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Chapitre IX - Conservation des semences

9.1. Introduction
9.2. Conditionnement: principes - matériels

 

9.1. Introduction

La conservation des semences diffère de celle des denrées consommables par la nécessité primordiale de conserver intacte la faculté germinative des grains.

EXEMPLE D'ÉVOLUTION DU POUVOIR GERMINATIF DE SEMENCES DE MAÏS DANS DIFFÉRENTES CONDITIONS DE CONSERVATION.

- Variété

Embro 260 (jaune denté)

Poey T 66 (jaune plat)

- Humidité initiale

10,5 %

15,35 %

- Pouvoir germinatif initial

98 %

93 %

Conditions de conservation

Pouvoir germinatif à différentes durées de conservation (en mois)

Température ° C

Humidité relative

0

6

12

18

0

6

12

18

50 %

94

97

100

96

96

96

96

90

30°

32 %

96

96

96

94

90

89

88

78

30°

55 %

96

94

84

10

       

Source: Mississipi Agricultural Expérimental Station 1966.

(Les publications d'essais de conservation, en conditions tropicales sont relativement peu nombreuses). A 7° C et 50 % H.R. la variété Embro 260 ne présente aucune évolution notable sur 18 mois alors que la Poey T 66 montre un fléchissement dès 18 mois, probablement lié à la forte humidité intiale. A 30° C les résultats sont très explicites: à 32 % d'humidité relative la variété «sèche» n'évolue pas alors que la plus «humide» voit son pouvoir germinatif chuter nettement. A 55 % d'humidité relative le pouvoir germinatif est affecté dès 6 mois de stockage et pour la semence la plus sèche.

D'autres essais, menés également à 30° C, sur riz et mais, ont montré que seules les graines à moins de 12,4% d'humidité conservaient leur pouvoir germinatif intact après 6 mois.

Les programmes d'amélioration des semences dans les Pays en développement doivent combiner trois approches complémentaires:

1. Fourniture, par la recherche agronomique, de variétés adaptées à un potentiel de production intéressant. Cette condition évidente n'est en fait pas toujours remplie et entraîne la stagnation, voire l'échec des projets.

2. Mise en place de fermes semencières ou d'un réseau d'agriculteurs multiplicateurs de semences, ce qui représente une action importante de formation des personnels et la mise en place d'une organisation de contrôle en cours de végétation.

3. Création de centres de conditionnement des semences: Il s'agit d'infrastructures souvent coûteuses dont le rôle est souvent mal perçu dans les pays en développement. Les techniques et les conditions de récoltes des semences, ainsi que les techniques locales de semis, sont des facteurs primordiaux pour la définition des équipements à prévoir en matière de:

- Séchage : • Humidité des semences à la récolte.
- Nettoyage : • nature et importance des impuretés présentes dans les semences.
- Triage : •critères de pureté variétale appliqués.
- Traitement de semences : • nature des risques encourus au sentis.
- Ensachage : • moyens de diffusion des semences (transports, état des routes, etc.),
• besoins des agriculteurs,
• durée de la conservation.
- Stockage : • durée de conservation et conditions climatiques.

Les diagrammes des installations seront définis en fonction de ces facteurs.

Dans les grands centres semenciers, il est recommandé de ne traiter qu'UNE seule espèce. Ceci n'est généralement pas applicable aux pays en développement où les installations ne sont économiquement viables qu'en traitant plusieurs espèces, ce qui en complique le fonctionnement.

4. Vulgarisation de l'emploi des semences améliorées.

Cette action est prioritaire mais est aisée lorsque la semence proposée a un bon potentiel de production, une présentation adaptée et un supplément de prix largement amorti par l'augmentation de production qu'elle apporte.

9.2. Conditionnement: principes - matériels

9.2.1. Séchage
9.2.2. Nettoyage
9.2.3. Triage des semences
9.2.4. Traitement des semences
9.2.5. Ensachage des semences et stockage

 

9.2.1. Séchage

Pour obtenir une bonne qualité de semence, le séchage doit intervenir au plus tôt après la maturité, laquelle est définie comme le stade végétatif auquel la graine a synthétisé le maximum de matière sèche. A ce stade son humidité est encore très élevée (35 % et au-delà pour du mais, 20 à 22 % pour du riz). Ceci signifie la mise en place de moyens de séchage beaucoup plus importants que pour les graines de consommation. Compte tenu de leur coût en investissement et en fonctionnement, il convient d'apprécier - en pratique dans chaque cas - l'incidence exacte d'un séchage partiel sur pied sur le pouvoir germinatif des semences et de décider en conséquence de la méthode de séchage à adopter.

