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Les différents systèmes hydroponiques -----

(Soumis : 07/01/2011 04:32 - Dernière mise à jour : 20/07/2014 13:46)
Culture Hors Sol ou Culture Hydroponique





1 Intro

Du grec ponos : effort et hydro : eau, est la culture de plantes réalisée sur substrat neutre et inerte (de type sable, pouzzolane, billes d'argile, etc.).


Ce substrat est régulièrement irrigué d'un courant de solution qui apporte les sels minéraux et nutriments essentiels à la plante. Ce procédé a de nombreux avantages : moindre consommation d'eau, croissance contrôlée et rapide, moins d'attaque de nuisibles du sol, meilleure maîtrise de la précocité.


La culture hydroponique permet également une automatisation de la culture : température, éclairage, contrôle du pH et de la concentration en éléments nutritifs du liquide «EC », ventilation.


La culture hydroponique est très présente en horticulture et dans la culture forcée de certains légumes sous serre. Cette technique de culture s'est développée pour aboutir aujourd'hui à l'aéroponie et depuis très récemment l'ultraponie. Elle permet d'accélérer le processus de maturation des fruits grâce à un rythme nycthéméral plus rapide et permet plusieurs récoltes par an.




2 Histoire

Première apparition de culture hors-sol

Cette technique existe depuis la nuit des temps, un des exemples parmi les plus illustres et les plus anciens sont les jardins suspendus de Babylone, mais il existait aussi des peuples qui vivaient au bord de lacs de hautes montagnes du Pérou comme le Titicaca, où ils cultivaient leurs potagers à la surface de l’eau. Les Aztèques quant à eux s’établirent dans les marécages proches de la future ville de Mexico et conçurent des sortes de radeaux faits de joncs et de roseaux recouverts d’une couche de limon sur laquelle les agriculteurs jardinaient, et qu’il est toujours possible de voir de nos jours. Les racines des plantes plongeaient dans l’eau des lacs : sans le savoir, ils étaient les précurseurs d’une espèce d’aquaculture primitive.


Les Chinois emploient encore des techniques millénaires de culture sur gravier.


La culture hors-sol que l’on connaît de nos jours est née au XIXe siècle en Allemagne. Elle fut découverte dans le cadre de recherches réalisées afin de découvrir de quoi se nourrissaient les plantes. Ce n’est qu’en 1930 que Gericke produisit le premier système hydroponique commercial aux États-Unis. Pendant la Seconde Guerre mondiale, des Américains cultivèrent des légumes hydroponiques dans les îles volcaniques du Pacifique pour assurer l’apport en vitamine nécessaire à la bonne santé de leurs troupes qui y étaient en garnison.


Depuis, des essais ont prouvé la viabilité de la technique, ainsi que son potentiel économique et environnemental.

Aujourd’hui, la culture hors-sol est pratiquée en agriculture sur des millions d’hectares dans le monde. Un grand nombre des légumes frais comme la tomate, le concombre, la courgette, la laitue, le poivron, les piments, les épinards, les brocolis, les haricots, les carottes, les betteraves, les pommes de terre, les herbes aromatiques, qui sont cultivés en serre sont issus de cultures hors-sol, et, c’est également le cas de la majorité des fleurs coupées que l’on retrouve chez les fleuristes.




3 Terre vs Hydroponie


Quelles sont les différences entre la culture en terre et

la culture hors sol?



Déjà il est bon de rappeler qu’une plante issue d’une culture hydroponique n’aura pas forcément :


• un meilleur goût qu’une plante cultivée en terre

• une taille supérieure à une plante cultivée en terre

• des buds plus compacts qu'en terre

• un effet supérieur à une plante cultivée en terre

et vice versa.


Il est tout à fait possible de faire des cultures de quantités astronomiques aussi bien en terre qu’en hydro.


Tout comme il est tout à fait possible de réaliser des cultures de qualité avec les 2 types de cultures.



Bref que cela soit clair : l’un n’est pas mieux que l’autre et vice versa.

C’est juste des façons différentes de cultiver.





Passons en revue les avantages et inconvénients de chaque culture :


Inconvénients de la culture en terre :

• saleté accrue due à la manipulation de terre

• obligation d’arroser régulièrement

• présence accrue de « squatteurs » dans le substrat

• difficulté d’apprécier l’arrosage pour un débutant

• difficulté pour gérer les engrais pour un débutant

• difficulté d’éradiquer les maladies et autres champignons

• demande un minimum d’expérience pour élaborer un bon terreau

• rempotages à effectuer

• rendement inférieur à celui d’une culture hydroponique


Avantages de la culture en terre :

• goût un peu plus « roots » parfois

• coût de revient d’une installation de départ moindre

• consommation d’engrais inférieure à celle de la culture hydroponique

• possibilité de pratiquer une culture bio

• entretien simplifié du matériel

• récolte plus importante si c’est en extérieur

• pas de vérification du pH ni de l’EC à effectuer régulièrement

• limitation des problème de pH du à l’effet tampon de la terre


Inconvénients de la culture hydroponique :

• Coût élevé au commencement de la culture dû à l’achat du matériel

• Obligation de surveiller régulièrement le pH et l’EC

• Consommation accrue d’engrais

• Obligation d’accroître la sécurité à cause de la proximité de l’eau et des câbles

• Nécessite d'utiliser des bacs de qualité suffisante pour éviter les fuites pendant l'absence du cultivateur et les problèmes qui vont avec ( débarquement des pompiers, et peut être des fonctionnaires de police....)


Avantages de la culture hydroponique :

• Possibilité de s’absenter quelques jours grâce à l’automatisation relative d’un système hydroponique

• Rendements souvent supérieurs à ceux d’une culture en terre (suivant l’expérience bien sûr)

• Traitement simplifié des carences, maladies ou champignons par rapport à la terre

• Propreté optimale

• Substrat réutilisable à l’infini (billes d’argile)

• Pas de souci de sur/sous arrosage

• 1 seul système est nécessaire pour tout le cycle




4 Les différents systèmes de Culture Hors Sol

Le terme de Culture Hors Sol s'applique à une dizaine de systèmes qui paraissent, de prime abord, très différents les uns des autres. En fait, cette situation peut être clarifiée en classant les différents types de techniques hydroponiques.



