Fondements et principes de la culture hors sol

Fondements et Principes des cultures hors sols

1 Abou DIOP Formateur CFPH [email protected] 77 554 94 29

FONDEMENTS ET PRINCIPES DES CULTURES HORS SOL

Table des matires HISTORIQUE ......................................................................................................................................... 2

Premire apparition de cultures hors-sol ........................................................................................ 2 Premires recherches sur les cultures hors-sol ............................................................................... 2

LES DIFFERENTS SUBSTRATS ................................................................................................................ 3 La perlite .......................................................................................................................................... 4 La vermiculite ................................................................................................................................... 4 Billes dargile .................................................................................................................................... 5 Laine de roche .................................................................................................................................. 5 Fibres de coco .................................................................................................................................. 5

LES NOUVELLES TECHNIQUES .............................................................................................................. 6 Le Nutrient Film Technique (NFT) .................................................................................................... 6 Laroponie ...................................................................................................................................... 6 Lultraponie ou "airoponie" ............................................................................................................. 7 Lhydroponie .................................................................................................................................... 8 Systme mare .............................................................................................................................. 9 Systme goutte goutte ................................................................................................................ 10 Systme flux continu ................................................................................................................... 10

FERTILISATION .................................................................................................................................... 11 SYSTEME DE CULTURES SANS SUBSTRAT .......................................................................................... 15

Laquiculture .................................................................................................................................. 15 Conclusion ...................................................................................................................................... 16

Les vgtaux ont besoin de lumire (naturelle ou artificielle), dune temprature stable et tempre, dune hygromtrie de lair suffisante, dune oxygnation satisfaisante des racines, dune nourriture adquate en suffisance compose deau, de sels minraux et doligo-lments pour pousser de manire optimale.

tres vivants immobiles, les plantes possdent un mtabolisme capable dassimiler des aliments et de les liminer sous forme de dchets, comme la plupart des tres vivants. Elles assimilent leur nourriture sous forme deau minralise absorbe par leurs racines, et lnergie ncessaire pour la mtaboliser par la lumire (photosynthse). Dans la nature, cest le sol qui joue le rle de rservoir de sels nutritifs. Il est cependant trs rare davoir un sol de qualit qui possde tous les lments ncessaires la vie des vgtaux dans des proportions optimales ; de plus, lacidit adquate est propre chaque plante, chaque vgtal, et peut grandement varier en fonction du terrain, de la mto ou encore des saisons. Les cultures potagres et les cultures de fleurs, par exemple, ncessitent un pH se situant entre 5.5 et 6.5 (acide). Le sol possde de lhumus contenant des agents chlates, appels aussi substances tampons, substances qui ont le pouvoir de garder lacidit du sol lquilibre en absorbant des substances qui y sont en excdent, pour les librer ventuellement lorsque les conditions varient. Dans le cas des cultures hors-sol, les cultures se droulent sans terre, se librant ainsi des contraintes lies aux cultures terriennes classiques.

La culture hors-sol est une nouvelle technique alternative de culture des vgtaux qui peut tre mise en place, dans des exploitations horticoles de toutes tailles. Elle peut constituer, une rponse aux problmes deau et de pollution que connat notre plante.



HISTORIQUE

Premire apparition de cultures hors-sol

Cette technique existe depuis la nuit des temps. Entre autres exemples parmi les plus illustres et les plus anciens, on peut citer :

les jardins suspendus de Babylone ;

certains peuples qui vivaient au bord de lacs de hautes montagnes du Prou comme le Titicaca, o ils cultivaient leurs potagers la surface de leau :

les Aztques qui conurent des sortes de radeaux faits de joncs et de roseaux recouverts dune couche de limon sur lesquelles les agriculteurs jardinaient dans les marcages proches de la future ville de Mexico, et quil est toujours possible de voir de nos jours. Les racines des plantes plongeaient dans leau des lacs : sans le savoir, ils taient les prcurseurs dune espce daquaculture primitive.

les Chinois emploient encore des techniques millnaires de culture sur gravier.

