Nouvelles tendances de l’ensemencement hydraulique · résultats obtenus et des années...

Nouvelles tendances de l’ensemencement hydraulique

Jacques Gosselin, président

Table des matièresL’hydro‐ensemencement:1. Définition; 2. Utilisations; 3. Objectifs; 4. Avantages; 5. Historique.Étapes de l’hydro‐ensemencement:1. Analyse du sol2. Préparation du sol3. Choix des produits4. Sélection des semences5. Choix de l’entrepreneur6. Application 

Qu’est‐ce que l’hydro‐ensemencement?

L’ensemencement hydraulique est l’application par pulvérisation d’un mélange:•d’eau, •de semence, •de paillis protecteur, • et d’un agent liant. 

Des engrais ou d’autres additifs visant à pallier les carences du sol en place y sont ajoutés au besoin.

Utilisations de l’hydro‐ensemencement

L’hydro‐ensemencement est surtout utilisé pour:•les espaces verts de grande dimension, •les abords d’autoroutes, •les terrains de golf, •les zones difficiles d'accès, •les pentes abruptes,•etc.

Utilisations de l’hydro‐ensemencement

Vu son coût moins élevé et sa facilité d’application, il est de plus en plus utilisé dans le secteur résidentiel, en remplacement de la tourbe.

L’hydro‐ensemencement élimine les inconvénients liés à la pose de tourbe et assure une meilleure pousse des graminées.

www.ntpep.org

L’AASHTO‐NTPEP est un organisme d’essai indépendant qui réalise ses essais sur des échantillons de produits recueillis de façon aléatoire par ses représentants.

Le NTPEP utilise une version modifiée du protocole d’essai à grande échelle D6459 de l’ASTM, conçu àl’origine pour vérifier l’efficacité des produits antiérosion en rouleau, pour vérifier l’efficacité des paillis hydrauliques antiérosion.

www.ntpep.org

Les essais sont effectués dans des conditions extrêmes, caractérisées par des intensités pluviales pouvant atteindre 6 po (152,4 mm) à l’heure. Sous banc d’essai, les produits antiérosion subissent souvent une « défaillance catastrophique », notamment les produits de paillage hydraulique, qui se dégradent complètement et entraînent une érosion considérable.

Objectifs de l’hydro‐ensemencement

• Stabilisation des sols• Renaturalisation• Régénération des sols• Protection des cours d’eau• Gestion de l’érosion

Avantages de l’hydro‐ensemencement

• Ensemencer les endroits inaccessibles pour un ensemencement durable;

• Ensemencer les fortes pentes avec un mélange de paillis contrant l'érosion (BFM et RFM) et qui remplace les matelas traditionnels;

• Ensemencement facile et précis des bordures riveraines et des contours de bâtiment, de trottoir, etc.;

Avantages de l’hydro‐ensemencement

• Ensemencement rapide et uniforme des terrains;• Optimise la germination en gardant l'humidité;• Permet d'incorporer des fertilisants;• Ajoute de la matière organique au sol et contrôle la mauvaise herbe.

Historique de l’hydro‐ensemencement

Historique de l’hydro‐ensemencement

Historique de l’hydro‐ensemencement

Historique de l’hydro‐ensemencement

Hydro‐ensemencement au Québec

C’est à la fin des années 1968 ou 1969 que la première compagnie à innover et à aller dans l’ensemencement hydraulique au Québec a vu le jour. 

Les entreprises du Québec inc. a été fondée par deux pionniers de l’époque soit Manuel Teotonio et André Légaré.

Hydro‐ensemencement au Québec

Ce sont eux qui ont fait toutes les autoroutes de Québec, des Maritimes, du Labrador, de Montréal, et plus encore. 

À l’époque, plus de 30 employés travaillaient pour cette compagnie dans un domaine en émergence.

La compagnie a fermé ses portes plusieurs années plus tard.

Hydro‐ensemencement au Québec

Monsieur Teotonio a par la suite fondé Les entreprises paysagistes Jamo qui fait toujours de l’hydro‐ensemencement et dont les bureaux sont situés à Sainte‐Foy.