• Les systèmes sans substrat


o Aquiculture ou bubbler dwc

o Nutrient Film Technique (N.F.T.)

o Aéroponique

o Ultraponie


• Les systèmes avec substrat


o Subirrigation ou table à marée

o Percolation ou Système goutte à goutte

o Système à mèches



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.



o Aquiculture ou bubbler

http://www.hydroponi...pod-bubbler.jpg

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Le bubbler ou bulleur est un système hydroponique simple et économique.

La solution nutritive non circulante est contenue dans un bac de culture.

Comme la solution nutritive est stagnante, la faible quantité d’oxygène dissout est généralement insuffisante pour le bon fonctionnement des racines. Pour éviter une asphyxie partielle, il est nécessaire d’enrichir régulièrement le milieu en oxygène par un bulleur placé au fond du pot. Le bulleur est le même que celui qu'on utilise dans les aquariums.

La solution nutritive doit être complétée (pertes en eau dues à la transpiration) et renouvelée (épuisement des sels minéraux).



Le système bubbler n'est pas un système très connu mais qui pourtant est très simple à utiliser. Il demande peu d'entretien, il est facile à réaliser et c'est surtout un système qui ne coûte pas cher.

Le principe est simple, les plantes auront leurs racines 24H/24 dans l'eau qui est oxygénée par des petites bulles créés par les bulleurs.

Les nutriments se trouveront dans cette eau et seront assimilés directement par la plante.


Ce système, est surtout utilisé pour l'enracinement de boutures.

Laissez tourner la ou les pompe(s) à air 24h/24

Ne pas utiliser de bac transparent. (Lumière + eau = algues)

Bien répartir les bulleurs sur toute la surface de votre bac.



Les systèmes hydroponiques "bubbler" ne sont pas très performants par rapport aux autres systèmes hydroponiques


Bricolage & technique FABRICATION D'UN SYSTEME DE 15 DWC EN SERIE



o Nutrient Film Technique (N.F.T.)


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Conçue par l’Anglais Cooper en 1979, c’est une des techniques sans substrat la plus utilisée en horticulture. Comme il est très difficile d’aérer un liquide stagnant, le milieu nutritif circule sur une faible épaisseur (une fine pellicule d’eau) sous les racines, ce qui apporte une forte oxygénation du liquide nutritif, d’où le nom de « Nutrient film technique ».

La solution nutritive qui est envoyée dans les rigoles par une pompe située dans un réservoir s’enrichit en oxygène au niveau de la surface du film liquide grâce à son déplacement continu. L’arrosage s’effectue par ruissellement sous les racines des plantes, qui sont disposées dans une sorte de buse ou gouttière légèrement inclinée, de façon à ce que le liquide retourne dans le réservoir après avoir été en contact avec les racines.

Ce système fonctionne en circuit fermé, ce qui signifie une évaporation limitée, et donc une grande économie en eau. La solution doit cependant être réajustée en permanence aussi bien en volume qu’en concentration en éléments minéraux, la solution étant absorbée par les plantes. Cette méthode présente un inconvénient : Les plantes qui sont situées en bout du circuit reçoivent une alimentation appauvrie en oxygène et parfois en éléments nutritifs.

On retrouve ce système de culture surtout en France et en Bretagne pour la culture de tomates, en Belgique, plutôt pour la culture de laitues.



Avantages :

o Ce système apporte une bonne oxygénation.

o Il permet un arrosage homogène.

o Il est économique car il n’utilise qu’un fin film d’eau.

o Il permet d’obtenir un rendement élevé

o Comme il n’utilise aucun substrat, il ne pose aucun problème pour le roulement des cultures.


Inconvénients

o Les plantes qui se situent en fin de cycle peuvent recevoir une alimentation appauvrie en oxygène et en éléments nutritifs.

o Ce système n’est pas très écologique car il engendre le versement de la solution dans l’environnement.

o Comme il fonctionne en circuit fermé, il augmente les chances de propagation des maladies.



Installer votre NFT

- Disposez le film nutritif sur le plateau supérieur du système en laissant tremper son extrémité dans la solution nutritive (par la fente à l’avant du bac supérieur), il permettra à cette dernière de s’écouler de façon homogène sur toute la surface du bac et gardera, pendant quelques heures, les racines humides en cas de coupure de courant.

- Ensuite, découpez votre cache en plastique (CORREX) suivant la disposition choisie pour vos cubes de laine de roche. Il protégera vos racines et votre solution nutritive de la lumière.



Culture en NFT :

Pour le démarrage des semis ou boutures, utilisez de préférence des cubes de laine de roche 4x4, puis des cubes 7.5x7.5 cm.

Avant d’utiliser les cubes, vous devez les faire tremper dans une solution faiblement dosée en engrais (en général la moitié de la concentration indiqué pour la croissance), avec un pH de 5.5 et ceci pendant 24H. Ceci permettra de faire descendre le pH des cubes qui est généralement trop haut.

Une fois les cubes préparés, à l’aide d’un cure-dents, faites un trou à côté du trou déjà existant sur les cubes 4x4 pour y introduire votre graine ou votre bouture (le trou central est souvent trop profond pour les graines et trop large pour bien maintenir les boutures)


Ensuite, pendant une quinzaine de jours, vous arroserez les cubes à la main avec un dosage de croissance divisé de moitié, pH 5.8-6.0. Quand les racines sortent du cube 4x4, placez ce dernier dans le trou central du cube 7.5x7.5 et continuez votre arrosage manuel de la même façon que vous arrosiez les cubes 4x4. N’hésitez pas à bien laisser sortir les racines du cube 7.5x7.5 avant de l’introduire dans le système NFT (un stimulateur racinaire du style CELLMAX ROOTBOOSTER peut vous aider à obtenir rapidement un système racinaire sain et complexe)



Avant de transplanter vos cubes sur le système NFT vous devez attendre un bon enracinement.

