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Ce rapport présente mon stage effectué dans le cadre de ma 3e année à AgroParisTech chez Limagrain Europe, la division semences de grandes cultures de la coopérative agricole Limagrain basée en Auvergne (France). Mon stage portait sur la recherche, validation et déploiement d’un outil de contrôle qualité pour les semences. Cette mission a été réalisée au sein du service Qualité, Sécurité & Environnement et plus particulièrement suivi par Kareine Rigal, responsable innovation industrielle. Ce projet a été initié suite à la campagne tournesol de 2013 marquée par une augmentation du nombre de réclamations provenant de Russie et d’Ukraine concernant l’hétérogénéité des calibres. Hormis une observation visuelle, il n’y a pas d’outil qualité pour contrôler l’homogénéité des lots de tourneso[...]

Ce rapport présente mon stage effectué dans le cadre de ma 3e année à AgroParisTech chez Limagrain Europe, la division semences de grandes cultures de la coopérative agricole Limagrain basée en Auvergne (France). Mon stage portait sur la recherche, validation et déploiement d’un outil de contrôle qualité pour les semences. Cette mission a été réalisée au sein du service Qualité, Sécurité & Environnement et plus particulièrement suivi par Kareine Rigal, responsable innovation industrielle. Ce projet a été initié suite à la campagne tournesol de 2013 marquée par une augmentation du nombre de réclamations provenant de Russie et d’Ukraine concernant l’hétérogénéité des calibres. Hormis une observation visuelle, il n’y a pas d’outil qualité pour contrôler l’homogénéité des lots de tournesol. Les semences de tournesol sont triées et calibrées en usine afin d’obtenir des lots de semences propres, homogènes et viables. A cause de la forme particulière des graines de tournesol, il est difficile d’obtenir des lots de semences homogènes. Cependant, l’homogénéité des semences impacte directement la précision du semis qui est essentielle pour la réussite de la culture. Partant de ce constat, il a été décidé de rechercher un test en laboratoire permettant de décrire et prévoir le résultat d’un semis pour évaluer si le niveau d’homogénéité donnait un résultat de semis satisfaisant. Nous allons donc mesurer la semabilité définie par la capacité des graines à être semées correctement. Dans notre cas, nous recherchons particulièrement une distance inter-graines constante sans graines manquantes ou semées doubles. L’indice de qualité d’alimentation, l’indice de double, l’indice de manque et l’écart type de distribution sont pour cela mesurés. J’ai trouvé deux grandes catégories d’outils utilisés pour évaluer la semabilité qui pouvaient être adaptés au tournesol. Ces outils ont été principalement développés pour des petites graines enrobées comme la betterave. Les deux catégories utilisent la distribution d’un semoir pour simuler un semis au laboratoire. Le dispositif utilisé pour évaluer la semabilité diffère entre ces deux catégories. L’un d’eux utilise un tapis roulant recouvert d’huile placé sous l’élément semeur servant à simuler le défilement du sol. La qualité de la distribution des graines est directement mesurée lors la lecture du tapis par un opérateur ou un capteur. L’autre principe utilise des capteurs placés directement à la sortie de l’élément permettant de mesurer l’intervalle de temps séparant deux graines lors de leur chute. Les deux systèmes ont permis de mettre en évidence des différences de semabilité entre nos différents lots de semences, il a donc été décidé de mettre en place un banc de semabilité afin d’être intégré au processus de contrôle qualité Limagrain Europe. Le banc de semabilité de Limagrain Europe combinera les deux systèmes de banc d’essai avec un capteur piézo-électrique pour réaliser les contrôles de routine et un tapis roulant pour les démonstrations. Pour déterminer le panel d’élément semeur à constituer pour évaluer la semabilité, nous avons réalisé un inventaire des semoirs utilisés en Russie et Ukraine pour le tournesol. Plus de 120 fermes ou agroholdings représentant 600 000 ha de tournesol ont été interrogées. Il en ressort que 90 % des semoirs sont équipés de distributions pneumatiques. Bien qu’il y ait une grande variété de semoirs utilisés en Russie et Ukraine (marques américaines, d’Europe de l’Ouest et d’Europe de l’Est), 6 à 7 marques dominent le marché. L’utilisation de ces marques pour nos tests permettra de couvrir une grande part des surfaces de tournesol semées. Nous avons mené des essais exploratoires sur 17 variétés vendues en Russie et Ukraine avec 4 éléments semeurs issus de l’inventaire des semoirs (John Deere, Kuhn, Gaspardo et MaterMacc). Il en ressort que la semabilité du tournesol dépend principalement de la variété et du semoir. Nous avons remarqué que les interactions variété-semoir étaient importantes, il convient de considérer la semabilité par semoir (ou groupe de semoir). Nous avons été en mesure de classer les variétés en 3 groupes statistiquement indépendants pour l’indice de qualité alimentation. Nous avons montré que la semabilité était corrélée avec l’homogénéité (observation visuelle). La semabilité diminue avec l’augmentation des dessous de la grille ronde 4,5 mm et de la grille fente 2,5 mm. A l’inverse, elle augmente avec l’augmentation du PMG.