C’est par monsieur Teotonio, qui m’a enseigné les rudiments de ce marché très particulier et par ses conseils judicieux, que je suis devenu un peu plus compétent.

Hydro‐ensemencement au Québec

Manuel, me disait toujours:

« Un coup de pied au derrière fait toujours avancer, jamais reculer »

Et cela est toujours vrai…

Étapes de l’hydro‐ensemencement

1. Analyse du sol2. Préparation du sol3. Choix des produits4. Sélection des semences5. Choix de l’entrepreneur6. Application

Étape 1: Analyse du sol

L’analyse du sol consiste en un ensemble d’opérations successives physiques et chimiques. Une analyse courante du sol fournit des données sur le type de sol, son acidité, les teneurs en calcaire, en phosphore et en potasse. Pour être complète, l’analyse doit englober les métaux lourds.

Étape 1: Analyse du sol

Les mesures suivantes sont réalisées sur chaque échantillon :•teneur en phosphore (P) ;•teneur en potassium (K) ;•teneur en calcium (Ca) ;•teneur en magnésium (Mg) ;•teneur en sodium (Na) ;•le taux de carbone organique (% C) ;•mesure de l’acidité (pH).

Étape 1 : Analyse de sol

Par exemple: pour les compagnies minières, il est important de faire une analyse des métaux lourds, car il peut rester des résidus. Il faut tenir compte des « intrus » pour la sélection du mélange de graminées.Il existe des graminées utilisables pour les industries minières, les sablières et les carrières. Celles‐ci sont adaptées pour tous les types de zones de ces industries.

Étape 1: Analyse du sol

Il est primordial d’effectuer une analyse granulométrique par un laboratoire indépendant, elle permet de définir diverses classes de matériaux indépendamment de leur nature chimique.

Maxi Appellation Mini200 mm cailloux 20 mm20 mm graviers 2 mm2 mm sables grossiers 0,2 mm0,2 mm sables fins 20 µm20 µm limons 2 µm2 µm argiles

Étape 1: Analyse du sol

L’analyse du sol permet de comprendre et de respecter l’environnement en faisant de la renaturalisation et non de la revégétalisation.

Cette analyse évaluera le type de fertilisation et de germination requis pour un bon rendement.

Étape 1: Analyse du sol

Renaturalisation:consiste en l’implantation des mêmes variétés présentes dans le passé (50‐60 ans en arrière)

Revégétalisation:consiste en l’ensemencement de variétés de semis sans être nécessairement adaptés au sol, aux zones ou au climat.

Étape 2: Préparation du sol

Pour la préparation du terrain, il faut enlever l’herbe et les mauvaises herbes déjà existantes.

Racler la surface dans le but d’éliminer les débris pouvant s’y retrouver.

Pour les pentes abruptes, il faut faire des sillons horizontaux dans le sol, c’est dans ceux‐ci que le mélange de semences se logera.

Étape 3: Choix des produits

Un avantage de l’application hydraulique par rapport aux matelas traditionnels de paille, de bois ou de noix de coco, c’est qu’il est possible de bâtir le matelas sur place et qu’il ne nécessite pas de crampons.

Même dans les pentes plus abruptes, la matrice se forme et reste bien en place.

Étape 3: Choix des produits

Outre les semences, vous aurez à choisir le contenu de votre mélange:

Type de paillis protecteur: –BFM;–RFM;–Paillis régulier de paille ou de cellulose de bois (pour des travaux simples).

Étape 3: Choix des produits

Agent liant (colle):Il faut vous assurer que la colle incorporée soit naturelle et 100% biodégradable (à base de Yucca), elle enrobera les semences et l’engrais. Elle est résistante aux pluies fortes, car le Yucca peut être remouillé à de multiples reprises.N.B. Souvent les colles de base incluses sont des polymères acrylamides résultant de procédés chimiques, celles‐ci peuvent être remouillées en surface de 8 à 10 fois seulement.

