Points d’article
- Un peu d’histoire
- Techniques hydroponiques de base
- Culture aquatique
- Culture de substrat
- Culture aérienne (aéroponie)
- Composition des solutions nutritives
- Substrats de culture hydroponique
- Les principaux types de systèmes hydroponiques
La culture hydroponique est considérée par de nombreux scientifiques comme la technologie du futur, qui aidera l’humanité à résoudre le problème du manque de nourriture et d’eau potable. Dans l’article, nous examinerons les méthodes hydroponiques, étudierons les solutions nutritives et répondrons aux matériaux modernes appropriés comme substrats pour la culture..
La culture hydroponique est une méthode de culture de plantes sans sol en utilisant des substrats artificiels et des solutions nutritives. Cette méthode progressive est basée sur la technologie moderne, mais elle est basée sur des principes naturels simples. En fait, la culture hydroponique est la plus ancienne forme de vie végétale. Après tout, comme vous le savez, la vie trouve son origine dans l’eau et les algues hydroponiques photosynthétiques existaient bien avant l’apparition de diverses plantes sur terre..
Un peu d’histoire
Déjà au 18ème siècle, les scientifiques ont découvert que les plantes sont capables d’absorber les nutriments de l’eau. Dans des conditions naturelles, le sol agit comme un soi-disant réservoir avec les minéraux nécessaires, mais sa présence n’est pas une condition absolue pour la vie de diverses cultures. Il convient de noter que les plantes ne commencent à absorber les substances minérales du sol que lorsqu’elles se dissolvent dans l’eau..
L’hydroponie telle que nous la connaissons aujourd’hui est apparue au début du XXe siècle (années 1920-1930). C’est à cette époque que le scientifique anglais William F. Guerick a pu sortir la culture aquatique des conditions de laboratoire et mettre la culture de plantes en hydroponie sur une base industrielle. Il possède le terme même de «culture hydroponique», et la plupart des experts le considèrent comme le fondateur de cette science.
William F. Guerick
L’utilisation de la culture hydroponique à grande échelle s’est produite pour la première fois pendant la Seconde Guerre mondiale, lorsque l’armée américaine a été confrontée à des pénuries alimentaires dans les îles du Pacifique. Cette méthode a pris racine là-bas pour que la culture de plantes hydroponiques se poursuive après la guerre, jusqu’aux années 50..
L’hydroponie a connu une nouvelle vie dans les années 60-70 du XXe siècle, lorsque la production industrielle de divers matériaux synthétiques a commencé. Ainsi, la laine minérale a été utilisée comme substrat et les structures en plastique léger ont remplacé les bains hydroponiques en béton. Dans le même temps, des chélates artificiels ont commencé à être produits, ce qui a permis de retenir les minéraux dans des solutions nutritives beaucoup plus efficacement..
En 1978, General Hydroponics a été fondée. Son fondateur, Lawrence Brooks, a entrepris d’améliorer les grandes structures hydroponiques de la taille d’une serre urbaine. Depuis lors, la culture hydroponique est devenue très populaire parmi les producteurs de légumes et de fruits..
En 1986, lors de l’exposition industrielle panrusse, la méthode de culture des cultures sur des substrats artificiels, dont l’auteur était Timiryazev, a été démontrée pour la première fois. La même année, l’agronome israélien Hillel Soffer a inventé le bain à remous, qui est toujours considéré comme le système hydroponique le plus efficace..
Depuis le milieu des années 80, deux directions opposées sont apparues en hydroponie – industrielle et domestique. Cette division a survécu à ce jour. Il existe aujourd’hui de nombreuses options pour les systèmes hydroponiques sur le marché agricole, allant des installations à l’échelle industrielle aux structures domestiques qui peuvent être placées dans presque tous les appartements. Examinons de plus près ce que sont les méthodes hydroponiques actuellement et quelle est la particularité de chacune d’elles..
