l. PRODUCTION, RÉCOLTE ET EXTRACTION DES GRAINES
R. MORANDINI
Professeur, Stazione Sperimentale di Selvicoltura, Florence (Italie)
Ce document, qui fera l'objet de plusieurs articles, s'appuie sur l'expérience acquise dans plusieurs pays et décrit les méthodes, les matériels et les machines utilisés pour plusieurs sortes de graines forestières. Il devra être lu conjointement avec le cahier n° 4 de la Collection FAO: Mise en valeur des forêts intitulé Le traitement des graines forestières (1955). Les commentaires, modifications et additions seront les bienvenus afin de rendre le document plus complet et de fournir un guide efficace des techniques de traitement des graines1.
1 On peut obtenir une liste de constructeurs ainsi qu'une bibliographie en s'adressant à la Division des forêts et produits forestiers, FAO, Rome.
DEPUIS quelques années, des programmes de boisement et de reboisement ont été préparés et mis en œuvre, à un degré sans cesse croissant, dans de nombreuses régions de tous les continents. Il en est résulté une remarquable augmentation de la demande en graines forestières, souvent difficiles à trouver, à préparer et à traiter.
ARBRES, PEUPLEMENTS ET VERGERS A GRAINES
Lorsqu'on commença à pratiquer la régénération artificielle en forêt, on se préoccupait seulement d'obtenir les graines ou les plants d'espèces forestières précieuses sans souci de leur valeur génétique. Mais de sérieux échecs survenus dans de vastes plantations ainsi que des essais et des recherches variés prouvèrent l'importance fondamentale de l'origine des graines: celle-ci est maintenant partout reconnue par les chercheurs et les généticiens forestiers. Certaines administrations forestières ont préparé une législation spéciale destinée à assurer un contrôle effectif des provenances de graines forestières. Mais, actuellement encore, beaucoup de pays n'attachent pas assez d'importance à cette question.
La première étape, en vue d'assurer le contrôle des provenances, consiste à reconnaître, pour chaque essence forestière importante, un certain nombre de zones de production ou de peuplements qui, d'après certains critères, peuvent être considérés comme de bonnes sources de graines. Ces «peuplements à graines» doivent être en majorité composés de très bons arbres, de préférence d'âge moyen (en général 35 à 40 ans représentent un minimum pour les conifères). Les principales caractéristiques exigées sont une bonne forme des fûts, des branches fines, une grande rapidité de croissance et un bon état de santé. Cependant, on doit toujours se souvenir que la production de graines est influencée par la densité du peuplement et que celui-ci doit avoir une surface suffisante pour que la récolte soit économiquement possible.
Les graines peuvent aussi être récoltées sur des individus qui possèdent au plus haut degré l'ensemble des caractéristiques désirées (arbres «+» ou arbres d'élite), mais la récolte sur de tels individus n'est habituellement faite qu'à des fins scientifiques.
Ultérieurement, le développement de la génétique forestière et de l'amélioration des arbres permit de concevoir et de créer des vergers à graines. Ces «vergers à graines» sont des plantations d'arbres génétiquement supérieurs, isolées pour réduire ou éviter les pollinisations extérieures. On les crée en installant des clones (par greffe ou bouture) ou la descendance sexuée d'arbres sélectionnés pour leurs caractéristiques désirables. Quand des vergers à graines ont été installés alors que l'estimation de la valeur du patrimoine des parents est encore en cours d'étude, les constituants qui seront jugés indésirables au cours des tests de descendance devront être éliminés des vergers.
Les vergers à graines sont coûteux, mais ils peuvent produire une grande quantité de graines de qualité supérieure quelques années après leur installation. La récolte des graines y est moins onéreuse et on peut y utiliser un matériel de récolte spécialement conçu.
LA PRÉVISION DES RÉCOLTES
La fructification des arbres forestiers est généralement assez irrégulière d'une année à l'autre. Seul un très petit nombre d'espèces donnent de bonnes récoltes de graines chaque année. Généralement, une année de forte récolte (année à graines) est suivie d'une ou de plusieurs années où la fructification est médiocre ou nulle. Pour beaucoup de conifères, l'intervalle entre deux années à graines est de trois à quatre ans. La plupart des épicéas, par exemple, donnent de bonnes récoltes tous les cinq ans et parfois même à de plus longs intervalles allant jusqu'à sept ans, de faibles récoltes étant assez fréquentes dans les années intermédiaires.
Afin d'organiser correctement la récolte des graines, il est donc très important de prévoir la fructification quelques mois avant l'époque de la récolte. On estime généralement les récoltes de graines en comptant ou en pesant les cônes ou les fruits d'un certain nombre d'arbres échantillons. Les résultats appliqués à l'ensemble du peuplement sont finalement exprimés en chiffres de 1 (absence totale de fructification) à 10 (fructification maximum, année à graines exceptionnelle). La maturité des graines et le début de leur dissémination naturelle sont les principaux éléments qui délimitent l'époque convenant pour la récolte.
MÉTHODES POUR JUGER DE LA MATURITÉ DES GRAINES
On juge souvent de la maturité des graines d'après la couleur des fruits ou cônes, mais la densité de ces derniers fournit une meilleure indication. Le poids spécifique des cônes ou fruits diminue à mesure que la graine approche de la maturité. On peut préparer une solution telle que les cônes mûrs d'une espèce donnée y flottent juste. Les cônes peuvent également être essayés dans une série de liquides de densités connues et différentes.
La méthode la plus sûre pour vérifier la maturité des graines consiste à couper en deux dans le sens de la longueur les cônes ou fruits et à examiner les graines qui se trouvent à la surface des sections. Cette méthode permet également de compter par cône ou fruit le nombre de graines complètement développées. Un bon couteau ordinaire suffit souvent pour cette opération, mais on a réalisé des couperets spéciaux qui se révèlent très utiles pour la plupart des cônes et pour quelques fruits durs de feuillus.
MÉTHODES ET MATÉRIEL
EPOQUE DE LA RÉCOLTE
Les graines ou les fruits doivent généralement être récoltés entre le moment où ils sont tout à fait mûrs et le début de la dissémination naturelle. Cet intervalle varie considérablement avec les diverses essences forestières ainsi qu'avec les conditions climatiques locales. Pour beaucoup de conifères, particulièrement les épicéas, des pluies d'automne ou des brouillards persistants retardent pendant une longue période l'ouverture des cônes, tandis que quelques journées venteuses et sèches suffisent pour une dissémination totale des graines. Le tableau suivant, récemment établi par la Forestry Commission du Royaume-Uni, donne une idée générale des périodes de récolte des graines en Europe septentrionale.
RAMASSAGE SUR LE SOL
Les graines et les fruits peuvent être ramassés à terre après leur chute. C'est le cas pour beaucoup de grosses graines des feuillus tels que chêne, châtaignier et hêtre. Dans la mesure du possible, le sol doit être débroussaillé et une toile posée sous les arbres pour rendre la récolte plus facile. On doit ramasser les graines le plus tôt possible après leur chute pour éviter pertes et dégâts causés par les insectes, les rongeurs ou les champignons, mais il faut se souvenir que les premières graines tombant naturellement sont souvent de qualité médiocre.
TABLEAU 1. - FRÉQUENCE DES ANNÉES DE RÉCOLTE ET MOIS OU ELLE S'EFFECTUE
|
Espèce |
Fréquence moyenne des bonnes récoltes (en années) |
Mois de récolte des cônes |
||
|
Premier |
Normal |
Dernier |
||
|
Pin sylvestre |
2-3 |
Nov. |
Jan. |
Fév. |
|
Pin laricio de Corse |
3-5 |
Déc. |
Jan. |
Fév. |
|
Pin de Murray |
2-3 |
Déc. |
Jan. |
Fév. |
|
Mélèze d'Europe |
3-5 |
Oct. |
Nov. |
Déc. |
|
Mélèze du Japon |
3-5 |
Sept. |
Sept. |
Oct. |
|
Mélèze hybride |
3-5 |
Sept. |
Sept. |
Oct. |
|
Epicéa |
3-5 |
Oct. |
Oct. |
Nov. |
|
Epicéa de Sitka |
3-5 |
Sept. |
Sept. |
Oct. |
|
Picea omorica |
2-4 |
Oct. |
Oct. |
Nov. |
|
Douglas |
4-6 |
Sept. |
Sept. |
Oct. |
|
Sapin noble |
4-5 |
Août |
Août/ sept. |
Sept |
|
Sapin de Vancouver |
3-5 |
Août |
Août/ sept. |
Sept |
|
Thuya géant |
2-3 |
Août |
Sept. |
Sept. |
|
Tsuga de l'Ouest |
3 |
Août |
Sept. |
Sept. |
|
Cyprès de Lawson |
3 |
Août |
Sept. |
Sept. |
Pour les grands arbres, une méthode de récolte très commode et bon marché consiste à profiter des exploitations normales faites pendant l'époque de maturité des graines et à récolter les graines ou les fruits sur les arbres abattus. On utilise largement ce procédé en Europe septentrionale.