Le niveau d'humidité à atteindre est directement lié à la durée de conservation prévue et au type de stockage. Rappelons ici l'influence de la température et de l'humidité:

«La vitesse de dégradation est doublée tous les 5° C et tous les 1,5 % d'humidité».

Les normes suivantes sont classiquement recommandées pour la conservation des semences de céréales en climat tropical.

Durée Humidité %
6 mois 11 - 13%
1 an 10 - 12
2 ans 9 - 11
4 ans 8 - 10

Si les semences sont conservées en atmosphère confinée leur taux d'humidité doit être de 8 à 9 % seulement.

Pour éviter les altérations mécaniques, les séchoirs sont généralement des modèles statiques'. Ils ont pour avantage de s'adapter à différentes espèces de graines et à des quantités variables à sécher. Pour éviter toute altération du pouvoir germinatif par la chaleur la température des graines ne doit pas dépasser 42 ° C pour les céréales et WC pour les oléagineux. Ce sont les températures retenues pour l'air de séchage. Il en résulte que le séchage des semences est une opération lente et ayant un mauvais rendement énergétique (surtout lorsqu'il faut atteindre les très basses humidités indiquées ci-dessus). Les débits étant faibles, les générateurs d'air chaud sont de puissance moyenne et la possibilité d'emploi de sous-produits agricoles comme combustible (rafles de mais, coques d'arachides, balle de riz, etc.) mérite d'être étudiée avec soin car elle permet des économies substantielles.

Les séchoirs statiques de conteneurs offrent une grande souplesse de fonctionnement. Ils se composent d'un générateur et d'un réseau de gaines sur lesquelles s'abouchent des conteneurs de séchage à fond perforé. Ce principe permet d'individualiser les lots et les durées de séchage de chaque lot. Il suppose un équipement relativement coûteux en conteneurs et en matériel de manutention (lève-palettes tout terrain) mais l'option «conteneur'» est applicable à l'ensemble de la station de semences (chaîne de triage - traitement stockage).

9.2.2. Nettoyage

La propreté du grain à la récolte définit le type de matériel à choisir. Les semences récoltées ou battues mécaniquement sont généralement plus sales que celles récoltées à la main. Avec des récoltes très sales il peut être nécessaire de prévoir un prénettoyeur. En général le nettoyeur-séparateur est la machine de base. En semences - pour obtenir un travail soigné - son débit est le 1/10e du débit annoncé en graines de consommation. La qualité du travail est très directement liée d'une part à l'importance du jeu de tamis disponible pour s'adapter avec précision à la dimension des graines travaillées, et d'autre part à la précision des réglages (des aspirations en particulier).

Souvent, lorsque les semis sont manuels et qu'il n'y a pas de risque de mélange d'espèces de dimensions comparables, le nettoyeur-séparateur est suffisant pour le conditionnement des semences.

9.2.3. Triage des semences

Le triage a pour objet, soit d'éliminer d'un lot préalablement nettoyé et séché, les graines légères, mal venues, les graines étrangères, les impuretés de dimensions proches de la semence, soit de classer la semence par dimension. Il permet d'obtenir une semence homogène et de bonne valeur germinative. En général, le triage est réservé aux semences semées mécaniquement et en particulier avec les semoirs de précision à disques. Les semoirs pneumatiques n'exigent pas le calibrage des graines.

Les principes de triage, assez nombreux, sont regroupés dans le tableau ci-dessous:

Principe de triage Matériel correspondant
Par dimension Longueur Trieur à alvéoles
  Largeur Trieur à disques
  Épaisseur Calibreur
Par densité Colonne densimétrique
  Table densimétrique
Par forme Trieur hélice
Par état de surface Trieur à rouleaux de velours
  Drapper
  Trieur magnétique
Par couleur Trieur colorimétrique

Fig. 242: Principes du triage dimensionnel.

9.2.3.1. Trieur à alvéoles

L'appareil est composé d'un cylindre horizontal dont l'intérieur est tapissé d'alvéoles et d'un auget intérieur dont la position est réglable (cf. Fig. 243).

Le cylindre tournant, les plus petites particules que l'on cherche à éliminer entrent dans les alvéoles et y sont maintenues par la force centrifuge jusqu'au moment où celle-ci est équilibrée par leur propre poids. Elles retombent alors soit dans la masse de graines au fond du cylindre, soit dans l'auget d'évacuation (selon sa position).

