aussi utiliser des pompes à turbines, et, dans certains cas, les systèmes alimentés seulement par gravité donnent satisfaction. Par contre, les pompes à pistons, à diaphragme, à palettes, ne fonctionnent pas bien pour les pulvérisations par avion.
a) Pompes à engrenages rotatifs. Il existe plusieurs types de pompes à engrenages. Tous utilisent des systèmes de parties travaillantes engrenées pour pousser le liquide. Ces pompes s'amorcent d'elles-mêmes, et travaillent habituellement entre 1700 et 2 000 tours par minute. Elles fonctionnent bien avec les solutions et les émulsions. Mais les poudres mouillables en suspension font des dégâts en usant les dents et en se collant aux parois. Elles peuvent même gripper la pompe. Etant donné que ces pompes donnent naissance à des pressions allant jusqu'à 500 pounds par square inch (40 kg/cm2) pour certains modèles, il est nécessaire d'installer une soupape de secours entre la sortie de la pompe et la vanne de l'orifice. Certains modèles comportent d'ailleurs une soupape de secours réglable incorporée au corps de pompe.b) Pompes centrifuges. Etant donné qu'elles ne sont pas du type à déplacement de liquide, les pompes centrifuges ne nécessitent pas de soupapes de secours. La pression la plus forte qu'elles puissent créer ne dépasse que rarement 70 pounds par square inch (6 kg/cm2). Elles tournent à 3 000-4 000 tours à la minute. Certaines pompes centrifuges ont de petits rotors munis de larges palettes, pour mettre en œuvre un gros volume sous une faible pression. D'autres ont de gros rotors, avec des palettes étroites pour pousser un volume plus faible sous une pression plus forte. Les meilleures pompes pour les pulvérisations par avion sont à mi-chemin entre ces deux extrêmes. Le gros avantage des pompes centrifuges est de permettre de débiter toutes les sortes de produits chimiques à pulvériser avec un minimum d'usure. Mais il est rare qu'elles s'amorcent elles-mêmes. Il faut donc les placer sous le réservoir, ou monter un système d'amorçage. En outre, tandis que la plupart des pompes à engrenages peuvent fonctionner dans un sens ou dans l'autre, les pompes centrifuges ne poussent le liquide que dans une seule direction.
c) Pompes à turbines. Les pompes à turbines, comme les pompes centrifuges, permettent d'employer tous les produits à pulvériser sans usure excessive. Le type à turbines permet d'obtenir des pressions plutôt plus fortes, et fonctionne dans les deux sens. Mais lorsqu'il est à sec, il n'aspire pas. Il faut donc placer la pompe au-dessous du réservoir ou l'amorcer à la main.
d) Système fonctionnant par gravité. Si on utilise des herbicides, des engrais liquides, ou autres produits chimiques agricoles que l'on applique surtout en pulvérisations à grosses gouttelettes, ou encore si on emploie des systèmes de pulvérisation spéciaux et non des jets ordinaires, on peut abandonner les pompes et employer un système fonctionnant par simple gravité. Le poids du liquide dans le réservoir crée la pression de sortie, mais la pression et la vitesse d'écoulement baissent à mesure que le réservoir se vide. Cela peut se corriger, et on peut maintenir un débit constant en installant une cuve à niveau constant ou un orifice à débit variable entre le réservoir et les jets. Il est encore plus simple de placer dans le réservoir un tube d'aération qui traverse le couvercle, descend dans le liquide jusqu'à un ½ inch (1 cm environ) du fond. La pression du liquide dans le réservoir ralentit l'entrée d'air dans le vide qui se forme à la partie supérieure du réservoir, à mesure que le produit est pulvérisé. On maintient ainsi le débit pratiquement constant jusqu'à ce que le niveau du liquide dans le réservoir baisse en dessous du bas du tube. Un tube dont la lumière est de ½ inch (12 mm) amène assez d'air pour un débit liquide allant jusqu'à 100 gallons à la minute (400 l/mn.). Avec ce système d'aération à pression de compensation, il importe que le bouchon de remplissage soit bien étanche. Si l'on installe une vanne de décharge, il faudra pouvoir ouvrir un autre orifice d'aération dans le couvercle du réservoir pour qu'elle puisse fonctionner.
3. Matériaux. Pour la fabrication des pompes, il est indispensable d'utiliser des matériaux qui ne rouillent pas. Le plus employé est le cuivre, mais on recommande l'aluminium parce qu'il est plus léger. On utilise l'aluminium dans les pompes centrifuges et à turbines plus souvent que dans les pompes à engrenages.
Les axes des pompes doivent être en cuivre ou en acier inoxydable. On choisit des joints d'étanchéité de construction mécanique qui durent plus longtemps et nécessitent moins d'entretien que les autres.
Le modèle de boîte à joint dit presse-étoupe donne un bon usage. Mais il faut le resserrer lorsqu'il y a une fuite. Il ne faut cependant pas trop serrer l'écrou, sous peine de coincer l'axe et de provoquer une usure excessive.
4. Force motrice. Les sources d'énergie communément utilisées pour faire marcher ces pompes comprennent des propulseurs actionnés par l'air, des moteurs hydrauliques, des moteurs électriques, et la prise de force secondaire du moteur de l'avion.
a) Propulseurs à air. Pour faire un moulin à vent, il faut un propulseur de bois ou de métal muni de deux à six lames. Un ventilateur d'automobile donne de bons résultats, mais il est dangereux si on ne le renforce pas convenablement.On monte l'ensemble pompe et propulseur à air sur la béquille du train d'atterrissage ou sur un support solidement fixé sur le côté du fuselage, ou encore on le laisse pendre sous le fuselage. L'ensemble du dispositif placé à l'un ou l'autre de ces emplacements, le courant d'air des hélices procure une force motrice supplémentaire au propulseur qui fait tourner la pompe. La meilleure façon d'assembler le propulseur à la pompe est d'accoupler leurs axes au moyen d'un cardan. Si l'on accouple directement les deux axes, il faut placer un palier de butée à billes pour compenser la poussée exercée par l'axe du propulseur sur le carter de la pompe. Sinon la pression de l'air sur le propulseur pourrait endommager la pompe. Le pas des pales du propulseur fixe la vitesse de rotation de la pompe. Il est bon de mettre un frein sur l'assemblage de la pompe: son emploi permet d'augmenter la durée de celle-ci et des presse-étoupes.
b) Moteurs hydrauliques. Les systèmes hydrauliques fonctionnent bien. Si l'avion est muni d'un système hydraulique pour actionner le train d'atterrissage ou les volets, il y a peut-être la possibilité d'y brancher la pompe de pulvérisation.
Mais, en général, il est préférable d'installer un système distinct: par exemple de monter une pompe hydraulique sur une prise de force secondaire du moteur, puis d'accoupler un moteur hydraulique à la pompe de pulvérisation. Pour compléter le système fournissant l'énergie motrice, on aura besoin d'un réservoir à fluide hydraulique (de petites dimensions), d'un accumulateur, d'une soupape de secours, d'une soupape de contrôle, et d'un certain nombre de tubes.
On peut monter la pompe de pulvérisation entièrement à l'intérieur du fuselage là où cela cadre le mieux avec le reste de l'équipement.
Si on choisit un système de pompe à pulvériser mue par force hydraulique, on peut mettre en route et arrêter le moteur hydraulique en utilisant une vanne de décharge dans la conduite sous pression qui part de la pompe hydraulique. On fait passer un petit tube de la vanne de décharge à une valve d'arrêt et de mise en marche placée dans le cockpit, puis on la fait continuer jusqu'au réservoir hydraulique. L'ouverture de la valve arrête le moteur hydraulique et arrête la pompe de pulvérisation. Il faudra aussi une vanne de contrôle distincte pour régler le débit de pulvérisation. Ce genre de système hydraulique, léger et puissant, est recommandable aussi pour fournir l'énergie nécessaire au fonctionnement des agitateurs dans les trémies d'épandage de poudres ou d'appâts antiacridiens.
c) Moteurs électriques. On a utilisé des pompes actionnées par moteurs électriques pour les pulvérisations par avion. Mais, en général, elles sont trop lourdes en considération de l'énergie qu'elles fournissent.
d) Prise de force secondaire. Si on décide d'utiliser une prise de force secondaire comme source d'énergie, on peut monter la pompe sur la prise à friction, ou les relier par poulies ou par un flexible. Mais ces systèmes sont susceptibles de présenter des inconvénients. A moins d'utiliser une pompe à engrenages, on est généralement conduit à monter la pompe si haut qu'il faudra l'amorcer à la main chaque fois qu'elle se videra. Utiliser un flexible peut présenter des difficultés et entraîner des frais supplémentaires d'entretien. Avec un système à montage direct ou à poulies, s'il se produit une fuite dans la pompe ou les tuyaux, le risque d'incendié sera plus grand pour des liquides inflammables que si la pompe était placée derrière la cloison incombustible.
Tubes, jets et dispositifs similaires
Le tube muni de jets constitue le système le plus communément employé pour pulvériser et répartir le liquide. Le tube est un simple tuyau qui distribue l'insecticide évacué au cours du vol. Les jets, qui pulvérisent le liquide, sont montés sur le tube. Les substituts possibles sont:
1. des brosses ou disques rotatifs:
2. des tubes de Venturi.
L'obtention d'un dépôt uniforme de produit dépend, dans une large mesure, du bon fonctionnement du système choisi.
