Substrats pour l'horticultureSubstrats pour l'horticultureSubstrats pour l'horticultureSubstrats pour l'horticulture en régions tropicales et subtropicalesen régions tropicales et subtropicalesen régions tropicales et subtropicalesen régions tropicales et subtropicales

Liste des rubriques :

� Introduction � Table des matières de la brochure � Résumé � Copyright

La brochure, agrémentée de nombreux tableaux et illustrations, comporte des informations sur différents substrats minéraux et organiques, sur les modalités de leur production par compostage, et sur leur utilisation dans le domaine des cultures horticoles.

Introduction

Le document n'est pas à considérer comme un traité exhaustif mais plutôt comme un manuel de travail servant à une exploration et une recherche plus approfondies en fonction du pays et du cas spécifique à étudier. Dès lors, les informations disponibles y ont été résumées à l'attention des cadres techniques.

Le premier chapitre traite des différents substrats de culture couramment employés par les horticulteurs et décrit les méthodes d'analyse physico-chimiques recommandées.

Dans le deuxième chapitre sont répertoriés, d'après bibliographie, différentes ressources tropicales en résidus agricoles et agro-industriels présentant un intérêt pour l'élaboration d'un substrat de culture. Ce même chapitre décrit brièvement quelques méthodes de transformation de ces produits, entre autres le compostage. Il est évident que chaque pays devrait compléter ces informations par une recherche plus poussée des matières organiques et minérales disponibles localement et pouvant présenter un intérêt pour l'utilisation en horticulture.

Le troisième chapitre est consacré plus spécifiquement au compostage et aux différentes étapes à surveiller au cours de la fabrication en vue d'obtenir des substrats de qualité.

Dans les quatrième et cinquième chapitres, on procède à l'analyse d'un système de préparation de substrats qui soit techniquement et économiquement performant. Des conseils pratiques, une brève description du matériel utilisable et des exemples de composts donnant de bons substrats sont également donnés.

Enfin, le dernier chapitre comporte quelques exemples d'utilisation de substrats spécifiques pour la culture de quelques espèces maraîchères et ornementales, en technique de culture hors sol et en production de plantules en pépinière.

Table des matières de la brochure

INTRODUCTION

I SUBSTRATS

1. Types de substrats 2. Méthodes d'analyse des substrats 3. Rôles et qualités d'un substrat idéal

II DECHETS ORGANIQUES

1. Le problème des déchets organiques 2. Liste et composition 3. Traitements possibles des résidus

III COMPOSTAGE

1. Description du procédé 2. Influence de l'environnement 3. Les différentes méthodes de

compostage 4. Détermination de la fin du compostage

IV PRODUCTION DE SUBSTRATS

1. Schéma général de production 2. Cahier des charges 3. Distribution et

commercialisation 4. Plan de production et coûts

V GUIDE PRATIQUE

1. Conseils pratiques 2. Equipement de production 3. Exemples de mélanges possibles

VI ESPECES HORTICOLES

1. Principes de culture hors sol 2. Espèces maraîchères 3. Espèces ornementales

CONCLUSIONS

Résumé

L'horticulture est particulièrement bien placée pour dégager des surplus financiers nécessaires au développement: faibles superficies de culture, nécessité d'une main d'oeuvre nombreuse, forte productivité et surtout production à haute valeur ajoutée. De plus, les pays des régions intertropicales ont un climat qui leur permet de produire des fruits, des légumes et des plantes ornementales tout au long de l'année. Ces pays se voient donc offrir un remarquable débouché pour l'exportation de produits de qualité pendant les mois où les pays tempérés ne peuvent produire que sous serre, à prix élevé.

Cette perspective nécessite cependant une amélioration des conditions de culture ainsi que la création ou l'extension des secteurs de la conservation, de l'emballage et du marketing.

La valorisation des sous-produits agricoles et agro-industriels répond également à une nécessité de plus en plus forte dans les pays tropicaux dont les ressources sont limitées. La totalité des déchets organiques produits dans ces pays représente un potentiel énorme.

Toute politique de développement horticole et d'augmentation durable de la production devrait passer par une meilleure gestion de la matière organique et par l'amélioration conjointe de la plante (amélioration du matériel végétal) et du sol (production de substrats pour pépinières et cultures hors sol).

Dans le processus de l'intensification des productions maraîchères et ornementales, la qualité et la composition du substrat de culture joue un rôle sans cesse plus important pour l'obtention de rendements élevés et durables.

