L'hydroponie
L’hydroponie du grec « hudōr » « l’eau » et « ponos » « travail ou effort » est la culture de plantes sur substrat neutre et inerte qui est régulièrement irrigué apr de l’eau additionnée de sels minéraux, oligo-éléments et nutriments essentiels au bon développement de la plante. La culture hydroponique encore appelée « culture hors sol » est très présente en horticulture et en culture forcée de certains légumes, sous serre.
Elle s’est développée en aéroponie et ultraponie.
Elle permet d’accélérer la maturation des fruits en réduisant la fréquence jour/nuit, permettant ainsi plusieurs récoltes annuelles.
Introduction :
Pour une pousse optimale des végétaux, il faut :
• De la lumière, naturelle ou artificielle
• Une température stable et tempérée
• Une hygrométrie de l’air régulée
• Une bonne oxygénation des racines
• Une nourriture équilibrée composée d’eau, de sels minéraux et d’oligo-éléments.
La plante utilise la lumière pour activer son métabolisme qui lui permet d’assimiler la nourriture par ses racines. Dans la nature, l’eau se charge au passage dans la terre de sels minéraux et oligo-éléments mais de manière aléatoire et souvent déséquilibrée ; il est en effet rare d’avoir un sol parfait, et si nous prenons en plus la variation météorologique dans la nature, tous ces faits expliquent pourquoi d’une année sur l’autre, les récoltes peuvent varier du simple au double.
La culture hors sol sous serre permet de parer à ces inconnues en paramétrant tous ces facteurs au plus juste, économisant ainsi l’eau et les nutriments.
Histoire :
Les Chinois utilisent la culture sur gravier depuis des millénaires.
Les Jardins suspendus de Babylone étaient de la culture hors-sol.
Les Aztèques cultivaient sur des radeaux faits de joncs et de roseaux et recouverts de limons.
La culture hors-sol telle qu’on la connait est née au 19ème siècle en Allemagne dans le cadre d’études sur l’alimentation des plantes. Ce n’est qu’en 1930 qu’un premier système hydroponique fut commercialisé en Allemagne. Ensuite durant la seconde guerre mondiale, des soldats US cultivèrent en hydroponie des légumes sur des îles volcaniques du pacifique pour assurer le besoin en vitamines des troupes présentes.
Aujourd’hui la culture hors sol occupe des millions d’hectares dans le monde et un grand nombre de légumes frais comme la tomate, la courgette, le concombre, la laitue, les pigments, le poivron, les épinards, les haricots, les brocolis, les herbes aromatiques, entre autre en sont issus, tout comme la majorité des fleurs coupées présentes chez les fleuristes.
Les engrais et nutriments :
C’est un professeur de chimie, le Baron Justus von Liebig (1803-1873) fut le précurseur de la recherche scientifique sur les engrais. C’est en observant et analysant simplement les cendres de plantes qu’il avait faites bruler qu’il conclut que l’azote, la potasse et le phosphore présents dans ces cendres nourrissaient la plante et que celle-ci puisait ces matières minérales dans le sol et l’atmosphère et les transformait en matières organiques. Il ouvrait ainsi la porte de la chimie agricole.
En 1905, Fritz Haber, chimiste allemand, mis au point un procédé transformant l’azote de l’air en ammoniaque liquide constituée de 80% d’azote. Il s’associa en 1915 à l’ingénieur Karl Bosch pour concevoir et construire la première usine d’ammoniaque, qui servit aussi malheureusement à la conception des premières armes chimiques dévastatrices.
Fritz Haber reçut le prix Nobel de chimie en 1918, car l’ammoniaque est utilisée dans de très nombreux domaines industriels bénéfiques à la société.
A la fin de la seconde guerre mondiale, les nombreux sites industriels produisant de l’ammoniaque donnèrent naissance aux groupes Dupont, Dow Chemical, Monsanto, American Cyanamid qui se lancèrent dans la production de masse d’engrais minéraux.