1. Place du tube. La place du tube dépend du type et de la marque de l'avion.
a) Biplans. Sur les biplans on monte habituellement le tube à 1 pied (30 cm environ) en dessous de l'aile inférieure, parallèlement aux poutrelles, et entre elles. Mais si on veut réduire la résistance à l'avancement et avoir un gréement de meilleur aspect, on a la possibilité de l'installer dans les panneaux inférieurs de l'aile, avec un tube qui sort de l'aile à chaque jet. Mais il ne faut pas oublier que cela peut rendre difficile la réparation d'une fuite du tuyau (figure 12).L'expérience montre que si l'on effectue les pulvérisations de 1 à 10 feet (30 cm à 3 m) au-dessus des végétaux dans un biplan type Stearman ou N3N, on obtient de bons résultats avec un tuyau dont la longueur est environ les trois quarts de celle de l'envergure totale. En effet, si le tuyau dépasse sensiblement cette longueur, une trop grande quantité de produit peut être entraînée dans les tourbillons des bouts d'ailes, ce qui compromet l'uniformité de l'épandage.
En plaçant les jets le long du tuyau, il faut les rapprocher de plus en plus à mesure que l'on approche de l'extrémité. Un groupe de deux au moins doit être placé à chaque bout, et quelques-uns à 3 ou 4 feet (1 m-1,20 m) à la droite de l'axe de l'avion. Mais du côté gauche, on laisse 3 ou 4 feet (1 m à 1,20 m) sans ajutages. En effet, s'il y en avait à cet endroit, le vent de l'hélice détruirait l'homogénéité de l'épandage.
b) Monoplans à aile basse. L'installation du tube et l'espacement des jets sur les monoplans à aile basse doivent être les mêmes que sur les biplans.
c) Monoplans à aile haute. Sur les monoplans à ailes hautes et haubanées par des entretoises, on peut attacher le tube sur les haubans. Il faut alors le placer en l'inclinant de sorte que ses extrémités arrivent à 2 feet (60 cm) au moins en dessous des extrémités des ailes. Certains préfèrent placer le tube parallèlement aux ailes, mais cette disposition nécessite un plus grand nombre d'entretoises. La disposition des jets doit être la même que celle que l'on vient de décrire pour les biplans.
2. Jets. Deux questions sont à considérer:
a) Modèles. Les jets qui donnent une nappe de pulvérisation en cône creux, ou une nappe plate en éventail, sont les plus utilisés pour les pulvérisations par avion. Les premiers donnent des gouttelettes de dimensions plus uniformes que ceux qui pulvérisent en nappe plate. Ils ont, en outre, tendance à s'user moins vite. Les orifices circulaires garnis de porcelaine ont une usure correcte et doivent être recommandés pour la pulvérisation des mélanges abrasifs.b) Pulvérisation. Etant donné que le mouvement de l'air bouscule le produit pulvérisé, le degré de pulvérisation obtenu en vol avec un jet diffère dans une certaine mesure de ce qu'on obtient avec le même jet utilisé sur un appareil fonctionnant au sol, à même pression de liquide. L'angle sous lequel le courant d'air atteint le produit sortant du jet doit aussi être considéré. Un jet produit des gouttelettes plus petites lorsque l'orifice est dirigé vers l'avant (contre le courant d'air) que lorsqu'il est dirigé vers l'arrière. Si on place un jet dirigé vers l'avant, il faut qu'il soit suffisamment tourné vers le bas pour éviter que le liquide ne soit refoulé sur lui-même ou sur le support du jet. Si l'on ne prend pas cette précaution, une partie du liquide qui s'y rassemble ruisselle en grosses gouttes. On gaspille le produit et les gouttes peuvent endommager les feuilles.
Répartition des charges
La grosse difficulté en ce qui concerne les pulvérisations par hélicoptère est le maintien de l'équilibre de l'engin. La meilleure façon de s'y prendre est d'installer deux réservoirs, un de chaque côté du fuselage, directement sous le rotor, et aussi près que possible du centre de gravité. Il faut prévoir un système qui permette de pomper simultanément dans les deux réservoirs (figure 13).
Système de pulvérisation
Etant donné que les hélicoptères travaillent généralement à faible vitesse de vol, un propulseur à air ne pourra pas actionner convenablement la pompe de pulvérisation. Il faut choisir un autre procédé.
Un petit nombre de fabricants d'hélicoptères vendent des tubes munis de jets adaptés à leurs appareils. Certains sont montés en avant du fuselage, d'autres sont exactement alignés avec l'axe du rotor, ou placés quelques dizaines de centimètres à l'arrière.
On peut utiliser le courant d'air provenant des orifices d'évacuation de la soufflerie qui sert à refroidir le moteur pour pulvériser le liquide. Dans ce cas on envoie l'insecticide par des ajutages dans les orifices d'évacuation de droite et de gauche. L'effet est le même que celui que l'on obtiendrait avec deux pulvérisateurs montés sur l'hélicoptère. Le courant d'air descendant provenant des rotors disperse le liquide pulvérisé sur les végétaux (figures 14 et 15).
En établissant une canalisation du pot d'échappement du moteur aux tubes de sortie du système de soufflage, on augmente sensiblement la vitesse de l'air au débouché des jets et on obtient un degré de pulvérisation qui se rapproche d'un brouillard. Ce système permet d'obtenir des gouttelettes très fines sans avoir recours à des jets à petits orifices qui se bouchent facilement, surtout lorsqu'on emploie des suspensions.
Lorsqu'on a à traiter une surface importante, de l'ordre de plusieurs milliers d'hectares, on fait généralement appel à l'entrepreneur qui fait l'offre la plus avantageuse. Pour une surface plus faible, on peut avoir avantage à utiliser un entrepreneur local sur lequel on peut compter, sans passer par les formalités d'un marché. Mais dans un cas comme dans l'autre, le succès de l'opération dépend beaucoup d'une préparation soigneuse. En matière de pulvérisations forestières, il existe d'innombrables détails qui varient suivant les conditions, et qu'il faut prévoir pour réaliser un projet de façon efficace. Dans ce qui suit, quelques-uns des plus importants sont passés en revue. D'autres apparaîtront à mesure que l'on établira les projets (Yuill et al, 1951).
Choix d'une base d'opérations
Dans le choix d'un aérodrome ou d'un terrain d'atterrissage, il faut tenir compte de l'éloignement de la zone à traiter, de la longueur, de la largeur, et de l'éloignement des pistes, et de l'équipement disponible pour le service de l'appareil.
La distance maximum à faire parcourir à l'avion entre le terrain d'atterrissage et la surface à traiter dépend de son rayon d'action. En tout cas, plus la distance est courte, mieux cela vaut. On peut perdre beaucoup de temps, et accroître le coût de l'opération, par de longs va-et-vient. Dans certains cas, il peut même se révéler souhaitable d'établir des terrains d'atterrissage provisoires à l'intérieur ou à proximité immédiate de la zone à traiter pour diminuer le temps nécessaire au transport.
La longueur des pistes d'envol dépend du type d'avion à utiliser. Pour des biplans légers, la longueur minimum est d'environ 250 mètres. Mais à haute altitude, pendant des périodes de temps chaud et humide, ou en sol mou, il est nécessaire d'avoir des pistes plus longues. La surface des pistes doit être suffisamment nivelée pour permettre d'y conduire une automobile à 40 miles (60 km) à l'heure.
On doit avoir à l'aérodrome des installations pour l'entretien et l'approvisionnement rapides des avions. Si l'on n'en dispose pas, on doit amener de l'essence d'aviation qui ait un taux d'octane convenable. Elle peut être approvisionnée en fûts métalliques ou par camions-citernes. Une pompe à main ou une petite pompe à moteur simplifient considérablement le chargement de l'essence dans l'avion. Mais lorsqu'on utilise une pompe mue par un moteur à essence, il faut essentiellement éviter de laisser diriger son échappement vers les tonneaux ouverts. Il faut toujours avoir un extincteur à portée de la main. Si les fûts ou récipients à essence contiennent des dépôts ou de l'eau, on peut filtrer l'essence à travers un entonnoir garni de peau de chamois au moment où on la pompe dans l'avion. On peut aussi transporter le liquide à pulvériser dans des tonneaux métalliques ou des bacs, et le charger directement dans l'avion par pompage.
Division et marquage des zones à traiter
Dans de grands secteurs boisés, on divise habituellement la zone à traiter en parcelles pour lesquelles le traitement prendra de 1 à 3 jours. Si la zone à traiter est coupée par des peuplements forestiers non contaminés ou par des cultures, on la divise en parcelles encore plus petites. Parfois on peut établir des parcelles de forme rectangulaire. Mais, en général, il est plus pratique de prendre comme limites des crêtes, des cours d'eau, des routes et autres accidents topographiques. A cet égard, les cartes topographiques à grande échelle, les photos aériennes, les quadrillages aériens sont particulièrement utiles. On doit consulter, si c'est possible, le pilote ou le chef-pilote qui sera responsable des vols lorsqu'on déterminera sur cartes les parcelles à traiter.
Dans un grand nombre d'opérations de traitements, on emploie des signaux pour aider le pilote à repérer les diverses parcelles à traiter et à maintenir un plan de vol précis. Ces signaux peuvent être des drapeaux blancs ou oranges, de petites manches à air, des sacs à produits alimentaires de couleurs vives remplis de brindilles. On peut les placer au sommet des arbres ou les dresser sur des tubes profilés en alliage à base de magnésium. Dans les peuplements où les arbres ne sont pas bien hauts, on a l'habitude d'y grimper et d'y fixer les signaux avec des ficelles ou du fil de fer. Une nouveauté intéressante, mise au point dans l'Ouest, où la hauteur des arbres ne permet pas de grimper, consiste à utiliser un fusil lance-câble pour faire passer une cordelette par-dessus la cime de l'arbre que l'on veut utiliser comme signal. On y hale ensuite un drapeau ou une bombe peinte pour marquer l'endroit.