Un substrat de culture est un matériau qui se substitue au sol pour jouer vis-à-vis de la plante le rôle de support. C'est avant tout d'après ses propriétés physiques que l'on évalue la qualité d'un substrat mais, dans le cas de matériaux organiques, les critères chimiques et biochimiques seront également importants.

Pour les substrats de multiplication on évitera les matériaux trop grossiers, à salinité élevée, ou provoquant une "faim azotée". On évitera également les substrats dont la structure se dégrade rapidement (notamment par tassement ou par des phénomènes biochimiques). La production sera homogène dans le temps, ce qui nécessite des matières premières présentant peu de variation et une technique de production fiable.

A l'intention des horticulteurs, les principales caractéristiques physico-chimiques de quelques matières premières, sous-produits et résidus agricoles ont été répertoriés dans un tableau synoptique pour faciliter la consultation.

Afin d'améliorer la qualité du sol ou pour fabriquer un substrat ou un compost, l'horticulteur sera amené à faire le choix des différentes matières à utiliser en fonction de leur disponibilité et du contexte économique.

En effet, si la plupart des produits organiques sont compostables, tous ne sont pas à même de donner un substrat organique de qualité. Pour réaliser un substrat correct par compostage on surveillera tout particulièrement le choix des matériaux :

• ceux-ci devront être disponibles en quantités suffisantes et avoir une composition homogène durant toute la période de fabrication des substrats (toute l'année s'il s'agit d'une production de type industriel) ;

• on limitera autant que possible le transport des sous-produits afin de ne pas alourdir les frais de production ;

• enfin le mélange de 2 ou 3 sous-produits sera effectué en tenant compte de leur "aptitude au compostage" (voir la définition dans la brochure) de manière à réunir dans le compost les 4 paramètres : Carbone, Azote, Fermentescibilité, Porosité.

Le compostage s'impose comme une technique appropriée de gestion de la matière organique : en éliminant un déchet, on produit un substrat de culture.

Au point de vue économique, le compostage s'impose par :

• des investissements en capital qui peuvent être très faibles ; • des frais de fonctionnement (coût des opérations de production) réduits et

essentiellement limités au temps de travail et au transport des matériaux ; • un bénéfice direct pour l'horticulteur qui produirait ses propres substrats.

Au niveau humain, la production de substrats par compostage pendant la mauvaise saison permettrait de réduire le chômage saisonnier et le chômage caché par son besoin important en main-d'œuvre et par une meilleure utilisation de celle-ci. D'autre part, l'augmentation de revenu dégagée par des productions horticoles bien conduites pourrait freiner l'exode rural.

Au point de vue technologique, le compostage est une technique bien maîtrisée et facile à vulgariser car elle est simple, bien connue et à faibles risques. Elle est applicable tant au niveau industriel qu'au niveau d'une coopérative ou même à celui d'une exploitation horticole.

Les opérations de compostage devront être strictement contrôlées :

• l'aération du compost est, sans aucun doute, le point le plus important à surveiller car le compostage est un processus aérobie. L'activité des micro-organismes aérobies sera contrôlée en suivant l'évolution de la température à l'intérieur de la masse en compostage ;

• une élévation importante de la température sera recherchée pendant un temps suffisemment long pour détruire tous les germes pathogènes ;

• l'humidité du compost sera régulièrement mesurée : trop sec, le compost fermente mal; trop humide, il risque de connaître des conditions anaérobies préjudiciables à la qualité du produit fini ;

• la phase de maturation ne sera pas négligée ; elle sera asez longue (2 à 4 mois) pour éviter une phytotoxicité du substrat.

Dans le cas d'une production industrielle des substrats, on n'oubliera pas les opérations de conditionnement, stockage et commercialisation (distribution et marketing).

Enfin nous rappelons qu'il est essentiel que les livraisons de substrats soient homogènes du point de vue de leur caractéristiques physico-chimiques et que ces caractéristiques ne varient pas d'une livraison à l'autre.

Des exemples d'applications sont également donnés pour l'utilisation de substrats pour des pratiques telles que la culture hors sol, la production de plantules maraîchères en pépinière, et la production de plantes ornementales en pots.

Il est attendu que ce document contribuera à susciter l'intérêt pour l'utilisation de substrats en culture horticole intensive et pour le recyclage des matières organiques et des sous-produits agricoles par la technique du compostage en vue de la sauvegarde de la fertilité du sol.

