Serre intelligente Maroc

Dans une serre intelligente, il existe tout un ensemble de disciplines qui intègrent la domotique comme l’électronique, la physique, l’informatique et les télécommunications, l’automatisation de l’éclairage, des accès, l’installation d’alarmes, la programmation de l’arrosage , le réglage du chauffage en fonction de la température, tous ces systèmes font partie de la domotique. Ils accomplissent avec l’objectif de gaspiller le moins d’énergie possible et donnent une autonomie aux systèmes qui résulte très confortable à l’utilisateur.

 Le but principal de se baser sur  les principes de la domotique dans une serre agricole est de la rendre  autonome et la doter d’un système intelligent capable de prendre des décisions <<serre intelligente> > .

La culture sous serre intelligente fait de plus en plus d’adeptes au Maroc. Alors que la pratique est déjà très courante dans pas mal de pays, poussés ces dernières années par une volonté de produire soi-même, un désir de retour aux sources ou encore une nécessité économique ! C’est également pour certains un nouvel aménagement décoratif pouvant servir à la détente…

SERRE INTELLIGENTE

Définition

Les serres intelligentes sont des serres qui sont contrôlées et automatisées par un système intelligent. Celui-ci permet d’assurer la surveillance, le contrôle de l’environnement et du micro climat de ces serres.

Avantage de l’automatisation des serres

 L’automatisation des serres permet d’assurer au moins les avantages suivants :

• Protégez les plantes contre les températures extrêmes. Le maintien d’une température intérieure contrôlée dans un environnement de serre est crucial pour éviter d’endommager ou tuer les plantes.
• Protégez les plantes contre les maladies. Garder les plantes en bonne santé et prospère requiert le meilleur environnement de croissance possible. Le système de contrôle automatique permet surveiller en temps réel tous les changements environnementaux et des statuts ou défaillances d’équipement. Il permet également de surveiller des conditions telles que les fluctuations de l’humidité, les failles de sécurité, le chauffage, le ventilateur, l’équipement et les pannes.
• surveiller à distance la serre et rester au courant des conditions climatiques dans la serre. Le système de contrôle automatique permet un continuelle surveillance à distance en fournissant les moyens permettant ainsi d’agir rapidement et en temps réel.

CONDITION ENVIRONNEMENTALE DES SERRES

La progression des plantes dans les serres intelligentes implique certaines conditions climatiques spéciales. Dans ce qui suit, on présente d’une manière générale ces condition:

• Lumière : La plupart des légumes nécessitent au moins 8 heures de lumière par jour pour produire de manière satisfaisante. Dans des zones très nuageuses ou durant les courtes journées d’hiver, un éclairage supplémentaire devant être nécessaire.
• Gaz carbonique :Le gaz carbonique (CO₂) est indispensable au phénomène de la photosynthèse (également appelé assimilation chlorophyllienne), grâce auquel les plantes vertes utilisent l’énergie lumineuse pour transformer le CO₂ en eau et en sucre.L’objectif de tous les serriculteurs est d’accroître la teneur en matière sèche des plantes et d’obtenir un rendement maximum au moindre coût. Le CO₂ accroît la productivité en améliorant la croissance et la vigueur des plants. L’apport de CO₂ peut améliorer la productivité en favorisant notamment la floraison hâtive, en augmentant le rendement en fruits, en réduisant la chute prématurée du bouton chez les roses ou en améliorant la vigueur de la tige et la taille de la fleur.
• Mouvement de l’air  : Il est aussi un facteur important  qui affecte la croissance de la  plante, modifiant les transferts d’énergie, la transpiration et l’absorption de CO2, ce qui affecte la taille des feuilles, ainsi que la croissance de la tige et le rendement. Le taux de photosynthèse peut être augmenté de 40% si la vitesse du vent augmente de 10 à 100 centimètres par seconde.

• Humidité : l’humidité de l’air et celle du sol sont deux facteurs importants pour la croissance des plantes.
• Température : la température du milieu intérieur et extérieur, du sol et de l’eau doit également respecter certaine normes.Vous devez avoir une petite idée du type de plantes qui pousseront dans votre serre. On classe traditionnellement les serres en quatre groupes en fonction de la température à laquelle on la maintient, plus particulièrement en hiver. Il faut bien entendu tenir compte de votre climat.

CONTRÔLE DES CONDITIONS ENVIRONNEMENTALE DES SERRES INTELLIGENTES

• Contrôle de lumière:Le contrôle de la lumière peut concerner les actions suivantes :

         -Renforcement de l’éclairage : Durant les courtes journées d’hiver ou dans les zones très nuageuses, un éclairage supplémentaire est requis. Le renforcement de l’éclairage peut être réalisé par une source supplémentaire d’éclairage basé sur des lampes électriques ou par la lumière réfléchie du soleil. La lumière réfléchie est surtout important dans le cas des jardins

           -Réduction de l’éclairage : s‘il y a trop de lumière dans la serre, on peut la diminuer.