Une fois les cubes 7.5x7.5 en place sur le système, préparez une solution nutritive de croissance (dosage indiqué sur la bouteille) avec un pH de 5.8-6.0.

Pendant la 1ère semaine de croissance sur le système NFT, il est conseillé de réduire le débit de la pompe afin de ne pas provoquer une sur-irrigation des racines et d’obliger ces dernières à se développer en suivant le flux d’eau. Dès que la masse racinaire aura atteint un certain volume, vous pourrez augmenter le débit de la pompe. La pompe doit fonctionner en permanence tant que les plantes sont à la lumière, elle peut donc être branchée sur le même minuteur que la lampe.



Tous les 7 / 15 jours, vidangez votre solution et remplacez la par une solution de rinçage (ex. : BN ZYM) au pH ajusté, et laissez tourner votre système NFT avec cette solution pendant 24H. Cette solution de rinçage aura pour effet de dissoudre les sels minéraux accumulés au cours de la culture avec engrais et permettra également de dissoudre les racines mortes qui pourraient occasionner des maladies racinaires.

Au bout de 24H, vidangez de nouveau le bac d’alimentation et remplacez la solution de rinçage par une solution d’engrais « neuve »…et c’est reparti pour 15 jours !


Bricolage & technique




o Aéroponique

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http://www.cultureindoor.com/catalog2/images/systemaero.jpg

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.


En effet avec ce type de système, le jet nutritif avoisine les 20% d'oxygène ce qui n'est pas le cas avec un système hydroponique classique.

L'avantage de l'aéroponie est donc une meilleure assimilation des éléments nutritifs par les plantes de par la composition de l'environnement.

Ceci est rendu possible grâce à la faible taille des particules pulvérisées.


Pour arriver à pulvériser et non arroser la solution nutritive sur les racines, il est nécessaire de posséder une pompe pouvant développer une pression conséquente.

La pompe en question alimentera un circuit d'irrigation se finissant par des buses d'aspersion, les brumisateurs.

L'irrigation se fera par intermittence.

Avec cette catégorie de système l'absorption étant maximale, les racines se développeront sans commune mesure,il est donc important d'anticiper sur la taille des tubes contenant les racines pour éviter que ces dernières empêchent l'écoulement.


Avantages :


* Constitue le système hydroponique le plus performant

* Rendement optimal


Inconvénients :


* Nécessite un investissement financier considérable

* Nécessite une pompe à eau de puissance importante.



Il n'existe pas de système aéroponique dans le commerce. Les produits annoncés comme aéroponie basse pression ne sont que des systèmes hydroponique. Ce sont de très bon système mais n'ont rien à voir avec l'aéroponie.


Un système aéroponique demande un minimum de pression (3 à 4 bars minimum) pour pulvériser la solution nutritive sous forme de brume. Les systèmes dit basse pression n'envoient qu'un jet qui s'écoulera le long des racines tout comme dans un système à bille d'argile par exemple.

Les brumisateurs à ultrason ne peuvent pulvériser correctement une solution nutritive. Un partie des nutriment se colleront sur la membrane, ce qui oblige à la nettoyer tout les jours et une autre partie sera trop lourde pour que ça fonctionne. Un article de Wiki Cannabique.


Bricolage & technique

Fabrication système de culture aéroponique

Construction d'un système hydroponique modulable aéro

Système aéroponique maison!



o Ultraponie

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L'ultraponie est la forme de culture la plus extrême qui existe actuellement.



Les ultrasons émis par la tête ultraponique permettent un développement foliaire et racinaire du végétal cultivé incomparable. L'ultraponie permet de mettre en "vapeur froide et en apesanteur" les molécules d'eau qui sont "désatomisées" afin d'obtenir des micro-gouttelettes d'eau de l'ordre de 5 microns. L'ultraponie succède à l'aéroponie, laquelle avait succédé à l'hydroponie.

Actuellement, l'ultraponie est utilisée pour des cultures modestes et domestiques.


Laisser tourner la sonde à ultrason 24H/24 si possible, le mieux est d'avoir deux sondes et de les faire tourner en alternance 15minOn/15minOff, lorsqu'un est éteint l'autre tourne.

Le mieux et d'avoir deux sondes à ultrason et de les faire tourner l'une après l'autre pendant 15min

Laisser tourner la sonde à ultrason 24H/24

Utiliser une bouée car la hauteur minimum d'eau doit être de 55 mm.

Pour les boutures ou semis faire des cycles qui maintiennent l'humidité entre 80 et 85 % pas plus.

Pour la création de vos systèmes Ultraponiques prenez en compte des cycles qui respectent la température de l'eau jamais + de 27 °c.

Etant donné que l'absorption des engrais est maximum, diminuez de 30 à 40 % vos valeurs Ec.


Nettoyer régulièrement le disque de céramique avec un chiffon et ne pas utiliser d'eau déminéralisée ou osmosée pure ( un peu d'eau dure ou d'engrais ).

Une quantité exceptionnelle d'oxygène disponible pour la plante.

Pas de ruissellement d'eau vu la finesse des gouttes, donc pas de brûlure sur les feuilles même avec les lampes allumées.

Un développement racinaire très important ce qui permet une meilleure absorption des éléments nutritifs d'où l'intérêt des 5 microns.

Pas de pression donc aucun risque de fuite, ni de débordement.

Moins de problème de maladie racinaire.

Faible consommation électrique.

Entretien facile ( la membrane ce change en 5mn ).

Pas de problème de bruit de pompe.