Pour des secteurs à traiter très étendus, on espace les signaux à intervalles déterminés, le long de deux rives opposées d'un secteur. Le pilote a pour mission d'effectuer un nombre donné de passages entre les signaux successifs. Lorsqu'il existe des chemins ou des pistes sur un ou deux côtés de la zone à traiter, on utilise un petit ballon météorologique captif pour marquer chaque ligne de vol. Dans ce cas, on laisse le ballon, gonflé à l'hélium ou à l'hydrogène, et attaché à une corde légère, s'élever jusqu'à une dizaine de mètres au-dessus des cimes. Le pilote passe exactement au-dessus du ballon que l'on déplace ensuite d'une largeur de bande le long de la limite choisie, et il effectue un autre passage au-dessus de ce repère. Cette méthode diminue les erreurs d'épandage, mais on ne peut l'utiliser que lorsque des ouvertures ininterrompues dans la voûte de feuillages permettent à l'équipe au sol de transporter rapidement le ballon le long des limites. Lorsqu'il s'agit de traiter des plantations, on peut remplacer les ballons par des morceaux d'étoffe colorés placés sur des perches de bambou. On a essayé aussi les fumigènes, mais on ne les recommande pas là où ils sont susceptibles de créer un risque d'incendie.
Communications
Lorsque c'est possible, on doit assurer pendant l'épandage un moyen quelconque de communication entre l'aérodrome, la zone à traiter et le pilote. L'intérêt de cette mesure résulte de ce que, même après la planification la plus soigneuse, il se produit toujours au cours des opérations de traitement des incidents inattendus qui nécessitent des changements. La solution la plus satisfaisante que l'on puisse apporter à ce problème consiste probablement à utiliser un procédé radio-téléphonique. Bien que la plupart des avions qui fassent les épandages n'aient pas d'équipement radio, si l'on dispose d'un appareil au sol dans la zone à traiter, et d'un autre à l'aérodrome, on peut relayer si c'est nécessaire les renseignements ou les instructions. Quand on ne dispose pas d'appareils au sol, on peut parfois, grâce au service téléphonique local, installer un téléphone de campagne dans la zone à traiter ou à proximité. Si l'on ne dispose ni de radio, ni de téléphone, on peut employer un système de signaux. Un de ceux qui ont donné satisfaction consiste à placer un camion dans un endroit dégagé, visible du ciel, à proximité ou dans la zone de traitement. Lorsqu'on met un panneau blanc sur la cabine du camion, le pilote doit traiter comme prévu. Si l'on étale un panneau orange, il doit retourner à l'aérodrome pour demander des instructions.
Si l'on ne montre aucun de ces panneaux, il doit tourner en cercle jusqu'à ce qu'on place l'un ou l'autre. On peut modifier ce système à volonté. Mais, pour éviter les confusions il faut réduire au minimum le nombre de signaux.
Dans certains grands chantiers de traitement de l'Ouest, il n'a pas été possible d'avoir du personnel au sol dans chaque parcelle ou dans chaque bloc au moment de l'épandage. Il n'était donc guère besoin de communications air-terre. Cependant, même dans ce cas, les communications par téléphone et par radio entre le P.C. et les terrains d'atterrissage éloignés se sont montrées utiles.
Plan de vol, altitude de vol
Le plan de vol à suivre pour effectuer la pulvérisation est conditionné essentiellement par la forme et le relief du secteur à traiter. Lorsque ce secteur est à peu près rectangulaire et le terrain plat, le plan en gril est habituellement celui qui donne le mieux satisfaction. Il faut alors que le pilote effectue des vols parallèles, en va-et-vient, d'un bout à l'autre du secteur à traiter. La distance entre les lignes de vol est égale à la largeur des bandes pulvérisées.
Lorsque le secteur à traiter est de forme irrégulière et le terrain accidenté, il faut effectuer les vols le long des courbes de niveau ou en descendant les pentes. Il est dangereux de voler en remontant les pentes, surtout à hautes altitudes et avec un avion lourdement chargé. Il est très difficile dans des secteurs de ce genre de couvrir la forêt de façon uniforme. Les risques d'erreur dans l'espacement des lignes de vol sont plus grands, et, étant donné que l'orientation des lignes change avec la topographie, il arrive que le pilote ne traite pas certains endroits, et traite deux fois certains autres. Dans certains cas, ces risques d'erreurs sont si grands qu'il y a lieu d'augmenter le taux d'application en réduisant la distance entre les vols successifs.
Avec des avions légers, il est souhaitable de pulvériser d'une hauteur d'une quinzaine de mètres au-dessus des cimes des arbres afin d'obtenir des bandes de largeur maximum sans perdre beaucoup de produit par entraînement par le vent. Mais, pour des raisons de sécurité, il faut s'élever en altitude lorsqu'il y a des obstacles comme des arbres morts, lorsque le terrain est accidenté, ou lorsqu'on utilise des avions plus lourds. Avec des engins à voilure fixe, on ne doit jamais descendre pour faire les pulvérisations à moins de 15 mètres au-dessus des cimes. De façon générale, l'altitude et les autres données du vol doivent être fixées par un pilote ou un chef-pilote qui a une bonne expérience du travail sur forêt, et ceci en accord avec le chef des opérations de lutte. Un pilote qualifié connaît les possibilités de son avion et les limitations que lui imposent la topographie, l'altitude, et les conditions météorologiques correspondantes.
Observations en cours de traitement
Au moment où l'on applique le traitement, il faut placer un ou plusieurs observateurs en des points bien choisis dans le secteur en cours de pulvérisation ou à côté. Leur rôle consiste à vérifier:
1. que les conditions météorologiques dans le secteur sont satisfaisantes pour effectuer la pulvérisation;2. que les pilotes suivent le plan de vol, à l'altitude prescrite.
Lorsqu'ils constatent que la vitesse du vent (de préférence mesurée à l'aide d'anémomètres de poche) dépasse le maximum compatible avec un traitement efficace, ou que le produit ne descend pas convenablement dans les arbres, ils doivent soit tenir au courant le responsable de l'opération, soit signaler au pilote qu'il doit cesser la pulvérisation.
On doit mettre, si possible, des observateurs supplémentaires dans chaque parcelle pour vérifier le résultat de la pulvérisation. Ceux-ci doivent placer, de préférence dans des clairières, à des intervalles de 15 à 90 mètres sur toute la parcelle, ou en autant d'endroits que possible, des plaques de verre propres ou des papiers réactifs (de 4 X 4 in. - 10 X 10 cm - chacun). Les plaques sont examinées après une pulvérisation faite le matin. Si l'épandage a été uniforme, on constate que toutes les plaques ont au moins un léger dépôt de gouttelettes. Le nombre de plaques à employer varie avec la densité du couvert.
Lorsqu'on utilise des solutions dans du fuel-oil, on voit sur le feuillage une pellicule huileuse très fine ou un reflet. On peut utiliser cela aussi comme indice permettant d'apprécier l'épandage: lorsque la plupart des feuilles des branches basses et les végétaux du sous-étage présentent une pellicule visible ou des taches de produit, on peut avoir raisonnablement la certitude que les cimes des arbres les plus élevés ont été traitées correctement. Les observateurs ont aussi pour mission de repérer toutes les zones non traitées et tous les manques de dépôt, en les reportant sur une carte en vue d'effectuer ultérieurement des traitements complémentaires.
TABLEAU 9. - ANALYSE DÉTAILLÉE DE 178 ACCIDENTS D'AVION SURVENUS AU COURS DE TRAITEMENTS AGRICOLES, ET CLASSÉS PAR PHASE D'OPÉRATION - 1954
|
Phase d'opération |
Nombre d'accidents |
|
Chargement |
1 |
|
Départ |
3 |
|
En roulant pour le décollage |
0 |
|
En décollant |
14 |
|
En montant après le décollage |
23 |
|
En se rendant à la zone à traiter |
4 |
|
En examinant les lieux |
1 |
|
En amorçant le passage d'épandage |
4 |
|
En cours de passage d'épandage |
21 |
|
Après achèvement du passage d'épandage |
28 |
|
En prenant normalement le virage |
18 |
|
En accélérant pour prendre le virage |
24 |
|
En balayant la bande d'épandage |
6 |
|
En manoeuvrant pour éviter des obstacles |
5 |
|
En revenant à l'aire d'atterrissage |
7 |
|
En atterrissant |
23 |
|
En roulant après l'atterrissage |
5 |
|
En se garant |
0 |
|
En essayant l'avion |
0 |
|
En essayant le matériel de pulvérisation |
0 |
|
En entraînant les pilotes |
3 |
|
En se rendant au secteur à traiter |
3 |
|
Autres causes |
1 |
Vitesse de traitement
La surface traitée par heure ou par jour est fonction des facteurs suivants:
1. Capacité de chargement;2. Largeur des bandes;
3. Nombre de gallons à l'acre (l/ha) et poids du gallon (l);
4. Vitesse de l'avion;
5. Distance entre le point de chargement et la zone à traiter (nombre de voyages à l'heure);
6. Installations permettant d'effectuer les mélanges de produits et leur chargement;
7. Longueur des passages au-dessus du secteur à traiter possibilité de traiter en volant dans les deux sens ou dans un seul;
8. Secteur à traiter: ses dimensions, son contour, le terrain et les obstacles.
On peut évaluer la surface traitée à l'heure selon l'exemple suivant. La largeur utile de la bande traitée pour un avion donné est de 40 feet (12 m) et la vitesse moyenne de vol est de 90 miles (150 km/h).
= 436 acres à l'heure = 7,3 acres à la minute où 150 000 X 12 = 1 800 000 mètres carrés, soit 180 hectares à l'heure.
En pratique, la surface couverte peut être nettement inférieure à 436 acres (175 ha) à l'heure car il faut du temps pour charger, prendre du carburant, tourner aux extrémités de la zone de traitement, effectuer les va-et-vient de celle-ci au terrain d'aviation. En conséquence, si, en une heure, on répand deux charges de 100 gallons (400 1 environ) en mettant 4 gallons par acre (40 (l/ha) environ), la surface traitée à l'heure est de 50 acres (20 ha).