CompostCompostCompostCompost pour l'horticulture des régions chaudespour l'horticulture des régions chaudespour l'horticulture des régions chaudespour l'horticulture des régions chaudes

Liste des rubriques :

� Introduction

� Pour bien débuter

• Aménagement du site

• Matériel à prévoir

� Préparation

• Opérations pré-compostage

• Fermentation chaude

• Maturation

• Opérations post-compostage

� Produits à composter

• Aptitude au compostage

• Quelques exemples de mélanges

� Guide pratique (problèmes et solutions)

Introduction

Le compostage consiste à faire fermenter, dans des conditions contrôlées, des déchets organiques (paille, fumier frais, herbes, feuilles, écorces, déchets de culture, ...) en présence de l'oxygène de l'air. Il peut s'effectuer toute l'année, pour autant que l'on ait assez d'eau à disposition.

En horticulture, le compost peut avoir trois utilisations selon son état de maturité (durée du compostage) :

• frais (après 1 à 2 semaines), il peut servir en paillage (couverture du sol) pour limiter les

adventices, diminuer la battance des pluies, l'échauffement du sol et l'évaporation ; à ce

stade, il peut aussi servir pour la culture de champignons.

• après fermentation chaude (4 à 6 semaines), il est utilisable comme engrais/amendement

organique à enfouir dans le sol (l'engrais vise à nourrir la plante ; l'amendement vise à

améliorer la structure du sol). La matière organique agit dans le sol comme une éponge, en

retenant l'eau et les engrais minéraux et en les diffusant à la plante au fur et à mesure de ses

besoins. L'apport moyen en éléments fertilisants est de :

N 0,5 à 2 ; P 0,4 à 1,2 ; K 0,2 à 1.

• après maturation (3 à 5 mois depuis le début du compostage), le compost peut servir pour la

pépinière ou comme support de culture (cultures hors sol, plantes en pot, ...). En pépinière,

on l'utilisera comme engrais/amendement localisé et pour les semis en caissettes, en mottes

ou en godets ainsi que pour le bouturage (en sacs plastiques).

Enfin, il ne faut pas oublier que la matière organique joue également un rôle important de prévention phytosanitaire (nématodes à galles, etc.).

Pour bien débuter

Aménagement du site

Le compost sera utilisé principalement en pépinière. D'autre part, il nécessite un apport d'eau important. Le site de compostage sera donc placé à proximité de la pépinière, elle-même située près du point d'eau (bassin, puits, céane, robinet). Afin de protéger les tas de compost des fortes pluies ou de l'effet desséchant du soleil, le site de compostage sera placé sous un abri léger ou à l'ombre d'un grand arbre. Cette ombrière devra couvrir une surface supérieure à celle occupée par les tas de compost en fermentation afin de laisser de la place pour les retourner. L'ombrière peut être constituée de quatre pieux et d'une toiture légère en bambous tressés ('crintings') ou en paille. Comme la pépinière, le site de compostage sera entouré d'un brise-vent, placé à distance raisonnable afin de ne pas gêner les opérations de retournement. En dessous de l'ombrière, le sol pourra être bétonné si l'on craint la présence de termites. Ceci permet également d'éviter l'apport de terre lors des retournements.

La fabrication de fosses compostières n'est pas utile pour les maraîchers (eau disponible en permanence). Outre le travail énorme que demande leur fabrication, les fosses rendent difficiles les opérations d'aération. Le compost produit dans ces fosses ne pourra pas être utilisé en pépinière ou pour la culture de plantes sensibles (laitue, carotte, haricot, radis, persil, ...) ; il sera réservé pour le paillage ou comme engrais/amendement.

Matériel à prévoir

• Fourche à fumier (6 à 8 dents)

• Machette (ou broyeur pour les grosses quantités),

• Brouette ou paniers,

• Tamis à mailles 12 mm,

• Tamis à mailles 5 ou 6 mm,

• 10 godets en plastique transparent (pour les tests de maturité).

Préparation

Opérations pré-compostage

Hacher ou broyer les matériaux à composter pour obtenir des morceaux de quelques centimètres de long.

Si possible, faire tremper une journée dans un bassin d'eau les matériaux très secs (écorces, broussailles, coques d'arachide, ...)

Mélanger des produits de différente composition (voir Produits à composter).

Former un tas allongé (andain) en arrosant chaque fois qu'une couche de 10 à 15 cm a été étendue; la hauteur du tas sera de 1 à 1,5 mètres et la largeur de 1,5 à 2 mètres; la longueur du tas dépend de l'espace disponible.