• Gaz carbonique: Le contrôle du gaz carbonique peut concerner l’enrichissement en CO2 (méthode de glace carbonique). Le taux de CO2 peut être augmenté en utilisant des générateurs de CO2. Lors de la conception d’un système de CO2, les rendements n’augmenteront que si le CO2 est le «facteur limitant». Cela signifie que si toutes les autres facteurs ne sont pas optimales (lumière, engrais, température / humidité, pH, etc.), l’augmentation de CO2 n’aura pas d’effet.Pour la majorité des cultures en serre, le rendement photosynthétique s’accroît lorsque la concentration de CO₂ passe de 340 à 1 000 ppm (parties par million). Dans la plupart des cas, pour un niveau donné de rayonnement photosynthétiquement actif (RPA), une concentration de CO₂ de 1 000 ppm fera augmenter la photosynthèse de 50 % comparativement à la concentration de l’air ambiant. Toutefois, il n’est pas nécessairement rentable, pour certaines cultures, d’enrichir l’atmosphère jusqu’à 1 000 ppm de CO₂ lorsque l’intensité lumineuse est faible. Dans d’autres cas, comme les tulipes et les lys de Pâques, les plantes ne réagissent pas à l’enrichissement de gaz carbonique.

• Humidité de l’air:Le contrôle de l’humidité peut concerner les deux actions suivantes :

           – Diminuer l’humidité élevée: Ceci peut être réalisé par aérer l’air humide vers l’extérieur. À chaque fois que la             température extérieure est suffisamment chaude, la ventilation vers l’extérieur peut diminuer l’humidité.

            – Augmenter l’humidité : Il est possible d’augmenter l’humidité en arrosant simplement le sol et en utilisant des climatiseurs de type refroidisseur de marais.

Une autre méthode consiste à utiliser un système de brumisation pour pulvériser le brouillard dans l’air. Cela aidera à refroidir la serre tout en ajoutant de l’humidité à l’air.

• Température:Le contrôle de température peut concerner :

             -Refroidissement : le refroidissement peut être réalisé par plusieurs méthodes : par évaporation, par toile d’ombrage et par le mouvement de l’air. le principe de refroidissement par évaporation est simple,lorsque les ventilateurs d’extraction expulsent de l’air à l’une des extrémités de la serre, ils aspirent de l’air humide à l’autre extrémité. Le déplacement de l’air humide peut conduire une évaporation de l’eau et par conséquent une absorption de la chaleur. Le refroidissement peut être effectué en utilisant un rideau d’ombrage interne qui peut être tiré par temps nuageux et étendu (manuellement ou avec de petits moteurs) les jours ensoleillés à la demande.

              -Chauffage : on peut chauffer la serre par un petit système électrique contrôlé par thermostat. Ce système peut délivrer la chaleur uniquement lorsque cela est nécessaire. on peut également chauffer la serre en utilisant du gaz avec un chauffage.

SYSTÈME DE CONTRÔLE DE SERRE INTELLIGENTE

Il existe de nombreuses techniques utilisées pour contrôler l’environnement des serres. Dans ce qui suit, on présente certaines des techniques plus utilisées pour contrôler les facteurs environnementaux.

• Systèmes d’irrigation: L’irrigation est l’opération consistant à apporter artificiellement de l’eau à des végétaux cultivés pour en augmenter la production et permettre leur développement normal en cas de déficit d’eau induit par un déficit pluviométrique, un drainage excessif ou une baisse de nappe, en particulier dans les zones arides.Tout système d’irrigation implique les opérations de pompage, de traitement, de distribution et d’entreposage / récupération de l’eau.

On peut distinguer plusieurs techniques d’irrigation :

• Par aspersion, technique qui consiste à reproduire la pluie ;
• Par micro aspersion, semblable à la précédente mais plus localisée donc plus économe en eau ;
• Par micro irrigation ou goutte à goutte, technique économe en eau et qui permet d’éviter le ruissellement, mais présente le grave inconvénient de charger à la longue les sols en sels qui en modifient les caractéristiques.
• Par infiltration, au moyen de tuyaux poreux enterrés, variante de la technique du goutte à goutte.
• Par inondation ou submersion (c’est la technique appliquée dans les rizières; c’était aussi celle qui fertilisait l’Égypte par les crues du Nil).

 

• Système d’ouverture des serres:Le système d’ouverture des serres permet d’aérer la serre afin d’ajuster la température, de l’humidité, de CO2, etc. Un système de contrôle de température peut être réalisé en utilisant un capteur de température, qui se fait « lire » par un circuit électronique, qui lui décide à partir de quelle et jusqu’à quelle température il faut maintenir ouvert (Grâce à un petit moteur et un mécanisme de transformation du mouvement).
• Surveillance de l’environnement:La surveillance de l’environnement et de climat intérieur et extérieur des serres est une opération important dans le cas des serres intelligentes automatisées. Elle est basée sur l’utilisation des divers capteurs à déployés à l’intérieur et à l’extérieur de la serre. Ces capteurs doivent être reliés à un système (filaire ou sans fil) de capture qui collecte en temps réel et d’une manière permanent les données fournies par ces capteurs.

SERRE INTELLIGENTE AU MAROC

A l’occasion de sa participation à la 14^ème édition du Salon International de l’Agriculture au Maroc (SIAM), Maroc Telecom a présenté en avant-première le concept « serre intelligente », une innovation technologique majeure des solutions« Smart Agriculture » qui permet une meilleure production agricole et une meilleure rentabilité d’exploitation.une innovation technologique qui porte une valeur ajoutée au secteur.

La serre intelligente est une serre basée sur la technologie de l’Internet des objets (IoT) qui permet de collecter et analyser en temps réel les indicateurs bioclimatiques de la serre et les transmet via le réseau de Maroc Telecom, à une plateforme Analytics hébergée sur le cloud de Maroc Telecom.

Dans cette article, nous avons parlé de serres intelligentes en particulier. Nous avons abordé les conditions climatologiques et les techniques globales pour les contrôler.

Dans les prochains chapitres, nous présenterons en détail les systèmes de contrôle et indiquerons comment ils sont intégrés dans la technologie des serres.