La culture hors-sol que lon connat de nos jours est ne au XIXe sicle en Allemagne. Elle fut dcouverte dans le cadre de recherches ralises afin de dcouvrir de quoi se nourrissaient les plantes. Ce nest quen 1930 que Gericke produisit le premier systme hydroponique commercial aux USA. Pendant la Seconde Guerre Mondiale, des Amricains cultivrent des lgumes hydroponiques dans les les volcaniques du Pacifique pour assurer lapport en vitamine ncessaire la bonne sant de leurs troupes qui y taient en garnison.

Depuis, des essais ont prouv la viabilit de la technique, ainsi que son potentiel conomique et environnemental.

Aujourdhui, la culture hors-sol est pratique en agriculture sur des millions dhectares dans le monde. Un grand nombre des lgumes frais comme la tomate, le concombre, la courgette, la laitue, le poivron, les piments, les pinards, les brocolis, les haricots, les carottes, les betteraves, les pommes de terre, les herbes aromatiques (menthe, basilic), qui sont cultivs en serre sont issus de cultures hors-sol. Cest galement le cas de la majorit des fleurs coupes que lon retrouve chez les fleuristes.

Premires recherches sur les cultures hors-sol

Les dbuts de la culture hors-sol remontent au XVIIe sicle. A cette priode, on pensait encore que les plantes se formaient partir de leau. Au dbut du XVIIIe sicle, John Woodward pensait que ctait la terre et non leau qui crait la plante, ceci suite ses expriences de culture sans sol.

Photo 1 : Un chercheur de la NASA vrifie les oignons hydroponiques : sa

gauche se trouve de la laitue Bibb et sa droite des radis.

Ce nest quen 1758 que Duhamel du Monceau eut lide de reprendre les tudes de la culture sans sol. Il fit germer des graines dans des ponges, pour plonger ensuite les racines des plantes dans une solution dengrais. Il dduisit de ses expriences que la plante nabsorbait pas que de leau, mais aussi les minraux qui y taient dissous.

Toutes ces nouvelles dcouvertes amenrent faire de



nouvelles recherches. Les premires recherches sur la culture hors-sol dite moderne, seffectueront suite aux dcouvertes sur la nutrition minrale des vgtaux, effectues par Justus Von Liebig. Ces premires bauches seront appeles hydroponique, ou hydroculture, mot qui vient du mot allemand Hydrokultur. Cette technique remplace dsormais le sol traditionnel par une solution nutritive renouvele rgulirement, et permet la culture dun grand nombre de lgumes ainsi que de certains fruits.

Photo 2 : Photo d'un plant de bananier sur le potager hydroponique

HydroTown.

Suite ces dcouvertes, les scientifiques ont rellement commenc sintresser ce sujet. Cependant, pour tre exact, la dcouverte de cette technique doit tre attribue deux chercheurs allemands Knop et Sachs, qui, en travaillant sur la fertilisation des plantes, ont mis en vidence le rle de leau, de lair, et du sol. Et cest prcisment en cherchant le rle de chacun des lments constituants le sol, quils se sont aperus que celui-ci pouvait tre totalement reconstitu de faon artificielle. Simultanment et de manires indpendante, ils ont russi faire pousser des plantes sur des milieux entirement liquides constitus deau et de sels minraux.

Les cultures hors-sol se sont dveloppes rapidement au dtriment de l'environnement, car les rendements obtenus taient suprieurs aux rendements des cultures normales,

et les cots et la peine au travail sen voyaient fortement diminus.

Photo 3 : Culture hydroponique de tomates (hybrides de Black Macigno),

Sardaigne, Italie

La culture hors sol est la culture de plantes ralise sur substrat liquide ou solide, organique, neutre ou inerte. Ce substrat est rgulirement irrigu d'un courant de solution qui apporte les sels minraux et nutriments essentiels la plante.

Elle est trs prsente en horticulture et dans la culture force de certains lgumes sous serre. Cette technique de culture s'est dveloppe pour aboutir aujourd'hui

l'aroponie et sa variante l'ultraponie. Elle permet d'acclrer le processus de maturation des fruits grce un rythme nycthmral plus rapide et permet plusieurs rcoltes par an.