La quantité d'eau à apporter dépend de l'état de sécheresse des matériaux de départ. L'idéal est d'obtenir un compost humide, mais pas mouillé. Il faut éviter que de l'eau coule à la base du tas (pertes d'azote). Ceci nécessite cependant l'apport de plusieurs m³ d'eau (fractionnés lors des retournements) par m³ de compost fini.

Fermentation chaude

Il est important que la fermentation de la matière organique se déroule à haute température (70°C) pendant plusieurs jours afin de réduire au maximum la présence des parasites et de semences de mauvaises herbes. Pour cela, il faut apporter de l'oxygène au centre du tas de compost en l'aérant régulièrement. L'aération est réalisée en retournant le tas à la fourche de telle façon que la partie extérieure du tas se retrouve au milieu et vice-versa. Lors de cette opération, il est important de casser les mottes qui se seraient formées et d'arroser si le compost est trop sec. On peut également améliorer l'aération en plaçant des fagots de bois ou de tiges de mil sur toute la longueur du tas, au niveau du sol.

Les retournements pour aération auront lieu selon le schéma suivant :

C + 2 jours + R1 + 4 jours + R2 + 8 jours = compost frais ... + R3 + 16 jours = engrais organique ... + Maturation (2 à 3 mois) = utilisation possible en pépinière

(C = construction du tas ; R1, R2, R3 = retournements du tas pour aération)

Le nombre de jours entre les retournements est approximatif. Il faut retenir que l'aération doit être fréquente au début de la fermentation, puis de plus en plus espacée.

Maturation

Lorsque la fermentation est terminée, le compost est mis en tas, protégé par une couche de paille ou par l'ombre d'un arbre. La maturation du compost conduit à une diminution de la température (environ 45°C) et à la stabilisation de la matière organique. Cette phase dure de 8 à 12 semaines. Elle est très importante pour éliminer la toxicité éventuelle du compost (salinité, méthane, ammoniac, pathogènes, …). Plus les plantes sont sensibles, plus cette phase de maturation devra être longue.

Opérations post-compostage

Avant utilisation, le compost peut être tamisé afin d'éliminer les particules trop grosses ou indésirables. Le tamisage se fait au travers de grillages plus ou moins serrés selon le résultat désiré :

• non tamisé = compost grossier pour paillage ou pour engrais/amendement organique

• mailles de 12 mm = substrat pour la culture hors sol ou le bouturage

• mailles de 5 à 6 mm = substrat pour semis

les particules qui restent sur le tamis peuvent être recompostées.

Pour vérifier l'état de maturité du compost, on prélève à différents endroits du tas une poignée de compost. Ces échantillons sont mélangés pour homogénéiser puis mis dans un godet en plastique transparent et humidifiés. On y sème ensuite 20 graines de laitue et on pose un couvercle sur le godet. Pour faciliter la comparaison, on sème également 20 graines dans un godet contenant du sable humide que l'on aura préalablement désinfecté. Après 7 jours, on compte le nombre de graines germées. Lorsque le nombre de graines qui germent sur le compost et sur le sable est similaire, le compost est mûr et utilisable en pépinière (ou pour toute autre utilisation).

Produits à composter

La plupart des produits d'origine organique peuvent être compostés :

• pailles de céréales (riz, mil, sorgho, maïs...),

• balle de riz, fumier (poulet, cheval, mouton...),

• feuilles fraîches ou mortes (filaos, manguiers, neem, canne à sucre...),

• déchets d'élagage,

• écorces,

• déchets de cultures, etc.

On évitera cependant d'utiliser les ordures ménagères et les boues de station d'épuration en cultures légumières.

D'autre part, il est important de respecter un équilibre dans la composition du compost en mélangeant des produits complémentaires. Il faut en effet assurer un équilibre nutritionnel aux micro-organismes qui vont transformer la matière organique brute en terreau de qualité. On pourra apporter également du calcaire, de l'urée (azote), de la corne ou des os broyés (azote et phosphore), de la cendre de bois (potasse), etc.

Aptitude au compostage

L'aptitude au compostage d'un produit peut être visualisée par un codage simple en quatre lettres pour les quatre paramètres majeurs à retrouver en équilibre dans le compost : carbone, azote, fermentation, porosité. Une lettre minuscule (c, n, f, p) indique une proportion correcte du paramètre, une majuscule (C, N, F, P) indique une proportion excédentaire et un tiret (–) un déficit voire une absence du paramètre considéré. Un mélange optimum pour le compostage comprendra des produits complémentaires pour les quatre paramètres.