En Amérique du Nord, les graines sont parfois récupérées dans les cachettes où les petits rongeurs ont amassé, parfois en grande quantité, comme réserve pour l'hiver, différentes graines, particulièrement des noix.
RÉCOLTE SUR LES ARBRES SUR PIED
La très grande majorité des graines d'essences forestières sont récoltées sur les arbres debout. Il est évident que cette méthode est souvent difficile et coûteuse, mais elle garantit que les graines viennent bien des arbres choisis et des meilleures parties de leur cime. Dans le cas d'arbres très petits ou buissonnants, les graines peuvent être cueillies directement sur les branches depuis le sol. Pour les arbres petits ou moyens, on utilise, pour la récolte, des perches, des scies ou des émondoirs emmanchés: l'ouvrier sur le sol ou escalade les basses branches de l'arbre.
Des crochets de diverses formes, des lames coupantes ou de petites scies sont attachés à une longue perche. En manœuvrant celle-ci, les fruits ou les cônes peuvent être détachés des branches ou, dans le cas de petits fruits, les rameaux peuvent être coupés et jetés à terre. Quelquefois, on peut utiliser, pour récolter les fruits facilement détachables, un sac ou un panier à fond grillagé.
La longueur de la perche (conditionnant la hauteur atteinte) dépend de son propre poids et de sa rigidité. Elle peut être en différents matériaux:
a) le bambou, très loger mais insuffisamment rigide;
b) les tubes d'acier, trop lourds;
c) les tubes d'aluminium ou de matière plastique qui donnent souvent de bons résultats.
Pour les grands arbres, la méthode normale de récolte des graines est l'escalade de l'arbre. Certains ouvriers forestiers sont de très bons grimpeurs et escaladent de grands arbres sans aucun équipement. Mais cette méthode, outre qu'elle est dangereuse, tend à inciter le grimpeur à choisir les arbres en fonction de leur facilité d'escalade et non pas de la qualité des graines. Lorsque c'est possible, les bons porte-graines doivent être marqués par un technicien qualifié et les ouvriers ne doivent pas être autorisés à grimper sur d'autres arbres que ceux ainsi désignés.
Les arbres bas branchus sont aisément escaladés et un grimpeur normal est capable de s'élever de quelques mètres sur le tronc même dépourvu de branches, si le diamètre de l'arbre n'est pas trop gros (pas plus de 40 cm). Dans les autres cas, des matériels tels que griffes ou échelles sont nécessaires pour atteindre les branches inférieures.
FIGURE 1. - Griffes d'escalade. (Cliché Morandini)
Equipements de grimpeur
Les crampons et les griffes constituent les plus usuels équipements de grimpeur: une pièce de fer forgé est fixée par une courroie aux chaussures du grimpeur (fig. 1) - parfois également à sa jambe - et se termine par un ergot pointu dont la longueur varie avec la méthode d'escalade. Un des meilleurs modèles est de fabrication allemande; la griffe est très courte et ne dépasse pas la semelle de la chaussure, ce qui permet les déplacements à terre sans difficulté. Les divers types de griffes causent toujours quelques dommages surtout aux arbres à écorce très mince: des pointes «mousse» semblent préférables à ce point de vue. On ne peut utiliser les griffes lorsque l'écorce est gelée.
De nombreux modèles d'échelles sont utilisés pour grimper aux arbres. Les types, formes, longueurs et matériaux varient beaucoup suivant les espèces et les conditions locales. Dans les pays plats et lorsque les forêts sont parcourues par un bon réseau de routes, des échelles spéciales, même lourdes, peuvent être transportées par camion. En forêts de montagne, les difficultés de transport augmentent et seules des échelles petites et légères peuvent être utilisées.
Pour les petits arbres, une échelle légère en bois convient parfaitement; des modèles de 6 à 8 mètres de long, utilisés par les services de lutte contre l'incendie, ne pèsent pas plus de 2 kilogrammes et peuvent également être transportés dans les régions montagneuses: on doit les employer en position verticale, c'est-à-dire parallèlement au tronc.
Les échelles de corde des marins sont quelquefois utilisées, une corde plus fine est jetée par dessus une forte branche et l'échelle de corde ou la corde est ensuite fixée à cette branche.
De plus grandes hauteurs demandent des échelles faciles à assembler ou à démonter. Elles peuvent être de différents types et matériaux: bois, aluminium, acier et alliage au magnésium sont utilisés. Les éléments de l'échelle ont une longueur variable (2-4 m) suivant leur poids qui ne doit pas excéder 3 à 4 kilogrammes par élément pour assurer leur facile maniement au cours de l'escalade. Une petite plate-forme réglable est placée à la base de chaque montant pour assurer la stabilité sur le sol. Chaque élément s'adapte facilement et solidement à l'élément inférieur et, dès qu'il est en place, il est attaché au tronc par une chaîne ou une courroie que l'ouvrier fixe en montant.
Ces échelles par éléments peuvent avoir un ou deux montants: les échelles à deux montants sont plus commodes et plus facilement achetées ou construites.
Le modèle de la figure 2 est une échelle en duralumin, construite en éléments de 2 à 2,5 ou 3 mètres; les montants sont en tube de 3,5 centimètres de diamètre, les barreaux en tube de 2,5 centimètres; le poids, y compris la chaîne de fixation, est de 1,3 kilogramme au mètre courant; les éléments peuvent être indéfiniment assemblés; ce type d'échelle a été utilisé jusqu'à une hauteur de 38 mètres. Cependant, les échelons pourraient être plus largement espacés et les assemblages améliorés (cette échelle a été conçue par l'Ecole nationale des. eaux et forêts de Nancy).
Les échelles à un seul montant sont commodes dans les terrains en pente ou rocheux où il est difficile de placer de niveau une échelle à deux montants que dans le cas d'arbres très branchus où il est difficile d'appliquer contre le tronc une échelle à deux montants.
FIGURE 2. - Echelle d'escalade.
FIGURE 3. - Modèle d'échelle à un seul montant.
FIGURE 4. - Plate-forme télescopique mobile.
De petites tiges servant de barreaux sont fixées alternativement de part et d'autre, et perpendiculairement au montant central. La forme de ces barreaux varie avec le type de l'échelle. Les échelles à un seul montant peuvent être fixées très étroitement par des chaînes à l'arbre sur lequel elles s'appuient par un étrier spécial; ces échelles peuvent être attachées même à des troncs qui ne sont pas tout à fait droits et peuvent être utilisées jusque dans le houppier; elles sont plus faciles à poser sur le sol. Leur maniement au cours de l'escalade n'est pas si aisé que celui des échelles à deux montants, mais il n'y a pas, toutefois, de difficultés spéciales. Le poids à l'unité de longueur ne diffère pas sensiblement de celui des échelles à deux montants, car le support central est généralement en tube d'acier. Les échelles de ce type fournissent un très bon service et sont largement utilisées surtout en Allemagne (fig. 3).
Des échelles télescopiques peuvent être placées sur des camions spéciaux. Des échelles extensibles de pompiers sont utilisées et permettent au grimpeur d'atteindre des hauteurs de 20 à 25 mètres. Elles ne peuvent être employées que dans des forêts de plaine ou pour récolter les graines d'arbres poussant le long des routes.
Une échelle extensible en alliage léger, qui peut atteindre une longueur de 14 mètres, est montée sur un tracteur et peut donc être utilisée dans les forêts dépourvues de routes. Un modèle spécial a été conçu par le United States Forest Service. Sur un camion du type pick-up de 500 kilogrammes, est monté un châssis rectangulaire supportant une échelle extensible en aluminium renforcé de 12 à 15 mètres de long.