L'tat sanitaire de ces cultures est contrl par des pesticides ou produits phytosanitaires.

LES DIFFERENTS SUBSTRATS

On entend par substrat une substance pour remplacer la terre et utilise comme support de culture pour les plantes. Elle peut tre organique (coques darachide, balles de riz), minral (gravier, sable, argile) ou inerte chimiquement (incapable de ragir avec dautres substances). Il doit protger les racines de la lumire et leur permettre de respirer. Mais le substrat vhicule aussi la solution nutritive jusquaux racines des plantes.

Il existe plusieurs substrats, ainsi que plusieurs variantes dutilisation. Il peut :



se placer en vrac dans des bacs. se trouver dans des enveloppes disposes horizontalement (souvent remplies de coco). Etre sous forme de pains entours de film plastique opaque, et dispos horizontalement,

soit sur des tables, soit sur le sol (pains de laines de roches). Etre suspendu dans des sacs verticalement sous les serres (souvent remplis de perlite).

La perlite

Ce matriau a laspect de granuls de litire pour chat, de couleur blanche. Cest un sable siliceux dorigine volcanique contenant de leau qui est expans industriellement par un traitement la chaleur (1 200 C). Il est compos de silice, dalumine, doxyde de fer, doxyde de titane, de chaux, de magnsie, doxyde de sodium et de potasse. Il a une trs grande capacit de rtention deau (4 5 fois son poids) son pH est de 7 7,2, et il sutilise pour la culture sur substrat, pure ou mixte.

La vermiculite

Ce matriau a laspect de granuls. Cest un silicate dalumine (mica) qui est expans par un traitement la chaleur. Il est compos de magnsie et dalumine. Il est trs lger et a une grande capacit de rtention deau (environ 350 L au m), tout en assurant un bon drainage. Son pH est de 7 7,2.

Il est souvent utilis dans des bacs ou des pots, pour la ralisation de semis, ou lors de lenracinement des boutures.

Il a lavantage dtre trs lger, avec une trs bonne capacit de rtention deau. En plus il est chimiquement inerte et un bon isolant.

Cependant il linconvnient dtre parfois trs polluant, dun prix est trs lev. Il se dgrade facilement en poussire et se tasse, senvole facilement car il est trs lger et difficile dsinfecter



Billes dargile

Ce matriau ressemble de petites boules brunes que lon utilise pour recouvrir les pots de fleur, les granuls sont obtenus par un traitement de forte chaleur de largile. Largile expanse possde un bon pouvoir isolant, ce qui est ncessaire pour protger les racines des changements de temprature.

Il est compos de silice, dalumine, doxydes de fer, et de soufre. Sa capacit de rtention en eau est de 15% en masse. Il est utilis pour la culture en container, sur des systmes de tables mares, ou une plus petite chelle dans des systmes hydroponiques flux continu. Contrairement la laine de roche, les billes dargile sont un substrat durable, sain, biologique et cologique.

Laine de roche

Ce matriau se trouve sous forme de pains ou de flocons, ressemblant lisolant que lon utilise pour isoler les toits des maisons. La laine de roche est fabrique industriellement partir de roches volcaniques fondues et extrudes plus de 1 500 C, elle est ensuite rendue hydrophile par lajout dune huile spciale. Elle est compose de silice, dalumine, doxyde de titane, de chaux, de magnsie, doxyde de manganse, de potasse, doxyde de fer, et doxyde de sodium. La laine de roche nest pas chimiquement inerte, elle peut librer du calcium.

Fibres de coco

Ce matriau se trouve sous forme de pains ou sous forme brut placer dans des bacs, ou des pots. La fibre de coco est fabrique partir de lcorce de noix de coco rpe, puis traite. Elle est de pH neutre, cest un substrat inerte.