Ce mode de culture est vraiment réservé au cultivateur ayant de l'expérience.


Bricolage & technique

Bouturette ultraponique super simple

Bouturette hydro/ultraponique home made Bouturette hydro/ultraponique home made

Bouturette ultraponique home made Bouturette ultraponique home made

Bouturette/serre ultraponique automatisée Bouturette/serre ultraponique automatisée



• 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.




o Subirrigation ou table à marée

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Appelé système de Table à marées, table de récupération ou "Ebb & Flood".

Ce système est issu de la culture professionnelle, c'est un système très simple mais pas pour autant peu performant !

Le principe est d’alimenter en continu, les plantes sont nourries par intermittence. Chaque cycle d’arrosage est appelé marée. Une fois la table pleine et le substrat suffisamment irrigué, la pompe arrête d’alimenter en solution et la solution peut s’écouler par les trous de drainage. La pompe est réglée sur minuterie. Idéalement, le cultivateur aura réglé la minuterie de façon à ce qu’elle s’arrête lorsque le niveau d’eau sera maximal.


Avantages :

• Coût d’achat assez réduit

• Facile à nettoyer entre 2 cycles. Il suffit d’enlever le tapis de racines, de nettoyer le système à l’éponge et de rincer le tout.

• Encombrement réduit en hauteur

• Facilité d’emploi

• Recyclage de la solution nutritive


Inconvénients :

• Légèreté du couvercle qui peut amener à le changer régulièrement

• Manque de brassage de la solution dans la cuve.

• Nécessite un minuteur assez précis de façon à optimiser les cycles de marées

• Le recyclage de la solution nutritive peut faire fortement varier le pH et l’EC

• Le circuit fermé agrandit les risques de propagations des maladies.

• N’est pas adapté à tous les types de cultures

• Grande perte d’eau par évaporation



Rempli de billes d'argiles, avec des pots et du coco, de la laine de roche ou n'importe quel autre substrat.



Il vous suffit de régler les cycles d'arrosage. Irrigué toutes les demi-heures le plateau de culture où circule la marée nutritive vous permettra de cultiver des centaines de plantes, fruits ou fleurs en hydroponie...


L'un des grands avantages de la table à marée ou "Ebb & Flood" est que presque la plupart des plantes peuvent être repiquées à tout moment. Il est également possible de faire germer des graines directement dans un système de table à marée, tout repiquage étant ainsi inutile.



Bricolage & technique

Table à marée pas chère





o Percolation ou Système goutte à goutte


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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 permettent 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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Aussi appelé "Drip Systems", ce système de culture est un système sur substrat qui nécessite des goutteurs ou capillaires, ainsi qu’un tuyau de distribution et une pompe qui fonctionnent de manière intermittente grâce à un temporisateur ou de façon permanente. En culture hors-sol sur substrat, on utilise au moins un goutteur par plante. Mais pour plus de fiabilité on en utilise deux par plante.

Traditionnellement, un tel système se compose de bacs rectangulaires dans lesquels on place un "pain" de laine de roche ou un substrat similaire (laine de verre, fibre de coco, etc...). On pose sur ce pain un cube du même substrat dans lequel la plante a été enracinée voir même directement une plante enracinée, dans les billes d'argile. Une ligne d'injection est placée sur la plante et un réservoir, situé en-dessous, permet la restitution de la solution nutritive.

Ce système convient aux débutants. Le substrat joue un rôle de tampon et protège la plante, jusqu'à un certain point, des variations trop brusques ainsi que des négligences de l'utilisateur.


En général ce système ne recycle pas la solution qui n’est pas réutilisée. Grâce à ce système, on peut arroser les plantes directement aux racines. Ce système est l’un des plus répandu actuellement.

Cette technique n’est pas très écologique, étant donné la possible contamination des sols par les déchets de solution nutritives, et n’est pas très économique vu la grande quantité d’eau utilisée pour faire la culture.



TEMPORISATION

* Si vous utilisez des billes d'argile vous pouvez laisser tourner la pompe 24h/24 mais j'ai quand même remarque que les plantes poussaient plus vite si l'on utilise une temporisation de 30minON/30minOFF.


* Si vous utilisez de la laine de roche ou de la fibre de coco, arrosez 6 à 8 fois/jours par temporisation de 15min.


Avantages :

• Coût d’achat assez réduit

• Facile à nettoyer entre 2 cycles. Il suffit de retirer le substrat avec les racines, de nettoyer le système à l’éponge et de rincer le tout.

• Facilité d’emploi


Inconvénient :

• Nécessite souvent une grande quantité de substrat.

• Laborieux à vidanger vu la contenance



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o Système à mèches ou hydroponie passive

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Le système à mèche est le système hydroponique le plus simple. Une mèche fait remonter par capillarité la solution nécessaire du réservoir.

On trouve très souvent ce système dans les administrations ou écoles, car c'est un système qui ne demande pas beaucoup d’entretien.



Ils fonctionnent en utilisant la capillarité pour absorber l'eau à l'aide d'une cordelette de nylon qui va du réservoir jusqu'au substrat.

Pour mettre en place le système, la cordelette de nylon est passée à travers les trous de drainage du pot. Les pots sont ensuite remplis d'un substrat. Pratiquement tous les substrats se satisferont de ce système.

Il suffira d'augmenter le nombre de mèches pour que les racines aient davantage de nutriments


Les systèmes à mèche sont d'une extrême facilité à réaliser, et on en trouve également dans le commerce. Ils sont faciles à utiliser et à installer, parce qu'ils ne nécessitent aucun système de circulation d'eau. On peut les utiliser pour faire pousser un grand nombre de plants, dans la mesure où plus le plateau est grand, plus on peut en installer.

Pas de temporisation avec les systèmes à mèche car il ne disposent pas de pompe.

Les substrats tel que la vermiculite ou la tourbe sont parfaits pour les systèmes à mèche car très absorbants.

