Difficulté
Facile
Durée
1 jour(s)
Coût
50 EUR (€)
Description
Questo tutorial ha come obiettivo quello di introdurre la coltura idroponica e di illustrare come costruire un sistema fai-da-te. Questa tecnologia è stata documentata durante la visita a Singapore della spedizione "Nomade des Mers" dove abbiamo incontrato l'azienda Comcrop, che coltiva piante aromatiche come il basilico e la menta in zone normalmente non utilizzate: i tetti degli immobili!
Sommaire
Sommaire
- 1 Description
- 2 Sommaire
- 3 Introduction
- 4 Video d'introduction
- 5 Étape 1 - Fabbricazione delle grondaie da coltura
- 6 Étape 2 - Filtro e Biofiltro
- 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
La coltura idroponica è la coltura di piante e ortaggi in acqua, senza terra. Le radici sono immerse in un substrato inerte (palline di argilla, sabbia, ecc...) che serve da supporto. La pianta si nutre direttamente dall'acqua, che è arricchita di una soluzione nutritiva. A differenza della coltura idroponica tradizionale, la bioponia (idroponica+biologica) permette di coltivare frutta e verdura in maniera biologica senza ricorrere a fertilizzanti chimici di sintesi. Infatti, in questo caso si useranno dei fertilizzanti organici come letame, tè di lombrichi, urina e tè di compost ossigenato.
Nella bioponia, la soluzione nutritiva non è sterile: batteri, microrganismi e funghi possono svilupparsi. Questi micro-organismi attivi trasformeranno sostanze come l'ammoniaca in nitrato, uno dei nutrienti essenziali per la crescita delle piante. Nel nostro caso utilizzeremo una soluzione organica mescolando acqua con urina umana (1% di urina rispetto al volume dell'acqua).
La coltura idroponica apporta numerosi vantaggi in alcuni contesti:
- Nelle regioni aride, dove terra fertile e acqua scarseggiano, la coltura idroponica permette di risparmiare da 7 a 10 volte il volume d'acqua necessario per l'irrigazione rispetto all'agricoltura convenzionale e permette di evitare stress idrici.
- Nelle città e nelle aree urbane dove lo spazio disponibile alla coltura in terra è limitato. Infatti, è particolarmente indicata alla coltura in spazi ristretti (tetti degli immobili, appartamenti, fabbriche dismesse...). Poiché può essere sviluppata in verticale, la coltura idroponica permette di ottenere una produzione per metro quadro superiore alla coltura in terra. Gli abitanti delle città, molto spesso sconnessi dalla natura, potranno inoltre ritrovare il piacere della coltura.
- In caso di suolo inquinato.
- Consente un migliore controllo degli insetti invasivi.
La coltura idroponica, però, può anche presentare degli svantaggi:
- Può essere costosa e poco ecologica se praticata in serra con illuminazione artificiale e riscaldamento.
- In un sistema idroponico non biologico, la soluzione nutritiva deve essere cambiata regolarmente. L'acqua ricca di minerali e oligoelementi viene scaricata e può influenzare l'ecosistema. In questo tutorial, presentiamo un metodo che evita input chimici.
- Poiché l'ambiente è umido e caldo, batteri e malattie possono diffondersi rapidamente. La coltura idroponica richiede un'attenzione particolare e quotidiana alla buona salute delle piante.