Pour des quantités de ½ 1, 2, 3, 5 et 10 gallons par acre (5, 10, 20, 30, 50 et 100 1 à l'ha), les surfaces traitées à l'heure seront respectivement de 400, 200, 100, 66, 40 et 20 acres (160, 80, 40, 27, 16 et 8 ha). Si l'on peut faire trois chargements à l'heure, on augmentera de 50 pour cent les rendements ci-dessus. Ils doublent dans le cas de 4 chargements à l'heure.
Dimensions de l'avion
Un certain nombre de facteurs déterminent les caractéristiques du dépôt du produit pulvérisé. Ils ont une influence directe sur l'efficacité et sur les effets de l'opération. Le premier facteur est constitué par les dimensions de l'avion, son envergure, et l'altitude à laquelle il vole. La largeur de la bande de pulvérisation diminue lorsqu'on emploie de petits avions qui volent à basse altitude, tandis qu'elle augmente si c'est le contraire. Par exemple, les piper-cubs qui effectuent des pulvérisations sur les cultures traitent une bande utile de 32 à 42 feet (10 à 13 m) de large en les survolant à une altitude de 2 à 10 feet (0,6 à 3 m). Lorsqu'ils traitent des forêts, ils volent de 30 à 60 feet (10 à 20 m) au-dessus des arbres, et la bande a une largeur de 75 feet (plus de 20 m). Pour des biplans Stearman, la largeur de la bande utile, pour un survol de 2-10 feet (0,6 à 3 m), paraît normalement être égale à l'envergure de l'appareil. Mais cette règle est susceptible de subir des modifications en fonction de la puissance du moteur, de la longueur du tube de pulvérisation et de l'agencement des jets. Pour les traitements de forêts, les Stearmans réalisent généralement des bandes de 100 à 130 feet (30 à 50 m) de large. Les multimoteurs DC3 et B17 réalisent des bandes de 500 feet (150 m) de large sur les forêts, en les survolant à 150 feet (45 m) au-dessus des cimes, à la vitesse de 150 miles à l'heure (240 km/h) (figure 16).
Pulvérisation
Le degré de pulvérisation constitue souvent l'élément le plus important qui entre en jeu dans les traitements insecticides par avion. Il a une influence sur la largeur des bandes, sur leur disposition, leur répartition, sur l'homogénéité du dépôt, sur le nombre de gallons nécessaires à l'acre (l/ha), et sur la déviation du brouillard insecticide sous l'effet du vent. Les facteurs les plus importants pour l'obtention d'un degré de division déterminé du liquide sont les suivants:
1. Les jets (leur construction, les dimensions des orifices, leur emplacement, et la direction d'évacuation);2. La pression;
3. La vitesse de l'avion;
4. La vitesse et le volume de l'air brassé et repoussé en arrière par l'hélice, ainsi que la proportion relative de produit pulvérisé qui est évacuée dans ce courant d'air de l'hélice;
5. La composition et la viscosité du mélange.
TABLEAU 10. - MONTRANT L'INFLUENCE DES DIMENSIONS ET DE LA POSITION DES BUSES AINSI QUE DE LA VITESSE DE L'AVION SUR LA PULVÉRISATION PAR 5 BUSES A JET ROTATIF TRAVAILLANT SOUS UNE PRESSION DE 40 pounds PAR square inch (3,200 kg/cm2)a
|
Vitesse de l'avion en m.p.h. |
Numéro du jet |
Diamètre de l'orifice en inches |
Débit en g.p.m. |
Diamètre moyen des gouttelettes en microns, lorsque les ajutages sont dirigés |
|||
|
Partie féminine |
Partie masculine |
en avant |
vers le bas |
vers l'arrière |
|||
|
60 |
A1 |
B1 |
1/16 (0,16) |
0,2 (0,8) |
110 |
116 |
128 |
|
A2 |
B2 |
5/64 (0,20) |
0,4 (1,6) |
115 |
135 |
160 |
|
|
A3 |
B3 |
3/32 (0,24) |
0,6 (2,4) |
136 |
165 |
175 |
|
|
A5 |
B5 |
1/8 (0,32) |
1 (4,0) |
152 |
180 |
238 |
|
|
A10 |
B10 |
3/32 (0,24) |
2 (8,0) |
170 |
210 |
276 |
|
|
80 |
A1 |
B1 |
1/16 (0,16) |
0 2 (0 8) |
1 90 |
130 |
158 |
|
A2 |
B2 |
5/64 (0,20) |
0: 4 (1,6) |
98 |
138 |
175 |
|
|
A3 |
B3 |
3/32 (0,24) |
0,6 (2,4) |
110 |
150 |
190 |
|
|
A5 |
B5 |
1/8 (0,32) |
1 (4,0) |
120 |
160 |
225 |
|
|
A10 |
B10 |
3/32 (0,24) |
2 (8,0) |
150 |
210 |
260 |
|
|
100 |
A1 |
B1 |
1/16 (0,16) |
0,2 (0,8) |
78 |
100 |
145 |
|
A2 |
B2 |
5/64 (0,20) |
0,4 (1,6) |
88 |
114 |
155 |
|
|
A3 |
B3 |
3/32 (0,24) |
0,6 (2,4) |
100 |
125 |
165 |
|
|
A5 |
B5 |
1/8 (0,32) |
1 (4,0) |
114 |
152 |
182 |
|
|
A10 |
B10 |
3/32 (0,24) |
2 (8,0) |
130 |
182 |
218 |
|
a La pression à la pompe est généralement supérieure de 5 à 10 pounds par square inch (0,4 à 0,8 kg/cm2) à la pression à la buse. Les vannes de contrôle augmentent généralement la pression de 5 pounds par square inch (0,4 kg/cm2).
Pour des traitements forestiers contre des défoliateurs comme les tenthrèdes, les chenilles processionnaires, le bombyx disparate, le «tussock moth» (Hemerocampa pseudotsugata) et le «spruce budworm» (Choristoneura fumiferana), on lâche le produit pulvérisé à 50 feet (15 m) au moins au-dessus des arbres, et une dispersion correspondant à un diamètre moyen des gouttes de 150 microns semble être à peu près ce qu'il faut. Si les gouttelettes sont trop fines, le dépôt sera mince et une grande partie du produit est entraînée par les courants d'air ascendants. Elle dérive loin de la zone en cours de traitement. Pour traiter des cultures à une hauteur de vol de 2,5, 10 et 25 feet (0,60 m, 1,50 m, 3 m et 8 m), un diamètre moyen des gouttelettes de 60, 70, 75 et 100 microns paraît convenir. Lorsqu'on opère de 2 à 10 feet (0,60 m à 3 m), il y a une turbulence considérable de l'air dans les remous provoqués par le passage de l'avion et par le brassage de l'hélice. Cette turbulence suffit à déposer des gouttelettes plus fines qu'on ne peut le faire à une hauteur de vol de 25 feet (7 à 8 m) et plus où la turbulence ne joue pas. Un vol à basse altitude diminue aussi l'entraînement du produit par le vent. La turbulence améliore beaucoup la pénétration du produit en dessous de la surface de la végétation. C'est pourquoi, en pulvérisant des gouttelettes de grosseur moyenne et en volant à basse altitude, il est possible de lutter contre un grand nombre de maladies et d'insectes (ophidiens, acariens, etc.) alors qu'on ne pourrait pas obtenir une même efficacité avec des produits en goutte lettes plus grosses déversés à plus haute altitude.
Il reste à montrer avec précision quel degré de pulvérisation on peut obtenir pour des vitesses de l'air déterminées quand les ajutages sont placés dans des positions déterminées par rapport à la ligne de vol de l'avion. Le tableau 10 donne les degrés de pulvérisation obtenus pour 5 dimensions de buses à jets rotatifs, employés sur un biplan dont la vitesse est de 60, 80 et 100 miles à l'heure (100, 130 et 160 km à l'heure).
En général, la plupart des autres modèles de jets à débit conique qui ont le même angle d'attaque et le même débit donnent à peu près le même degré de pulvérisation. Les jets à débit plat ou en éventail ne pulvérisent pas aussi bien que les précédents.
On obtient les pulvérisations les plus fines en dirigeant les jets en avant, mais on risque alors de ramasser une partie du produit pulvérisé sur le corps de l'avion. Si les jets sont dirigés en arrière, la pulvérisation est grossière. Par conséquent, le mieux, en général, est de les diriger vers le bas ou légèrement en avant. On peut utiliser des jets à petits orifices, y compris des gicleurs de brûleurs à mazout, pour obtenir des pulvérisations fines si on a affaire à des solutions ou à des émulsions, mais non pas s'il s'agit de mélanges contenant des poudres mouillables. Il faut alors des orifices de un inch (2,4 mm) au moins pour éviter les obstructions. Si l'on emploie des jets à petits orifices, il en faut un plus grand nombre pour obtenir le débit voulu. Lorsqu'on opère avec des jets qui donnent une pulvérisation très fine, il est très important de placer un tamis à mailles de 30 ou 40 entre la pompe et les jets.
Les jets qui produisent les pulvérisations les plus grossières et des gouttes de dimensions très uniformes sont simplement des tubes creux et courts qui pointent en arrière du tube de distribution.
TABLEAU 11. - NOMBRE DE JETS NÉCESSAIRES POUR DES DÉBITS DÉTERMINÉS DU PRODUIT PULVÉRISÉa
a La capacité de la pompe doit être supérieure de 20 pour cent à la capacité maximum de débit des jets.
Si l'on augmente ou diminue la pression, on augmente ou diminue le degré de pulvérisation dans une moindre mesure qu'en agissant sur le diamètre des orifices des jets ou sur la vitesse de l'avion. Les pompes à engrenages peuvent donner des pressions considérables, mais pour ces pressions élevées il faut une forte puissance. Cela est susceptible de limiter l'emploi des pompes mues par pression d'air lorsqu'on a besoin d'un fort débit du produit pulvérisé.