Techniques hydroponiques de base
La principale caractéristique de cette méthode de culture est que les plantes sont cultivées sans sol et que tous les nutriments nécessaires sont obtenus à partir d’un milieu poreux à air humide, aqueux ou solide. Cette méthode de culture nécessite une irrigation goutte à goutte fréquente ou constante avec une solution spéciale, qui contient tous les éléments nécessaires requis pour chaque culture individuelle. Aujourd’hui, les experts distinguent trois méthodes principales de la culture hydroponique:
- Culture aquatique.
- Culture de substrat.
- Culture aérienne (aéroponie).
Culture aquatique
La culture aquatique est considérée comme la méthode fondamentale de la culture hydroponique. Dans cette méthode de culture, la plante est enracinée dans une fine couche d’un substrat organique (mousse, tourbe, etc.), qui est posée sur un filet. Le treillis est abaissé dans un bac rempli de solution nutritive. Les racines des plantes à travers le substrat et les trous de la palette tombent dans la solution, d’où la plante reçoit tous les nutriments nécessaires au développement et à la croissance. Nous parlerons plus en détail de la composition de la solution nutritive un peu plus tard..
La culture aquatique est considérée comme la plus ancienne méthode hydroponique, mais en aucun cas la meilleure. Le principal problème avec cette méthode de culture est l’aération des racines, car la quantité d’oxygène contenue dans la solution n’est pas suffisante pour la plante, il est donc impossible d’abaisser complètement le système racinaire dans le milieu nutritif. Pour assurer une respiration normale, un espace d’air de 3 cm pour les jeunes plants et de 6 cm pour les cultures adultes est laissé entre la base et la solution nutritive. Dans le même temps, dans un tel coussin d’air, il est nécessaire de maintenir une humidité de l’air élevée, sinon le système racinaire peut se dessécher rapidement. Lors de la culture par culture d’eau, la solution nutritive doit être changée tous les mois.
Culture de substrat
Avec cette méthode de culture, le système racinaire est placé dans une couche épaisse de substrat, qui peut être de l’argile expansée, du gravier, de la vermiculite et autres. Nous parlerons plus en détail des qualités des matériaux utilisés pour les substrats dans le prochain chapitre. La nutrition des plantes utilisant cette méthode hydroponique peut être effectuée selon trois principes différents: le principe du remous, le principe de l’humidité périodique, l’arrosage par le haut.
Principe de Backwaterréside dans le fait que la solution nutritive est constamment située uniquement dans la couche inférieure du substrat. La nutrition est fournie par de longues racines qui peuvent pénétrer jusqu’au fond – les substances nécessaires montent jusqu’à la plante, en passant par les capillaires du système racinaire et des tissus de la tige.
Le récipient avec la plante et le substrat est complètement placé dans la solution nutritive pendant un certain temps, le substrat est saturé de nutriments, après quoi la solution est drainée – c’est du travail le principe de l’humidification périodique.
Le plus facile à utiliser principe d’arrosage par le haut.Dans ce cas, plusieurs fois par semaine, les plantes sont arrosées avec une solution nutritive, une fois avec de l’eau ordinaire..
Contrairement à l’eau, la culture du substrat vous permet de fournir au système racinaire de l’oxygène au maximum et de maintenir l’humidité nécessaire dans la zone racinaire sans problème. C’est pourquoi c’est le plus populaire parmi les cultivateurs hydroponiques..
Culture aérienne (aéroponie)
L’aéroponie est une méthode de culture de plantes sans aucun substrat. Dans ce cas, deux méthodes sont utilisées:
- Les plantes sont attachées avec des clips spéciaux au couvercle du récipient contenant la solution nutritive de sorte que la partie inférieure du système racinaire y soit 1/3. Le reste des racines est situé dans un coussin d’air entre le couvercle du récipient et la solution nutritive, elles doivent être périodiquement humidifiées. Afin d’éviter les dommages et l’épaississement de la tige dans la zone de fixation, utilisez des entretoises en caoutchouc mousse entre la pince et la tige.
- Le système racinaire de la plante est placé dans un récipient avec un spray de brumisation, qui pulvérise la solution nutritive sous forme de très petites gouttes 2 fois par jour pendant 3-4 minutes.
