Sciences Participatives : Bioponie d'intérieur/en

BIOSPHERE EXPERIENCE

https://wiki.lowtechlab.org/wiki/Sciences_Participatives_:_Bioponie_d%27int%C3%A9rieur/en

Dernière modification le 13/12/2024

Difficulté

Medium Moyen

Durée

5 hour(s) heure(s)

Coût

30 EUR (€)

Description

This tutorial was created as part of mission #2 "Indoor garden" of the participatory science program run by the Biosphère Expérience association. It presents the steps involved in building the bioponic device, as well as the protocol to be followed during the 2-month experiment from September 1 to October 31, 2024.

Sommaire

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Introduction

Project

Biosphère Expérience's participatory science program aims to study the implementation and use of low-tech in everyday life from a technical, sociological, ergonomic and psychological point of view. These citizen experiments will make it possible to collect a wide range of data, which will then be analyzed from November 1, 2024, and will be the subject of an experimental report and scientific publications.

Mission #2 : The indoor garden

The aim of this mission is to promote the cultivation of edible seedlings in biopony, an above-ground growing system adapted to urban areas. Using a closed-circuit water basin and organic fertilizers, this system produces plants rich in vitamins and minerals, while requiring up to 10 times less water than traditional soil-based cultivation. We propose to build a system that can accommodate 9 plants.

To do this, we propose two different versions: assembly A, which requires hydroponic pots, and assembly B, in which the clay pebbles are added directly to the bioponic gutter.

Objectives

Everyone is capable of experimenting with growing edible sprouts in biopony! The aim of this mission is to study the effectiveness and acceptability of such a crop, and to explore ways of changing our eating habits.

You can find details of the experiment in the “Files” section of the tutorial.

Youtube

1. 
2. 
3. 

Matériaux

This is an exhaustive list of materials. If you already have some items, we recommend favoring second-hand options and adapting the diameters and dimensions indicated in the tutorial.

Assembly A (gutter with hydroponic pots)

• 2 wooden battens: 2400 x 18 x 44 mm (standard batten in a DIY store) (No. 1 in the image)
• 2 pieces of fabric, with the following dimensions: 1000 x 500 mm; 1000 x 150 mm (No. 2 in the image)
• Water pump with a flow rate of 250 L/h, about 3W (No. 3 in the image)
• Hose, 1600 mm in length and 6 mm in diameter (the diameter should match your pump, usually 6 mm) (No. 4 in the image)
• Programmable plug (No. 5 in the image)
• 1 L of clay pebbles (No. 6 in the image)
• 8 hydroponic pots (No. 7 in the image). We recommend buying your pots in groups to avoid waste and reduce costs. Feel free to use the WhatsApp conversation to organize with other participants.
• 1 bottle of organic fertilizer (to be ordered from the supplier communicated via email and through the WhatsApp conversation) (No. 8 in the image)
• A roll of plastic wrap (No. 9 in the image)
• A 10 L bucket, ideally opaque. If you have a transparent bucket, plan to use more fabric to make a cover for the bucket (No. 10 in the image)
• Parchment paper
• A sachet of beeswax
• 8 young shoots, microgreens, seedlings, or plants (No. 11 in the image)
• 8 screws, 4 mm in diameter
• Staples

Assembly B (gutter without hydroponic pots)

• 2 wooden battens: 2400 x 18 x 44 mm (standard batten in a DIY store) (No. 1 in the image)
• 2 half-round rods, each 1000 mm long (No. 1 in the image)
• 2 pieces of fabric, with the following dimensions: 1000 x 500 mm; 1000 x 150 mm (No. 2 in the image)
• Water pump with a flow rate of 250 L/h, about 3W (No. 3 in the image)
• Hose, 1600 mm in length and 6 mm in diameter (the diameter should match your pump, usually 6 mm) (No. 4 in the image)
• Programmable plug (No. 5 in the image)
• 2 L of clay pebbles (No. 6 in the image)
• 1 bottle of organic fertilizer (to be ordered from the supplier communicated via email and through the WhatsApp conversation) (No. 8 in the image)
• A roll of plastic wrap (No. 9 in the image)
• A 10 L bucket, ideally opaque. If you have a transparent bucket, plan to use more fabric to make a cover for the bucket (No. 10 in the image)
• 8 young shoots, microgreens, seedlings, or plants (No. 11 in the image)
• 8 screws, 4 mm in diameter
• Staples
• 8 nails

Common to both assemblies: feet or support

• 6 wooden battens or cord (No. 12 and No. 13 in the image)

Outils

This is an exhaustive list of tools to be adapted based on what you already have.