Augmenter la vitesse de l'avion permet d'accroître nettement le degré de pulvérisation, comme lorsqu'on augmente la vitesse de l'air dans un pulvérisateur pneumatique. On peut aussi modifier quelque peu le degré de pulvérisation en modifiant la composition et la viscosité du mélange à épandre.
Il faut être prudent dans les prévisions en ce qui concerne la largeur des bandes traitées. Il faut prévoir leur recouvrement pour que l'on obtienne le dépôt d'une quantité suffisante de produit sur toute la surface à traiter. On choisira le nombre et la taille des jets en fonction du débit de produit que l'on veut obtenir, de la largeur des bandes traitées, et de la vitesse de vol.
Le tableau 12 donne quelques exemples de débits en gallons à la minute (l/mn) pour divers taux d'application et pour trois vitesses de vol. Le tableau 13 donne des renseignements du même genre pour des avions de plus grosses dimensions.
Etalonnage
Le problème de l'étalonnage a été bien étudié par Yuill, Eaton et Isler (1951) qui ont écrit: «On ne peut surestimer l'importance d'un bon fonctionnement du matériel de pulvérisation. Malheureusement, les méthodes nécessaires à l'estimation précise des performances de ces matériels sont trop compliquées pour pouvoir être utilisées sur le terrain. Cependant, les mesures suivantes permettront d'obtenir une première estimation des débits et de se rendre compte des inadaptations les plus sérieuses.
TABLEAU 12. - DÉBITS DE PRODUIT PULVÉRISÉ EN gallons A LA MINUTE (LITRES PAR MINUTE) POUR DIVERS TAUX D'APPLICATION, EN FONCTION DE LA VITESSE DE L'AVION ET DE LA LARGEUR DES BANDES TRAITÉES
|
Vitesses de vol en miles à
l'heure |
Gallons par acre |
Débit de pulvérisation à obtenir, en gallons par minute |
||
|
Bande travaillée de 30 ft. (9 m) de large |
de 40 ft. (12 m) de large |
de 50 ft. (15 m) de large |
||
|
60 (100) |
½ (5) |
1,8 |
2,4 |
3,0 |
|
60 (100) |
1 (10) |
3,6 |
4,8 |
6,1 |
|
60 (100) |
2 (20) |
7,3 |
9,7 |
12,1 |
|
60 (100) |
3 (30) |
10,9 |
14,5 |
18,2 |
|
60 (100) |
4 (40) |
14,5 |
19,4 |
24,2 |
|
70 (110) |
½ (5) |
2,1 |
2,8 |
3,5 |
|
70 (110) |
1 (10) |
4,2 |
5,7 |
7,1 |
|
70 (110) |
2 (20) |
8,5 |
11,3 |
14,1 |
|
70 (110) |
3 (30) |
12,7 |
17,0 |
21,2 |
|
70 (110) |
4 (40) |
17,0 |
22,6 |
28,3 |
|
80 (130) |
½ (5) |
2,4 |
3,2 |
4,0 |
|
80 (130) |
1 (10) |
4,8 |
6,5 |
8,1 |
|
80 (130) |
2 (20) |
9,7 |
12,9 |
16,2 |
|
80 (130) |
3 (30) |
14,5 |
19,4 |
24,2 |
|
80 (130) |
4 (40) |
19,4 |
25,9 |
32,3 |
NOTE: Pour obtenir approximativement les débits en litres par minute, il suffit de multiplier par 4 les chiffres en gallons par minute des colonnes 3 à 5 du tableau.
TABLEAU 13. - DÉBITS DE PRODUIT À PRÉVOIR EN gallons PAR MINUTE (I/mn) POUR DIVERS TAUX D'APPLICATION, DIVERSES VITESSES, ET DIVERSES LARGEURS DE BANDES. CE TABLEAU S'APPLIQUE EN PARTICULIER AUX BIPLANS ET A DIVERS TYPES D AVIONS PLUS GROS QUE LES PIPER CUBS
NOTA: Pour obtenir approximativement les débits en litres par minute, il suffit de multiplier par 4 les chiffres en gallons par minute des colonnes 3 à 13 du tableau.
On peut déterminer le débit, ou la consommation de produit de la façon suivante:
1. Mettre une quantité mesurée du liquide à pulvériser dans le réservoir.2. Faire pulvériser par le pilote pendant une durée déterminée (30 à 60 secondes) alors qu'il vole droit et horizontalement, avec une vitesse de l'air égale à celle qui devra être adoptée pour l'opération de pulvérisation.
3. Après l'atterrissage, vidanger et mesurer le liquide restant dans le réservoir.
4. Calculer le débit en gallons (litres) par minute.
Une variante est la suivante:
1. Remplir le réservoir à un niveau donné, par exemple jusqu'à un point marqué dans le goulot de remplissage.2. Faire pulvériser par le pilote comme ci-dessus.
3. Après l'atterrissage, placer l'avion exactement au même endroit que pour le remplissage. Mesurer la quantité de liquide nécessaire pour remplir exactement jusqu'au même niveau.
4. Calculer le débit comme ci-dessus.
Il est nécessaire de faire deux ou trois vols semblables. Les résultats obtenus, quel que soit le mélange à pulvériser, ne devraient pas varier de plus de 3 pour cent. On peut utiliser du fuel pur pour déterminer le débit de solutions de DDT dans du fuel. Mais pour des émulsions et suspensions il faut employer les mélanges eux-mêmes. Le débit à obtenir peut être calculé par la formule:
F = débit, en gallons par minute (l/mn);
S = vitesse de l'avion en miles à l'heure (km/h);
W= largeur de la bande utile (non de la bande totale) en feet (m);
D = quantités de produit à appliquer en gallons à l'acre (I/ha).
On peut aussi calculer le débit par minute de la façon suivante:
D = débit à obtenir en gallons par minute (l/m);
R = taux d'application en gallons par acre (l/ha);
S = vitesse de vol en miles par heure (km/h);
W= largeur de la bande traitée en feet (m).
«On peut estimer grossièrement la largeur de la bande traitée pour des avions équipés avec une tubulure qui occupe toute la largeur des ailes en multipliant l'envergure par 3,5 à 4. Mais il ne s'agit que d'une approximation, qui n'est valable que pour les avions évacuant le produit sur toute leur largeur, et d'une hauteur au-dessus des arbres supérieure à l'envergure.»
Les produits chimiques sélectifs permettent au forestier d'éclaircir, de dégager et d'avantager une espèce par rapport à une autre. Le mode d'application en pulvérisation concentrée, au sol ou par traitement aérien, permettra au forestier de couvrir aussi bien de grandes que de petites surfaces rapidement et à bon marché. Par exemple d'aussi faibles quantités que 1 à 3 quarts (1,1 à 3,4 l) d'ester de 2, 4, 5-T peuvent être utilisées dans 2 à 3 gallons (7,6 à 11,4 l) de bouillie pulvérisée par acre (0,40 ha) pour affranchir des résineux des feuillus de toutes dimensions qui les étouffent et les concurrencent.
L'emploi des sylvicides en technique forestière est encore dans l'enfance. Néanmoins, la démonstration a été faite pour les utilisations suivantes:
1. Lutte contre différentes espèces de plantes ou d'arbres indésirables, par exemple pour la préparation du terrain avant plantation;2. Dégagements de semis et d'arbres résineux (qu'ils soient d'origine naturelle ou artificielle) qui sont enserrés dans le sous-bois, les rejets de taillis feuillu ou sous un couvert;
3. Lutte contre les broussailles le long des lignes électriques, des pistes et des routes forestières.
Pour tout travail sylvicide efficace, il est nécessaire d'estimer les besoins indispensables notamment en ce qui concerne le matériel de traitement, les méthodes, le prix de revient. De cette estimation découlent les réponses à des questions telles que: désirons-nous détruire toute la végétation ou nous contenterons-nous de l'amenuiser un peu? Est-elle composée d'une broussaille dense et haute et d'arbres ou bien y a-t-il un bouquet par ci par là? Quelles sont les espèces qui la composent ou y dominent? La surface à traiter est-elle facilement accessible au matériel de traitement ou bien faudra-t-il un effort spécial pour y pénétrer et la traiter? Quels sont les obstacles et les risques possibles - souches, rochers, terrain, entraînement par le vent, etc.? L'étendue de la surface à traiter est également importante car il en coûte davantage à l'unité de surface pour traiter de petites superficies plutôt que des grandes.
Le prix de revient est le facteur essentiel de tout programme de traitement sylvicide. Afin de réduire le prix de revient et d'accroître la rapidité et la commodité de la couverture chimique, nous devons examiner les quatre points suivants:
1. Produits chimiques sélectifs les moins chers et les plus phytotoxiques;2. Méthodes efficaces permettant d'utiliser le moins possible de produit chimique à l'unité de surface;
3. Méthodes permettant d'utiliser le volume minimum de diluants et de bouillie finale à l'unité de surface;
4. Appareil de traitement le moins cher, le plus léger et le plus mobile.
Sur tous ces points, sauf le premier, nous sommes sous la dépendance du matériel et des méthodes d'application. A titre d'exemple de choix du produit chimique efficace le moins cher pour lutter contre les saules, nous citerons l'utilisation de l'amine du 2,4-D qui coûte 2,70 dollars des Etats-Unis par gallon (3,75 l) au lieu du 2,4,5-T (qui coûte 9 à 10 dollars par gallon).
L'application sur le feuillage de 1 à 2 quarts par acre (2,8 à 5,6 l/ha) de 2,4,5-T revient environ à 2,25 à 5,00 dollars à l'acre pour le produit seul. Le coût de la main-d'œuvre et de l'amortissement du matériel variera suivant les conditions indiquées ci-après.
On peut classer les différents emplois de sylvicides suivant qu'ils s'appliquent aux feuilles, à la base des tiges et aux souches ou chicots. L'application foliaire est le procédé le plus rapide et le mieux adapté pour un premier traitement de la végétation afin que la zone traitée soit pratiquement débarrassée des plantes ligneuses.