Avantages : o Le coco en sac s'utilise seul dans des pots comme la terre. o Il est rutilisable condition d'tre dsinfect entre chaque utilisation. o Il est trs ar et augmente la formation de micro-racines. o Sec, il est trs lger. o Il a une forte capacit de rtention d'eau (10 fois son poids). o Il est assez bon march compte-tenu du fait qu'il peut se rutiliser plusieurs fois. o Il est dnu de parasites au dpart ou de maladie du sol. o Il a une faible inertie thermique. o Il est biodgradable en ce qui concerne le substrat. o Scuritaire et sans danger pour la sant. o Augmente les rendements.

Inconvnients : o Utilise beaucoup dnergie pour la production et le transport. o Il perd de sa porosit au cours de son utilisation. o Il demande des engrais adapts beaucoup plus chers.



LES NOUVELLES TECHNIQUES

Le Nutrient Film Technique (NFT)

Conue par lAnglais Cooper en 1979, cest une des techniques sans substrat les plus utilises en horticulture. Comme il est trs difficile darer un liquide stagnant, le milieu nutritif circule sur une faible paisseur (une fine pellicule deau) sous les racines, ce qui apporte une forte oxygnation du liquide nutritif, do le nom de Nutrient film technique .

La solution nutritive qui est envoye dans les rigoles par une pompe situe dans un rservoir senrichit en oxygne au niveau de la surface du film liquide grce son dplacement continu. Larrosage seffectue par ruissellement sous les racines des plantes, qui sont disposes dans une sorte de buse ou gouttire lgrement incline, de faon ce que le liquide retourne dans le rservoir aprs avoir t en contact avec les racines.

Ce systme fonctionne en circuit ferm, ce qui signifie une vaporation limite, et donc une grande conomie en eau. La solution doit cependant tre rajuste en permanence aussi bien en volume quen concentration en lments minraux, la solution tant absorbe par les plantes. Cette mthode prsente un inconvnient : les plantes qui sont situes en bout du circuit reoivent une alimentation appauvrie en oxygne, et parfois en lments nutritifs.

On retrouve ce systme de culture surtout en France et en Bretagne pour la culture de tomates, en Belgique, plutt pour la culture de laitues.

Avantages : o Apporte une bonne oxygnation. o Permet un arrosage homogne. o Est conomique car il nutilise quun fin film deau. o Permet dobtenir un rendement lev o Ne pose aucun problme pour la rotation des cultures car nutilisant aucun substrat ;

Inconvnients o Est polluant par les engrais verss dans lenvironnement. o Augmente les possibilits de propagation des maladies, do de pesticides parce que

fonctionnant en circuit ferm ; o Emploi massif de matire plastique. o Possibilits pour les plantes se situant en fin de ligne de recevoir une alimentation

appauvrie en oxygne et en lments nutritifs.

Laroponie

Laroponie reprsente lune des plus rcentes volutions des techniques de cultures hors-sol et aussi une des plus sophistiques. En effet, les racines des plantes ne sont en contact ni avec un milieu solide, ni mme avec un milieu liquide : elles sont alimentes par un brouillard nutritif obtenu par brumisation (via un brumisateur) de la solution nutritive dans milieu ferm.

Laroponie est un systme qui optimise la croissance des plantes en crant lquilibre idal entre la circulation de la solution nutritive et la quantit doxygne qui y est dissoute. La solution est rcupre puis rutilise : le systme fonctionne en circuit ferm, ce qui limite lvaporation de leau. Latmosphre du milieu de culture o se trouvent les racines est sature par un brouillard



nutritif qui se dpose sur les racines puis ruisselle sur ces dernires en assurant leur alimentation minrale.

Ce systme assure un excellent rendement, qui est d au fait que les plantes qui poussent en aroponie crent une masse de racines beaucoup plus importante que les autres. La pulvrisation, qui peut tre continue, est en gnral discontinue, par cycles de 15 20 minutes, avec des arrts de quelques minutes pendant la journe, et de quelques heures durant la nuit.

Avantages : o Augmentation du nombre de plantes cultives par m o Rduction des traitements contre les parasites, le milieu tant strile o Comme ce systme fonctionne en cycle ferm, il vite, en principe, la contamination

des nappes phratiques et de lenvironnement. o conomie deau denviron 90 % par rapport une culture normale. o Ne ncessitant pas de substrat, il y a un peu moins de problmes de dchets. o Il est possible de cultiver toutes les espces de plantes avec ce systme.

