Hydroponie/es

Low-tech Lab

https://wiki.lowtechlab.org/wiki/Hydroponie/es

Dernière modification le 20/01/2021

Difficulté

Easy Facile

Durée

1 day(s) jour(s)

Coût

50 EUR (€)

Description

Este tutorial tiene como objetivo introducir al cultivo de la hidroponía y construir un sistema individual. Esta tecnología se documentó durante el paso por Singapur de la expedición "Nomade des Mers". Ahí conocimos a la empresa Comcrop, que cultiva plantas aromáticas (albahaca, menta, entre otras) en una zona por lo general sin utilizar y sin valor: los techos de los edificios.

Sommaire

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Introduction

La hidroponía es el cultivo de plantas y vegetales sin suelo y en el agua. Las raíces se encuentran sumergidas en un sustrato neutro e inerte (por ejemplo, bolas de arcilla, arena, entre otros) que sirve de soporte. Recogen directamente los nutrientes necesarios para su crecimiento en agua enriquecida con una solución de nutrientes. A diferencia de la hidroponía convencional, la bioponía (hidroponía ecológica) permite cultivar frutas y verduras de manera ecológica sin utilizar fertilizantes químicos sintéticos. Estos se sustituyen por fertilizantes orgánicos como el estiércol, el humus de lombriz, la orina y el té de compost oxigenado.

En la bioponía, la solución nutritiva no es estéril, y se pueden desarrollar bacterias, microorganismos y hongos. Estos microorganismos activos van a permitir que ciertas sustancias se transformen; por ejemplo, el amoniaco se transforma en nitrato, uno de los nutrientes esenciales para el crecimiento de las plantas. En nuestro caso, utilizamos una solución orgánica al mezclar agua con orina humana (1 % de orina con relación al volumen de agua).

La hidroponía presenta varias ventajas en determinados contextos:

• En las regiones áridas donde escasean los terrenos fértiles y el agua, la hidroponía permite ahorrar de 7 a 10 veces los volúmenes de agua necesarios para el riego en comparación con la agricultura convencional. También evita el estrés hídrico.
• Es particularmente conveniente para el cultivo en espacios limitados (azoteas, departamentos, fábricas abandonadas) como las ciudades y zonas urbanas donde hay poco espacio disponible para cultivar en tierra. La hidroponía puede desarrollarse de manera vertical y permite obtener una producción por metro cuadrado superior a la de la agricultura en tierra. Asimismo, permite el regreso de la agricultura a las ciudades, donde sus habitantes suelen estar alejados de la naturaleza.
• Es una buena opción en caso de contaminación de los suelos.
• Permite mejor control de los insectos invasores.

Sin embargo, la hidroponía también puede presentar inconvenientes:

• Puede ser costoso y poco ecológico si se instala iluminación artificial y calefacción.
• En un sistema de hidroponía no biológico, la solución de nutrientes debe cambiarse de manera regular. El agua rica en minerales y oligoelementos se descarga y puede afectar al ecosistema. En este tutorial, presentamos un método que evita los insumos químicos.
• Ya que el ambiente es húmedo y caluroso, las bacterias o enfermedades se propagan con gran rapidez. La hidroponía exige atención particular y diaria para el bienestar de sus plantas.

Youtube

Matériaux

1. Canalones de cultivo

• Rastreles (mínimo 10 cm de ancho)
• Lona de plástico
• Grapas
• Bolas de arcilla

De preferencia que sean bolas de arcilla pequeñas, ya que estas son más pesadas y permiten un mejor mantenimiento de las raíces.

• Escuadra
• Tornillos para madera
• Brotes de planta y esquejes

2. Sistema de riego

• 1 bomba sumergible (bomba para acuario)
• 5 m de manguera de plástico delgada (salida de bomba)
• 1 grifo con cuatro salidas para la manguera
• 50 cm de manguera de plástico ancha (enlace entre el filtro y el biofiltro)
• 1 grifo para manguera ancha (para conectar a la caja del filtro)
• 1 difusor de burbujas

3. Filtro y biofiltro

• 2 cajas de plástico con capacidad de 60 L
• Grava gruesa
• Arena
• 10 L de bolas de arcilla
• 40 L de agua

Para asegurar la homogeneidad de los nutrientes y la temperatura del agua, se recomienda utilizar aproximadamente 40 litros de agua por metro cuadrado de cultivo.