Traitement basal des tiges
Le traitement basal des tiges est particulièrement utile pour lutter contre les espèces indésirables disséminées qu'on ne peut toucher avec d'autres procédés de pulvérisation, et pour traiter les tiges qui survivent aux applications foliaires. Le traitement peut avoir lieu en toute saison, de préférence au cours de la période de repos de végétation, sans risque de dommage aux espèces précieuses sensibles. Ceci permet de faire appel à la main-d'œuvre pendant la morte saison. Un équipement relativement peu coûteux est nécessaire. Cependant, ce procédé n'est ni aussi économique ni aussi largement applicable que la pulvérisation des feuilles et, d'autre part, les tiges de diamètre supérieur à 2 inches (5 cm) sont difficiles à tuer. La main-d'œuvre intervient pour une grosse part dans le prix de revient car chaque tige doit être abondamment et complètement mouillée au niveau du sol. Pour obtenir le résultat recherché, il est important d'apporter suffisamment de liquide pour assurer un ruissellement effectif sur tout le pourtour de la tige jusqu'à l'empattement, la zone des bourgeons dormants ou le collet de la plante. Des pulvérisateurs à dos, ordinaires ou à air comprimé, sont le plus souvent utilisés pour l'application des produits chimiques. Cependant, un matériel de faible puissance et d'une certaine utilité est constitué par un moteur à essence de 4 CV, une pompe à engrenage de ½ inch (12,7 mm) et deux éléments de tuyau loger avec jet approprié, lance et robinet d'arrêt au bout de chaque élément. Les produits chimiques sont utilisés à une concentration cinq fois plus forte que celle des pulvérisations diluées c'est-à-dire 16 pounds d'acide 2,4,5-T ou davantage par 100 gallons (1920 g/100 l) de fuel n° 2 ou de gasoil ou une pint pour 2½ gallons d'huile (1/8 l). Afin de faciliter le repérage, on peut, jusqu'à concurrence de 60 pour cent de l'huile du mélange, faire appel après filtrage aux huiles de vidange chargées de carbone des stations service ou des garages. De la ficelle blanche peut également être utilisée pour délimiter des bandes de traitement de 40 à 60 feet (12 à 18 m) de large afin de guider le personnel qui traite et lui faciliter la tâche.
Les souches doivent être complètement mouillées au moment de l'abattage pour réduire la capacité de rejets. Cette pratique est relativement peu coûteuse au point de vue main-d'œuvre, en particulier lorsque le diamètre de la souche est supérieur à 2 inches (5 cm). Ordinairement, un homme traite les souches derrière l'équipe normale d'abattage. L'ammate peut être appliqué sous forme cristalline à la dose de 2 ounces par 6 inches de diamètre (60 g environ/15 cm) ou en mouillant complètement avec une solution concentrée de 4 à 6 pounds par gallon d'eau (480 à 720 g/l). Les esters du 2,4,5-T sont employés à la concentration de 16 à 20 pounds par 100 gallons d'huile (1,9 à 2,4 kg/100 l) ou d'une pint pour 2½ gallons de gasoil (1/20 l) en mouillage complet des souches comme pour le traitement basal de la tige.
Pulvérisation foliaire
Les herbicides à base de 2,4-D détruiront certaines espèces telles que les saules, les aunes, les sumacs, les sureaux, les ronces, le framboisier et autres plantes ligneuses faciles à détruire. Cependant, le 2,4-D n'est pas assez efficace contre la plupart des feuillus de grandes dimensions comme les chênes, les frênes, les caryas le plaqueminier de Virginie, et les érables. Pour ces essences et la plupart des autres espèces ligneuses résistantes tel que l'oranger des usages (Maclura), le 2,4, 5-T est plus efficace que le 2,4-D. Un mélange courant est celui qui renferme 2 pounds d'équivalent acide 2, 4,5-T et 2 pounds d'équivalent acide 2,4-D par gallon (soit 240 g/l d'équivalent de chaque acide). L'eau est pour ce mélange un diluant meilleur marché que l'huile. Pour les pulvérisations diluées ou très diluées, 3 à 6 quarts du mélange 2,4-D, 2,4,5-T sont ajoutés à 100 gallons d'eau (0,75 à 1,5 1/100 l) pour l'application foliaire.
Le «Sylvex» ou le «Kuron»1 sont plus efficaces que le 2,4,5-T contre quelques espèces comme le «scrub oak» (Quercus ilicifolia) et l'Aminotriazole est lui aussi plus efficace que les autres produits contre les chardons et le poison-ivy (Rhus radicans). L'«ammate» est appliqué aux feuillages à la concentration de 75 pounds pour 100 gallons d'eau (9 kg/100 l). Un bon mouillage, à l'aide d'un appareil à badigeonner, est important. (Comparé à la plupart des autres sylvicides, l'ammate est plus coûteux et plus agressif vis-à-vis des appareils, en particulier des engrenages et des tubes de cuivre et de laiton. Pour les traitements semi-concentrés, des concentrations allant jusqu'à 8 X ou 6 pounds par gallon (720 g/l) peuvent être préparées. L'ammate est plutôt un traitement «sans répétition», rendant un nouveau traitement inutile pour plusieurs années car il opère une destruction à 80 pour cent ou plus dans les espèces mélangées. N'étant pas volatil, il y a moins de danger d'entraînement de vapeurs par le vent.
1 Le «Sylvex» et le «Kuron» sont les appellations commerciales de deux produits renfermant de l'acide 2 4,6 trichlorophenoxy propionique.
Matériel mécanique classique
Le matériel classique se compose habituellement d'un pulvérisateur hydraulique du type à pistolet (comme Hardie, Bean, Iron Age, Myer, etc.) avec un tuyau haute pression de 3/4 d'inch (19 mm). Le calibre du jet est adapté aux possibilités de la pompe. Les pompes à 15 gallons à la minute (56 1/mn) peuvent utiliser des jets de 3/16 d'inch (4,7 mm), mais les jets de 1/4, 15/64 et 5/16 d'inch (6,35-5,95-7,95 mm) exigent des pompes de 35 et 60 gallons à la minute (130 et 225 1/mn). Ceci nécessite un appareillage encombrant et lourd.
Pulvérisateurs à dos
Le 2,4,5-T, le Sylvex, l'Aminotriazole, le Dalapon et autres types d'hormones sont très efficaces lorsqu'ils sont appliqués sous forme de solutions concentrées. Les pulvérisateurs à dos ordinaires ou à air comprimé peuvent être effectivement employés pour appliquer de 4 à 10 gallons par acre (38 à 95 l/ha) de bouillie concentrée. Il n'y a aucune perte du produit pulvérisé soit par égouttage, soit par ruissellement. La faible consommation permet à chaque opérateur de parcourir 3 à 6 acres (1,2 à 2,4 ha) par jour. Ce système est également très économique pour le traitement de taches de végétation ou un traitement de rappel des surfaces déjà pulvérisées. Il est limité par le fait qu'on ne peut atteindre une végétation supérieure à 12 ou 15 feet (3,5 à 4,5 m). Une canne rallonge en aluminium de 6 à 8 feet (1,8 à 2,4 m) est nécessaire pour une végétation de grande dimension. Un détail très important concerne le jet qui doit être atomiseur et à faible débit afin d'assurer une atomisation convenable sans débiter trop du produit à répandre. Les jets doivent être du type conique de 2,5 à 6 gallons à l'heure (9,5 à 22,7 l/h) pour brûleurs à pétrole, comme ceux de la série Monarch F802 nos 6.00, 7.00 et 8.00 ou leurs équivalents d'autres marques. Les pulvérisateurs à dos, à réservoir cylindrique et à air comprimé, de 2 à 3 gallons (7,4 à 11,4 litres), qui coûtent environ 8 dollars pièce, sont les plus économiques.
2 Monarch works Mfg. Co., cor. Salmon et Westmoreland Sts., Phila., Pa.
Pulvérisateurs pneumatiques
Pour l'application d'herbicides et de sylvicides, le pulvérisateur pneumatique est le plus fantastique destructeur de plantes connu. Pour la plupart des opérations contre les broussailles ou en forêt, les pulvérisateurs pneumatiques de 5 à 12 CV de puissance sont ceux qui conviennent le mieux. Ces engins sont montés sur un véhicule à moteur à quatre roues motrices, une jeep, un tracteur ordinaire ou un tracteur à chenilles équipé d'une lame frontale de bulldozer. L'abondance relative des souches, des arbres, des rochers et des fossés détermine la nature du véhicule à utiliser. Le tracteur à chenilles est le mieux adapté aux conditions d'extrême difficulté.
Sur les tracteurs, le pulvérisateur pneumatique est monté à l'arrière sur un bâti robuste de telle sorte que la buse à air soit pointée perpendiculairement à l'axe de marche. La buse doit être pointée légèrement au-dessus du sommet de la végétation à traiter. La vanne d'arrêt doit être assez rapprochée du siège du conducteur pour qu'il puisse la manœuvrer facilement. Pour la plupart de nos travaux, nous avons utilisé une pression de 12 à 20 pounds (5,4 à 9 kg) et un jet Conn. Whirljet3 n° 1 ou n° 2 de 1/8 d'inch (3,2 mm). Lorsque la vitesse de l'air était supérieure à 115 miles par heure (185 km/h), le gicleur était pointé dans la même direction que le courant d'air de la turbine. Pour bien couvrir toute la surface, en pulvérisant par virées successives, le pulvérisateur pneumatique traitait sur chaque bord des bandes de 30 feet (9 m) de large en pulvérisant un côté de la bande à l'aller et l'autre au retour. Environ 30 à 40 acres (12 à 16 ha) pouvaient être ainsi traités en une journée en terrain favorable. Aucune particule de bouillie ne pouvait être entraînée vers les plantes utiles ou les cultures.