On utilise aussi des plates-formes télescopiques avec chemin de roulement sur châssis ou montées sur des camions spéciaux (fig. 4)
(Cliché Forestry Commission, Royaume-Uni)
Un appareil spécial pour l'escalade des arbres est le «Baumvelo» (ou Grimpette) suisse (fig. 5). C'est un dispositif pour grimper le long des arbres droits et dépourvus de branches sans les endommager: il est préférable aux échelles, car il est beaucoup plus facile à transporter et à utiliser en peuplements forestiers denses. Il comporte deux éléments semblables, un pour chaque pied. Un bras vertical supporte une pédale sur laquelle est attachée la chaussure du grimpeur, son autre extrémité est fixée à une ceinture d'acier formant autour de l'arbre un cercle de diamètre réglable; un bloc support est fixé au milieu du bras. Après avoir atteint la cime, le grimpeur peut aisément quitter le Baumvelo et grimper librement dans le houppier, en utilisant des ceintures de sûreté qui sont fournies. Cet appareil a été conçu et fabriqué par Eidg. Forstliche Versuchsanstalt, Zurich, et a été accueilli favorablement dans divers pays, spécialement au Royaume-Uni, où la Forestry Commission a amélioré les dispositifs de sécurité.
Un autre appareil pour l'escalade est le «filet à arbre»conçu par la Forestry Commission (fig. 6). Un filet triangulaire est suspendu par des cordes et des prises spéciales à la cime de l'arbre et recouvre une grande partie du houppier; le récolteur peut ainsi atteindre aisément les divers points de la cime. Cet équipement semble donner de bons résultats pour les grands arbres branchus portant peu de fruits et longs à récolter. Un dispositif spécial permet de gréer le filet; mais, en peuplements denses, l'opération prend du temps et elle est très difficile, ou même tout à fait impossible.
Parfois, des échafaudages permanents ou semi-permanents, en tubes d'acier ou en perches de bois, sont construits autour des arbres; ils sont surtout destinés à des travaux scientifiques, récolte de graines ou de greffons, ou contrôle de la pollinisation des arbres «+».
TRANSPORT A LA SÉCHERIE OU AU MAGASIN
Les cônes ou les fruits récoltés sont mis en sacs; ceux-ci mesurent généralement 1 hectolitre (3 bushels), ce qui correspond à un poids d'environ 50 kilogrammes (100 pounds). Le remplissage et la fermeture des sacs ou autres emballages doivent être soigneusement vérifiés ainsi que le nombre ou le poids de ces derniers, pour assurer le contrôle des provenances.
Si les cônes ou fruits ne peuvent être transportés directement à la sécherie ou au magasin, un stockage provisoire doit être organisé localement, dans des huttes ou sous toute autre forme d'abri; en aucun cas, les sacs ou emballages ne doivent être entassés en grand nombre pendant longtemps. Des moyens de transport variés peuvent être employés. Généralement, on utilise des camions, mais le transport par voie ferrée est plus économique sur de très longues distances. Au cours du chargement des véhicules, on doit prendre soin d'assurer une circulation d'air appropriée entre les sacs. Pour de courtes distances, les cônes peuvent être chargés en vrac dans le camion; dans ce cas, chaque camion ne doit transporter que les cônes ou fruits d'une seule espèce et provenance.
Le mot «extraction», au sens large, comprend toutes les opérations ou procédés nécessaires après la récolte pour préparer les graines en vue de semis: généralement cette préparation consiste à séparer les graines du fruit ou de certaines de ses parties. Il est facile de comprendre que les techniques d'extraction varient grandement avec l'espèce. Quelques graines sont prêtes à semer aussitôt après la récolte; d'autres ne sont obtenues qu'après une longue série de difficiles opérations: ouverture des cônes, séparation des graines de leurs ailes, etc.
Généralement, l'extraction comporte une ou plusieurs des opérations suivantes: lavage, macération, battage, séchage, séparation, désailage, nettoyage.
Certaines de ces opérations peuvent être réalisées très simplement et ne demandent aucun équipement particulier; mais, souvent, et en tout cas lorsqu'il s'agit de préparer de grandes quantités de graines, une sécherie doit être spécialement créée avec magasin, machines et tout l'équipement nécessité par les diverses opérations.
Jusqu'à présent, la préparation des graines a été réalisée dans beaucoup de pays avec des moyens très simples, si bien qu'il est difficile de se procurer des machines construites spécialement pour le traitement des graines forestières et que souvent des machines utilisées en agriculture ont été adaptées pour ce dernier objet. Au cours des récentes années, cependant, quelques machines spéciales ont été conçues et construites.
Toutes les opérations destinées à extraire des graines, en petite ou en grande quantité, doivent se succéder dans un certain ordre. Il est clair que, si certaines opérations peuvent être parfois retardées ou même supprimées dans le cas d'un travail occasionnel, par contre, dans une sécherie permanente à grosse production, une organisation minutieuse du cycle de travail est absolument nécessaire. Dans tous les cas, l'extraction suit une ligne générale, brièvement décrite ci-dessous.
Les cônes ou fruits arrivant des lieux de récoltes subissent un premier nettoyage et passent immédiatement, ou après emmagasinage, à l'extraction. Les fruits charnus sont mis à macérer, les cônes sont séchés (naturellement ou artificiellement) et secoués, les autres types de fruits sont battus. Après extraction, les graines sont désailées (lorsque c'est nécessaire), nettoyées et stockées.
Une sécherie doit donc comprendre les salles et équipements suivants:
1. Salle de réception et salle équipée pour le pré nettoyage (de préférence au rez-de-chaussée);
2. Magasins à fruits ou à cônes;
3. Petit magasin alimentant les machines (placé au-dessus des séchoirs ou extracteurs);
4. Fours ou aires de séchage - respectivement artificiel ou naturel - des cônes ou fruits;
5. Salle et machines d'extraction (y compris les machines à désailer et à nettoyer);
6. Magasins à graines.
Les salles et l'équipement doivent être disposés de telle façon que les fruits et les graines passent d'une opération à la suivante par la voie la plus facile et la plus sûre, avec, dans la mesure du possible, un transport mécanique entre les machines. Un bâtiment à deux étages est souvent recommandé: la matière à traiter va à l'étage supérieur de la salle de prénettoyage ou du magasin à cônes ou à fruits; elle y est versée dans une trémie alimentant directement les fours installés au premier étage; de ces fours les graines tombent au rez-de-chaussée où sont installés les trieurs et nettoyeurs. Les magasins à fruits ou à cônes et à graines se trouvent généralement dans un ou plusieurs bâtiments séparés.
Les dimensions de chaque appareil, installation ou ensemble doivent être soigneusement étudiées et planifiées en fonction de la quantité de graines à préparer annuellement; on ne doit cependant pas perdre de vue que beaucoup d'espèces ne donnent pas une récolte chaque année et qu'ainsi, lors des années à graines, il est nécessaire de récolter et de préparer l'approvisionnement en graines pour deux ou trois ans. L'équipement doit donc être proportionné à la quantité de fruits ou de cônes récoltée ces années-là.
Même si on dispose de bonnes possibilités de stockage pour les fruits ou les cônes, il est préférable de diminuer autant que possible la période de traitement pour réduire les difficultés d'emmagasinage, la détérioration et la perte de qualité des graines. L'intervalle entre la récolte des fruits et la préparation des graines est strictement lié aux conditions climatiques locales.
Le choix des machines doit être fait en fonction de la production horaire recherchée, qui peut être calculée par la formule suivante:
W est la capacité de travail de la machine (en hl de cônes par heure);
S la quantité de graines nécessaire chaque année (en kg);
F la fréquence moyenne des récoltes de graines (en années);
Y le rendement en graines (en kg) par hectolitre de cônes ou de fruits;
P la période d'activité (en jours);
T la durée journalière du travail (en heures).
Cette formule est expliquée par l'exemple suivant:
|
Quantité de graines nécessaire chaque année |
1 000 kg |
|
Fréquence moyenne de la récolte |
3 ans |
|
Quantité totale de graines à préparer par année à graines |
3 000 kg |
|
Rendement en graines par hectolitre de cônes ou de fruits |
2,5 kg |
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Quantité correspondante de cônes ou de fruits à traiter |
1 200 hl |
|
Période de travail |
100 jours |
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Production quotidienne |
12 hl |
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Durée journalière de travail |
12 heures |
|
Production horaire |
1 hl |
Pour de petites quantités, il est souvent plus économique de préparer les graines à la main ou avec un équipement très sommaire. Mais, pour une très grosse production de graines, une machinerie moderne complète et les équipements annexes réduiront fortement les coûts: monte-charge mécaniques, tapis roulants ou transporteurs pneumatiques donnent des résultats positifs et permettent souvent un meilleur traitement des graines. Quelquefois, on doit choisir entre un certain nombre de petits ateliers installés en forêt et traitant une quantité limitée de graines de provenances locales ou une grande sécherie centrale, traitant les graines d'une zone plus étendue.