• Wood drill bit: 3 mm (to be adapted based on your screws)
• Staple gun
• Drill/screwdriver
• Hand saw or jigsaw
• Sewing machine or needle and thread
• Measuring tape
• Sandpaper
• Scissors
• Utility knife
• Hammer
• Permanent marker
• Work gloves
• Safety glasses

Mission_B_Mission_2_Jardin_d_inte_rieur.pdf

Étape 1 - Planning

• Preparing participants for the participatory science program from July 1 to August 31, 2024: Making the biopony garden. Feel free to use WhatsApp to ask other participants for help.

• Experimentation from September 1 to October 31, 2024 : Participants follow the protocol and answer the questionnaires.

Étape 2 - Purchasing equipment

Depending on the assembly you choose and your use of reuse, we estimate that it costs between 10 and 30 euros to build a bioponic garden.

Before making any purchases, we strongly advise you to read the entire tutorial, as the list of materials may vary from one assembly to another.

All the materials needed to build this kit can be found in DIY, gardening or fabric stores.

We encourage you to make group purchases to avoid waste and share any delivery costs. If necessary, we invite you to use the WhatsApp conversation. This could be an opportunity for you to get together to follow the rest of the tutorial and make the items together.

Étape 3 - Tips and precautions

Before starting work, make sure your workspace is secure and that your tools are optimally stored.

• Make sure your tools are in good condition and suitable for the job in hand.
• Read tool instructions carefully and pay attention to pictograms on packaging.
• Set up in an uncluttered, well-ventilated and well-lit area.
• Equip yourself with the necessary protective equipment: gloves, shoes, goggles, clothing, helmet, protective mask, earplugs (headphones/earplugs)...
• Unplug power tools and close products when not in use.
• Ask those around you for help if you have to handle heavy loads (tools, materials, etc.).

This is a non-exhaustive list of tips and precautions.

Étape 4 - Cutting the cleats

Steps 4 to 8 are common to both assemblies

Cleat A

• Take a 2400 x 18 x 44 mm cleat (standard in DIY stores).
• Cut the cleat into 4 parts, according to the dimensions shown in the diagram (see photo).

Cleat B

• Use a 2400 x 18 x 44 mm cleat (standard in DIY stores).
• Cut 2 pieces, each 1000 mm long

Étape 5 - Gutter structure

• Use cleat A
• Assemble the gutter by screwing the 2 short strips (140 mm) onto the 2 long strips (1060 mm). Here, we use a 3 mm drill bit and 4 mm screws.

The 1060 mm battens are laid vertically, not flat (see photo 3 in step 8).

Étape 6 - Making the sock

• Take the 1000 x 500 mm textile (1)
• Fold it in 2 along the width (2)
• Sew along the entire length (with a machine or by hand) to create the sock (3)
• Turn the resulting assembly inside out (4)
• The sock is ready to use (5)

Étape 7 - Fitting the sock to the gutter

• Thread the sock onto the gutter and fit it between the 2 small 140 mm battens.
• Staple the sock to the frame. Make sure the fabric is well stretched in the gutter (U-shaped).

Étape 8 - Sealing the gutter

• Overlap 3 layers of cling film 1500 mm long (see photo 1).
• Place them in the gutter. Leave about twenty centimetres of cling film at one end of the gutter (see photo 2).
• Attach the cling film to the other end of the gutter (see photo 3).
• Secure the cling film along the entire length of the gutter (see photos 4 and 5). Make sure the cling film conforms to the shape of the sock.

Étape 9 - The following steps are for assembly A

So you've decided to make assembly A (with hydroponic pots)? Follow the steps below!

If you'd like to create assembly B, go to step 14.

Étape 10 - Making the upper fabric

• Provide yourself with the 1000 x 150 mm textile.
• Measure the inside diameter of your hydroponic pots. Here, it's 70 mm (see photo 1).
• Make 8 holes of 70 mm diameter along the length of the fabric. Here, holes are made every 110 mm (see photos 2 and 3).