Avec les systèmes à mèche vous pouvez utiliser des engrais pour terre.

Grâce à l'absence de pompe vous pourrez placer votre système n'importe où car il n'a pas besoin d’électricité.

Ce système ne demande pas beaucoup d’entretien. Et les systèmes à mèche ne coutent pas très cher.

Les systèmes à mèche ne sont pas très performant par rapport aux autres systèmes hydroponique


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L'Aquavalve se distingue dans le fait que l'eau (solution nutritive) est libérée dans le réservoir uniquement lorsqu'il n'y en a plus du tout.


Les racines passent ainsi par une période où elles sont "au sec", comme dans leur milieu naturel, la nature.


L'Aquavalve donne donc aux plantes un cycle humide/sec comme dans la nature.

Description Technique

• Fonctionne par simple pression de la gravité.

• Apport complètement automatique d’eau et d'engrais.

• Système modulaire, peut être agrandi à l’infini.



5 Principaux substrats utilisés en Culture Hors Sol


On entend par substrat une substance inerte chimiquement (qui est incapable de réagir avec d’autres substances), qui remplace la terre, et qui est utilisé comme support de culture pour les plantes. Il doit protéger les racines de la lumière et leur permettre de respirer. Mais le substrat véhicule aussi la solution nutritive jusqu’aux racines des plantes.


Il existe plusieurs substrats, ainsi que plusieurs variantes d’utilisation :

• Le substrat peut se placer en vrac dans des bacs.

• Le substrat se trouve dans des enveloppes qui sont disposées horizontalement (souvent remplies de coco).

• Le substrat est sous forme de pains entouré de film plastique opaque, et est disposé horizontalement, soit sur des tables, soit sur le sol (il s’agit de pains de laine de roche).

• Le substrat est suspendu dans des sacs verticalement sous les serres (souvent remplis de perlite).



Les planteurs qui ont choisi l'hydroponie ont le choix entre un certain nombre de substrats.


Les systèmes vendus dans le commerce comportent généralement leur substrat, mais si le jardinier a choisi de bricoler le sien, il lui reviendra d'opérer ses propres choix.


Les ingrédients minéraux suivants sont théoriquement inertes. Ils n'apportent aucun nutriment et n'interagissent pas avec la solution nutritive que l'on arrose.




* Les substrats organiques naturels

o Tourbes

o Ecorces

o Sous-produits agricoles

* Les substrats organiques synthétiques

o Polyuréthane

o Polystyrène

* Les substrats minéraux naturels

o Sables

o Les flocons de pierre de lave

* Les substrats minéraux traités

o Laine de roche

o Argile expansée

o Perlite

o Vermiculite


* Les substrats organiques naturels

o Tourbes

Les tourbes proviennent de la décomposition incomplète de végétaux divers qui se sont développés en milieux aquatiques ou marécageux. La tourbe blonde est celle qui présente le plus d’intérêt pour les cultures hors sol. Sa structure fibreuse, grossière, peu décomposée, lui confère une bonne rétention en eau associée à une structure souple et très aérée.


Malgré leur origine organique, les tourbes sont indemnes de pathogènes. Le principal inconvénient de la tourbe est le problème d’humectation par l’eau et surtout de ré humectation : le dessèchement d’un support de tourbe entraîne un important phénomène de retrait et des difficultés lors de sa réhydratation. D’autre part, il faut prendre des précautions pour l’utilisation de tourbes acides qui doivent être préalablement neutralisées.



o Ecorces

Pour leur utilisation comme substrat en culture hors sol, les écorces ne doivent pas être utilisées directement à l’état brut. En effet, elles peuvent être phytotoxiques du fait de la présence, au moment de l’écorçage, de résines, de tannins, de terpènes etc. Il est fortement conseillé d’utiliser un matériau qui a subi une neutralisation à la chaux puis un compostage en tas à l’air libre pendant plusieurs mois. Avant conditionnement, les écorces doivent être broyées puis calibrées.


Les écorces possèdent un rapport Carbone / Azote élevé et une capacité d’échange faible. Elles présentent l’avantage d’être un matériau léger, doté d’une porosité élevée et d’une bonne stabilité structurale. En revanche, leur capacité de rétention en eau est faible.



o Sous-produits agricoles

Il est possible d’utiliser comme substrat différents sous-produits de l’agriculture et de l’agro-industrie. Il existe une grande variété de ces déchets, parmi lesquels les marcs de raisin, les sciures de bois compostées, les fibres de bois (et sous-produits de l’industrie de la cellulose et du textile), les pailles de céréales, la fibre de noix de coco…

A l’état brut, la plupart de ces produits est fermentescible. Ils nécessitent donc un compostage préalable qui stabilise le produit et augmente ses propriétés de rétention en eau ainsi que son homogénéité. Malgré ces précautions, ces produits évoluent dans le temps et deviennent asphyxiants sous l’effet d’un tassement progressif. Enfin, bon nombre de ces matériaux ne sont pas chimiquement inertes.


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Fibres de coco

Ce matériau se trouve sous forme de pains ou sous forme brute à placer dans des bacs ou des pots. La fibre de coco est fabriquée à partir de l’écorce de noix de coco râpée, puis traitée. Elle est de pH neutre, c’est un substrat inerte.


Avantages :

o Il est réutilisable à condition d'être désinfecté entre chaque utilisation

o Il est très aéré

o Il est assez bon marché

o Il est dénué de parasite au départ

o Il a une faible inertie thermique

o Il est biodégradable

Inconvénients :

o Il a une faible capacité en rétention en eau

o Il est lourd

o il perd de sa porosité au cours de son utilisation



• Les substrats organiques synthétiques


o Polyuréthane

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Le produit se présente sous forme d’une mousse spongieuse, souple et légère (80 kg/m3) qui a une porosité ouverte. C’est un matériau peu fragile, chimiquement inerte et facile à mettre en place.