Étape 3: Choix des produits

Plusieurs produits sont disponibles sur le marché, la sélection de produits environnementaux respectant les normes LEED est toutefois recommandée fortement. Il s’agit d’une certification reconnue àl’échelle internationale.

LEED:  Leadership in Energy and Environmental Design

Pourquoi un produit Leed?

Les mélanges certifiés Leed sont faits de matières biodégradables: principalement de coton et paille.

Dans ces produits, le ratio carbone‐azote est de 10:1

Ces produits nécessitent moins d’engrais que plusieurs autres produits dont le ratio carbone‐azote est de 400:1, voire même de 700:1

Pourquoi un produit naturel?

Les mélanges de paillis naturels deviennent, après 12 semaines, un agent de fertilisation en se transformant en azote, en phosphore, en potasse et en éléments mineurs avec un PH neutre de 6.5.Dans les mélanges traditionnels, 60 à 80% de l’azote sert à la décomposition du bois au lieu de servir aux plants.ATTENTION aux paillis à base de bois, ceux‐ci contiennent souvent des métaux lourds. 

Type de paillis protecteur (matrices):Plusieurs classes de matrices sont disponibles, il est impératif pour leur application d’avoir une machinerie avec agitation mécanique. 

Seulement quelques compagnies offrent cette machinerie, dont Bowie, Finn et quelques autres mineures.

Étape 3: Choix des produits

Les deux principales matrices utilisées au États‐Unis et au Canada sont les suivantes:

BFM: Bonded Fiber MatrixDurée de vie de 12 mois et +

RFM: Reinforcement Fiber MatrixDurée de vie de 24 mois et +

Étape 3: Choix des produits

Le BFM

CompositionUn BFM est une matrice appliquée par ensemencement hydraulique. Elle est composée de fibres organiques et de colles réticulées, hydro‐colloïdales et insolubles. Certains BFM sont certifiés Leed, d’autres non.

• Longues fibres non‐toxiques;• Fibres stérilisées par chaleur;• Colle réticulée, hydro‐colloïdale et insoluble .

Utiliser un BFM dans les situations suivantes

• Comme couverture temporaire afin de réduire l’érosion du sol et d’accélérer la germination de semences;

• Quand il y a nécessité d’un paillis haute performance pour un couvert permanent;

• Quand des semis seront faits sur un sol où il y a un fort risque d’érosion;

• Sur des pentes d’une hauteur de 50 mètres et plus;

Utiliser un BFM dans les situations suivantes

Pour certains produits, l’application se fait:• Quand le sol est sec et qu’aucune pluie n’est attendue dans les prochaines 48 heures;

• Lorsqu’il y a quasi certitude qu’aucune forte pluie ne suivra l’application du BFM.

Ces restrictions ne s’appliquent pas avec lesproduits TENSAR de North American Green.Voici les résultats d’un test NTPEP:

Test NTPEP et résultatsLe test consiste en la création d’unepente d’essai sur laquelle serontappliqués différents épisodes de pluie (storm events) suite àl’application d’un paillishydraulique:

Grandeur de la pente: 2m x 8m Degré d’inclinaison: 3H:1V.Durée de 20 minutes.

Test NTPEP et résultatsRésumé des 3 épisodes de pluie sur HydraCX2

1. Intensité moyenne = 2,2’’ / h.2. Intensité moyenne = 4,75’’ / h.3. Intensité moyenne = 6,5’’ / h.

Intensité globale = 4,483’’ / h.

NOTE: Approximativement 5 heuresaprès le dernier épisode de pluie, l’application a reçu 0,2 pouces de pluie naturelle. Après un épisode de

pluie de 6 pouces.

Résultats test NTPEP

Le paillis hydraulique HydraCX2® s’est révélé une barrière antiérosion efficace à 100 %, sans aucune perte de sol, une performance inégalée par les produits en rouleau ou les autres produits hydrauliques mis à l’essai par le NTPEP. Les résultats obtenus et des années d'utilisation sur le terrain le confirment : le paillis hydraulique HydraCX2 peut aisément remplacer les nattes antiérosion double treillis sur la plupart des talus àstabiliser.