Les réglages sont au nombre de trois:

1. position de l'auget selon la dimension des particules à éliminer et la vitesse du cylindre (plus la vitesse est grande, plus il faut relever l'auget),

2. vitesse de rotation du cylindre: un variateur à courroie permet de la modifier pour faire varier la force centrifuge (une trop grande vitesse peut empêcher les graines de retomber des alvéoles),

3. inclinaison du cylindre (sur certains appareils seulement). L'inclinaison joue sur l'avancement du mélange dans le fond du cylindre. Son action est complétée par une vis de distribution qui évite la stratification des graines.

Bien entendu la forme des alvéoles doit être adaptée au type de particules à éliminer et le cylindre est facilement interchangeable.

Fig. 243: Trieur à alvéoles.

9.2.3.2. Trieur à disques

L'appareil se compose de disques épais disposés verticalement et creusés dans leur épaisseur d'alvéoles de dimension adaptée. Les particules à extraire du lot sont prises comme dans un godet d'élévateur (alors que les plus longues retombent) et évacuées à l'extérieur par la force centrifuge. Le centre des disques est ouvert, ce qui permet aux produits longs, par le jeu de palettes, de progresser de disque en disque. L'intérêt de la machine est de pouvoir monter des disques à alvéoles différentes sur le même axe et de réaliser un triage très précis.

Fig. 244: Trieur à disques.

Le principal réglage est l'action d'un volet de sortie qui freine plus ou moins l'avancement du produit dans la machine.

9.2.3.3. Calibreurs

Les plus classiques sont les calibreurs par épaisseur composés de tamis plans ou cylindriques à perforations allongées obligeant la graine à se présenter selon sa plus faible épaisseur pour passer au travers. Le calibreur est composé de plusieurs segments de dimensions de plus en plus grandes de façon à classer le produit. Le débourrage des graines prises dans les tamis est réalisé par un rouleau caoutchouté placé à l'extérieur et en partie haute du cylindre.

Fig. 245: Calibrage par épaisseur.

Fig. 246: Calibrage par largeur.

Le calibreur à perforations rondes est du même principe mais les orifices ronds et de petits «redents» à l'intérieur du cylindre obligent la graine à se présenter verticalement pour traverser le tamis. Le débourrage n'est plus réalisé par un rouleau mais par des battes caoutchoutées.

9.2.3.4. Trieurs par densité

a) TABLE DENSIMÉTRIQUE Fig. 247)

La table permet de séparer des corps de mêmes dimensions mais de poids spécifique différent (pierres, graines immatures, etc.).

Le principe de l'appareil est un plan de travail traversé par un flux d'air uniforme qui fluidise le mélange et en provoque la stratification schématiquement en deux couches.

Les produits lourds restent près de la table, les produits légers au-dessus. La séparation des deux couches est obtenue par réglage de l'inclinaison du plan de travail (dans deux directions) et par sa vibration qui projette les produits lourds vers le haut de la table alors que les légers s'écoulent vers le bas.

Fig. 247: Table densimétrique.

La table densimétrique est un appareil très performant mais qui exige une grande précision dans ses réglages interdépendants:

- réglage du volume d'air pour obtenir une bonne stratification,
- réglage de l'alimentation pour que la table soit totalement couverte,
- réglage de l'inclinaison longitudinale,
- réglage de l'inclinaison transversale,
- réglage de la vitesse de vibration qui agit sur la vitesse de déplacement du grain.

Pour bien fonctionner la table doit:

- être implantée sur un socle très résistant et isolé,
- être alimentée en air propre sinon le plan de travail risque un colmatage rapide,
- être bien montée (sens de rotation du ventilateur, tension des courroies),
- avoir été bien choisie. Le plan de travail est en tôle perforée ou en tôle métallique fine pour les gros grains (mais, haricots, arachides, café, etc.) alors qu'il est en drap d'Oxford pour les petites graines (graminées, luzerne, graines potagères).

Fig. 248: Colonne densimétrique.

b) COLONNE DENSIMÉTRIQUE (Fig. 248) est un matériel moins coûteux que la table. Un distributeur vibrant introduit le mélange à trier à mi-hauteur d'une cheminée dans laquelle monte un flux d'air homogène. Les particules lourdes descendent alors que les plus légères remontent. Des changements de section de la cheminée permettent un classement des particules.

Ce matériel de petit débit est peu coûteux et peut rendre de nombreux services pour le triage de petits lots difficiles.

9.2.3.5. Trieurs par forme et état de surface

a) TRIEUR EN HÉLICE

Alors que des graines de forme ronde et régulière roulent sur un plan incliné, celles de forme irrégulière glissent et descendent moins rapidement.

