Difficulté
Facile
Durée
1 jour(s)
Coût
50 EUR (€)
Description
Este tutorial tem como objetivo apresentar a cultura hidropônica e construir um sistema doméstico Essa tecnologia foi documentada durante a passagem em Cingapura da expedição "Nomad des Mers". Lá encontramos a empresa Comcrop, que cultiva plantas aromáticas (manjericão, menta, etc.) em uma área que normalmente não é utilizada e que não vale nada: os telhados dos imóveis.
Sommaire
Sommaire
- 1 Description
- 2 Sommaire
- 3 Introduction
- 4 Video d'introduction
- 5 Étape 1 - Fabricação das calhas de cultura
- 6 Étape 2 - Filtre et Biofiltre
- 7 Étape 3 - Système d'irrigation et bulleur
- 8 Étape 4 - Système de commande
- 9 Étape 5 - Choix des cultures et récolte
- 10 Étape 6 - Contenu pédagogique à télécharger
- 11 Notes et références
- 12 Commentaires
Introduction
Hidroponia é o cultivo de plantas e vegetais dentro d'água, fora do solo. As raízes são imersas em um substrato neutro e inerte (como bolas de argila, areia, etc.) que serve de suporte. Eles capturam diretamente os nutrientes necessários para seu crescimento na água enriquecida com uma solução nutritiva. Ao contrário da hidroponia convencional, a bioponia (hidropônica + orgânica) permite cultivar frutas e vegetais organicamente sem recorrer a fertilizantes químicos sintéticos. Estes são substituídos por fertilizantes orgânicos, como estrume líquido, chás de minhoca, urina e chá de composto oxigenado.
Na bioponia, a solução nutritiva não é estéril e nela podem se desenvolver bactérias, microrganismos e fungos. Esses microrganismos ativos irão transformar certas substâncias como a amônia em nitrato, um dos nutrientes essenciais para o crescimento das plantas. No nosso caso, usamos uma solução orgânica misturando água com urina humana (1% de urina por um volume de água)
A hidroponia tem muitas vantagens em certos contextos:
- Em regiões áridas onde a terra fértil e a água são escassas. A hidroponia economiza 7 a 10 vezes o volume d'agua necessário para irrigação em comparação com a agricultura convencional. Também ajuda a evitar o estresse hídrico.
- Em cidades e áreas urbanas onde há pouco espaço disponível para cultivo em solo. É particularmente adequado para cultura em espaços restritos (telhados de imóveis, apartamentos, fábrica abandonada, etc.). Podendo se desenvolver verticalmente, a hidroponia também possibilita a obtenção de uma produção muito maior por metro quadradoque a agricultura terrestre. Também pode permitir um retorno à cultura entre os moradores da cidade, muitas vezes desconectados da natureza.
- No caso de poluição do solo.
- Permite melhor controle de insetos invasores.
Mas a hidroponia também pode apresentar desvantagens:
- Pode ser caro e pouco ecológico se for instalado em estufa com iluminação artificial e aquecimento.
- Em um sistema hidropônico não orgânico, a solução nutritiva deve ser renovada regularmente. Água rica em minerais e oligoelementos é então jogada fora e pode afetar o ecossistema. Neste tutorial, apresentamos um método para evitar compostos químicos.
- Quando o ambiente é úmido e quente, bactérias ou doenças podem se espalhar muito rapidamente. A hidroponia requer atenção especial e diária para a boa saúde das plantas.
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Matériaux
1. Calhas de cultivo
- Ripas (largura mínima de 10 cm)
- Lona plástica
- Grampos
- Bolas de argila expandida
- Mão francesa
- Parafusos de madeira
- Brotos e mudas jovens
2. Sistema de irrigação
- 1 bomba submersível (bomba de aquário)
- 5 m de tubo plástico fino (saída da bomba)
- 1 torneira de 4 vias para mangueira fina
- 50 cm de tubo de plástico grosso (ligação entre o filtro e o filtro biológico)
- 1 conector para mangueira grossa (para ser conectado ao tanque do filtro)
- 1 bombinha de ar
3. Filtre et bio-filtre
- 2 tanques de plástico de 60L
- Cascalho grosso
- Areia
- 10L bolas de argila
- 40L de água
4. Sistema de controle
- Tomada elétrica com temporizador programável ou Arduino
Outils
- Furadeira/aparafusadora ou chave de fenda
- Serrote
- Grampeador
- Serra copo
- Estilete ou tesoura
Étape 1 - Fabricação das calhas de cultura
O sistema utilizado mede 2m de comprimento por 50cm de largura. A estrutura é constituída por 4 ripas / bambus fixados paralelamente a 15 cm de distância com ripas de madeira. Recoberto por uma lona plástica (largura 1m) formando 3 calhas com profundidade aproximada de 10cm. Essas calhas são preenchidas com bolas de argila. Uma bomba de aquário submersa no tanque do filtro biológico impulsiona a solução nutritiva até a parte mais alta dessas calhas (inclinação de cerca de 10 graus) para que passe pelas bolas de argila até retornar ao depósito de armazenamento (filtro biológico). A mesa tem cerca de 1,2m de altura (altura adaptada para cuidar das plantas). Um pano é fixado como uma saia nas laterais, para proteger o bio filtro, o tanque de armazenamento de solução nutritiva e os agentes biológicos.
1. Fabricação do suporte
- Neste modelo, explicamos o processo para 3 calhas, mas é claro que é possível duplicá-lo à vontade!
- Corte 4 ripas do mesmo comprimento (190 cm para o nosso modelo)
- Sobre um suporte, fixá-las em paralelo usando a mão francesa e os parafusos com intervalos iguais (15 cm)
- Grampear a lona na lateral da primeira ripa, depois estique ela até cobrir as próximas 3 (possibilidade de dobrar a lona para maior resistência)
- Forme calhas com a lona até que encostem no suporte
- Grampeie a lona em cada ripa e depois corte.
- Recuperação da água
2. Recuperação da água
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) !
- 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)
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.
Étape 6 - Contenu pédagogique à télécharger
Vous pouvez télécharger une fiche pédagogique créée par le Low-tech Lab à l'occasion de l'exposition "En Quête d'un Habitat Durable" dans la partie "Fichiers" du tutoriel (onglet au niveau de la section "Outils-Matériaux")
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.
- Tutoriel rédigé par Guénolé Conrad, Valentin Coyard et Coline Billon en janvier 2020
- Traduction anglaise: Guénolé Conrad
- Traduction espagnol: Viridiana Arenas
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