Inconvnients : o Emploi massif de matire plastique. o La saveur et la teneur sature en eau dans les vgtaux n'est pas matrise. o Risque de propagation de maladies augment et par consquent d'utilisation de

pesticides du fait que le systme fonctionne en cycle ferm. o tant dnu de substrat, ce systme est trs sensible aux variations de temprature. o Ncessite de la maintenance du fait des systmes de brumisation qui se bouchent

facilement. o Il est coteux lachat (pompe, et filtre pour larrosage).

Lultraponie ou "airoponie"

Cette technique est la plus rcente technologie sortie des laboratoires de chercheurs.

Cest un nouveau systme aroponique amlior, bas sur un fin brouillard produit par un brumisateur ultrasons.

Le brumisateur ultrasons est un appareil lectrique possdant des membranes de cramique qui vibrent une certaine frquence (1,65 MHz) soit plus de 1 600 000 vibrations la seconde ; lorsque leau passe dessus, elle est littralement transforme en brouillard fait de gouttelettes extrmement fines (moins de 5 microns). Lappareil qui est plac dans le rservoir est sur une sorte de boue qui le maintient entre 3 et 4 cm de la surface. Les racines des plantes poussent dans des paniers treillis eux-mmes poss sur dnormes tubes. Toutes sortes de substrats peuvent tre utilises.

Les racines sont alimentes par le dessous par le brouillard fait de ces trs fines gouttelettes formant ainsi un milieu compos deau et doxygne directement assimilable par les pores des racines. Le brouillard est en mouvement continu dans les buses grce une sorte de petit ventilateur incorpor sur le brumisateur ultrasons, ce qui fait circuler le brouillard et acclre normment le processus dabsorption des racines. Le "chevelu" est plus dense, augmentant exponentiellement les changes.

Comme le circuit est totalement ferm, cela limite lvaporation de leau rduisant ainsi la consommation en eau. Dans les systmes les plus rcents, le circuit est ouvert, les eaux uses sont filtres et strilises amliorant ainsi la gestion de la nutrition, les sels minraux sont fournis par des



brumisateurs traditionnels pour protger les appareils ultrasons de la corrosion. Ce systme permet la germination ainsi que lenracinement des boutures avec succs, mais aussi la culture de la plupart des vgtaux et champignons. Les plantes cultives avec ce systme verront leur croissance fortement acclre, et leur production sera maximise.

Ce systme est utilis avec succs dans les recherches spatiales, pour lenracinement du chrysanthme, pour faire des boutures de haricot, pour la production de chrysanthmes, de laitues, pour la croissance et la floraison des tomates, pour la germination et la croissance des haricots et des pousses de radis.

De plus, il est rcemment adapt pour le conditionnement des fruits et lgumes tout le long de la chane de distribution jusqu' l'achalandage.

Dans certaines grandes villes, il est utilis pour la brumisation de places publiques.

Avantages : o Augmente la productivit des plantes jusqu' 800 %. o Est simple dutilisation car il est entirement contrl. o Dispense linstallation des pompes et des filtres habituels. o Ne consomme pas beaucoup deau et dlectricit car cest un cycle ferm. o Permet de raliser des conomies dengrais de synthse et autres pesticides (jusqu'

-80 %). o Limite toutes chances dinfestation dinsectes ou de maladies. o Amliore la vitalit des plantes. o Est totalement silencieux compar n'importe quel autre systme.

Inconvnients : o Emploi trs souvent des engrais de synthse et autres pesticides o Engendre un gros investissement selon la taille de linstallation. o Est sujet aux variations de temprature, et peut causer des dommages aux racines si

celles-ci sont trop hautes ou trop basses. o Ncessite des connaissances en informatique pour les installations professionnelles.

Lhydroponie

Lhydroponie est un terme qui regroupe les diffrentes techniques de cultures hors-sol, mais cest aussi un systme de culture assez simple, qui ne ncessite pas beaucoup de matriel et qui nengendre pas de gros frais. Lhydroponie est la premire culture de plantes hors-sol qui fut dveloppe chelle industrielle. Le mot vient du grec hydro=eau et ponos = dposer .