Lors de l’utilisation de l’aéroponie, il n’y a pas de problèmes d’approvisionnement en oxygène, cependant, il est nécessaire de maintenir constamment une humidité de l’air élevée afin d’éviter le dessèchement des racines..
Composition des solutions nutritives
Les solutions nutritives jouent un rôle énorme dans la culture de plantes à l’aide de la culture hydroponique. C’est d’eux que les cultures reçoivent toutes les substances minérales nécessaires au développement et à la croissance normaux. Lors de la préparation de solutions nutritives, il est très important de respecter les directives suivantes:
- prêter attention à la qualité de l’eau;
- la solution nutritive doit contenir tous les macro et micro-éléments nécessaires à la vie d’une culture particulière;
- à différentes périodes de la vie, la plante nécessite un rapport de nutriments différent, par conséquent, la solution doit être préparée en tenant compte des phases de croissance de la culture;
- il est très important d’observer non seulement le rapport correct, mais également la concentration totale, qui doit être suffisamment élevée, mais, en même temps, non toxique pour les plantes.
Comme vous pouvez le voir, la préparation de la solution nutritive est assez difficile, donc pour ceux qui souhaitent organiser des lits hydroponiques sur le rebord de la fenêtre, il est préférable d’utiliser des solutions prêtes à l’emploi qui peuvent être achetées dans des magasins spécialisés ou via Internet. Nous parlerons plus en détail de la culture de plantes dans un appartement en ville en utilisant la culture hydroponique dans le prochain article..
Substrats de culture hydroponique
Comme déjà noté, en raison de la saturation optimale du système racinaire en oxygène et de la capacité à maintenir l’humidité de l’air nécessaire, la culture sur substrat est considérée comme la meilleure méthode hydroponique. Aujourd’hui, différents matériaux sont utilisés comme substrat, dont les plus courants sont:
- hydrogel
- gravier
- sciure
- laine minérale
- argile expansée
- fibre de coco
- tourbe et mousse
Hydrogelest fabriqué à base de pollyacrylamide et est utilisé pour la culture principale des cultures, ainsi que pour l’enracinement des boutures et la germination des graines. Au départ, un hydrogel est une poudre ou des granulés qui, lorsque de l’eau est ajoutée, se transforment en une masse gélatineuse. L’hydrogel absorbe et retient parfaitement l’eau et les solutions nutritives, l’air entre ses granules circule très bien. Ce matériau est stérile, totalement non toxique pour les plantes et ne pollue pas l’environnement (après 5 ans, il se décompose en eau, dioxyde de carbone et azote).
Graviera été utilisé pour la culture hydroponique pendant de nombreuses années, au cours desquelles il s’est avéré être un excellent substrat. Une caractéristique distinctive de ce matériau est sa capacité à laisser passer l’air remarquablement, mais en même temps, il ne retient pas bien l’eau, il est donc préférable de l’utiliser lors de l’application du principe des inondations périodiques. Un autre inconvénient du gravier est son poids, mais son faible coût et sa disponibilité rendent ce matériau très populaire pour la culture hydroponique. De plus, le gravier peut être réutilisé, et plus d’une fois, l’essentiel est de bien le stériliser entre les récoltes..
Sciurerarement utilisé comme substrat. Lors de leur utilisation, le type de bois à partir duquel cette sciure a été obtenue joue un rôle important, car certaines essences (pin, chêne, noyer) peuvent émettre des substances dangereuses pour de nombreuses plantes. Un autre problème lors de l’utilisation de la sciure de bois comme substrat est qu’après un certain temps, elles commencent à pourrir, ce qui affecte négativement la santé des cultures. Le principal avantage de la sciure de bois peut être considéré comme sa « gratuité », car, dans la plupart des cas, ils peuvent être collectés en quantités illimitées dans les scieries absolument gratuitement.
Laine minéralerarement utilisé comme substrat. Le principal avantage de ce matériau est la capacité d’accepter très rapidement l’acidité de la solution nutritive. Cependant, la laine minérale retient trop d’eau sans laisser de place à l’oxygène autour des racines..