Étape 11 - Sealing the upper fabric

• Placez du papier cuisson sous le tissu supérieur
• Appliquez de la cire d’abeille sur le tissu supérieur
• Placez un autre papier cuisson par dessus
• Utilisez un fer à repasser pour faire fondre la cire. Manipuler le papier de cuisson afin d'étaler la cire liquide sur toute la surface du tissu
• Laissez refroidir jusqu'à durcissement

Référez-vous aux photos

Étape 12 - Fixation du tissu étanche sur les tasseaux

• Munissez-vous des 2 tasseaux B coupés à l'étape 1 (de 1000 x 18 x 44 mm chacun)
• Agrafez le tissu étanche aux deux tasseaux en bois (voir photo). A cette étape, assurez-vous que le tissu est bien tendu

La partie agrafée est le dessous !

Étape 13 - Assemblage de la gouttière

Étape 14 - Finition du montage B

Cette étape concerne seulement le montage B

• Positionnez les 2 baguettes demi-rond puis fixez-les aux tasseaux à l'aide de clous

Étape 15 - Les étapes suivantes sont communes aux 2 montages

C'est parti pour la mise en place de la gouttière dans votre habitat !

Étape 16 - Mise en place de la gouttière

Idéalement, la gouttière de bioponie se place derrière une fenêtre. A cet emplacement, il vous faudra une prise électrique pour brancher la pompe à eau.

Nous vous laissons choisir le support pour maintenir votre gouttière en place :

• Réaliser des pieds (voir photo 1)
• La suspendre grâce à des cordes (voir photo 4)

Dans les 2 cas, la fabrication du support doit prendre en compte les dimensions de votre habitat pour que la gouttière soit en pleine lumière. Par ailleurs, vous pouvez réaliser une petite pente pour faciliter l'écoulement de l'eau (environ 2%).

Suivez les prochaines étapes pour la mise en place du système d'irrigation !

Étape 17 - Système d'irrigation

Préparation du seau (voir photo 1)

Munissez-vous d'un seau de 10 L avec un couvercle. Idéalement, trouvez un seau opaque pour éviter la prolifération d'algues. Si vous n'en trouvez pas, vous pouvez réaliser une chaussette en textile ou coller du scotch sur toute la paroi du seau.

• Réalisez un trou pour le passage du tuyau. Ici, nous faisons des trous de 8 mm de diamètre
• Réalisez deux plus grands trous pour le passage du film alimentaire et de la prise électrique. C'est grâce au film alimentaire que l'eau va revenir dans le seau. Ici, nous avons utilisé un cutter pour réaliser ces trous.

Installation du système d'irrigation

• Positionnez le seau du côté le plus bas de la gouttière (voir photo 2). Vous pouvez le placer un peu en hauteur pour faciliter le travail de la pompe. Par exemple, vous pouvez surélever le seau avec un tabouret
• Placez le bout de film alimentaire dans l'un des trous du seau (voir photo 3)
• Percez le petit tasseau de 140 mm, du côté le plus haut de la gouttière (voir photo 4). Ici, on utilise un foret de 6,5 mm de diamètre pour un tuyau de 6 mm de diamètre
• Rentrez une extrémité du tuyau dans le trou et laissez-le dépasser d'environ 50 mm (jusqu'au premier trou du tissu étanche) (voir photo 5)
• Faites passer l'autre extrémité du tuyau à l'intérieur de la chaussette, insérez-le  dans le trou de 8 mm de diamètre du seau, pour enfin la relier à la pompe à eau (voir photo 6). Placez la pompe à eau dans le seau
• Faites passer le fil électrique de la pompe à eau par le trou du seau, puis insérez-le à l'intérieur de la chaussette, pour enfin la brancher à la prise programmable

Étape 18 - Phase d'expérimentation

Les prochaines étapes concernent la phase d'expérimentation, qui s'étend du 1er septembre au 31 octobre 2024.