Le trieur en hélice est basé sur ce principe. Les graines rondes prennent plus de vitesse donc sont centrifugées vers l'extérieur de l'hélice alors que les irrégulières restent près de l'axe. En bas de l'hélice une cloison divise les deux catégories.

Fig. 249: Trieur en hélice. (Doc. TRIPEITTE et RENAUD.)

(Exemple: nettoyage des semences de soja).

b) MACHINE RICE ET DRAPPER

Les semences à séparer roulent sur un plan incliné en velours.

Les graines à surface lisse glissent sur le velours et suivent la pente alors que les graines velues s'accrochent au velours et sont éliminées vers l'extérieur (machine Rice) ou vers le haut (Drapper).

(Ex.: Élimination de la folle-avoine des graines de céréales.)

Fig. 250: Trieur à rouleaux de velours.

Fig. 251: Trieur à table de velours.

c) TRIEUR MAGNÉTIQUE

Des graines velues peuvent retenir de la limaille de fer. Ce principe est appliqué par exemple pour éliminer les graines de cuscute (velues) de la luzerne (graine lisse). Après enrobage, le mélange passe sur des rouleaux magnétiques qui retiennent seulement les graines enrobées de limaille de fer.

9.2.3.6. Triage par couleur

Ces matériels coûteux sont réservés à des usages particuliers triage du riz, du café et des arachides. Ils permettent d'éliminer des grains mal conservés et ayant subi des attaques de moisissures (Aspergillus en particulier).

Nota: Cette rapide description des matériels de triage montre que les besoins de chaque centre semencier doivent être bien définis pour déterminer les équipements nécessaires.

9.2.4. Traitement des semences

L'objectif du traitement est de protéger les semences contre les parasites (cryptogames, insectes) et d'éviter qu'elles ne les transmettent. Le traitement chimique est le plus économique actuellement, les produits devant satisfaire à une série de critères: efficacité, large spectre d'activité, faible toxicité pour l'homme et les animaux, innocuité pour les semences, bonne adhérence sur les graines, bonne stabilité chimique, etc. Le produit de traitement devra être choisi en fonction du mode de contamination lequel peut être externe ou interne (et exige alors un fongicide endothérapique). En moyenne, le gain de rendement obtenu par traitement des grains est estimé entre 100 à 300 kg/ha, sont coût doit donc être en rapport.

Les traitements sont réalisés par poudrage à sec, par bouillie («slurry») ou par traitement liquide. Le choix est à faire selon la plus ou moins bonne adhérence de la formulation sur les semences. Le poudrage est le plus simple, mais souvent rejeté en raison de la pollution engendrée au poste d'ensachage. Les appareils utilisables sont trop nombreux pour être décrits. Ils doivent comporter:

- un dispositif de dosage pondéral ou volumétrique des graines à l'entrée de l'appareil,
- un doseur de produit de traitement couplé au précédent et en général volumétrique (poudre ou liquide),
- un mélangeur (vis d'Archimède, cylindre à battes, etc.),
- un dispositif de dépoussiérage à la sortie des graines (pour limiter la pollution mentionnée ci-dessus),
- des sécurités en cas de bourrage du mélangeur, bouchage de gicleur à liquide ou bouillie, etc.

De façon générale, il est conseillé de choisir des appareils de traitement simples pour limiter le risque de pannes.

Pour la manutention, les appareils ne doivent ni détériorer ni mélanger les semences. En général, seuls les élévateurs à godets à vitesse lente et les transporteurs à bande sont recommandés.

9.2.5. Ensachage des semences et stockage

L'ensachage est un élément important de la bonne conservation et de la diffusion des semences. Il doit satisfaire à plusieurs conditions:

- qualité de conservation (climat, insectes, rongeurs, etc.),

- capacité adaptée aux besoins des agriculteurs. Dans les pays en développement, selon les semences et les régions, des emballages de 1 à 25 kg sont suffisants;

- inviolabilité. L'agriculteur doit être assuré de la provenance de la semence qu'il achète (sacs soudés, étiquetage inviolable, etc.);

- information. Étiquetage explicite de la variété, du pouvoir germinatif, du traitement appliqué.

La sacherie classique de 50 ou 100 kg en jute, polypropylène tissé ou coton, répond mal à ces conditions; elle n'offre en particulier aucune protection contre la vapeur d'eau. Il en est de même des sacs en papier multiplis. Avec ces types de sacs, les conditions de température et d'humidité des magasins devront être contrôlées pour maintenir les semences à :

12 % pour des céréales conservées 6 à 9 mois,
10 % pour des céréales conservées 1 à 2 ans,
8 à 9 % pour des céréales conservées au-delà.

