La culture hors sol

Dans certaines régions, les sols ne sont plus suffisamment riches pour soutenir l’agriculture. Ils peuvent aussi être vecteurs de malades, virus et pathogènes, ce qui rend difficile la production de certaines cultures, ou nécessiterait de trop nombreuses applications de produits phytosanitaires pour y arriver. Dans d’autres cas plus communs en régions urbaines, la disponibilité des terres arables est très faible ou trop coûteuse pour qu’il soit envisageable d’en faire l’acquisition dans une optique agricole.

Comme son nom l’indique, la culture hors sol permet de cultiver des plantes sans le sol contenant des minéraux et de la matière organique. Les substrats utilisés en remplacement sont inertes, et servent uniquement de support aux racines des plantes. Ils sont choisis pour leur capacité à retenir l’eau, leur aération, leur stabilité, et leur coût. Puisque les substrats sont inertes, il est nécessaire d’irriguer les plantes avec un mélange d’eau et de solution nutritive, afin de fournir l’eau et les éléments nutritifs nécessaires à la croissance des plantes. La culture hors sol est donc très pratique lorsque la culture en champs est impossible, mais aussi lorsqu’on désire améliorer la précision en contrôlant tous les paramètres de la croissance des plantes (FAO, 2014).

Voici quelques exemples de systèmes de production hors sols :

La culture hors sol la plus répandue est l’hydroponie. Elle consiste à cultiver les plantes dans un substrat à haute rétention d’eau et bien aéré, et à y faire circuler fréquemment une solution d’eau et d’éléments nutritifs pour satisfaire les besoins des plantes. Les substrats fréquemment utilisés pour ce mode de production sont la laine de roche, la fibre de coco, les billes d’argile expansée, la tourbe de sphaigne, et de la perlite est parfois ajoutée pour aérer le substrat. Par exemple, les tomates, les concombres, la laitue, les fines herbes et les fleurs coupées sont fréquemment cultivées en hydroponie, et les petits fruits comme les fraises, les framboises et les bleuets le sont aussi, bien que plus rarement.

En aéroponie, le support des plantes et de leurs racines est en plastique, et c’est l’injection d’une vapeur ou d’une bruine contenant de l’eau et une solution nutritive qui fournit les éléments essentiels aux plantes. Les racines sont nues et flottent dans l’air dans la chambre racinaire à l’intérieur du support de plastique, où la vapeur est injectée. Le site web de la NASA montre différents types de de cultures en aéroponie. La laitue est la plante la plus cultivée en aéroponie, bien que le cannabis ne doit pas être très loin derrière, malgré l’absence de donnée précise sur le sujet.

L’aquaponie consiste aussi à cultiver des plantes dans un substrat inerte, mais l’irrigation est effectuée à partir d’un bassin d’élevage de poissons (aquaculture). C’est l’eau enrichie en éléments nutritifs par les déjections des poissons qui circule dans les lits de culture, avant de retourner, purifiée, dans le bassin d’aquaculture. Les substrats utilisés en aquaponie sont les billes d’argile expansée, la pouzzolane et le schiste expansé, et certains utilisent simplement des galets de rivière. Les fines herbes comme le basilic et les persil, mais aussi la laitue, les tomates, les concombres et de nombreuses plantes potagères sont facilement cultivables en aquaponie. Pour plus d’informations au sujet de l’aquaponie, vous pouvez consulter l’article Combiner l’élevage de poissons, la culture accélérée de végétaux et le recyclage des éléments nutritifs : le système aquaponique.

La culture hors sol permet donc un niveau de précision supérieur à l’agriculture en champs puisque chaque plante peut être suivie concernant sa consommation en eau et en éléments nutritifs, et ses rejets de drainage (l’eau rejetée par les plantes). Les solutions nutritives sont simples à ajuster pour répondre aux besoins particuliers des plantes. De plus, l’eau utilisée en culture hors sol est généralement mieux utilisée par les plantes que l’eau appliquée en champs où les pertes sont élevées en raison de l’évaporation et du lessivage. On peut donc utiliser un faible pourcentage de l’eau utilisée en champs, et même récupérer l’eau de drainage afin de la remettre en circulation, en ajustant les ratios d’éléments nutritifs de la nouvelle solution. Un des paramètres plus difficile à contrôler est par contre la salinisation des substrats. Il est primordial de suivre avec attention la conductivité électrique (EC) de l’eau de drainage afin d’ajuster la composition de la solution nutritive, et ne jamais fertiliser en excès. Les substrats peuvent aussi être lavés et stérilisés avant d’être réutilisés afin d’éviter toute transmission de pathogènes et d’éliminer une portion de la salinité accumulée (Raviv, 2007; FAO, 2014).