Youtube
Matériaux
1. Grondaie di coltivazione
- Listelli (larghi almeno 10 cm)
- Telo di plastica
- Graffette
- Palline di argilla
- Staffe
- Viti per legno
- Talee e germogli
2. Sistema di irrigazione
- 1 Pompa sommergibile (pompa per acquario)
- 5 m di tubo di plastica fine (Uscita pompa)
- 1 Rubinetto a 4 vie per tubo fine
- 50 cm di tubo di plastica largo (Collegamento tra il filtro e il bio-filtro)
- 1 Rubinetto per tubo largo (da collegare al serbatoio del filtro)
- 1 Gorgogliatore
3. Filtro e biofiltro
- 2 Bidoni di plastica da 60 L
- Ghiaia grossa
- Sabbia
- 10 L di palline di argilla
- 40 L di acqua
4. Sistema di controllo
- Presa di alimentazione con timer programmabile o Arduino
Outils
- Trapano/avvitatore o cacciavite
- Sega
- Spillatrice
- Sega a tazza
- Taglierino o forbici
Étape 1 - Fabbricazione delle grondaie da coltura
Il sistema utilizzato ha una lunghezza di 2 m per una larghezza di 50 cm. Lo scheletro è formato da 4 listelli/bambù fissati in parallelo a una distanza di 15 cm grazie a dei listelli in legno, ed è ricoperto da un telone agricolo (larghezza 1 m) in modo da formare 3 grondaie con una profondità di circa 10 cm. Queste grondaie sono riempite con palline di argilla. La pompa da acquario immersa nella vasca del biofiltro spinge la soluzione nutritiva dal lato alto delle grondaie (inclinazione di circa 10 gradi) in modo che scorra attraverso le palline di argilla fino a quando non ritorna nel bidone di stoccaggio (biofiltro). Il tavolo ha un'altezza di circa 1,2 m (ergonomico per la cura delle piante). Un telo ombreggiante è fissato ai lati come una gonna per proteggere i biofiltri dal sole, il serbatoio della soluzione nutritiva e la fungaia.
- Fabbricazione del supporto
- In questo modello spieghiamo il procedimento per la fabbricazione di 3 grondaie, ma è ovviamente possibile duplicarlo a piacimento!
- Tagliare 4 listelli della stessa lunghezza (nel nostro caso 190 cm)
- Fissarli parallelamente a un supporto a intervalli regolari (15 cm) utilizzando staffe e viti
- Fissare il telo con la spillatrice sul lato del primo listello, quindi estenderlo per coprire i tre successivi (possibilità di raddoppiare il telo per una maggiore resistenza)
- Formare le grondaie con il telo fino a toccare il supporto
- Fissare il telo con la spillatrice su ogni listello e tagliarlo
- Recupero dell'acqua
2. Recupero dell'acqua
Il sistema dell'acqua funziona a circuito chiuso. L'acqua viene pompata nel biofiltro che funge da serbatoio, esce da un'estremità della grondaia e viene raccolta all'altra estremità, prima di passare attraverso un filtro e tornare al serbatoio iniziale.
Al fine di recuperare l'acqua, il telone viene forato molto finemente (per evitare la fuoriuscita delle palline di argilla) all'estremità opposta dell'ingresso dell'acqua. Al di sotto di questa estremità, viene fissato un altro telone per formare una tasca al fine di raccogliere e convogliare l'acqua prima che scorra nel filtro.
Étape 2 - Filtro e Biofiltro
Una volta passata attraverso le piante, l'acqua defluisce in due bidoni separati: il filtro e il biofiltro.
- Lo scopo del filtro è quello di bloccare tutte le particelle grossolane che potrebbero intasare le pompe (residui delle radici e delle palline di argilla, foglie, ecc...). Il filtro ha tre stadi di filtrazione, dal più fine al più grossolano.
- Il biofiltro costituisce il serbatoio dell'acqua, a cui aggiungeremo un quarto del volume in palline di argilla. Queste serviranno come mezzo di coltura ai batteri che consentiranno la trasformazione degli input naturali (urina, fertilizzante liquido, ecc...) in nutrienti assimilabili dalle piante; in particolare la trasformazione dell'ammoniaca in nitrito e poi in nitrato, essenziale per lo sviluppo fogliare (sviluppo delle foglie). I batteri si svilupperanno naturalmente nel corso di 6 settimane, o alternativamente possono essere acquistati su siti web specializzati in coltura idroponica.
Per uno sviluppo ottimale, i batteri hanno bisogno di:
- di umidità apportata dall'acqua
- di ombra
- di ossigeno (installare un gorgogliatore per mescolare regolarmente l'acqua nel biofiltro).
- di nutrienti (input naturali)
Noi utilizziamo solamente urina umana come input (dosaggio: 1% di urina rispetto al volume di acqua)
- Filtro
- 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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