This report presents my AgroParisTech third year internship at Limagrain Europe, the field crops seed business unit of the co-operative Limagrain based in Auvergne (France). I was in charge of the research, validation and deployment of a quality tools for seeds. This project was conducted within the Quality Security & Environment department and followed by Kareine Rigal in charge of industrial innovations. This project is following the sunflower 2013 campaign marked by an increase of claims coming from Russia and Ukraine and concerning the seed sizes heterogeneity. There was not quality tool to assess the homogeneity of sunflowers seed lots except a visual observation.Sunflowers seeds are sorted and sized in plant to obtain clean and homogeneous and viable seed lots. Size homogeneity is very difficult to reach with sunflower seeds due to the shape of sunflower seeds. However heterogeneity directly impact the sowing precision which is essential for the success of the crop. Based on this fact, it was decided to look for a laboratory tool which can describe and predict the result of a sowing to judge if seed homogeneity is satisfying. We introduce here the sowability defined by the capacity of seed to be correctly sown. In our case, we are looking for a constant seed spacing without skips and doubles. We evaluate the feeding quality index, the skip index, the double index and standard deviation of seed spacing. I found two categories of tools used for sowability tests that we can adapt for sunflower. These tools were mainly developed for small and pelleted seeds as sugar beet. Both of them are based on using only the metering unit from a planter to simulate a seeding in laboratory. Differences come from the way used to measure the sowability. One of them is using a grease belt placed under the sowing element to simulate the ground movement. The quality of seed spacing is measured directly on the grease belt by an operator or a sensor. Another category use sensors to measure the time interval between two seeds directly during the seed drop. The sensor is directly placed under the metering unit. Both systems showed differences of sowability between our different sunflower seeds lots. So it was decided to acquire a sowability test bench which will be used by Limagrain Europe for quality control. Limagrain’s sowability test bench is a mix of the two test bench types with a piezoelectric sensor to run routine sowability tests and a grease belt unit that will be used for demonstration and visualization. In order to choose the planter panel to set up for sowability test, we did an inventory of planters used for sowing sunflower seeds in Russia and Ukraine. We surveyed more than 120 farms or agroholdings representing 600 000 ha of sunflower. It comes out that almost 90% of the planters are equipped with pneumatic distribution. As the inventory results show, a wide variety of planters are used in Russia en Ukraine (American, Western Europe and Eastern Europe brands) but 6 to 7 brands have a dominant position. Testing the sowability of our lots with these dominant brands will permit to cover a major part of sunflower surfaces. We conducted exploratory tests with 17 varieties sold in Russia and Ukraine with 4 sowing units selected from the planter inventory (John Deere, Kuhn, Gaspardo, and MaterMacc). It comes out that the sowability of sunflower lots mainly depends on the variety and the planter. We noticed that interactions between variety and planter are important. To be representative we have to consider the sowability by planter (or group of planter). We were able to classify our varieties in 3 groups statistically independent for the feeding quality index. We showed that the sowability is correlated with the homogeneity score given by visual observation. The sowability decreases with the increase of the percentage under 4.5 mm round screen and the percentage under 2.5 mm slot screen. In the other way, the sowability increase with the increase of TKW.