Résultats test NTPEP

Le paillis hydraulique HydraCM permet de maîtriser la perte en sol à 99,7 %, une performance presque comparable à celle du paillis HydraCX2. Les résultats obtenus et des années d'utilisation sur le terrain le confirment : le paillis hydraulique HydraCMpeut aisément remplacer les nattes antiérosion simple treillis sur la plupart des talus à stabiliser.

Résultats test NTPEP

Les capacités antiérosion quasi parfaites des deux produits en font des dispositifs parfaits pour satisfaire aux nouvelles exigences plus strictes du Système national d'élimination des rejets des polluants des États‐Unis (PNDSE) concernant la réduction de la turbidité des eaux de ruissellement issues des chantiers de construction.

Résultats test NTPEP

Bien que les deux produits aient affiché des performances antiérosion très similaires lors des essais réalisés sous le protocole D6459 de l’ASTM, le paillis hydraulique HydraCX2 contient un mélange légèrement différent de fibres et une plus grande quantité de polymères propriété exclusive de la société NAG. Cette performance dépassant la qualité déjà exceptionnelle du paillis HydraCM en fait le produit idéal à utiliser sur des talus plus importants et plus abrupts.

Les avantages du BFM

• Maintient en place et offre un couvert à la semence et au fertilisant;

• Reste efficace jusqu’à ce que la végétation prenne place;• Protège tous les types de reliefs en les épousant 

parfaitement;• Minimise l’érosion éolienne et hydrique;• Absorbe l’impact au sol de la pluie;• Améliore l’infiltration de l’eau;• Réduit le ruissellement qui érode grandement le sol;• Donne un talus riche en verdure;• Réduit les coûts en main‐d'œuvre.

Étape 4: Sélection des semences

Dans la sélection du type de semences, il est important de tenir compte de la zone climatique car, selon le parallèle (40‐45‐50‐55), le rendement des graminées ne sera pas le même.ATTENTION:Il existe plusieurs microclimats au Québec, par exemple le Cap Tourmente ou Métis dans le Bas St‐Laurent sont des zones qui nécessitent des semences adaptées.

Sélection du fertilisant

Il faut utiliser le mélange d’engrais contenant  un phosphore alcalin ou acide, tout dépendant du type de PH du sol. 4 formes:18‐46‐0    /    11‐52‐0    /    0‐46‐0    /  0‐20‐0Exemple:  Formule 10‐30‐10Cette formule d’engrais granulaire doit contenir un  phosphore soit acide ou alcalin qui aide et active la germination.Tous les phosphores, pour être solubles, se doivent d’être activés par des acides, sinon ils n’ont aucune valeur puisqu’ils seront inactifs pour les plants.

Sélection des semences

Exemple: Station de ski Val St‐Côme: mélange Nordique

Station de ski  Val St‐Côme

Le mélange Nordique ralentit la croissance naturelle des autres espèces dans les pentes tels que les aulnes et les framboisiers. À long terme, l’hydro‐ensemencement permettrait de diminuer l’utilisation de neige artificielle. De plus, les graminées ensemencées couvrent les roches et permettent de diminuer les blessures causées par ces dernières.Un trèfle nordique adapté aux régions plus froides peut y être ajouté, il ne provient toutefois pas du Canada.

Sélection des semences

Le mélange Tundra Nordique peut aussi être une bonne option, il est idéal pour prévenir l’érosion et pour la revégétation. Ce mélange rustique est très résistant dans les sols acides et bas en matières organiques.Ces graminées deviennent  en compétition directe avec les arbrisseaux, arbustes et autres petits feuillus dû aux racines profondes ( 20 à 150 cm) et atteignent une hauteur moyenne de 20 à 60 cm.

Choix de l’entrepreneur

Lors du choix de l’entrepreneur pour l’application, il est prioritaire de regarder le passé de l’entreprise, son ancienneté et son expertise dans le domaine. 

Évidemment, ces informations peuvent être de bons indicateurs de la qualité de l’entrepreneur.