Les participants au programme de sciences participatives :

• ont fabriqué leur système de bioponie
• ont récupéré des jeunes pousses, micro pousses ou ont réalisé leurs propres semis de plants
• ont acheté l'engrais organique auprès du fournisseur

Étape 19 - Choix des plantes

Voilà la liste des plantes que nous avons testé en bioponie et qui fonctionnent (en semis, en plants ou en bouture) :

• Basilic citron

• Basilic thaï

• Mélisse

• Sauge

• Ciboulette

• Menthe

• Oxalys

• Romarin

• Roquette

• Sauge ananas

• Céleri branche

• Basilic génois

• Basilic pourpre

• Betteraves

• Bok choï

• Capucine

• Cardon

• Chou

• Chou kale

• Cresson de fontaine

• Épinard

• Mâche

• Mizuna

• Moutarde géante

• Moutarde rouge

• Moutarde wasabina

• Pakchoï

• Persil

• Pourpier d'été

• Radis rond

• Blette

• Gros thym

• Hierba Buena

• Mélisse citronnelle

• Morning Glory

• Origan

• Rauram

• Tatsoï

• Patate douce

• Tomate cerise

Étape 20 - Positionnement des plants dans la gouttière

Montage A

• Récupérez des jeunes pousses, micro pousses ou réalisez vos propres semis de plants. Lavez vos plantes pour retirer toute la terre des racines (voir photo 1)

Cette étape est cruciale, soyez délicat pour ne pas casser des racines, notamment lorsque vous retirez la terre.

• Déposez les plantes dans vos pots d'hydroponie puis recouvrez les racines de billes d'argile jusqu'en haut du pot (voir photo 2)
• Placez vos pots d'hydroponie dans les trous du tissu étanche (voir photo 3)
• Remplissez le seau de 10 L d'eau. Marquez cette hauteur à l'aide d'un marqueur indélébile (voir photo 5)
• Ajoutez 2 mL d'engrais organique pour 1 L d'eau dans le seau. Ici, nous avons un seau de 10 L, on ajoute donc 20 mL d'engrais organiques
• Branchez la prise programme au secteur de votre habitat. Assurez-vous que la pompe à eau soit toujours immergée dans l'eau du seau. Réglez votre prise programmable à 15 min toutes les heures (voir photo 6)

Montage B

• Récupérez des jeunes pousses, micro pousses ou réalisez vos propres semis de plants. Lavez votre plante pour retirer toute la terre des racines (voir photo 1)

Cette étape est cruciale, soyez délicat pour ne pas casser des racines, notamment lorsque vous retirez la terre.

• Remplissez la gouttière de billes d'argile, sur 50 mm de hauteur environ. Placez vos plantes directement dans les billes d'argile (voir photo 4)
• Remplissez le seau de 10 L d'eau. Marquez cette hauteur à l'aide d'un marqueur indélébile (voir photo 5)
• Ajoutez 2 mL d'engrais organique pour 1 L d'eau dans le seau. Ici, nous avons un seau de 10 L, on ajoute donc 20 mL d'engrais organique
• Branchez la prise programme au secteur de votre habitat. Assurez-vous que la pompe à eau soit toujours immergée dans l'eau du seau. Réglez votre prise programmable à 15 min toutes les heures (voir photo 6)
  

Étape 21 - Maintenance et suivi

La maintenance quotidienne consiste à s’assurer que le niveau d'eau dans le seau est stable, que la pompe est toujours immergée et que les plantes sont en bonne santé.

Temps de maintenance : 2 minutes par jour

• En début d'expérience, dosez à environ 0.6 g/L d’eau soit 6 g pour un seau de 10 L. Bien mélanger la solution
• Tout au long de l'expérimentation, veillez à ce que votre niveau d'eau soit stable et que la pompe à eau soit toujours immergée dans le seau. Rajoutez de l'eau lorsque nécessaire
• Tous les 15 jours, rajoutez 0.4 g/L d’eau soit 4 g pour un seau de 10 L. Bien mélanger la solution

Quand vos plantes se sentiront bien, elles vont commencer à pousser et former de nouvelles racines. Plus ces dernières seront blanches, plus vos plantes seront en bonne santé.

Suivi de la croissance

• Nous vous encourageons à noter vos observations tout au long de la croissance des plantes et à partager vos questions et astuces sur le groupe WhatsApp auquel vous avez été ajouté.

Questionnaires

• N'oubliez pas de répondre au questionnaire tous les dimanches !

Notes et références

Document rédigé par Emma Bousquet-Pasturel dans le cadre de programme de sciences participative de Biosphère Expérience.

en fr 1 Draft