Par contre, il présentent l’inconvénient d’être coûteux à l’achat et surtout d’avoir une faible rétention en eau (malgré la présence de pores ouverts). De ce fait, l’utilisation de substrats à base de mousse de polyuréthane (foam) nécessite un système de distribution de la solution nutritive très performant.

Le polyuréthanne expansé (PE) se trouve dans les boutiques spécialisées et dans les grandes surfaces de bricolage. Il peut être utilisé de différentes façons. En petits morceaux allant de la taille d'un petit pois jusqu'à un diamètre de 1,5 cm, il peut servir d'ingrédient dans un mélange substrat, avec de la vermiculite, de la perlite, ou dans des substrats à base d'écorce ou de tourbe.

Il peut également être utilisé seul. Des bandes compactes de 20 cm de PE sont préformées pour s'adapter au plateau d'un mètre de large, disponible dans le commerce. Les fabricants prétendent que ce matériau peut être utilisé plusieurs années durant. Il est utilisable comme ingrédient de substrat dans les systèmes à réservoir, à mèche ou à goutte-à goutte; et il peut aussi être utilisé seul pour les systèmes goutte-à-goutte et table à marée.




o Polystyrène

Ce polymère synthétique de couleur blanche et extrêmement léger dans sa forme expansée est connu dans ses applications industrielles comme isolant thermique. Il est parfois utilisé en culture hors sol dans des mélanges de substrats pour en alléger la structure et faciliter son aération.


Polystyrène expansé

Pour cet usage, on utilise en général des flocons obtenus à partir de déchets de fabrication de plaques de polystyrène. Ce produit ne peut pas être utilisé comme substrat pur car, outre son extrême légèreté, il ne dispose d’aucune rétention en eau. Sa porosité est fermée, et sa surface de contact est hydrophobe.






• Les substrats minéraux naturels

o Sables

Les sables proviennent du broyage de roches (granite, basalte, calcaires durs) ou sont extraits de sédiments de rivières.

En culture hors sol, on peut utiliser les sables grossiers, après élimination des sables fins et des graviers. Par contre, sa capacité de rétention en eau est faible. Enfin, ce sont des matériaux à forte densité et leur capacité d’échange est nulle.

Il favorise le drainage et empêche les mélanges de s'agglomérer. On peut utiliser aussi bien du sable d'horticulture que du sable de construction, mais il faut éviter le sable de pierre à chaux. Le sable est très lourd et il est le plus souvent remplacé par la perlite et la vermiculite. On peut toutefois en lester le fond des récipients s'il y a menace de basculement. Le sable peut servir d'ingrédient minoritaire dans les systèmes à réservoir, à goutte-à-goutte, à mèche et à table à marée. La finesse de son grain, jointe à son poids élevé, fait qu'il a tendance à migrer vers le fond du récipient au fil du temps.





o Les flocons de pierre de lave

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Ils ont une surface irrégulière, couverte d'aspérités qui retiennent l'eau en surface tout en favorisant la capillarité. Je les utilise depuis des années dans tous les systèmes que j'ai expérimentés. Par rapport aux billes d'argile, ils présentent plusieurs inconvénients. Tout d'abord, ils sont bien plus lourds. Ensuite, ils sont bien plus durs à travailler et se déversent difficilement. Enfin, il faut commencer par les tester sur une plante témoin pour être sûrs qu'ils ne dégagent pas de substance minérale risquant de nuire aux plantes. Cela m'est déjà arrivé.

Leurs avantages :

Leur surface irrégulière laisse beaucoup de place aux racines, leur pouvoir de capillarité élevé leur permet de retenir plus d'eau.





• Les substrats minéraux traités



o Laine de roche

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La laine de roche est obtenue par extrusion d’un mélange de basalte, de calcaire et de coke fondus à 1600°C. La coulée est éclatée en une multitude de fibres très fines qui, au refroidissement, sont encollées par une résine urée-formol et enrobées d’un mouillant hydrophile. Ces produits sont spécialement fabriqués en vue de leur utilisation comme substrat de culture hors sol.



Les laines de roche sont des matériaux légers, caractérisés par une bonne porosité et une capacité de rétention en eau élevée. Au contact de la solution nutritive, les laines de roche libèrent des ions minéraux (calcium, magnésium, fer et manganèse) et alcalinisent légèrement le milieu. Il est donc conseillé de saturer le matériau pendant 48 heures avant la mise en culture. Après avoir effectué ce trempage, les laines de roche peuvent être considérées comme inertes.






o Argile expansée

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L’argile expansée se présente sous forme de granulats obtenus par traitement à haute température de nodules d’argile humide : on obtient ainsi des billes dures et poreuses qui ont gardé la couleur brun rouge du matériau d’origine. C’est un produit de grande durabilité, chimiquement inerte et présentant une faible capacité de rétention en eau.

Initialement utilisée pour la culture de plantes vertes ou de fleurs en pots, l’argile expansée est utilisée en horticulture professionnelle en mélange avec de la tourbe.

L’argile expansé possède un bon pouvoir isolant, ce qui est nécessaire pour protéger les racines des changements de température.


Il est composé de silice, d’alumine, d’oxydes de fer, et de soufre. Sa capacité de rétention en eau est de 15% en masse. Il est utilisée pour la culture en container, sur des systèmes de tables à marées, ou à une plus petite échelle dans des systèmes hydroponiques à flux continu. Contrairement à la laine de roche, les billes d’argile sont un substrat durable, sain, biologique et écologique.



o Perlite

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Ce matériau a l’aspect de granulés de litière pour chat, de couleur blanche.