Choix de l’entrepreneur

Dans le futur, plusieurs gros manufacturiers vont endosser l’applicateur et garantir le travail àcondition que tout le matériel requis provienne du même endroit, c‐à‐d leur compagnie. Évidemment, les normes d’application et les quantités prescrites de semences devront être respectées pour être garanties. C’est une garantie « Clé en main » qui s’appliquera dans tous les domaines sauf le domaine minier.

Application

Pour une bonne application hydraulique, il faut s’assurer d’utiliser la bonne machinerie c‘est‐à‐dire celle pourvue d’un agitateur mécanique. 

Ces appareils sont en mesure d’appliquer les paillis spéciaux qui créent une matrice au sol. 

Application

Il faut appliquer la matrice en une couche uniforme, pour s’assurer une bonne couverture, l’effectuer en provenance de deux directions. Le colorant permet à l’applicateur de savoir si le produit est épandu correctement.Les surfaces irrégulières pourraient nécessiter une quantité supérieure pour obtenir la quantitéadéquate de couverture.Au Canada et aux États‐Unis, il y a deux compagnies qui offrent cette machinerie: Bowie et Finn.

Application

Ratio d’application minimal selon le degré de pente (exemple de quantité avec HydraCM): 

2H:1V 4,000 lbs./ac (4,500 kg/ha)≥ 3H:1V  < 2H:1V 3,500 lbs./ac (3,900 kg/ha)≥ 4H:1V  < 3H:1V 3,000 lbs./ac (3,400 kg/ha)< 4H:1V  2,500 lbs./ac (2,800 kg/ha)

Application

Le contact de la semence avec de l'eau dans le réservoir déclenche le cycle de germination. La couche de paillis garde l'humidité et agit comme une mini‐serre.Il faut s’assurer de respecter les quantités requises.Le taux d'application recommandé varie selon le produit. Il est préférable d'augmenter la quantitéde 50% lorsque utilisé sur des sols pauvres.

Application

Les paillis ont en commun d'être un assemblage de fibres qui servent à retenir tous les autres ingrédients au sol. Ils agissent comme un matelas. C'est ce matelas qui lie les graines et engrais au sol mais il lie aussi l'humidité nécessaire aux graines pour germer. Ce n'est pas tout, une fois stabilisé, le paillis sert aussi de protection contre le ruissellement qui entraînerait autrement les semences et creuserait des sillons au sol.

Application

Ce qui était autrefois impossible l'est aujourd'hui, soit le reverdissement de parties rocheuses, de surfaces en gravier, d'éboulements. La matrice empêche la migration et tout lavement des semences lorsqu’elle est appliquée en pente forte ou en terrains accidentés. Elle assure une adhésion aux endroits complexes et les semences ne seront pas drainées avec la pluie.

Application

Pour certains types de pentes, l’utilisation combinée des matelas de paille traditionnels et de l’ensemencement hydraulique peut s’avérer nécessaire. Certains critères comme la longueur des pentes, les débits d’eau et leur vélocité peuvent influencer le projet. L’hydro‐ensemencement peut alors se faire avant ou après la pose des matelas.

Application

L’utilisation de boudins de paille, de 9’’ ou 12’’ de diamètre, permet de ralentir la crue des eaux provenant des montagnes ou de pentes abruptes et aide à la gestion de l’érosion. Ces rouleaux ramassent les débris et sédiments, ils protègent les pentes, les infrastructures routières et les ponts. Un piquet de 24’’ en bois est recommandé aux 4 pieds. À la fin de la saison, prendre un couteau et simplement couper le boudin sur la longueur, il est biodégradable à 100%.

Gestion de l’érosion

La nature possède le meilleur système de protection qui soit : le système racinaire et les feuilles des plantes multiplient les capacités d’absorption et de filtration du sol en plus de le maintenir solidement en place.Grâce à l’ensemencement hydraulique, vous pouvez maintenant aider la nature à faire son œuvre.

L’hydro‐ensemencement

Période de questions.

Merci de votre écoute.