3 Spraying systems Co., Bellwood (Chicago), Illinois.
Pulvérisateurs pneumatiques à dos
Là où les risques d'entraînement par le vent doivent être évités, le pulvérisateur pneumatique de 2 CV à dos peut être un outil précieux pour traiter des broussailles jusqu'à 30 feet (9 m) de haut en consommant 2 à 4 gallons de bouillie concentrée par acre (30 à 60 (l/ha) de pleine végétation. Il faut moins de produit pour le traitement par bouquet. Une gamme de 50 à 75 microns pour le diamètre moyen de la majorité des gouttelettes représente les dimensions convenant le mieux pour la plupart des besoins. Un bon pulvérisateur pneumatique à dos peut traiter de 10 à 15 acres (4 à 6 ha) de broussailles par jour. Il est également utile pour le traitement d'îlots ou pour des traitements de rappel. Une bonne équipe de pulvérisation est constituée par deux hommes munis chacun d'un pulvérisateur pour traiter et par un homme pour approvisionner et servir les exécutants.
Hélicoptères
L'hélicoptère a été utilisé avec succès pour traiter de nombreux kilomètres d'emprise de lignes électriques en utilisant 3 à 6 quarts d'acide 2,4,5-T ou de 2,4, 5-T propionique par acre (7 à 14 l/ha) dans 3 à 5 gallons de fuel ail n° 2 par acre (28,5 à 47,3 l/ha) Son utilisation en bien des endroits est contrariée par les risques encourus notamment l'entraînement par le vent ou les dangers de vol. L'hélicoptère ne peut voler juste au-dessus des lignes de transport électriques. C'est pourquoi son objectif est de voler parallèlement à la ligne et de projeter une bouillie grossière de gouttelettes de 200 microns environ de diamètre à l'aplomb du bord de l'emprise et en direction du centre de celle-ci.
Lorsque le danger d'entraînement par le vent ne constitue pas un risque sérieux, l'hélicoptère est un excellent outil pour appliquer les sylvicides dans le but de dégager les résineux des feuillus concurrents ou pour détruire la végétation sur des surfaces qui doivent être plantées en résineux ou autres arbres. Les arbres de grande dimension sont tués aussi aisément que les petits arbres, la broussaille ou les rejets.
Avions
Les avions peuvent être utilisés en gros dans les mêmes conditions que les hélicoptères; cependant, des surfaces plus vastes leur sont nécessaires et le risque d'entraînement par le vent se trouve sérieusement augmenté.
Pendant longtemps, la dimension des particules est restée mal définie et la terminologie relative aux bouillies concentrées et diluées, aux aérosols, aux fumées et aux poudres était très confuse. Une interprétation incorrecte et une mauvaise compréhension des notions fondamentales ont abouti à une perte de temps et d'argent parfaitement inutile, et à des résultats inférieurs à ceux qu'on était en droit d'espérer. Il paraît donc opportun de proposer des définitions et d'indiquer l'usage exact de certains termes employés dans ce domaine particulier des «dispersions».
Dimension des particules
Certains des termes employés ci-dessous prêtent à confusion, et pour dissiper celle-ci il faut d'abord comprendre parfaitement le sens de la dimension des particules ou des gouttes et connaître les techniques de prélèvement et de mesure des échantillons de particules. Le terme «dimension des particules» a eu plusieurs sens, souvent mal interprétés suivant qu'on se réfère au rayon, au diamètre, au volume (4,2 R3), à la surface (3,14 d2) ou à la densité. Lorsqu'on parle de la dimension réelle de gouttelettes rondes, on doit indiquer clairement s'il s'agit du rayon ou du diamètre; en effet, une gouttelette de 50 microns4 de rayon a un volume 8 fois plus grand que celle de 50 microns de diamètre et 64 fois plus grand que celle de 25 microns de diamètre. Une particule d'un diamètre ou d'un volume donnés, avec une densité de 5, est deux fois et demi plus lourde que celle qui a une densité de 2, et des particules de la même dimension, ou de la même densité, peuvent offrir des surfaces très différentes. Le terme diamètre moyen (ou rayon moyen) doit être précisé, car ce diamètre moyen peut être, soit le diamètre moyen massal, soit le diamètre moyen arithmétique, ou encore le diamètre médian massal. Si toutes les gouttelettes ont la même dimension, leurs diamètres moyens arithmétique, massal et médian sont identiques.
4 Un micron est un millième de millimètre.
Le diamètre médian massal est le diamètre d'une goutte telle que la moitié du volume de la bouillie est constituée de gouttes plus grosses qu'elle, et l'autre moitié de gouttes plus petites.
Le diamètre moyen massal est le diamètre de la goutte de volume moyen. Par exemple, une bouillie normale dont les gouttes ont un diamètre moyen arithmétique de 40 microns, a un diamètre moyen massal de 52 microns et un diamètre médian massal de 56 microns. Plus de la moitié des gouttes ont moins de 31 microns de diamètre.
Le diamètre moyen massal, parfois appelé improprement diamètre médian massal, est le diamètre de la goutte dont le volume est obtenu en divisant le volume de l'échantillon de bouillie par le nombre total de gouttes. Le diamètre d'une sphère de ce volume est donné par l'équation suivante:
Le diamètre moyen arithmétique est donné par la somme du diamètre de toutes les gouttes divisée par le nombre de gouttes. Il est toujours inférieur au diamètre moyen massal, et la plus grande part du volume de la bouillie est constituée de gouttes ayant des diamètres plus grands que la moyenne arithmétique. Le volume d'une sphère de ce diamètre, multiplié par le nombre total des gouttes, n'égale pas le volume total de la bouillie.
Dans toute étude sur la dimension des particules, la technique de prélèvement des échantillons de bouillie ou de poudre doit être parfaitement précisée et comprise par le rédacteur et par le lecteur. L'importance d'une description exacte de la technique d'échantillonnage est illustrée par le fait que lorsque le diamètre moyen massal est supérieur à environ 75 microns, presque toute la gamme des gouttelettes peut être obtenue sur le terrain par un prélèvement sur le feuillage et sur des lames de microscope; mais lorsque le diamètre moyen massal est égal ou inférieur à 10 microns, plus de 95 pour cent des gouttes sont trop petites pour se déposer ou pour frapper le feuillage, les insectes ou les lames placées sur le terrain; il est alors nécessaire de prélever les échantillons dans l'air lui-même.
Dimension des particules de poudre. La dimension des particules de poudre indiquée sur un paquet ou un bidon se rapporte au diamètre des particules individuelles et non à la dimension des particules de poudre déposées sur les plantes ou d'autres objets. Ce dépôt consiste essentiellement en gros «groupes» de particules ou «agglomérats» de nombreuses particules; en effet, la plupart des particules d'une poudre extrêmement fine ne peuvent normalement se déposer d'une manière satisfaisante sur les plantes ou les insectes dans les conditions de la pratique.
Relation entre le dépôt et l'effet de contact ou l'effet toxique par ingestion. Une mauvaise compréhension des relations existant entre la dimension des particules et l'effet toxique par contact ou ingestion a amené une certaine confusion. Beaucoup admettent qu'un aérosol ou une bouillie trop fins pour laisser un dépôt peuvent constituer cependant un poison efficace par contact. En fait, à l'exception des fumées, ils ne peuvent pas constituer un toxique de contact efficace parce qu'aucune particule ne peut tuer les insectes si elle ne se dépose sur eux-mêmes ou sur les plantes. Que l'on considère l'effet toxique par contact ou par ingestion, de toute façon l'efficacité dépend directement de la quantité et de la répartition du dépôt. Les termes poudre enrobée d'huile (oil-coated dust) et poudre enrobée d'huile émulsionnée dans l'air (air-mixed-oil-coated dust) désignent deux choses tout à fait différentes. Une poudre enrobée d'huile est préparée, avant l'application, dans un mélangeur, par exemple un moulin à galets. Elle peut contenir 2 à 12 pour cent de son poids d'huile et est appliquée de façon normale avec les poudreuses classiques. La plupart des produits contenant plus de 8 à 12 pour cent d'huile ou d'autre liquide ne peuvent pas être appliqués par poudrage. La poudre enrobée d'huile dispersée constitue une nouvelle technique d'application; un appareil pulvériseur-poudreur spécial mélange et: projette en même temps une poudre atomisée et une huile finement dispersée. Pour que la poudre se dépose et adhère le mieux possible, elle doit être mélée à 20 pour cent ou plus de son poids d'huile. Le meilleur dépôt et la meilleure adhérence semblent être obtenus lorsque toute la poudre est enrobée d'environ 50 pour cent son poids d'huile. Bouillie-poudre (spray-dust) et poudre humide (wet-dust) ont le même sens que le terme ci-dessus sauf qu'ils désignent aussi une utilisation analogue de l'eau ou de liquides autres que des huiles.
Définition des techniques de pulvérisation
Les termes technique de pulvérisation de bouillie diluée, ordinaire, ou conventionnelle se rapportent aux applications de 75 à 1000 gallons par acre (700 à 9 500 (l/ha) de mélange à faible concentration insecticide. Dans la pulvérisation en brouillard de bouillie diluée en suspension dans l'air, la plus grande partie du volume de la bouillie est constituée par des gouttes de 150 à 1500 microns de diamètre. Dans la pulvérisation en jet continu les gouttes ont 1000 à 3 000 microns de diamètre et, lorsqu'on traite des plantes vivantes, le milieu de suspension est l'eau. Le volume de la bouillie est suffisant pour mouiller largement le feuillage, souvent au point qu'une large part du liquide s'égoutte et ruisselle. La pression est appliquée directement au liquide: air comprimé dans le réservoir d'un pulvérisateur à dos, ou pression hydraulique sur le liquide entre la pompe et le jet dans les pulvérisateurs à moteur à haute pression.