Ces petits ateliers, où le travail est habituellement manuel, pourraient être équipés de machines relativement simples; ils réduisent le temps et le coût des transports et sont préférables pour les espèces ne demandant qu'un traitement très simple.
De grandes installations centrales travaillent plus économiquement si de très importantes quantités de graines doivent être produites, spécialement pour les espèces qui demandent une longue série de difficiles opérations. Dans une grande sécherie, il est possible d'installer tous les modèles d'appareils même s'ils sont très coûteux; une mécanisation complète contrôlée automatiquement assure une bonne organisation du travail et, le cas échéant, une marche continue augmentant la production journalière de l'usine.
Evidemment, de telles sécheries demandent l'investissement d'un important capital et les prix de revient doivent être soigneusement étudiés. Il est probable qu'elles ne sont rentables que si la production annuelle est supérieure à plusieurs milliers de kilogrammes de graines.
FIGURE 7. - Crible pour le nettoyage des cônes avant stockage. (Cliché Morandini)
FIGURE 8. - Compartiments dans le magasin à cônes. (Cliché Morandini)
Les cônes ou les fruits, après leur transport depuis le lieu de récolte jusqu'à la sécherie, doivent être nettoyés avant de passer dans les fours ou les extracteurs ou d'être emmagasinés, car ils sont souvent mélangés à des morceaux d'écorce, de bois, à des rameaux ou autres impuretés.
Ce nettoyage sommaire peut être réalisé à l'aide de cribles ou de tambours grillagés (fig. 7).
On peut aussi obtenir ce premier nettoyage par immersion dans l'eau: les fruits détériorés et les impuretés montent à la surface et peuvent être facilement écumés. Mais la méthode la plus courante consiste à employer des grilles oscillantes ou vibrantes.
Pour les graines de certains arbres, par exemple Carya, Juglans, Quercus, Ulmus, ce nettoyage est le seul traitement nécessaire.
Le stockage des fruits ou des cônes doit être organisé avec soin. Beaucoup de fruits, en particulier les cônes de conifères, nécessitent une période de stockage pour arriver à une maturité complète. Si une grande quantité de fruits est récoltée en un temps très court (pour certaines espèces la période de récolte ne dure pas plus de deux semaines, car les graines mûres tombent très rapidement), il peut être nécessaire de les conserver pendant un nombre de mois dépendant de la capacité de traitement de l'installation.
Les installations de stockage doivent toujours assurer une bonne circulation de l'air et éviter strictement toute stagnation ou humidité, ou de très brusques variations de la température de l'air. Les cônes ou les fruits ne doivent jamais être placés directement sur un sol bétonné; des planchers de bois ou de briques sont recommandés. Les fenêtres ne doivent pas avoir de vitres, mais être protégées par des contrevents. Il est préférable que la toiture ne soit pas métallique.
Un bâtiment à plusieurs étages est généralement préférable, car des monte-charge ou d'autres dispositifs permettent un transport facile entre les différents étages. La surface des planchers doit être divisée en compartiments (fig. 8) contenant chacun les fruits ou les cônes venant d'une seule provenance; pour assurer une séparation facile des provenances, la surface de chaque compartiment ne doit pas dépasser 8 à 10 mètres carrés. Les cônes ou les fruits doivent être stockés en couche mince (pas plus de 3 à 4 fois leur longueur) et remués très fréquemment. Quelquefois, une trappe béante ou facile à ouvrir est ménagée dans le plancher du compartiment de façon que les fruits puissent facilement tomber à l'étage inférieur.
L'aire totale de stockage dépend de la quantité de fruits à traiter, de la durée de stockage et de la capacité de travail de la sécherie. Si plusieurs espèces sont traitées dans la même usine, on ne doit pas oublier que leurs époques de récolte sont souvent différentes, ce qui permet de réduire les aires de stockage. En Europe centrale par exemple, les cônes d'épicéa sont récoltés en septembre-octobre, tandis que ceux de mélèze et de pin le sont beaucoup plus tard, souvent même en hiver. Au début de la période de récolte du mélèze, une forte proportion des cônes d'épicéa aura déjà été traitée et il y aura de la place vide dans le magasin.
On peut réaliser la séparation de la graine par des moyens purement mécaniques, tels que le battage; par la macération (fruits charnus) ou par le séchage du fruit. Ce dernier procédé est le plus fréquent, il est presque exclusivement employé pour les conifères dont les cônes doivent être séchés pour que leurs écailles, en s'ouvrant, laissent échapper les graines.
La teneur en eau des fruits (y compris les cônes) à complète maturité est variable mais toujours élevée: elle se situe, par exemple, pour certains pins entre 35 et 65 %. Dans les conditions naturelles, les fruits sont soumis, sur l'arbre, à la double influence de la chaleur solaire et de la ventilation due aux mouvements de l'air; ces phénomènes, le second surtout, réalisent le séchage progressif du fruit ce qui détermine, soit l'éclatement des enveloppes du fruit (ex.: hêtre, châtaignier), soit l'ouverture des écailles du cône (ex.: Pinus spp., Picea spp.) ou la désarticulation de l'ensemble du cône (ex.: Abies spp., Cedrus spp.). (le processus est plus ou moins rapide selon les climats et les conditions atmosphériques locales et sa durée varie considérablement suivant les espèces. Les cônes d'Abies se désarticulent dès que la graine est mûre, alors que chez Cedrus spp. ce phénomène ne se produit que plusieurs mois après. Les cônes d'épicéa s'ouvrent et laissent tomber leurs graines au début de l'automne, alors que les cônes de mélèze et de nombreuses espèces de pins restent fermés jusqu'à la fin de l'hiver. Toute variation locale des conditions atmosphériques peut, bien entendu, influencer l'ouverture des cônes. Durant les automnes brumeux et pluvieux, les cônes d'épicéa restent, eux aussi, fermés très longtemps, mais il suffit de quelques jours de sécheresse et de vent pour les faire ouvrir rapidement.
Le séchage artificiel doit, dans toute la mesure possible, se rapprocher du processus naturel. Il faut soumettre les fruits à un séchage progressif libérant, de façon continue, l'eau qu'ils contiennent. L'air venant au contact des fruits doit toujours être plus sec que ceux-ci. On y parvient en faisant circuler de l'air artificiellement réchauffé ou non.
Séchage à l'air
La circulation d'air, à la température ambiante, suffit pour ouvrir et désarticuler les cônes d'Abies et Cedrus spp. ainsi que pour séparer de leurs coques ou de leurs enveloppes les graines de certains feuillus, tels que les hêtres ou les chênes. On dispose les fruits en couche mince à même le plancher (en bois ou en brique; le béton est contre-indiqué) ou sur des toiles, dans un local bien ventilé; il convient de les remuer souvent pour éviter toute stagnation de l'humidité. Les installations décrites pour le stockage des cônes ou des fruits peuvent très bien être également utilisées pour le séchage à l'air. On recourt à cette méthode d'extraction pour le traitement de très petites quantités de fruits qui ne justifieraient pas un matériel spécial ainsi que pour les espèces qui risquent de souffrir du chauffage, même solaire. Elle est d'emploi courant pour Abies spp. La durée de l'opération dépend des conditions atmosphériques, mais elle est souvent longue et, en saison humide, le remuage fréquent des cônes représente un travail assez considérable.
Séchage solaire
Cette méthode de séchage est toujours largement employée: on y recourt lors d'opérations occasionnelles, mais elle est également de règle dans les sécheries permanentes pour certaines espèces. C'est évidemment le premier en date des procédés utilisés pour le séchage des fruits. On dispose ces derniers en couche mince sur des plateaux ou sur des grilles et on les expose au soleil. C'est toujours ainsi qu'on traite les pins méditerranéens, tels que P. pinea et P. halepensis. Les cônes de dimensions moyennes, comme ceux de P. pinaster ou de P. halepensis, sont disposés en couches régulières de 10 à 15 centimètres d'épaisseur sur des plateaux (éventuellement à même le sol préalablement tassé ou sur des briques), ils sont fréquemment remués et exposés au soleil jusqu'à ouverture des écailles; en cas de mauvais temps, on couvre les cônes. Lorsque les cônes sont ouverts, on les secoue au-dessus de la plate-forme sur laquelle les graines sont récoltées. On empile les cônes de p. Pinea en longs tas d'environ 50 centimètres de haut. Les cônes de la partie supérieure s'ouvrent, on les ramasse au fur et à mesure et les dirige vers le tambour séparateur.