C’est un sable siliceux d’origine volcanique contenant de l’eau qui est expansé industriellement par un traitement à la chaleur (1200°C). Brutalement chauffée, elle gonfle d’environ 20 fois son volume initial. On obtient alors des flocons blancs et légers contenant 75% de silice, chimiquement inertes

Il est composé de silice, d’alumine, d’oxyde de fer, d’oxyde de titane, de chaux, de magnésie, d’oxyde de sodium et de potasse. Il a une très grande capacité de rétention d’eau (4 à 5 fois son poids) son pH est de 7 à 7,2, et il s’utilise pour la culture sur substrat, pure ou mixte..

La perlite expansée à chaud présente une porosité ouverte élevée associée à une très bonne capacité de rétention en eau. Son principal inconvénient réside dans sa fragilité mécanique. Les grains de perlite expansée sont friables et ont tendance à se désagréger en poudre fine.



o Vermiculite

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Ce matériau a l’aspect de granulés. C’est un silicate d’alumine (mica) qui est expansé par un traitement à la chaleur. Il est composé de magnésie et d’alumine. Il est très léger et a une grande capacité de rétention d’eau (environ 350 l au m³), tout en assurant un bon drainage. Son pH est de 7 à 7,2.


Il est souvent utilisé dans des bacs ou des pots, pour la réalisation de semis, ou lors de l’enracinement des boutures.


Avantages :

o Il est très léger

o Il a une très bonne capacité de rétention d’eau

o Il est chimiquement inerte

o Il est isolant

inconvénients :

o Son prix est très élevé

o Il se dégrade facilement en poussière et se tasse

o Il s’envole facilement car il est très léger

o Il est difficile à désinfecter




6 PRÉPARATION DES SUBSTRATS


La laine de roche horticole (à ne pas confondre avec la laine de roche isolante qui, elle, est traitée et ne conviendra à la culture de plantes) est un substrat dont le pH est élevé, il convient de le faire baisser.

Pour cela, tremper les cubes de bouturage ainsi que les blocs de croissance 7x7x6.5cm dans de l’eau au pH ajusté à 5,5 à laquelle on aura ajouté également un peu d’engrais croissance afin d’arriver à un EC de 1.2. Laisser tremper 24H.

Ensuite, essorer légèrement les blocs de bouturage sans les casser. Ils sont prêts à l’emploi.



En ce qui concerne les billes d’argile, bien les rincer jusqu’à ce qu’il n’y ait plus de liquide couleur rouge brique qui s’en écoule.

Les billes d'argile sont un substrat à tendance basique (pH élevé), ce qui provoquera une remontée du pH régulière dans les premières semaines d'utilisation. Ensuite, le PH devrait devenir plus stable, au fur et à mesure que les billes prennent le pH de la solution nutritive qui les traverse.






GERMINATION ET TRANSPLANTATION

Une fois votre LDR préparée, prenez les cubes de bouturage. Un trou est déjà présent au centre du cube, celui servant à l’introduction d’une bouture.

Etant trop profond pour y faire germer une graine, il convient de prélever une petite bourre sur le coin du cube afin de combler le fond du trou (on peut également faire un autre trou moins profond).


Afin de favoriser la germination des graines, il convient de les faire tremper 24h dans de l’eau tiède.

Une fois la graine en place, recouvrez le trou avec un peu de laine de roche (sans la tasser, juste pour éviter de passage de la lumière).



Placez vos cubes de préférence sous une mini-serre, cela évitera au cube de LDR de se dessécher trop rapidement, la mini-serre gardant une humidité ambiante d’environ 80%. Dès que la jeune pousse est bien formée, vous pouvez commencer à l’irriguer avec un peu d’engrais (généralement la ½ du dosage croissance). A ce stade, l’irrigation des cubes se fait manuellement.


Il est conseillé de garnir le fond de la mini-serre avec de la bille d’argile afin que le dessous des cubes de LDR se soient pas en contact direct avec la solution versée à travers les cubes.

Vérifiez régulièrement le stade de développement des racines.



Dès que les racines sont passées à travers le cube de bouturage, placez ce dernier dans le cube 7x7, puis remettre les jeunes semis dans la mini-serre .



Une fois les racines sorties du cube 7x7cm, enfouir le cube dans la bille d’argile et de façon à ce qu’un coin du cube soit en dessous d’un des goutteurs (la solution nutritive se propagera d’elle-même dans tout le cube).



Si vous avez utilisé des néons (conseillés pour les jeunes pousses et les boutures) pendant les 2 premières semaines de croissance, pensez à positionner votre lampe haute pression à 1m minimum du sommet des jeunes pousses afin de ne pas brûler ces dernières.

Descendez progressivement la lampe de jour en jour jusqu’à 40 cm du sommet des plantes si vous utilisez une 400W (30cm pour une 250W). Garder ensuite cette distance pendant toute la phase de croissance et de floraison.





7 CONTRÔLE DU pH ET DE L’EC

Le pH est le facteur le plus important à contrôler en hydroponie.

Le niveau de pH permet de mesurer l’acidité ou l’alcalinité de la solution nutritive, la neutralité correspondant à un pH de 7.0 .



Le pH idéal pour la majorité des plantes se trouve entre 5.5 et 6.5 (donc légèrement acide). Au delà de cette marge de manœuvre, vos plantes n’assimileront pas parfaitement les éléments nutritifs présents dans la solution et vos plantes risquent de vite montrer des signes de carence.



Le pH se mesure à l’aide de testeurs, soit des testeurs à couleurs (peu onéreux mais moins précis) ou des testeurs digitaux (bien plus facile d’utilisation).



Pour faire descendre le pH, il convient d’utiliser du pH- (solution d’acide phosphorique dosée à 24,5%) ou du pH+ pour le faire monter (solution d’hydroxyde de potassium à 24,5%).



L’ EC représente, pour faire simple, la concentration en sels dans la solution nutritive.

Elle se mesure en micro-siemens (mS) grâce un testeur d’EC. Plus il y aura d’engrais dans la solution, plus l’EC sera élevée.

Pour augmenter l’EC d’une solution, il faut donc rajouter de l’engrais, pour la diminuer il suffit de diluer la solution avec de l’eau.