Les produits issus de la culture hors sol ont le potentiel d’être plus sains que les produits issus de la culture en champs puisque les risques de transmission de maladies et pathogènes provenant du sol sont réduits et que l’application de produits phytosanitaires est plus rare. Par contre, lorsque les cultures sont abritées (sous serres, sous tunnels ou sous parapluies) afin d’éviter la pluie et de mieux contrôler l’irrigation au goutte-à-goutte, les produits phytosanitaires appliqués n’ont pas l’occasion d’être lessivés par la pluie et demeurent plus longtemps sur les plantes. Les fertilisants utilisés peuvent aussi être d’origine biologique plutôt que des fertilisants de synthèse. La culture hors sol doit faire appel uniquement à des produits certifiés « bioloqiques » pour obtenir la certification au Québec, mais les substrats utilisés doivent aussi contenir une fraction minérale, une fraction organique, et ils doivent pouvoir soutenir la vie dans le sol. Les substrats inertes et traités ne sont donc pas considérés comme « bioloqiques » par les organismes de certification canadiens (Écocert Canada, information reçue le 29 novembre 2016).

Cette hausse de précision en culture hors sol est liée à des coûts de production supérieurs à la culture en champs. On doit donc atteindre des rendements de production supérieurs à ceux obtenus en champs pour compenser. Heureusement, la culture hors sol permet de programmer les cultures. Par exemple, on peut démarrer la production plus tôt au printemps comparativement à la culture en champs, où le sol met plus de temps à se réchauffer. C’est un atout pour les producteurs qui peuvent profiter d’une fenêtre de vente précoce, dans une période où l’offre des produits horticoles est basse, et les prix élevés. On peut aussi décaler certaines productions plus tard dans l’été afin d’obtenir une production tardive, suite à ce qui est normalement offert sur le marché, pour profiter de prix supérieurs sur le marché. Ce mode de production peut aussi être effectué entièrement sous serre, ce qui donne accès à une période de vente où les produits locaux sont rares et recherchés (FAO, 2014; Ferme Onésime Pouliot, 2016).

Le pays le mieux connu pour sa culture hors sol est la Hollande, où 9 234 ha sont cultivés en conditions hors sol en 2016, la majorité sous serres (CBS StatLine, 2016). Au Canada, c’est 2 138 ha qui étaient cultivés sous serres en 2015 (incluant les fruits et légumes, les fleurs et les plantes) et la culture hors sol des petits fruits, comme la fraise et la framboise, est en pleine expansion, principalement au Québec (Statistiques Canada, 2016; Ferme Onésime Pouliot 2016).

 

Références

CBS StatLine Statistics Netherlands. http://statline.cbs.nl/StatWeb/publication/?VW=T&DM=SLEN&PA=80783eng&LA=EN. Page consultée le 14 décembre 2016, dernière mise à jour le 3 novembre 2016.De Haan, J.J.,

Dikj, S.M. 2013. Soilless cultivation of outdoor horticultural crops in the Netherlands to reduce nitrogen emmissions. Proceeding Nutrihort, Gent, België.

FAO 2014 Small-scale aquaponic food production, E-ISBN 978-92-5-108533-2.

Ferme Onésime Pouliot, 2016. Communications personnelles. http://onesimepouliot.com/

Raviv, M., Lieth, J.H. 2007. Significance of soilless culture in agriculture. Elsevier.

Statistiques Canada. 2016. http://www5.statcan.gc.ca/cansim/a47?D4-picklist-containerAll=1&MBR%5B%27EST%27%5D=1%2C2%2C3&whenConvertingFrequency=USE_CALENDAR_YEAR&D1-picklist-containerL0=1&tabMode=customize&eyear=2015&p1=-1&exporterId=TABLE_HTML_TIME_AS_COLUMN&outputFrequency=UNCHANGED&MBR%5B%27GEO%27%5D=1%2C3&lang=fra&syear=2011&id=0010047&D2-picklist-containerAll=1&previewOutput=false&MBR%5B%27AREA%27%5D=2&MBR%5B%27PROD%27%5D=1%2C2&accessible=false&retrLang=fra&manipulationOption=DATA_AS_RETRIEVED&verificationOption=NORMAL_RETRIEVAL&action%3Aa47=Appliquer&viewId=-1. Page consultée le 14 décembre 2016.

Verdonck, O. 2011. Status of soilless culture in Europe. Acta Horticultura (ISHS) 742:35-39.

 

Crédit photo tulipes Leeroy

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