4. Sistema de control

Tomacorriente con temporizador programable o Arduino

Outils

• Taladro/Atornillador o desarmador
• Sierra
• Engrapadora
• Sierra de corona
• Cúter o tijeras

Étape 1 - Fabricar los canalones de cultivo

El sistema utilizado mide 2 m de largo por 50 cm de ancho. La estructura interna se conforma de 4 rastreles/bambúes colocados en paralelos separados con rastreles de 15 cm entre ellos. Se cubre la estructura con una lona agrícola (1 m de ancho) de manera que forme 3 canalones con una profundidad de aproximadamente 10 cm. Estos canalones se rellenan con bolas de arcilla. La bomba de acuario sumergida en la caja del biofiltro propulsa la solución de nutrientes desde la parte superior de estos canalones (con una inclinación de unos 10 grados) para que pase a través de las bolas de arcilla para volver a la caja de almacenamiento (biofiltro). La mesa tiene cerca de 1.2 m de altura (ergonómica para el cuidado de las plantas). Se coloca una malla para sombra como falda a los costados para proteger los biofiltros, la caja de almacenamiento de solución de nutrientes y el setal.

1. Fabricar el soporte

• En este modelo, se explica el procedimiento para hacer 3 canalones, pero es posible agregar más según tus preferencias.
• Corta 4 rastreles de la misma longitud (Nuestros rastreles medían 190 cm).
• Sujétalos de manera paralela sobre un soporte con una escuadra y tornillos a la misma distancia (15 cm).
• Engrapa la lona a un costado del primer rastrel y luego estírala para cubrir los otros tres. (Es posible doblar la lona para que haya más resistencia.)
• Forma los canalones con la lona hasta que toque el soporte.
• Engrapa la lona sobre cada rastrel y córtala.
• Recuperación del agua

2. Recuperación del agua

Le système d'eau fonctionne en circuit fermé. L'eau est pompée dans le biofiltre qui sert de réservoir, sort à une extrémité de la gouttière puis est recollectée à l'autre extrémité avant de passer par un filtre et de retourner au réservoir initial.

Afin de récupérer l'eau, on perce très finement la bâche (pour éviter que les billes d'argiles ne s'échappent) à l'extrémité opposée de l'arrivée d'eau. En dessous de cette extrémité, on agrafe une autre bâche de manière à former une poche pour collecter et canaliser l'eau avant qu'elle se déverse dans le filtre.

Étape 2 - Filtre et Biofiltre

Une fois passée par les plantes, l'eau se déverse dans deux bacs distincts: le filtre et le biofiltre.

- Le filtre a pour but de bloquer toutes les particules grossières qui pourraient boucher les pompes (résidus de racines, de feuilles, érosion des billes d'argiles...). Le filtre compte trois étages de filtrations, du plus fin au plus grossier.

- Le biofiltre constitue le réservoir d'eau, auquel on ajoute environ un quart du volume en billes d'argiles. Celles-ci servent de milieu de culture aux bactéries qui vont permettre la transformation des intrants naturels (urine, jus de compost..) en nutriments assimilables par les plantes. En particulier, la transformation de l'ammoniac en nitrite puis en nitrate, essentiel pour le développement foliaire (développement des feuilles). Les bactéries se développent naturellement au bout de 6 semaines ou peuvent être achetées en culture sur des sites spécialisés en hydroponie.

Pour leur bon développement, les bactéries ont besoin:

• d'humidité, apportée par l'eau
• d'ombre
• d’oxygène, installer un bulleur afin de remuer régulièrement l'eau du biofiltre.
• de nourriture, les intrants naturels

Pour notre part, nous utilisons uniquement de l'urine humaine comme intrant (Dosage: ~1% d'urine par rapport au volume d'eau) !

Si vous utilisez des intrants chimiques (pas si bien...) vous n'aurez pas besoin de biofiltre.

1. Filtre

• En bas du premier bac, percer un trou avec la scie cloche du diamètre de votre tuyau de sortie vers le deuxième bac.
• Installer l'embout et le tuyau sur le bac
• Étaler une couche de gravier assez gros au fond (1/4 du volume du filtre)
• Ajouter une couche de billes d'argile de la même épaisseur
• Ajouter une couche de sable un peu plus fine au dessus
• Installer le filtre sous la poche d'eau en sortie de la gouttière, et le surélever par rapport au biofiltre pour permettre à l'eau de s'écouler par gravité.

2. Biofiltre

• Remplir le second bac d'eau (40L) et ajouter environ un quart du volume d'eau en billes d'argiles (10L)

Dans notre système, les billes d'argiles du biofiltre sont remplacées par des billes de plastique qui sont aussi de bons nids à bactéries (Mais non naturelles).

Dans la vidéo d'introduction, un seul seau de biofiltre est utilisé. Le filtre est alors intégré directement au bout des gouttières, en plaçant un morceau de moustiquaire au-dessus des trous par lesquels l'eau s'écoule dans le biofiltre. (Voir dessin version 2) Cette technique, plus simple à mettre en place, est possible si votre culture produit peu de matières fines (racines, feuilles, graviers) risquant de traverser la moustiquaire et de boucher la pompe.

Étape 3 - Système d'irrigation et bulleur

Après avoir été filtrée, oxygénée et rechargée en nutriments, l'eau est prête à être réinjectée dans le système. Pour cela, on utilise une petite pompe submersible. La puissance de la pompe dépend de la taille de votre système.