Cette technique consiste nourrir les racines des plantes qui se trouvent dans du substrat (par exemple, dans des pains de laines de roche) avec une solution nutritive ; ce principe permet la plante davoir un meilleur accs loxygne, leau, ainsi qu la nourriture. Le contrle du pH de la solution ainsi que sa conductivit lectrique permettent de grer le milieu par rapport aux besoins de chaque plante, et chacun des stades de leur vie. Grce ce principe, la plante est pousse au maximum de son potentiel gntique et elle produira de plus grosses fleurs, de plus gros fruits et, dans le cas des plantes mdicinales, celles-ci verront une forte augmentation de la production de leur concentration en principe actif.

Ce systme permet de servir de support la plante tout au long du cycle de sa vie. La simplicit du systme permet un entretien assez simple et rapide.



Avantages : ce systme permet : o Une augmentation de la production au m o Une conomie en eau et en nergie. o Un raccourcissement de la priode de culture (dau moins une semaine sur un cycle

par rapport une culture traditionnelle sur terre). Inconvnients :

o Ce systme nest pas cologique, car, aprs avoir arros les substrats, la solution nutritive nest pas rutilisable.

o Une accumulation importante de dchets de plus souvent non recyclables est provoque par l'utilisation de substrats.

o Il provoque une augmentation de lhumidit dans le milieu de culture.

Systme mare

Cette technique consiste faire pousser des vgtaux sur du substrat plac dans des containers tanches de matire plastique appels tables mare. Ils sont appels ainsi car ils ressemblent de grandes tables possdant un rebord dune hauteur pouvant varier de dix une vingtaine de centimtres. Il existe plusieurs possibilits de cultures avec ce systme : soit on peut placer des billes dargiles, soit des enveloppes ou diffrents substrats directement dans la table, ou dans des pots pour lenracinement des plantes en horticulture.

Les plus couramment utiliss sont le coco, les billes dargile ou les pains de laines de roche. Les substrats sont aliments en solution nutritive par leur partie infrieure pendant un laps de temps assez court mais frquemment leau y demeure un certain temps selon le substrat, puis la gravit la fait vacuer dans le rservoir. En rgle gnrale, leau arrive par le dessous de la table, grce une pompe qui est place dans un rservoir situ sous celle-ci. Pour viter que leau ne stagne aprs larrosage, un systme de drainage est plac sur le fond de la table pour que leau scoule par un tuyau qui retourne dans le rservoir aprs rcupration, le cycle recommence. Ce qui permet aux racines de se r oxygner aprs chaque cycle darrosage.

Grce ce systme, les racines ont facilement accs la nourriture ainsi qu loxygne.

Ce systme permet une densit de plantation suprieure aux autres systmes. De plus, il est assez simple de rgler le pH ainsi que lEC de la solution. Grce ce systme, toutes les plantes seront arroses en mme temps et avec la mme quantit de solution nutritive, ce qui diminue les diffrences de tailles des plantes et garantit une homognit des rcoltes. Ce systme permet un grand gain de temps et dargent. Ce systme solution recycle est surtout utilis pour les cultures de plantes vertes sous serre.

Avantages : o Assez simple mettre en place o Nengendre pas de gros frais o Offre une alimentation homogne des plantes o Maintenance facile et rapide o Recyclage de la solution nutritive

Inconvnients : o Grandes pertes deau par vaporation o Le recyclage de la solution nutritive peut faire fortement varier le pH et lEC. o Le circuit ferm agrandit les risques de propagations des maladies.



