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Tutorial de Low-tech Lab | Catégories : Alimentation
Ce tutoriel a pour but de présenter la culture en hydroponie et de construire un système pour particulier. Cette technologie a été documentée lors du passage à Singapour de l'expédition "Nomade des Mers". Nous y avons rencontré l'entreprise Comcrop qui cultive des plantes aromatiques (Basilic, menthe...) sur une zone habituellement inutilisée et sans valeurs: les toits des immeubles !
Ce tutoriel a pour but de présenter la culture en hydroponie et de construire un système pour particulier. Cette technologie a été documentée lors du passage à Singapour de l'expédition "Nomade des Mers". Nous y avons rencontré l'entreprise Comcrop qui cultive des plantes aromatiques (Basilic, menthe...) sur une zone habituellement inutilisée et sans valeurs: les toits des immeubles !
Hydroponie, Agriculture urbaine, culture fr none 0
L'hydroponie est la culture de plantes et végétaux hors-sol et dans l'eau. Les racines sont plongées dans un substrat neutre et inerte (type billes d'argile, sable...) qui sert de support et sont nourries et irriguée d'une solution nutritive. Celle-ci est composée d'eau et d'engrais qui apportent les éléments nutritifs nécessaires à la croissance des plantes (NPK et autres sels minéraux). Dans la majeure partie des cas cette solution nutritive est d'origine chimique, nous avons alors mis en place une autre solution organique en mélangeant de l'eau à de l'urine humaine (1% d'urine par rapport au volume d'eau. L'amoniac est ensuite transformé en nitrate par les bactéries du biofiltre, cf. étapes de construction). Le contrôle du pH de la solution et de son electro-conductivité permettent de gérer le milieu par rapport aux besoins des plantes.
L'hydroponie est particulièrement adaptée à plusieurs contextes:
- Dans les régions arides et où les terres fertiles comme l'eau se font rares. L'hydroponie permet de faire économiser de 7 à 10 fois les volumes d'eau nécessaires à l'irrigation en comparaison avec l'agriculture conventionnelle et d'éviter les stress hydriques.
- Dans les villes et zones urbaines denses où la culture en terre y trouve peu sa place. L'hydroponie peut être une des solutions sur des toits d'immeubles, dans des appartements ou dans des espaces restreints (faute d'avoir jardins et espaces agricoles possibles). Elle permet aussi un retour de la culture chez les citadins, souvent déconnectés de la nature !
- Dans la situation de sols pollués où la culture en terre est compromise, l'hydroponie peut être une alternative.
- Elle permet une augmentation de la production au m2 et parfois un raccourcissement de la période de culture.
L'hydroponie est la première culture hors-sol qui ait été développée à échelle industrielle, aujourd'hui, de nombreuses variétés sont principalement cultivées en hydroponie (Legumes feuilles, salades, tomates...)
Les inconvénients de l'hydroponie sont aussi importants à tenir compte:
- Cette technique peut s'avérer coûteuse et pas écologique si elle est mise en place sous serre (avec éclairage artificiel et chauffage), avec beaucoup de bâches et matériaux plastiques.
- La solution nutritive appliquées est non réutilisable (en cas d'usage de solution chimique). Dans un système d'hydroponie "classique", celle-ci doit être renouvelée régulièrement; de l'eau riche en minéraux et oligo-éléments est alors rejetée et peut affecter l'écosystème. Dans ce tutoriel, nous voyons comment utilisé autant que possibles des alternatives à l'usage matériaux plastiques et surtout à la solution nutritive "chimique".
- Le milieu étant humide et chaud, les bactéries ou maladies peuvent se propager très rapidement. L'hydroponie demande une attention particulière et quotidienne à la bonne santé des plantes.
1.Bacs de cultures
2. Système d'irrigation
3. Filtre et bio-filtre
4. Système de commande
5. Intrants organiques
L'objectif est d'obtenir des bacs (en forme de demi gouttière) en fixant des tasseaux à intervalles réguliers que l'on recouvre de bâches à laquelle nous faisons prendre la forme de gouttières. Il est aussi possible d'utiliser des tubes PVC coupés en deux mais nous avons préféré cette installation pour sa facilité d'installation et son très faible coût.
Ce modèle permet de former 3 bacs de cultures mais il est bien sur possible de dupliquer le modèle à volonté !
2. Récupération de l'eau
Le système étant en circuit fermé, on cherche à récupérer l'eau une fois que celle-ci est passée dans les bacs. Pour cela on va percer très finement la bâche à l'extrémité opposée des arrivées des tubes, puis on va installer une autre bâche dessous qui collectera l'eau avant que celle-ci ne se déverse dans le filtre.
3. Remplissage des bacs
Une fois tout le système mis en place:
Une fois passée par les plantes, l'eau va repasser par deux bacs distincts: le filtre et le biofiltre.
- Le filtre a pour but de bloquer toutes les particules qui pourraient empêcher le bon fonctionnement des 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, constitué uniquement de billes d'argiles, est un nid à bactérie. Celles-ci vont permettre une transformation de votre intrants naturels (urine, compost..) afin de le rendre assimilable par les plantes. L'action la plus connue est la transformation de l'ammoniac en nitrite puis en nitrate, essentiel pour le développement foliaire (développement des feuilles).
Afin de pouvoir se développer correctement, les bactéries ont besoin d’oxygène, c'est pourquoi nous installons un bulleur afin de remuer régulièrement l'eau du biofiltre.
Pour notre part, nous utilisons uniquement de l'urine humaine comme intrant (Voir plus bas pour les dosages) !
2. Biofiltre
Après avoir été filtrée, oxygénée et rechargée en nutriments, l'eau est prête à être réinjectée dans le système. Pour cela, on utilise une pompe submersible de ---- W. Augmenter la puissance si vous désirez agrandir le système..
Afin de gagner en autonomie, il est possible d'installer un système de commande avec 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 mieux de favoriser un arrosage régulier mais avec des temps de pauses pour laisser un moment plus sec. 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 lui a besoin d'être aéré régulièrement pour une bonne croissance et la survie des bactéries.
Nous conseillons un allumage du bulleur 1 minute toute les 5 minutes, 24h/24.
Système de commande Arduino:
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).
Une fois choisies, il suffit des les "planter" dans les billes d'argiles en veillant à ce que les racines soient bien immergées dedans.
Il faut toujours intégrer les plantes après les avoir semées ou bouturées afin qu'elles aient développer un système racinaire assez long et résistant.
Quelques conseils:
Les plantations sont faites en fin de journée :
- Le repiquages des pousses est effectué quand elles ont au moins 5 feuilles. Il faut ensuite arroser.
- Les boutures : les branches de menthe et de patates douces par exemple sont coupées, les feuilles sont enlevées sur 2/3 de la branche. Cette partie dégagée est alors enfouie sous les billes d'argiles. Il faut ensuite arroser.
- La récolte se fait pendant la routine du matin, peu de temps après le lever du soleil. Les feuilles choisies sont celles qui sont les plus âgées, les plus abîmées ou les feuilles qui se développent en parallèle de pousses axillaires.
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