L'application de produits concentrés doit correspondre aux caractéristiques suivantes:
1. Faible volume par unité de surface: ¼ à 15 gallons par acre (2,4 à 140 l/ha);2. Concentration en insecticide beaucoup plus forte que celle de toute bouillie diluée classique du même produit;
3. Dispersion plus fine que celle des bouillies diluées. La plus grande part du volume de la bouillie est constituée de gouttes d'un diamètre inférieur à 300 microns.
La bouillie peut être une solution, une émulsion ou une suspension. Les bouillies concentrées peuvent être appliquées avec plusieurs types d'appareils. L'atomisation peut être réalisée:
1. Mécaniquement, par pression directe à travers des jets spéciaux, par air comprimé, par la vitesse de l'air (par une turbine ou par la vitesse propre de l'avion ou encore par le souffle de son hélice), par des dispositifs centrifuges;2. Par l'emploi de gaz liquéfiés;
3. Par l'emploi de vapeurs ou de fumées d'origine thermique, etc.
Bouillie atomisée, huile atomisée, bouillie vaporisée et poudre vaporisée sont des termes employés pour désigner l'application de bouillies concentrées mais ils conviennent assez mal. En fait, toute bouillie est appliquée sous forme atomisée, qu'elle soit diluée ou concentrée. Poudre vaporisée (vapor dust) et bouillie vaporisée (vapor spray) sont des expressions hybrides impropres.
Les bouillies semi-concentrées ont une concentration en insecticide 2 à 7 fois plus forte que celle des bouillies classiques. Elles doivent être souvent appliquées à la dose de 15 à 35 gallons par acre (140 à 330 l/ha) pour les cultures et 30 à 70 gallons par acre (280 à 660 (l/ha) pour les arbres fruitiers.
Concentration X désigne le rapport de la concentration du mélange à la concentration de la bouillie classique. Par exemple, si la concentration de la bouillie classique est X 1, les mélanges dont la concentration est 5, 10, 20 fois plus forte, ont une concentration désignée par X 5, X 10, X 20.
Aérosols
Le mot «aérosol» est un des termes les plus improprement employés; peu de gens l'emploient ou le comprennent correctement. Les spécialistes de chimie-physique préfèrent définir les aérosols comme des suspensions dans l'air de particules extrêmement fines, solides ou liquides; leur finesse est presque égale à celle des colloïdes, leur diamètre est nettement inférieur à 4 microns et elles peuvent rester en suspension dans l'air pendant des heures et même des jours. Les nuages de particules extrêmement fines de poudre ou de fumée sont des aérosols typiques. Ce ne sont ni des vapeurs, ni des gaz, et normalement elles ne traversent pas l'appareil respiratoire des insectes. Les aérosols dans l'air calme, sans courant de convection, d'une pièce ou d'un récipient, arrivent à se déposer mais ils ne peuvent le faire de façon appréciable à l'extérieur sur les plantes, les insectes et autres objets. Dans les conditions pratiques normales, les vrais aérosols ne sont donc pas des insecticides efficaces. Des traitements très réussis ont été signalés avec des aérosols sous forme de «gaz liquéfié» mais il ne s'agissait pas de véritables aérosols. La destruction des insectes était due surtout à la part de produit atomisé qui se trouvait sous forme de gouttelettes d'un diamètre supérieur à 15 microns. Des aérosols peuvent être produits par atomisation mécanique d'un liquide par condensation «en fumée» de vapeurs d'origine thermique et par projection de gaz liquéfié. Lorsqu'on parle de poudres et de bouillies atomisées, il faut préciser la dimension des particules ou leur degré de finesse. Les petites gouttelettes de dimension primitivement supérieure à celles des aérosols peuvent parfois se transformer en aérosols, lorsqu'elles dérivent dans l'air assez longtemps pour que les fractions volatiles puissent s'évaporer.
Les fumées sont des aérosols vrais, que les particules soient liquides ou solides. Les particules ou gouttelettes sont séparées; la plupart d'entre elles ont un diamètre égal ou inférieur à un micron dans le cas des écrans de fumée mais elles peuvent être plus grosses dans des nuages de fumée moins épaisse. Dans certaines conditions, les dimensions des particules de fumée peuvent être beaucoup plus grandes, mais dès qu'elles dépassent la dimension des aérosols, ce ne sont plus ni des fumées, ni des aérosols, elles n'en ont donc ni l'apparence, ni le comportement.
Une vapeur est le produit de la gazéification d'un liquide ou d'un solide mélangé à l'air; elle peut se condenser en gouttes ou particules plus grosses produisant souvent, suivant le degré de finesse, un corps analogue à une fumée.
Matériel de traitement au sol
Des appareils de divers types et dimensions, équipés d'un jet atomiseur approprié, peuvent être utilisés pour l'application de produits concentrés. Ils comprennent les atomiseurs à main, les pulvérisateurs à dos, les appareils à pulvérisation de gaz liquéfié, les générateurs thermiques, les pulvérisateurs pneumatiques et les pulvérisateurs à moteur non pneumatiques, de faible capacité.
Un pulvérisateur à gaz liquéfié est un appareil qui disperse un mélange d'un gaz liquide (fréon, chlorure de méthyle, CO2, etc.) et d'un insecticide, fongicide ou tout autre produit qui doit être pulvérisé sous forme concentrée et finement atomisée. A la température ordinaire, au moment de la pulvérisation, le gaz liquide se volatilise dans le mélange et ainsi fournit lui-même la pression nécessaire pour atomiser et disperser le produit. Le débit du gaz qui projette le brouillard est plus comparable (en volume) à celui obtenu avec des buses à petite ouverture pour l'air comprimé. Il ne peut donc projeter le brouillard à de grandes distances comme le fait le souffle d'air des pulvérisateurs pneumatiques.
Générateurs thermiques (à brouillards ou à aérosols) Les générateurs thermiques sont des appareils qui emploient la chaleur pour atomiser des bouillies liquides concentrées. Ils peuvent disperser un brouillard léger ou un brouillard d'aérosol plus dense. Ils peuvent être munis ou non d'une turbine pour projeter les gouttelettes à une certaine distance. Grâce à la turbine, ils peuvent travailler avec ou contre le vent ou par temps parfaitement calme. Un tel appareil, muni d'une turbine est en fait un pulvérisateur pneumatique dans lequel la chaleur est employée pour faciliter l'atomisation du liquide. L'atomisation de la bouillie est obtenue par de la vapeur, de l'air chaud, des vapeurs d'huile bouillante, des anneaux de métal chauffés ou des tuyaux d'échappement.
TABLEAU 14. - DIAMÈTRE DES PARTICULES EXISTANT DANS LES DISPERSIONS «LIQUIDE DANS L'AIR» ET «SOLIDE DANS L'AIR»
|
Catégorie |
Diamètres extrêmes (en microns) |
Diamètre moyen arithmétique (en microns) |
|
Dispersions «liquide dans l'air» | ||
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Bouillie |
150 à 3 000 |
750 |
|
Produit concentré sous forme de brouillard grossier |
51 à 500 |
175 |
|
Produit sous forme de brouillard de finesse moyenne |
60 à 350 |
75 |
|
Produit sour forme de brouillard fin |
10 à 50 |
30 |
|
Brouillard «mouillé» |
10 à 50 |
30 |
|
Brouillard «sec» |
1 à 10 |
5 |
|
Aérosols (fins) |
1 et en dessous |
0,4 |
|
Aérosols (grossiers) |
2 à 4 |
3 |
|
Dispersions «solide dans l'air» | ||
|
Poudre |
Plus de 10 |
- |
|
Nuage |
0,1 à 10 |
- |
|
Fumée (la plupart des particules ont les dimensions d'un aérosol) |
5 et en dessous |
- |
|
Aérosol |
moins de 4 |
- |
Pulvérisateurs pneumatiques. Un pulvérisateur pneumatique est un appareil à moteur qui disperse des bouillies à forte concentration sous forme finement atomisée (10 à 150 m); la quantité de produit répandue par unité de surface est faible et le vecteur principal est l'air au lieu de l'eau ou d'un autre liquide.
Pulvérisateurs à moteur de faible capacité pour produits concentrés. Sont employés sans turbine pour appliquer des insecticides et des herbicides sur des cultures basses, des mauvaises herbes ou des broussailles. La bouillie est projetée à travers des buses coniques ou plates de type classique pour les faibles débits (analogues à ceux des brûleurs à mazout) sous 20 à 100 pounds (1,4 à 7 kg/cm2) de pression. Ce type d'appareil est meilleur marché, plus léger et plus simple que les appareils du type pneumatique mais il a les inconvénients suivants: il produit des gouttes plus grosses, il ne peut projeter le brouillard à une grande distance et son utilisation est limitée aux plantes de faible hauteur.
Matériel pour pulvérisations aériennes
Les atomiseurs à air comprimé, à moteur, emploient un compresseur qui fournit la pression nécessaire pour projeter l'air et le liquide à travers des jets atomiseurs à une pression de 10 à 50 pounds (0,7 à 3,5 kg/cm2); ils sont employés pour le traitement des plantes de faible hauteur avec des produits concentrés.
Un nébuliseur par hélicoptère est un pulvérisateur pneumatique monté sur hélicoptère pour l'application de bouillie concentrée. La voilure tournante de l'hélicoptère souffle vers le bas un grand volume d'air à faible vitesse qui entraîne le brouillard du produit. La bouillie peut être atomisée par des jets du type brûleur à mazout, avec une pression supérieure à 25 pounds par square inch (1,75 kg/cm2). Cette pression est fournie par une pompe actionnée par le moteur de l'hélicoptère. Le produit peut également être atomisé par de l'air à grande vitesse produit par une turbine.
Un nébuliseur par avion est un appareil employé pour l'application de produit concentré et monté sur un avion; la vitesse de l'avion complète l'atomisation de la bouillie qui peut être obtenue, soit par une pompe à pression, soit par le souffle d'air de l'hélice. La pompe est habituellement actionnée par une petite hélice: auxiliaire.
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