Les différents systèmes de Culture Hors Sol Les systèmes sans substrat
Ces techniques permettent de s'affranchir des contraintes liées aux substrats (achat, mise en place, renouvellement…). Elles permettent aussi une désinfection relativement simple du matériel entre deux cultures. Par contre, elles nécessitent d'enrichir la solution nutritive en oxygène pour alimenter correctement les racines.
La solution nutritive non circulante est contenue dans un bac de culture. Comme la solution nutritive est stagnante, la faible quantité d’oxygène dissous est généralement insuffisante pour le bon fonctionnement des racines. Pour éviter une asphyxie partielle, il est nécessaire d’enrichir régulièrement le milieu en oxygène en y insufflant de l’air.(à partir d’un compresseur). La solution nutritive doit être complétée (pertes en eau dues à la transpiration) et renouvelée (épuisement des sels minéraux). Ces particularités destinent l’aquiculture à un usage presque exclusivement réservé à la recherche.
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Nutrient Film Technique (N.F.T.)
C’est la seule technique sans substrat utilisée en horticulture. Du fait de la difficulté d’aérer un liquide stagnant, le principe de l’oxygénation repose sur la circulation du milieu nutritif sous une faible épaisseur (d’où le nom de « Nutrient Film Technique »). La solution nutritive s’enrichit en oxygène dissous au cours de son lent déplacement par échange avec l’air, au niveau de la surface du film liquide. C’est le même phénomène qui permet l’oxygénation de l’eau des fleuves et des rivières. Mais, les contraintes sont identiques : quand la température de l’eau augmente, la concentration en oxygène dissous diminue.
Dans sa conception originale, le liquide nutritif est apporté à l’extrémité la plus élevée de la gouttière et les excédents sont récupérés à sa partie basse, collectés dans un bac, puis de nouveau recyclés en tête de l’installation.
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L’aéroponique représente l’évolution la plus récente des technologies de culture hors sol et c’est aussi le système le plus sophistiqué. Les racines des plantes ne sont en contact ni avec un milieu solide ni même avec un milieu liquide. Elles sont alimentées par un brouillard nutritif obtenu par nébulisation de la solution nutritive dans une enceinte close.
L’excès de solution nutritive est récupéré puis recyclé. L’atmosphère du milieu de culture où se trouvent les racines est saturée par un brouillard nutritif qui se dépose sur les racines puis ruisselle sur ces dernières en assurant l’alimentation hydrique et minérale. Bien entendu, le système assure une excellente aération.
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Les systèmes avec substrat
L’autre groupe de cultures hors sol fait intervenir des substrats. Il s’agit d’un processus technique différent du précédent car il introduit un paramètre supplémentaire. Ce support solide inerte n’est pas indispensable puisque plusieurs technologies sans substrat sont parfaitement fonctionnelles, même dans le cadre d’applications agricoles.
Il peut donc apparaître aberrant de faire fonctionner un système artificiel dont l’une des composantes n’est pas absolument nécessaire. Et ce, d’autant plus que son emploi apporte de inconvénients tels que le prix d’achat, la mise en place, le renouvellement, et les problèmes éventuels liés à son élimination.
De plus, un autre désagrément possible provient du fait que ces substrats ne sont pas toujours chimiquement inertes : ils peuvent alors fixer ou relâcher certains éléments minéraux, modifiant de ce fait la composition de la solution nutritive.
Or, dans la pratique horticole, les cultures hors sol avec substrat constituent de loin le système le plus répandu, notamment pour leur efficacité pour assurer l’oxygénation des racines.La solution nutritive pénètre dans le substrat au niveau de sa partie inférieure, y demeure un certain temps, puis est évacuée par gravité dans un réservoir. Après cette récupération, le cycle recommence à intervalles de temps variables.
La subirrigation est répandue en horticulture, essentiellement pour les plantes en pots.
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La solution nutritive est distribuée par irrigation discontinue à la surface supérieure du système puis percole vers le bas du substrat. L’enveloppe qui le contient est percée d’orifices à sa partie inférieure ou de fentes latérales qui permette une évacuation des excédants. Ces systèmes fonctionnent donc à solution perdue, car, en général, cette dernière n’est pas récupérée. L’apport de solution nutritive se fait souvent par l’intermédiaire d’un goutteur ou d’un capillaire installé au pied de chaque plante. C’est la technique au sol la plus répandue actuellement en agriculture. |
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