Pour les autres espèces, on utilise, pour exposer les cônes au soleil, des grilles métalliques dont les mailles sont de dimensions telles qu'elles laissent passer les graines qu'on recueille sur une toile placée sous la grille. Sous les climats aux nuits assez froides et humides, on peut rentrer les grilles à l'abri. On place parfois un verre au-dessus de la grille de façon à protéger les cônes de la pluie et à concentrer la chaleur du soleil, mais, actuellement, on emploie rarement ce procédé qui exige trop de main-d'œuvre et qui risque de provoquer une surchauffe des cônes, néfaste pour la graine.
En général, les cônes de la plupart des espèces s'ouvrent au soleil relativement rapidement; trois à huit jours pour les pins à trois et cinq feuilles et le Douglas. Les cônes de quelques espèces comme le Pin de Murray s'ouvrent si irrégulièrement au soleil qu'il est plus intéressant de les sécher artificiellement.
Le séchage solaire est facile au printemps et en été, mais, en automne et en hiver, époques de maturité de la plupart des cônes et des fruits, on ne peut le pratiquer qu'en région chaude et sèche. Il convient alors souvent tout particulièrement, car il ne nécessite pas d'installations coûteuses. Par contre, lorsque les conditions atmosphériques sont variables, le séchage artificiel est préférable, car il permet de travailler normalement par n'importe quel temps.
Passage au séchoir
Ce sont surtout les cônes de résineux qu'on passe au séchoir et, bien que d'autres fruits puissent être également traités de la sorte, nous n'envisagerons dans ce paragraphe que le cas des cônes.
Lors du séchage des cônes par des moyens naturels, la principale difficulté réside dans l'impossibilité totale de régler l'humidité et la température de l'air. Une augmentation de l'humidité de l'air peut faire refermer des cônes qui corrélativement subissent ensuite parfois un phénomène de «cuirassement», le cône ne réagit plus alors à un séchage ultérieur et refuse de s'ouvrir. Le chauffage artificiel permet au contraire de régler l'humidité et la température de l'air, le traitement est plus rapide et l'opération peut être effectuée de façon continue. Il devient possible d'organiser le travail. Le chauffage artificiel demande, évidemment, des installations et un matériel souvent coûteux: on ne doit donc installer de sécheries permanentes pourvues d'un tel équipement que si leur production de graines est suffisante pour amortir les investissements.
On a essayé, dans le passé, des petits séchoirs mobiles sur véhicule. Le premier fut construit à Eberswalde (Allemagne) aux environs de 1930; cet appareil pouvait être transporté d'une forêt à une autre et permettait d'extraire séparément les graines de chaque provenance locale, on réalisait ainsi quelque économie sur le coût des transports. Récemment, on a essayé un séchoir à cônes à infrarouges monté sur véhicule. Cependant, dans l'ensemble, les sécheries permanentes assurent de meilleurs rendements et, semble-t-il, des prix de revient inférieurs.
Dans le séchage des cônes par chauffage artificiel, il convient de rechercher des procédés permettant le séchage le plus rapide possible sans nuire à la vitalité de la graine. A ce propos, il faut soigneusement respecter les recommandations suivantes:
1. Les cônes doivent, avant leur passage au séchoir, subir un préséchage convenable.2. La température de l'air doit être contrôlée et maintenue au niveau minimum suffisant pour sécher les cônes.
3. Il ne faut pas chauffer les cônes plus longtemps que nécessaire.
4. L'air doit être maintenu, dans le séchoir, aussi sec que possible.
Le réglage de l'humidité et de la température a une importance primordiale. Le traitement idéal consisterait à soumettre les cônes à un courant d'air dont le taux d'humidité diminuerait progressivement de façon à assurer un séchage et une ouverture des écailles des cônes réguliers et progressifs.
Réglage de la température et de l'humidité
Au fur et à mesure de son réchauffement, l'air s'éloigne du point de saturation et par suite entraîne l'eau contenue dans les cônes. Mais la température de l'air ne doit pas dépasser une certaine limite sous peine de compromettre gravement la vitalité de la graine. En règle générale, on peut atteindre des températures de 40° C à 50° C. Cependant, ces températures ne sont admissibles que pour des teneurs en humidité de l'air et des cônes faibles, il n'en est ainsi qu'en fin de séchage. En début d'opération, l'apport d'air chaud sur des cônes humides risque d'échauder la graine.
Dans le passé, on a parfois procédé par températures décroissantes, mais dans les sécheries modernes on sèche à température constante ou croissante. On peut régler l'humidité par des procédés chimiques, en faisant circuler l'air au travers de filtres garnis de substances déshydratantes, cependant le chauffage est plus commode et moins onéreux et on préfère presque toujours y recourir.
On réalise le chauffage de l'air par différents procédés avec n'importe quelle source de chaleur. Dans les grandes sécheries, on utilise toute sorte de carburants, y compris les cônes vides ou autres résidus de l'extraction. Les sécheries modernes fonctionnent souvent au mazout qui présente l'avantage d'une plus grande régularité de combustion et permet le réglage entièrement automatique de la température. On recourt parfois au chauffage électrique, mais il revient très cher et il est, par suite, limité aux tout petits séchoirs, à des installations de laboratoires par exemple.
Dans les sécheries modernes, le réglage de la température de l'air est relativement simple. Un thermostat placé à l'arrivée de l'air dans la chambre de séchage détermine l'arrêt ou le ralentissement du chauffage ou encore l'admission d'air froid destiné à réduire la température. Dans les vieilles sécheries, c'est un opérateur qui règle la température. Des thermomètres et des thermographes lui permettent de suivre les variations de la température à l'intérieur du séchoir; ces instruments peuvent être reliés à une sonnerie d'alarme qui retentit lorsque la température critique est atteinte.
Le réglage de l'humidité de l'air est plus difficile: des hygromètres et des hygrographes peuvent renseigner sur les variations de l'humidité, mais seule la ventilation forcée permet de la régler à l'intérieur du séchoir. Comme cela a déjà été dit, la graine peut souffrir d'une humidité élevée même à température relativement basse, il faut donc veiller, dans toute la mesure possible, à éviter la stagnation d'air humide dans le séchoir. Les installations modernes fonctionnent généralement sur le principe d'une ventilation forcée permanente, mais dans les vieilles installations l'air n'est jamais renouvelé ou ne l'est que périodiquement.
Selon Toumey et Korstian1 (1954), l'état hygrométrique dans la chambre de séchage ne devrait pas dépasser 50 % au début de l'opération et 10 % à la fin du traitement.
1 TOUMEY, J. W. et KORSTIAN, C. F., Seeding and planting in the practice of forestry.
Préséchage
On récolte les cônes ou les fruits lorsqu'ils semblent mûrs. Cependant, comme la dissémination naturelle des graines suit souvent immédiatement la pleine maturité, on commence la récolte avant maturité, surtout lorsqu'il s'agit de quantités importantes.
En outre, même lorsqu'il s'agit de la même espèce dans la même forêt, tous les fruits ne mûrissent pas en même temps. Il s'ensuit que beaucoup de fruits ou de cônes ne sont pas complètement mûrs lorsqu'ils parviennent à la sécherie. On peut les faire mûrir en les stockant en couche mince dans un local bien aéré. Plus le préséchage est long, plus la maturité est complète et meilleure est la qualité de la graine. On estime que le délai minimum pour obtenir de bons résultats est de l'ordre d'une quinzaine, mais pour beaucoup d'espèces il faut compter plus de six ou huit semaines.
Le préséchage évite le risque de «cuirassement» des cônes qui perdent de 10 à 50 % de leur humidité suivant la durée de l'opération; leur séchage au séchoir est plus facile et moins long; on réalise des économies de combustible et le prix de revient du traitement est considérablement diminué. On peut effectuer un préséchage plus efficace juste avant l'introduction des cônes dans le séchoir en les entreposant à proximité de la partie supérieure du séchoir de telle façon qu'ils soient traversés par l'air encore tiède qui sort du séchoir.
Types de séchoirs
Dans le passé, on a utilisé de nombreux types de séchoirs de conception et de construction locales, mais leur emploi restait souvent limité à des conditions particulières.
FIGURE 10 - Modèle de séchoir rotatif.
Les installations modernes appartiennent à de nombreux types qu'on peut schématiquement classer en deux grandes catégories: les séchoirs à plateaux, les séchoirs à tambour rotatif.