• Mesurer une longueur de tuyau en plastique (d'un diamètre adapté à votre pompe) allant du biofiltre à l'extrémité des gouttières.
• Connecter une extrémité à la pompe et l'autre, à un embout à 4 sorties (à adapter en fonction du nombre de gouttières), placé à l’extrémité des gouttières
• Fixer cet embout au niveau de la gouttière centrale.
• Connecter des tuyaux aux sorties de l'embout afin d'irriguer toutes les gouttières.
• Plonger la pompe dans le biofiltre
• Plonger le bulleur dans le biofiltre

Étape 4 - Système de commande

Afin de gagner en autonomie, il est possible d'installer un système de minuterie grâce à une prise électrique programmable ou un arduino permettant de programmer les mises en route de la pompe et du bulleur.

• En effet, pour un meilleur développement des plantes, il est conseillé de procéder à un arrosage régulier alterné avec des temps de pauses sèches. Ce stress hydrique permettra un renforcement des racines.

Pour cela, nous conseillons un allumage de la pompe pendant 30 min toutes les 2h, durant la journée. Pas d'arrosage la nuit.

• Le biofiltre a besoin d'être aéré régulièrement pour une bonne croissance et la survie des bactéries.

Nous conseillons un allumage du bulleur 1 minute toutes les 5 minutes, 24h/24.

Toutes les informations sur le système de commande Arduino:

Gestion énergétique d'un système d'hydroponie/fr

Étape 5 - Choix des cultures et récolte

Toutes les cultures ne sont pas adaptées à l'hydroponie. Il est plus simple, notamment sans engrais chimiques, de préférer les légumes feuilles (salade, choux, épinards, patates douces...) et les aromates (menthe, basilic, coriandre).

"Planter" les dans les billes d'argiles en veillant à bien immerger les racines.

Il faut toujours intégrer les plantes après les avoir semées ou bouturées afin qu'elles aient développé un système racinaire assez long et résistant.

Quelques conseils:

• Préférer la lumière directe si possible mais ne pas hésiter à ajouter de l'ombrage en cas de grosses chaleurs
• Bien aérer le système et contrôler la température. Ne pas hésiter à ajouter un petit ventilateur en cas de grosses chaleurs.
• Vérifier régulièrement que les racines soient sous les billes d'argiles.
• Vérifier régulièrement la couleur des feuilles: si celles-ci jaunissent, cela peut être dû à un arrosage excessif, un manque de nutriments, un mauvais pH ou un trop fort ensoleillement.

• Les semis : effectuer le repiquage des pousses quand elles ont au moins 5 feuilles. Il faut ensuite arroser. Effectuer le repiquage des pousses plutôt en fin de journée.
• Les boutures : pour la menthe et les patates douces, par exemple, couper une ou plusieurs branches. Enlever les feuilles sur environ les 2/3 de la branche. Enfouir cette partie dégagée sous les billes d'argiles. Il faut ensuite arroser.
• Effectuer la récolte plutôt en matinée, peu de temps après le lever du soleil. Choisir les feuilles les plus anciennes, les plus abîmées ou les feuilles qui se développent en parallèle de pousses auxiliaires.  

Notes et références

Cette section rassemble les questions les plus fréquemment posées sur ce tutoriel et l'avancement de la réflexion du Low-tech Lab sur ces sujets.

Utilisation de l'urine comme fertilisant

1L d’urine contient en moyenne 6g d’azote, 1g de phosphore (directement assimilable) et 2g de potassium. L'azote est sous forme d'urée, qui va être transformée en ammoniac au contact de l'air. C'est cette étape qui produit l'odeur que l'on associe à l'urine, mais elle est éliminée par l'action des micro-organismes ou par un stockage sans contact avec l'air.

Les plantes sont capables d'assimiler l'azote sous deux formes : ammonium NH4+ et nitrate NO3-, avec une préférence donnée aux nitrates dans la plupart des cas. Le biofiltre permet cette transformation.

Il est important de diluer l'azote pour éviter une concentration trop forte en sels.

Références

• Rapport détaillé de la FAO sur l'aquaponie à petite échelle : http://www.fao.org/3/a-i4021e.pdf
• Antroponics : site spécialisé sur l'expérimentation de l'urine humaine dans l'hydroponie.
• Livre de Léon-Hugo Bonte, Un potager bio dans la maison, 2019.
• Système de commande Arduino : Gestion énergétique d'un système d'hydroponie/fr
• Les Sourciers, chaine Youtube spécialisée en hydroponie et aquaponie.

Comme tout le travail du Low-tech Lab, ce tutoriel est participatif, n'hésitez pas à ajouter les modifications qui vous semblent importantes, et à partager vos réalisations en commentaires. Si vous souhaitez nous aider, vous pouvez répondre à ce formulaire. Que vous ayiez ou non réalisé cette low-tech, votre réponse nous permettra d'améliorer nos tutoriels. Merci d'avance pour votre aide !

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