Apparition de la culture hors sol :
Au 17ème siècle, on pensait que les plantes se formaient à partir de l’eau, lorsque John Woodward conclu, suite à des expériences de cultures sans sol, que c’était la terre et non l’eau qui créait la plante. En 1758, Duhamel de Monceau reprit les idées de John, fit germer des graines dans des éponges, et plongea ensuite les racines dans de l’eau contenant des minéraux dissous. Les résultats positifs lancèrent plusieurs recherches sur ce type de culture qui aboutirent pleinement après les découvertes de Justus von Liebig. Le nom hydroponie apparut simultanément avec celui d’hydroculture, de l’Allemand Hydrokultur.
Le système hydroponique que nous connaissons a été démontré scientifiquement par deux chercheurs Allemands, Knops et Sachs, en mettant en évidence le rôle de l’eau, de l’air et du sol et surtout la possibilité de recréer artificiellement tous ces acteurs.
La culture hors-sol hydroponique s’est fortement développée car elle a de nombreux avantages : peu importe la nature du sol, l’exposition au soleil, la saison; meilleure maitrise des risques, maladies insectes, besoin en eau diminué de 70 à 90%, rendement au m² démultiplié, régularité des récoltes….
Les Substrats :
Un substrat est une matière inerte incapable d’interagir avec d’autres substances, et qui est utilisé comme support pour la culture des plantes, principalement en culture hors-sol.
Les principaux substrats sont :
La perlite, sable siliceux d’origine volcanique expansé industriellement par cuisson à 1200°C. D’aspect litière pour chat, il a une très grande capacité de rétention d’eau de 4 à 5 fois son poids, et a un PH de 7 à 7,2.
La vermiculite, silicate d’alumine expansé par cuisson, très léger et grande capacité de rétention d’eau environ 370 litres par m3 avec un bon drainage.
Les substrats d’origine volcanique, peu intéressants
Les billes d’argile, obtenues par expansion à chaud, très bon pouvoir isolant des racines, Rétention d’eau de 15% de sa masse, idéal pour les petits systèmes hydroponiques.
Laine de roche, pas totalement inerte, désagréable à l’utilisation, libère des fibres.
Fibres de coco, difficile d’emploi, demande des engrais spécifique.
Les dernières techniques
Le NFT conçu en 1979 par Mr. Cooper, technique sans substrat, le liquide nutritif entrainé par une pompe circule sur une faible épaisseur comme un film sous les racines, entrainant du coup une très bonne oxygénation, d’où le nom « Nutrient Film Technic ». Méthode très utilisé en culture hors-sol intensive.
L’aéroponie : la solution nutritive est pulvérisée sur les racines, en milieu clos et circuit fermé et la plante a ses racines dans l’air, sans substrat. Les résultats sont vraiment exceptionnels car les plantes développent une masse de racines plus fines et plus importantes. L’arrosage se fait par brumisation par intermittence. C’est l’un des systèmes de culture hors-sol les plus performants aujourd’hui, 90% de consommation d’eau en moins, pas de pollution du sol, rendements accrus…
L’hydroponie ; système de culture hors-sol économique et simple. Il consiste à nourrir par irrigation ou pulvérisation les racines placées dans un substrat avec une solution nutritive et une gestion parfaite du PH et de sa conductivité électrique. Peu d’entretien, potentiel génétique de la plante poussé à son maximum avec des fleurs plus grosses, des légumes plus gouteux, et des plantes médicinales aux principes actifs plus concentrés.
L’hydroponie à marée : idem précédent mais les plantes en substrat sont placées dans des containers étanches remplis régulièrement de solutions nutritives durant une certaine durée avant de l’évacuer, permettant ainsi une oxygénation des racines
Système goutte à goutte : un système très répandu avec simplement un arrosage discontinu par le dessus du substrat à l’aide de un ou deux goutteurs.
Conclusion
La culture hors-sol en général et l'hydroponie en particulier n'en sont qu'à leur balbutiement, mais sont bien partis pour aider l'humanité à se nourrir dans les prochaines décennies où le doublement de la population mondiale est prévu.
Notre système hydroponique reprend deux systèmes décrits ci-dessus, l’hydroponie et l’aéroponie vous permettant ainsi d’avoir de magnifiques plantes, herbes aromatiques ou légumes chez vous, dans votre salon ou cuisine.