Séchoirs à plateaux. - Dans ce type de séchoirs, les cônes sont soumis, au cours du séchage, à un courant d'air de plus en plus chaud et de plus en plus sec. Schématiquement, les cônes sont placés dans le séchoir sur un jeu de plateaux superposés en colonne; au fur et à mesure du traitement, les plateaux descendent. A la base du séchoir, l'air chaud et sec agit sur le plateau inférieur garni de cônes presque secs; en traversant les cônes, l'air se refroidit et s'humidifie un peu au contact des cônes. Sur le second plateau, à partir du bas, les cônes sont un peu plus humides et l'air est moins chaud et moins sec. Sur le dernier plateau les cônes, qui ont encore leur humidité du départ, sont soumis à un courant d'air tiède et humide.
Le moment venu, on enlève le plateau du bas et tout le jeu de plateaux descend d'un étage, tandis qu'on remet en haut de la pile un nouveau plateau garni de cônes frais.
L'air chaud circule simplement par convention, mais la ventilation forcée assure un séchage plus rapide et plus régulier. La distance entre deux plateaux successifs doit être suffisante pour laisser la place aux cônes ouverts dont le volume est deux à trois fois celui des cônes fermés. La durée du séchage complet est variable selon l'humidité des cônes au départ, le volume d'air en circulation et le mode de circulation de l'air (convention ou ventilation forcée). Pour certaines espèces (Abies spp., par exemple), le chauffage est nocif et on sèche par circulation forcée d'air à la température ambiante.
Dans certains séchoirs, l'ouverture du fond des plateaux ou l'inclinaison des plateaux permet de faire tomber les cônes d'un plateau sur l'autre. Dans d'autres types, les plateaux sont remplacés par des tapis roulants qui entraînent lentement les cônes jusqu'à ce qu'ils tombent sur le tapis de l'étage en dessous.
Dans ces deux derniers types de séchoir, les cônes sont remués lorsqu'ils tombent de plateau en plateau, la majorité de la graine est ainsi évacuée. Des dispositifs spéciaux permettent de récolter la graine à la partie inférieure du séchoir, tandis que les cônes sont dirigés vers le traitement ultérieur.
Les petites sécheries, principalement destinées à des usages de laboratoire, opèrent suivant le même principe (fig. 9). A la Station d'expériences forestières de Mariabrunn (Autriche), on a mis au point un séchoir de ce type pour extraire les graines des lots de cônes séparés arbre par arbre, aussi bien pour l'expérimentation sur l'extraction de la graine que pour l'évaluation des productions de graines. On recourt généralement alors au chauffage électrique.
Dans certains séchoirs, il y a juste un ou deux plateaux pourvus d'un système d'ouverture; à la sortie du plateau inférieur, les cônes tombent dans un tambour rotatif où ils finissent de sécher. C'est la méthode utilisée dans quelques très grandes sécheries anciennes où elle donne. toujours satisfaction. A Wolfgang (Allemagne), quatre «tours» de ce genre permettraient d'extraire toute la graine de conifères nécessaire à l'Allemagne occidentale.
Séchoirs à tambour rotatif. - Les cônes sont placés dans un cylindre constitué de plaques d'acier perforé tournant autour de son grand axe. Le cylindre est enfermé dans un caisson dans lequel un ventilateur électrique assure une circulation forcée d'air. Au cours de l'extraction, le cylindre tourne continuellement et secoue les cônes. On augmente graduellement la température de l'air, de la température ambiante à la température maximum fixée. Sous l'effet de la forte ventilation, du chauffage progressif et du secouage continu, les cônes sèchent et s'ouvrent en peu de temps. Les graines qui s'échappent des cônes passent par les trous des parois et sont aussitôt soufflées en dehors du séchoir. Le réglage de la température et de la ventilation est généralement entièrement automatique.
Ce type de séchoir présente de nombreux avantages et on le préfère habituellement dans les sécheries modernes. La durée de l'extraction des graines est nettement diminuée; le fait de secouer les cônes durant le séchage favorise leur ouverture et la chute des graines. Il n'est pas nécessaire de recourir ensuite à un séparateur, on économise ainsi de la main-d'œuvre et du temps.
La graine quitte le contact de l'air chaud dès qu'elle sort du cône et les risques de détérioration sont évités. La faible capacité des cylindres permet de traiter séparément les cônes de provenances différentes, même par petites quantités. Le chauffage des séchoirs de ce type peut être assuré électriquement ou grâce à une chaudière distincte (fig. 10) utilisant différents combustibles (cônes, charbon, mazout).
Le cylindre, le moteur électrique, le ventilateur et les dispositifs de réglage de la ventilation et de la température sont contenus dans un caisson métallique au-dessus duquel se trouve un caisson de préséchage à deux étages. De ce dernier, les cônes tombent dans le cylindre où ils sont soumis à des températures croissantes (40-45-50-55-60° C) durant trois à quatre heures. A la fin de l'extraction, un inverseur détermine l'ouverture du cylindre, les cônes vides tombent et on introduit d'autres cônes dans le séchoir (fig. 11). La capacité de travail d'un engin de ce type est de l'ordre de 25 à 30 hectolitres de cônes par jour.
Les séchoirs rotatifs modernes constituent généralement un ensemble métallique monobloc de dimensions moyennes; on peut donc les installer dans de petits bâtiments peu onéreux. Le rendement est relativement faible puisque la capacité du cylindre est de 3 ou 4 hectolitres. Ces séchoirs sont généralement conçus pour être utilisés par batteries de deux ou trois, ils peuvent donc convenir à des sécheries d'importance variée. Ils ne coûtent pas très cher et sont par suite également intéressants pour de petites installations.
Séchage par des méthodes de fortune
Pour de petites quantités de cônes et surtout pour des récoltes occasionnelles, on peut effectuer le séchage grâce à des moyens très simples. Il suffit d'un local avec une source quelconque de chaleur. Il convient, si possible, d'épandre les cônes sur de simples plateaux et de les placer à proximité, mais pas trop près, de la source de chaleur. Il faut prendre la précaution d'ouvrir les portes et les fenêtres ou d'y pratiquer des trous, de façon à assurer la bonne circulation de l'air; il convient de maintenir un chauffage modéré et de remuer fréquemment les cônes. Avec ce procédé primitif de traitement, toute hâte risque de causer des dommages à la graine, car seul un chauffage très réduit permet de réaliser un séchage sans danger, l'opération est alors obligatoirement assez longue.
FIGURE 11. - Schéma du fonctionnement du séchoir rotatif représenté sur la figure 10.
Les séchoirs conçus pour d'autres usages, séchoirs à bois ou séchoirs à houblon, peuvent également être utilisés pour sécher des cônes à bon marché et avec de bons résultats. Il faut, bien entendu, tout d'abord s'assurer des possibilités de contrôle et de réglage de la température et de l'humidité.
Danger d'incendié
N'importe quel chauffage artificiel comporte des risques d'incendie. C'est particulièrement vrai lors du traitement de cônes qui contiennent toujours de la résine souvent en fortes quantités. En outre, les écailles des cônes sont, en elles-mêmes, lorsqu'elles sont sèches, très inflammables. Il faut donc prendre des précautions toutes particulières. On doit interdire tout chauffage de nature quelconque dans le magasin à cônes. Dans les sécheries, il faut évacuer, particulièrement de la proximité des séchoirs, les poussières constituées surtout de fragments de cônes et de résine. Dans les sécheries modernes, on installe des aspirateurs de poussière. Des tuyaux pneumatiques aspirent la poussière qu'ils entraînent de l'intérieur des appareils vers un récupérateur.
Les bâtiments qui abritent le matériel de séchage doivent être réalisés en maçonnerie et il faut éviter le bois dans les constructions des compartiments de la chaudière et du séchoir. Il convient de prendre toutes les mesures nécessaires pour prévenir et circonscrire un incendie toujours possible (extincteurs, installation de portes métalliques).
FIGURE 12. - Tambour séparateur.
Lorsque les cônes s'ouvrent, après séchage naturel ou artificiel, des graines restent adhérentes aux écailles, elles ne tombent pas toutes et, en général, il en demeure à l'intérieur des cônes. Chez certaines espèces, il suffit d'agiter les cônes pour faire tomber les graines, mais avec d'autres il est nécessaire de les secouer énergiquement et longtemps. Le procédé de séchage a, à ce propos, une influence marquée. Un bon préséchage, un séchage régulier sans chauffage abusif, déterminent une ouverture plus complète des écailles du cône qui laissent ainsi facilement échapper les graines.