o Nest pas adapt tous les types de cultures

Systme goutte goutte

Ce systme de culture est un systme sur substrat qui ncessite des goutteurs ou capillaires, ainsi quun tuyau de distribution et une pompe. En culture hors-sol sur substrat, on utilise au moins un goutteur par plante. Mais, pour plus de fiabilit, on en utilise deux par plante. La solution nutritive est distribue aux plantes par irrigation discontinue sur la surface suprieure de lenveloppe ou du pot puis ruisselle par gravit vers le dessous du substrat. Les pots et les enveloppes sont percs dans le fond pour permettre leau de scouler. Grce ce systme, on peut arroser les plantes directement aux racines. Ce systme est lun des plus rpandus actuellement.(les systmes de plus en plus sont munis de rcuprateur de solution nutritive, un bac contenant la ou les plante(s) et un autre qui contient la solution en dessous qui lui mme est perc pour y laiss passer le sur plus.) De plus si les solutions sont rcupres, il ne peut, en principe, y avoir contamination des sols. De par ce fait, ce sont des systmes peu polluants

Systme flux continu

Ce systme est gnralement de petite taille et constitu de plusieurs petites units. Ce systme a des applications multiples. Il est surtout utilis pour la culture de plantes mres (plantes sur lesquelles on prlve des boutures), pour des plantes culinaires ou aromatiques. Cette technique permet aux plantes de spanouir pleinement. Les plantes poussent dans des bacs opaques remplis le plus souvent de billes dargile, car ce substrat nengendre pas de dchets et donc nencrasse pas le rservoir qui est plac au-dessous. Pour viter que les racines ne soient abmes par la pompe, ici, cest une autre technique qui est utilise. Une pompe air envoie la solution dans une colonne de pompage, puis la rpartit par un anneau de distribution. Leau ruisselle travers les billes dargiles puis retombe dans le rservoir (systme de type Aquafarm ou Waterfarm qui sont de marque GHE). Le mouvement continu du flux de la solution fait se gorger doxygne et humidifie constamment les racines ; celles-ci y puisent la nourriture plus facilement.

Avantages : o Simple dinstallation o Autonomie du systme o Diminue lvaporation car larrosage se fait directement aux racines o Engendre de trs grosses rcoltes petites chelles. o Permet dobtenir trs rapidement de trs grosses plantes et de les garder en

pleine forme trs longtemps. o Ncessite un systme de relais le liant un grand rservoir.

Inconvnients : o Contamination des sols possible o Diffrence entre le dbit des capillaires o Maintenance rgulire o Frais important : Remplacement du matriel o Ncessite lachat de pompes air. o Ne permet pas de faire de grosses cultures harmonieuses.



o Engendre une forte augmentation de lhumidit. o Nest pas conomique en eau car ce systme subit fort lvaporation de sa

solution.

FERTILISATION La fertilisation de ces systmes ncessite lutilisation dengrais chimiques dont le mlange se fait par le producteur, ce qui impose une technicit de ce dernier. Or, pour lessentiel, le

paysan



sngalais nest pas outill techniquement pour le calcul, le mlange de ces diffrents engrais et leur application. Un accent particulier doit tre fait pour la formation des productrices et producteurs dans ce domaine



SYSTEME DE CULTURES SANS SUBSTRAT

Laquiculture

Ou culture en eau profonde. Cest historiquement la mthode la plus ancienne qui correspond lutilisation des premires solutions nutritives, mise au point vers 1860 par Knop et Sachs.

Les racines sont plonges dans un milieu liquide, la solution nutritive tant contenue dans un bac de culture de taille variable (en gnral de matire plastique opaque). Le bac doit tre peint en blanc lextrieur pour viter lchauffement du liquide lintrieur. Comme la solution nutritive est stagnante, la quantit doxygne est faible et gnralement insuffisante pour le bon fonctionnement des racines. Pour viter une asphyxie partielle (hypoxie), il est ncessaire denrichir rgulirement le milieu en oxygne en lui insufflant de lair ( partir dun compresseur, dune turbine ou plus simplement dune pompe air pour aquarium) ou en rajoutant de lH2O2 (eau oxygne). Cette aration peut tre continue, mais elle est le plus souvent discontinue, intervalle rgulier durant tout le cycle. Ce bullage dair favorise galement le brassage de la solution qui vite la prcipitation des engrais ainsi que leur concentration autour des racines (ce qui peut provoquer le desschement des racines et provoquer la mort des racines).