Argile expanséela plupart des professionnels expérimentés considèrent le meilleur matériau à utiliser comme substrat. L’argile expansée est fabriquée en cuisant de l’argile dans des fours à très haute température. Cette méthode de production détermine les caractéristiques spécifiques du matériau – les billes d’argile expansée sont remplies de minuscules bulles d’air, ce qui rend ce substrat extrêmement léger. L’utilisation d’argile expansée assure un apport optimal en oxygène aux racines et le maintien de l’humidité nécessaire. Ces propriétés permettent de l’utiliser comme substrat lors des crues périodiques, et lors de l’irrigation par le haut, et lors de l’application du principe du backwater. Outre les qualités positives décrites ci-dessus, l’argile expansée se distingue également par son faible coût..
Fibre de cocoest un matériau idéal à utiliser comme substrat pour la culture de plantes sans terre. Il n’a qu’un seul inconvénient: un prix relativement élevé. La fibre de coco est incomparable pour fournir de l’oxygène au système racinaire et maintenir l’humidité nécessaire. De plus, ce matériau protège remarquablement les racines des maladies fongiques et présente un certain nombre d’avantages indéniables:
- propreté écologique, absence de tout additif chimique;
- l’acidité de la fibre de coco est proche de l’optimum, convient à la plupart des cultures;
- le substrat peut être utilisé pendant une longue période (environ 6 à 8 ans);
- avec un apport constant de solution nutritive assure l’équilibre parfait de tous les nutriments.
Tourbe et mousseutilisé comme substrat principalement en culture aquatique pour l’enracinement des plants sur un plateau grillagé. La tourbe de sphaigne et la mousse des tourbières surélevées conviennent le mieux à la culture des plantes. Ce matériau est hautement perméable à l’oxygène et conserve une quantité d’humidité suffisante. Le principal inconvénient de ce substrat est qu’avec le temps il peut se décomposer en petites particules qui obstruent les éléments du système hydroponique..
Les principaux types de systèmes hydroponiques
Aujourd’hui, le marché agricole propose une large gamme de structures pour la culture de plantes en hydroponie. Tous ces systèmes sont divisés en deux groupes principaux: actifs et passifs..
Les plantes hydroponiques actives sont équipées de dispositifs mécaniques (pompes) qui assurent la circulation nécessaire constante de la solution nutritive. Un système d’aération forcée est également prévu ici, c’est-à-dire une saturation du système racinaire en oxygène. L’aéroponie est un bon exemple de plante hydroponique active..
Dans les installations hydroponiques passives, la solution nutritive est fournie aux racines et à la surface de la plante uniquement en raison des forces capillaires de la culture elle-même, dans ce cas, elle n’est soumise à aucune contrainte mécanique. Un bon exemple d’installations hydroponiques passives est les systèmes qui fonctionnent sur le principe de l’inondation périodique des cultures de substrat.
Aujourd’hui, la culture de plantes sans terre est de plus en plus utilisée, en particulier dans les petites exploitations, où dans de petites zones, grâce à la culture hydroponique, il est possible de produire des rendements décents de légumes verts, de légumes, de baies et de fleurs..
La culture hydroponique présente un certain nombre d’avantages indéniables par rapport à la culture traditionnelle du sol:
- utilisation économique des ressources en eau et en terres;
- la plante ne gaspille pas d’énergie à la recherche de nutriments, elle est nourrie directement aux racines, et toute l’énergie économisée va à la croissance et à la fructification supplémentaire.
De nombreux scientifiques considèrent la culture hydroponique comme la solution aux problèmes de surpopulation, de manque d’eau douce et de nourriture. Ce système de culture des plantes est particulièrement pertinent dans les pays au climat aride et au manque de terres fertiles. Avec l’aide de la culture hydroponique, il est possible d’obtenir plusieurs cultures par an, en utilisant cette méthode, des tomates, des concombres et d’autres légumes peuvent être cultivés même dans les régions à basses températures toute l’année..
Bonjour! J’aimerais en savoir plus sur la culture hydroponique. Quelles sont les méthodes de base pour faire pousser des cultures maraîchères à la maison ? Comment doit-on s’y prendre pour réussir et obtenir de bons résultats ? Merci d’avance pour vos conseils et recommandations !