HARRINGTON (1970) propose une règle pratique de conservation: 100 = Humidité Relative en pour-cent + température en degrés Fahrenheit.

Ainsi à 30° C (86° F) l'humidité relative de l'air du magasin doit être de 100 - 86 = 14 %.

Cette règle montre combien il est difficile de conserver des semences aux températures tropicales.

A titre d'exemple l'IRRI, aux Philippines, conserve ses semences dans les conditions suivantes:

- court terme (5 ans) 20° C - 45 % H.R. sac tissu ou papier,
- moyen terme (20 ans) 4° C - 45 % H.R. boites hermétiques en aluminium ou flacons de verre,
- long terme (70 ans) 10° C - 30 % H.R. boites hermétiques sous vide.

Le conditionnement d'air des locaux exige une bonne étanchéité de la construction et l'emploi d'équipements soit de réfrigération', soit de déshydratation de l'air. Les déshydrateurs d'air classiques composés de batteries de dessicants (type Silicagel) permettent de traiter des débits d'air de 425 à 850 m³/h avec régénération du gel de silice par chauffage électrique (ou concentrateur solaire: chauffage à 120° C pendant 16 heures). La quantité maximum d'eau que peut absorber le Silicagel est fonction de l'humidité relative comme l'indique le tableau suivant:

H.R. % 20 30 40 50 60
Poids d'eau absorbée (en % du poids poids du Silicagel) 10 15 22 29 33

Ainsi pour dessécher 850 m³ d'air à 30° C de 100 % à 60 % il faut absorber 10,5 kg d'eau (12,3 g d'eau par m³) donc disposer de 10,5: 0,33 = 32 kg de gel de silice.

La lutte contre les insectes au cours du stockage est identique à celle appliquée pour les céréales de consommation avec des précautions particulières en cas de fumigation avec du bromure de méthyle (graines sèches et dose de traitement de 16 g/m³ pendant 24 heures à 20-25° C - 24 g/m³ entre 10 et 19° C). La multiplication des traitements peut provoquer une baisse du pouvoir germinatif.

Le stockage des semences en sacs tissés doit être surveillé avec soin, en particulier dans les régions tropicales humides. En pratique le stockage en magasin ordinaire ne devrait pas dépasser l'intercampagne.

L'ensachage hermétique

est une solution intéressante en zone humide. Elle permet d'éviter les échanges avec l'air ambiant à condition que les sacs soient étanches (polyéthylène de 150 microns et sacs soudés). L'humidité des céréales doit être réduite entre 8 et 10 % pour éviter le risque de baisse du pouvoir germinatif. Pour les oléagineux, l'humidité doit être comprise entre 4 et 7 %. Cette solution est à envisager dans les zones tropicales humides surtout pour des conservations de longue durée.

Le stockage en sacs sous vide

est une solution qui était appliquée jusqu'à présent uniquement pour de petites quantités de graines de grande valeur. Cette solution est actuellement envisagée avec des sacs de grande capacité (jusqu'à 50 litres) sous des vides de 250 à 600 mm. Les films utilisés sont des complexes (polyéthylène, polyester, etc.) incluant une couche d'aluminium pour obtenir l'étanchéité aux gaz que les films uniquement en plastique ne peuvent assurer. Les essais réalisés par l'ISRA au Sénégal ont montré une bonne conservation de toutes les graines testées (arachide, mil, sorgho, niébé, maïs) après un an de stockage. La résistance mécanique de la sacherie devra être améliorée et des applications intéressantes sont possibles:

- arachide : constitution de stocks de sécurité de semences sans utilisation d'installations frigorifiques. L'application du vide provoque en outre un placage du sac sur la graine et l'immobilise au cours des transports et limite son dépelliculage;
- semences de céréales : constitution de stocks de sécurité;
- soja : en climat tropical, les semences se conservent mal d'une campagne à la suivante. Le stockage sous vide (qui n'a pu être testé au Sénégal) pourrait être une solution.

Des travaux en cours devraient permettre de préciser l'intérêt de cette technologie. La modification de l'atmosphère interne du sac par balayage d'azote ou de gaz carbonique mérite également d'être étudiée, mais elle suppose un approvisionnement en gaz parfois mal aisé dans les pays en développement.

En conclusion, les technologies de conditionnement et de stockage des semences, dans les conditions des pays en développement, existent, mais sont coûteuses et délicates à mettre en œuvre. Il convient donc de procéder dans chaque cas à une étude spécifique des moyens les plus économiques à employer.


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