La quantit deau est variable selon lge de la plante, cela peut varier entre 1,5 15 litres. Pour compenser lvapotranspiration et la faible vaporation, cette solution doit tre rgulirement complte avec de leau pure, car avec ce systme, la plante ayant ses racines compltement plonges dans la solution, elle absorbe plus deau que de sels minraux, ce qui peut faire varier le pH et lEC. Il est nanmoins ncessaire de remplacer la solution par une nouvelle au moins une fois par mois.

Cette technique de culture est de loin celle qui aura un meilleur rendement au niveau de la quantit de production de fruits ou de lgumes ; grce cette technique, on peut arriver obtenir des fruits normes, les racines tant directement plonges dans la solution, elles ont accs toute la nourriture, ce plus quen suffisance.

Laquiculture est trs peu utilise en agriculture industrielle, mais elle est plus frquemment utilise pour la recherche, car elle permet de calculer avec une grande prcision les quantits exactes deau et de sels minraux que les plantes utilisent pour pousser.

Cependant, des productions horticoles se rapprochent de cette technique de culture : la production de salades (surtout en Chine), le forage de lendive, et dans de plus rares cas la culture de fraises.

Avantages : o Obtient de trs gros rendements et profits. o Ne ncessite pas beaucoup de maintenance pour son bon fonctionnement. o Ne cause pas de problme de gestion des dchets autres que ses plastiques du fait

quil nutilise aucun substrat. o permet de calculer avec une grande prcision les quantits exactes deau et de sels

minraux que les plantes utilisent pour subvenir leurs besoins.

Inconvnients : o Nest pas dans une logique durable cologiquement car il engendre une grande

quantit d'engrais de synthse rejets dans lenvironnement et ncessite une grande quantit deau.



o La culture sur de grandes surfaces est difficilement envisageable. o Ncessite lachat de matriel coteux pour rgler les diverses variations de pH et

d'EC. o Ncessite lapport de tuteur pour maintenir les plantes.

Conclusion

Depuis son tat initial, la culture hors-sol a connu une volution et un perfectionnement technique importants. Une multitude de variantes de cette technologie a vu le jour, et des applications leurs ont t trouves. Il lui reste dmontrer sa supriorit et son intrt tout point de vue. Force est de constater que, depuis l'avnement des agricultures dites modernes , aucune ne s'est montre vertueuse et adapte aux multiples impratifs li l'environnement et au dveloppement durable.

Avantages

Ce procd est prsent par certains comme ayant de nombreux avantages : moindre consommation d'eau, croissance contrle et rapide, moins d'attaque de nuisibles du sol, meilleure matrise de la prcocit, une automatisation de la culture par le contrle de la temprature, lclairage, du pH, de la concentration en lments nutritifs, la ventilation.

Aujourdhui, son potentiel de productivit nest plus prouver, condition quelle soit bien matrise, elle permet dobtenir des rsultats intressants. Grce cette technique on peut faire pousser une multitude de vgtaux tout en leur permettant de fournir 100% de leur potentiel gntique.

Elle sol serait ds lors lune des solutions mettre en place massivement pour rsoudre les problmes actuels et venir du manque deau, de malnutrition sur notre plante.

Cest aussi la solution que les chercheurs envisagent pour les voyages spatiaux de longue dure, et la colonisation future de nouvelles plantes comme Mars ou la Lune.

Dautre part, le rapport qualit prix amne peu peu une volution des mentalits. La demande du march est grandissante et pour pouvoir y rpondre, le dveloppement de ce type de cultures est assurment en forte augmentation.

Inconvnients

Ladoption et le dveloppement de ces techniques en agriculture industrielle, malgr leur grand potentiel de productivit, sont limits du fait de limportance des capitaux quil faut investir pour quelles soient mises en place ce qui dissuade de nombreux paysans les installer.

Ce type d'agriculture fait largement appel :

l'utilisation d'nergies fossiles participant encore plus au rchauffement climatique :

lemploi massif de matires plastiques pour les bches des tunnels, de paillage, de poches substrat...

la fertilisation majoritairement base d'engrais minraux chimiques

lemploi de chauffages de serres pour les productions de contre-saison.

Documents

Fondements et principes de la culture hors sol