Après séchage, surtout à chaud, il faut enlever la graine du cône aussi rapidement que possible, car les cônes ouverts exposés à l'air froid et humide risquent de se refermer en peu de temps. Il serait intéressant de conserver les cônes après séchage dans un local chauffé jusqu'à l'achèvement complet de l'extraction de la graine.
Pour séparer la graine, on introduit les cônes dans un «tambour» séparateur constitué par un «tonneau», ou un caisson cylindrique ou rectangulaire, tournant autour de son grand axe; les parois du tonneau ou du caisson sont généralement garnies de treillis métallique à mailles de dimensions convenablement choisies. Au cours de la rotation du tambour, les cônes sont projetés contre les parois, plus ou moins violemment suivant la vitesse de rotation; la graine est extraite des cônes et tombe au travers du treillis métallique dans un collecteur.
Le principe est le même que celui du cylindre des séchoirs rotatifs. Le tambour peut être fermé aux deux bouts et rempli et vidé à la fin de chaque opération (fig. 12). Dans les appareils modernes un inverseur détermine l'ouverture du cylindre. Dans d'autres types, le tambour, ouvert aux deux bouts, est assez long et son axe est légèrement incliné. Les cônes sont introduits par l'extrémité supérieure et, au cours de la rotation, gagnent lentement l'extrémité inférieure par laquelle ils tombent (fig. 13). Avec ce type d'appareil, on travaille en continu, mais la vitesse de rotation est obligatoirement lente, les cônes sont donc moins vigoureusement secoués et cela peut être un inconvénient pour certaines espèces.
Les parois du tambour se présentent parfois sous forme d'une cage constituée par de fins barreaux très rapprochés les uns des autres.
Tous ces tambours peuvent être entraînés manuellement ou par un moteur; la vitesse de rotation peut; varier suivant les espèces. Les petits appareils sont facilement transportables et conviennent pour les très petites quantités de cônes lors de récoltes occasionnelles. Cependant, dans ce cas, certains engins analogues à ceux utilisés en agriculture donnent de bons résultats.
Si on ne dispose pas de matériel, on peut extraire les graines en battant au fléau les cônes ouverts sur une aire; s'il s'agit de très petits cônes, on les met dans un sac pour les battre.
Pour les espèces à très petites graines, comme Tsuga, Cupressus, on emploie un petit caisson rotatif garni de toile métallique de moustiquaire supportée par un châssis léger en bois. Le caisson tourne autour de son axe comme les grands séparateurs; cependant, pour ces espèces, il suffit de quelques tours pour extraire i toute la graine.
FIGURE 13. - Séparateur rotatif.
Les graines de certaines espèces, telles que Liriodendron, Catalpa, Cercis, peuvent être facilement extraites du fruit. On bat leurs gousses au fléau sur une plate-forme; elles se brisent généralement sans difficulté. Pour les grandes quantités, on utilise des batteuses mécaniques. En général, on peut facilement régler à cet usage les batteuses employées en agriculture pour des fruits analogues, il suffit de changer l'écartement des broyeurs. La suite des opérations est poursuivie normalement.
Les cônes de quelques résineux, en particulier certains pins, ne s'ouvrent pas complètement même après un long séchage et un passage au séparateur. Il est alors nécessaire de recourir à un traitement mécanique supplémentaire pour extraire la graine qui reste encore dans les cônes. Après séchage solaire, on passe les cônes de P. pinea dans de grandes batteuses pour détacher rapidement et complètement les écailles des axes des cônes. Les cônes de mélèze sont souvent difficiles à ouvrir en raison de leur teneur très élevée en résine. La résine fond parfois à une température inférieure à celle qui est nécessaire pour ouvrir les cônes. Ceux-ci sont alors, après séchage partiel, écrasés dans des broyeurs spéciaux.
A leur sortie des séchoirs fixes ou rotatifs où ils ont été normalement séchés, les cônes tombent dans un cylindre pourvu de jeux de couteaux; celui-ci, tournant à grande vitesse, secoue et broie simultanément les cônes.
Pour certains fruits, on utilise des broyeurs à marteaux, le but poursuivi est alors toujours de casser l'enveloppe du fruit. Les modèles employés en agriculture donnent de bons résultats.
Tous ces procédés (passage au séparateur, battage, broyage, casse) sont susceptibles d'endommager la graine et, par suite, de contrarier le développement normal des semis ou de provoquer une baisse précoce de faculté germinative. Il convient donc de n'utiliser ces moyens mécaniques qu'avec précaution et de proportionner l'intensité du secouage et du battage à la résistance des téguments de la graine. Plutôt que de risquer de détériorer gravement les graines, il vaut mieux en laisser quelques-unes dans les cônes.
De nombreuses espèces ont des fruits charnus ou semi-charnus: c'est le cas par exemple de Juniperus spp., Prunus spp., Malus spp. et Rhamnus spp.
Certains de ces fruits (ex.: Juniperus spp.) peuvent être séchés, au soleil ou à la chaleur artificielle, avant leur stockage. Cependant, en général, pour assurer une bonne conservation il faut séparer les graines de la pulpe des fruits. On peut y parvenir en faisant macérer les fruits dans l'eau. On laisse les fruits dans des récipients ouverts jusqu'à ce que la pulpe se ramollisse et se désagrège. Les fruits sont alors placés dans l'eau (on ajoute souvent un peu de lessive alcaline), remués et brassés. Au bout d'un certain temps, les graines se séparent des morceaux de pulpe et tombent au fond; après séchage convenable (l'air non chauffé est préférable la graine est prête pour le nettoyage ou le stockage.
On a réalisé quelques appareils spéciaux pour éliminer la pulpe des fruits charnus. On a également employé à cet usage, après modification, des broyeurs à marteaux, des égreneurs à maïs et des macérateurs. Il existe un petit macérateur portatif essentiellement constitué par une plaque tournante placée en dessous d'une trémie à grain; les pulpes sont entraînées par l'eau au travers d'un orifice approprié tandis que les graines demeurent.
Beaucoup de fruits sont quasi prêts à être semés dès leur récolte ou nécessitent seulement de séparer la graine d'une enveloppe. Pour le hêtre, les chênes, le châtaignier et les Carya, il suffit d'un nettoyage grossier qu'on peut réaliser en vannant, en criblant ou par d'autres procédés très simples. Ces graines sont souvent extraites à la main ou traitées dans les séparateurs couramment utilisés pour les produits agricoles. La plupart des appareils mentionnés ci-dessus peuvent être utilisés avec profit s'ils sont adaptés à la dimension de la graine.
La graine extraite par les différentes méthodes décrites doit subir, avant son stockage, un traitement ultérieur. Les ailes ou certaines autres parties du fruit peuvent encore adhérer à la graine et il existe toujours beaucoup d'impuretés de nature variée. Le nettoyage permet de séparer complètement la graine pure des matières inertes et des graines ratatinées ou vides; la GRAINE nettoyée est plus facile à conserver et à semer.
Suivant les espèces et les quantités de graine, on aura avantage à nettoyer à la main, à l'aide d'un matériel de fortune ou au moyen d'appareils spéciaux. Pour obtenir de la graine de bonne qualité, il est souvent nécessaire de la désailer, de la passer au tarare, de la vanner, de la cribler et de la trier.
FIGURE 14. - Désaileuse rotative à protubérances en caoutchouc.
En règle générale, on nettoie en vue d'obtenir de la graine complètement pure, mais cela n'est pas toujours réalisable; souvent, en outre, au-delà d'une certaine limite le nettoyage ne présente pas d'intérêt spécial. Les matériels modernes de nettoyage sont très perfectionnés, mais dans de nombreux cas, la séparation poussée à l'extrême risque de se solder par une perte de graine. Pour le mélèze, par exemple, il ne faut pas chercher à nettoyer au-delà d'une pureté de 65 %, car il a été prouvé que, passé ce chiffre, le nettoyage conduit à une perte considérable de graine.
Beaucoup de graines forestières, et presque toutes les graines de résineux, sont ailées. Chez certaines espèces, par exemple Pinus pinea, l'aile est assez rudimentaire ou très courte, mais chez d'autres elle est longue et dure. L'aile enrobe parfois complètement la graine (Abies spp.).
Pour certaines espèces, il peut être préférable de conserver la graine avec les ailes de façon à assurer une meilleure circulation de l'air. Cependant, le semis de graines munies de leurs ailes peut causer de nombreuses difficultés. Ces graines risquent d'être emportées par le vent ou d'être plus facilement déterrées par les oiseaux; elles peuvent rendre impossible l'utilisation de semoirs mécaniques. C'est pourquoi on enlève toujours les ailes dont les dimensions sont supérieures à celle de la graine.