Code Signification

c n . .

C – . .

– N . .

rapport carbone/azote correct (compris entre 15 et 45)

rapport carbone/azote trop élevé (supérieur à 75) = type C

rapport carbone/azote trop faible (inférieur à 10) = type N

. . F .

. . – .

. . f .

fermentation rapide (sucres, amidon, graisses) = type F

fermentation lente mais bonne stabilité du terreau à long terme (cellulose, lignine)

équilibre correct

. . . P

. . . –

. . . p

porosité élevée (bonne aération) = type P

forte rétention en eau (asphyxie)

porosité correcte

Exemples d'additions

C + – = c

c + c = c

c + – = –

F + – = f

f + f = f

f + – = –

P + – = p

p + p = p

p + – = –

C- + -N = cn

Cn + -n = cn

Cn + cN = cn

F + f = F

F+ f + – = f

f + f + – = –

P + p = P

P+ p + – = p

P + p + p = P

Produit Code d'aptitude au compostage

paille, herbes sèches C – – p

écorces C – – P

coques d'arachide C – – P

balle de riz C – – P

urée – N – –

déchets de tubercules c n F –

feuilles fraîches c n F –

fumier frais – N F –

déchets de poissons – N F –

os, cornes broyés – N – p

plantes aquatiques c N f –

sang séché – N F –

Quelques exemples de mélanges

Les mélanges ci-dessous sont donnés à titre indicatif. Ils sont à adapter en fonction des produits disponibles à proximité ou à faible coût. L'horticulteur incorporera dans le compost les déchets provenant de son exploitation (élagage des brises-vents naturels, pailles des vieilles toitures…).

Balle de riz (50%)

+ Troncs et feuilles de bananier hachés (50 %)

= Compost

C – – P

– N F –

c n f p

Paille de mil hachée (80%)

+ Fientes de poules (20%)

C – – P

– N F –

= Compost c n f p

Broussailles hachées (60%)

+ Feuilles fraîches (40%)

+ Urée (200g/m³)

= Compost

C – – p

c n F –

– N – –

c n f p

Bagasse (75%)

+ Boues de filtration des sucreries (25%)

= Compost

C – f p

– N f –

c n f p

Coques d'arachide (60%)

+ Tourteaux d'arachide (40%)

= Compost

C – – P

– N F –

c n f p

L'incorporation des déchets de culture (plantes, feuilles, rebuts de tri, …) présente des risques phytosanitaires. Ces déchets ne seront incorporés dans le compost que si l'on est certain de pouvoir maintenir la fermentation à haute température pendant le temps nécessaire à l'hygiénisation : une semaine à 70°C. La montée en température peut être assurée par un apport important de produits de type F. Dans tous les cas, les déchets de culture pourront être utilisé sous forme de cendres, après les avoir brûlés (par exemple dans un vieux fut percé de trous sur les côtés).

Guide pratique

Bien que la production de compost soit aisée à réaliser, une fiche technique ne remplacera jamais l'expérience et le savoir-faire. Les quelques conseils donnés ci-après pourront rappeler des points essentiels ou aider à résoudre certains problèmes quand rien ne va plus.

Problème Origine possible Solutions proposées

La température du

compost

n'augmente pas

ou chute

~ Compost trop mouillé – laisser évaporer l'excès d'eau en exposant le

compost au soleil;

– protéger des fortes pluies (abri) ;

– ajouter au mélange un matériau plus drainant (type

P) ;

brutalement. – aérer et retourner plus souvent les tas de compost.

~ Compost trop sec – arroser la masse en fermentation ;

– laisser tremper les produits avant de les composter ;

– protéger le compost (ombrage, couche de paille,

toiture, …).

~ Rapport

carbone/azote (C/N)

trop élevé

– ajouter de l'azote (urée, matériau de type N, …).

~ Manque de matières

à fermentation rapide

– ajouter des produits de type F (fumier, feuilles

fraiches, …).

Le compost

dégage de

mauvaises odeurs.

~ Odeur d'oeuf pourri

ou de méthane (=

manque d'oxygène)

– augmenter l'aération du compost (retourner les tas)

;

– diminuer l'humidité (voir ci-dessus : “Compost trop

mouillé”) ;

– améliorer la structure du tas (ajouter un matériau

sec, drainant, ou pouvant absorber l'excès d'eau).

~ Odeur d'ammoniac – ajouter du matériau de type C pour réduire l'excès

d'azote ;

– vérifier le pH qui doit être neutre ou légèrement

acide.