On réalise presque toujours le désailage par frottement. Jadis, on étendait les graines sur une aire; parfois on les humidifiait légèrement en les aspergeant d'eau, après quoi il suffisait de les battre avec des fléaux légers de cuir pour les désailer. Cette méthode n'est plus employée maintenant, car elle risque de provoquer la fermentation de la graine ou de favoriser le développement de champignons.
La méthode la plus sûre consiste à frotter à la main les graines placées dans un sac; elle n'est employable que pour de petites quantités. De nombreux modèles de désaileuses sont actuellement en usage depuis les types les plus simples manœuvrés manuellement jusqu'aux matériels semi-automatiques, travaillant en continu pour les grandes sécheries. Il s'agit presque toujours d'appareils rotatifs.
Les parties travaillantes des désaileuses rotatives peuvent être constituées par des brosses ou par des protubérances. Dans le premier type, la graine est pressée par les brosses en mouvement contre les parois d'un cylindre. Dans le second type, des protubérances ou des bourrelets animés d'un mouvement de rotation contraignent les graines à passer au travers d'orifices étroits et à perdre ainsi leurs ailes. L'écartement des brosses ou des protubérances est réglable en fonction de la dimension de la graine. Les brosses peuvent être en matériaux plus ou moins durs: acier, nylon, ou tampico. Les parois du cylindre peuvent être constituées de plaques métalliques gaufrées ou perforées, elles peuvent être aussi garnies de toile ou de caoutchouc.
Il existe un appareil constitué par un tambour de grosse toile tournant dans une enveloppe du même matériau. Dans une autre désaileuse (fig. 14), ce sont des tampons de caoutchouc qui tournent dans un cylindre de cautchouc. La figure 15 montre une désaileuse moderne en usage dans beaucoup de sécheries allemandes.
Si l'écartement entre les protubérances ou les brosses et les parois est insuffisant, ou encore si les brosses sont trop dures, l'excès de pression peut endommager les graines en déchirant leurs téguments, en les scarifiant ou encore par échauffement consécutif au frottement; il convient donc de prendre toutes les précautions utiles pour éviter ces dégâts. Les principales difficultés à surmonter sont: un réglage convenable de l'écartement; la détermination de la vitesse optimum de rotation; le maintien de la régularité de la vitesse.
Pour certaines graines très fragiles, il est recommandé de les nettoyer avant le désailage de façon à éliminer tous les fragments de matières dures qui risqueraient de blesser les téguments de la graine au cours de leur traitement.
On peut pratiquer les différentes opérations de nettoyage successivement ou simultanément. Les appareils modernes combinent souvent différents traitements de façon à réaliser un nettoyage efficace et rapide. Ces opérations sont les suivantes:
Vannage ou passage au tarare
Un violent courant d'air entraîne les impuretés légères, les fragments de cônes, la poussière et les graines vides alors que la bonne graine et les impuretés lourdes sont laissées en place ou retombent aussitôt. On vanne souvent, surtout en agriculture, en lançant la graine en l'air par un jour de vent. Dans les tarares mécaniques, le courant d'air peut être soit horizontal - il passe à travers les graines qui tombent progressivement - soit vertical, il traverse un crible en mouvement sur lequel passe la graine.
Criblage
C'est une opération fréquente au cours de l'extraction des graines. La graine, en passant au travers de cribles à mailles de différentes dimensions, est séparée des impuretés plus grosses ou plus petites qu'elle. Le crible peut être constitué par un treillis métallique ou par une plaque perforée. On utilise souvent des cribles secoueurs. Les cribles sont généralement montés en séries d'éléments différant par la dimension des mailles ou des trous.
Séparation par centrifugation ou par vibration
Quand les graines sont soumises à la force centrifuge dans un cylindre ouvert, les parcelles les plus lourdes remontent les premières le long de la paroi et s'échappent: en faisant varier la vitesse de rotation, on peut séparer progressivement des parcelles de poids différents. On obtient le même effet par vibration.
Flottation
Lorsqu'on les trempe dans l'eau, les bonnes graines coulent alors que les impuretés légères et les graines vides flottent et peuvent être facilement écumées à la surface. Cette méthode simple de séparation suppose le séchage ultérieur de la graine, mais elle est très intéressante pour certaines espèces (glands par exemple).
Matériels combinés de nettoyage
Au cours du nettoyage, on sépare la bonne graine des impuretés indésirables ou des graines vides: par différence de dimensions (criblage); par différence de poids spécifique (flottation, vibration); par centrifugation. Dans les matériels modernes, ces différentes méthodes sont souvent combinées. On procède toujours au criblage et au vannage et ces deux opérations sont parfois simultanées. Il en est ainsi dans de nombreux appareils.
On combine le secouage mécanique et la ventilation. Un appareil vibrant s'est révélé particulièrement intéressant pour le nettoyage de la graine de mélèze. Il existe des tarares pour feuillus. Les systèmes à vide et à cyclone donnent de bons résultats pour le nettoyage des graines, mais jusqu'à présent ces procédés spéciaux de traitement ont été rarement employés.
Qu'il s'agisse du fruit ou cône brut' ou de la graine complètement nettoyée en passant par tous les intermédiaires, il faut acheminer rapidement les produits d'un traitement au suivant de façon à éviter tout risque de contamination ou de mélange avec une matière indésirable et de réhumidification qui nécessiterait la reprise du séchage.
Dans toute la mesure possible, on s'efforce de mécaniser la manutention. Aux différents stades du traitement, suivant les dimensions du produit à transporter, on peut utiliser des transporteurs, des tapis roulants ou des souffleries. En général, les cônes sont véhiculés par des élévateurs à chaîne ou sur des tapis roulants; tandis que pour les graines les souffleries conviennent bien. Il faut préférer les souffleries à autonettoyage, de façon à éviter toute possibilité de mélange surtout entre graines de même espèce mais de provenances différentes.
Tous les traitements, mais surtout le passage au séparateur et le nettoyage, sont générateurs de grandes quantités de poussière. Tous les matériels de manutention devraient, comme les autres appareils de la sécherie, être pourvus de dispositifs dépoussiéreurs. Des aspirateurs devraient collecter toute poussière dès sa production, à l'intérieur du séchoir, à l'intérieur des autres appareils ou à l'orifice de sortie de l'air et l'acheminer vers un cyclone et dans une cellule spéciale. En procédant ainsi, on maintient en permanence les locaux propres et on améliore la sécurité du travail.
Les moyens mécaniques de manutention permettent de transporter la graine nettoyée jusqu'au magasin. La mise en récipients pour la conservation ou l'emballage en vue de l'expédition peuvent également être effectués mécaniquement.
Il convient de tenir sèche la graine au cours des différentes étapes du traitement, mais cela est encore plus important en fin d'opération au moment du stockage ou de l'expédition.
On doit placer la graine dans un local assez chaud et bien aéré. Dans le même but on envoie souvent l'air chaud sortant des séchoirs dans les appareils de nettoyage de façon à prolonger le séchage. Cependant, dans tous les cas, il faut éliminer tout excès d'humidité au moment du stockage ou de l'expédition, surtout si la graine doit être conservée en récipients étanches.
Il est assez difficile de mesurer l'humidité réelle des graines. Les analyses de laboratoire donnent des résultats exacts, mais elles sont toujours relativement longues. En outre on dispose rarement dans les sécheries du personnel spécialisé nécessaire. En pratique, il faut pouvoir déterminer rapidement la teneur en eau des graines au moment de l'emballage. A cet usage, on a réalisé quelques appareils électroniques de mesure de l'humidité, basés sur la capacité ou la résistance électriques. Certains modèles permettent de déterminer l'humidité à l'intérieur des récipients. On utilise également des appareils combinant une balance et un chauffage à infrarouges. Tous les appareils cités ci-dessus sont à lecture directe, mais ils ne sont pas très précis et les progrès en la matière restent souhaitables.
Au moment du stockage, il faut que les graines aient une faible teneur en eau (en général, 5 à 10 %) et, si c'est nécessaire, il faut les sécher soigneusement en les soumettant à un courant d'air sec. A ce propos, presque tous les modèles de séchoirs fixes ou même un simple tarare mécanique permettent d'obtenir rapidement le résultat cherché. Il faut cependant veiller n'opérer qu'à très basse température, et pour certaines espèces (ex.: Abies spp.) il faut renoncer au chauffage.
(A suivre)