Quand on veut mesurer l’EC d’une solution nutritive à base d’eau du robinet, il convient d’abord de tester l’EC de cette dernière, sans engrais. En effet, l’eau du robinet seule contient déjà des sels minéraux et autres sédiments (notamment du calcaire) et votre testeur les prendra en compte dans le calcul de l’EC. Ces minéraux présents naturellement dans l'eau du robinet n'apportent pas vraiment un plus à vos plantes en terme d’alimentation mais ils doivent être pris en compte car ils provoqueront une "pression" supplémentaire au niveau des racines.

Pour cela, il convient de prendre en compte l' EC de l’eau du robinet quand vous calculez l' EC maximum pour vos plantes.



EC de croissance= 1.5 à 2.2

EC de floraison= 1.8 à 2.5




Si vous n’avez pas de testeur EC, suivez les dosages indiqués sur les bouteilles d’engrais et changez votre solution tous les 10 jours.



L'EC pour les nuls

L'EC (ou électro-conductivité ) est la notion la plus mal comprise par les débutants en hydro. En gros, l'EC représente la quantité d'éléments dissouts dans la solution, mesurée indirectement par la charge électrique des ions.





Faut-il tenir compte de l'EC de départ ?

L'EC de départ est très variable selon l'eau utilisée. Cependant, contrairement à ce qu'il est souvent dit, il faut en tenir compte car :

-il représente des éléments dissouts pouvant être assimilables (nitrates, calcium etc)

-il influe sur l'EC final dont la valeur doit être inférieure à 2.25 sinon risque important de sur engraissage et de formation de sels


De plus, la grande majorité des engrais sont prévus pour fonctionner en eau dure. C'est-à-dire qu'ils sont faiblement complémentés en calcium. Aussi, attention lors de l'utilisation d'eau osmosée (EC égale à zéro), il faudra alors :

-soit faire un mélange 2/3 eau osmosée et 1/3 eau du robinet (ou et selon la dureté de l'eau de départ)

-soit compléter avec des sels depsom ou du calcimag




Quelle valeur d'EC au cours de la vie de la plante ?

Les valeurs données ici le sont à titre d'exemples uniquement :

-semis et boutures : 0.8

-apparition des premières racines : 1.1

-stade végétatif : 1.3

-stretch de flo : 1.4 à 1.6

-floraison : 1.4 à 1.6

-rinçage :0.8

-plantes-mères :1.6 à 2.2




Comment gérer son EC ?

En fait, ce qui compte réellement, ce ne sont pas de quelconques valeurs cibles mais les variations de l'EC qui sont un reflet de la consommation des plantes.


L'EC baisse :

-la concentration en éléments dissouts est en diminution

-cela signifie que la plante consomme plus de nutriments que d'eau

-il faut augmenter la valeur de l'EC [augmenter la concentration d'engrais]


L'EC est stable :

-la concentration en éléments dissouts est stable

-les plantes consomment autant d'eau que de nutriments

-c'est le but a atteindre


L'EC augmente

-la concentration en éléments dissouts augmente et peut amener la formation de sels

-les plantes consomment beaucoup plus d'eau que de nutriments

-il faut absolument diminuer l'EC [diluer la concentration avec de l'eau]






Ces règles simples permettent de gérer l'EC suivant les besoins des plantes. Mais évidemment ne permettent pas de gérer les carences générées par un mauvais équilibre des différents ions





8 LE RINÇAGE

Au fur et à mesure que vous engraissez votre plante, des déchets vont s’accumuler dans votre substrat (sels minéraux non-solubles) et empêcher une bonne assimilation des engrais par les racines. C’est pourquoi il est important d’effectuer un rinçage à l’enzyme (de type BN ZYM ) à chaque changement de solution nutritive.

Tous les 10 jours, videz votre bac et remplissez-le avec une solution d’enzyme au pH ajusté (6.0). Faites tourner le système pendant 24h puis vider à nouveau le bac pour y remettre une nouvelle solution d’engrais.

Ces rinçages à l’enzyme ont pour but de nettoyer racines et substrats en catalysant les déchets pour les transformer en éléments de nouveau assimilable par la plante. Ainsi, vous nettoyer votre substrat en nourrissant la plante.



9 Gestion du risque phytosanitaire


Les solutions nutritives sont conçues pour subvenir aux besoins des végétaux. D’autres êtres vivants peuvent-ils coloniser ce milieu ? Pour se développer, les micro-organismes hétérotrophes ont besoin d’eau, de sels minéraux, et d’une source de carbone organique. Au contact de la culture, la solution nutritive s’enrichit en carbone organique. Il provient d'exsudats ou de débris racinaires. La solution nutritive constitue alors un milieu de culture idéal pour les micro-organismes.



Risques sanitaires en Culture Hors Sol

Les sols abritent une microflore abondante et diversifiée. Nombre de ces micro-organismes développent une activité pathogène à l’égard des plantes cultivées. La volonté de se débarrasser des contaminations en provenance du sol a fortement contribué au développement des cultures hors sol. Les résultats dans ce domaine n'ont pas été à la hauteur des espérances. Les cultures hors sol peuvent être infestées par des agents pathogènes. La diversité des espèces présentes est plus faible et les équilibres microbiens moins stables. Il existe donc un risque que certaines pathologies racinaires prennent de l'ampleur. On retrouve dans les effluents de culture les grandes catégories de micro-organismes : bactéries, champignons, algues, protozoaires, nématodes et virus transportés par leur vecteur. Ainsi, les cultures hors sol doivent faire face à la persistance de certains problèmes sanitaires, et à l'apparition de nouveaux risques.

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Risques sanitaires en Système Recyclé

L'utilisation de systèmes recyclés accentue le risque de propagation rapide d'éventuels pathogènes par le biais de la circulation continuelle de la solution nutritive. Cependant, les expérimentations ne mettent pas en évidence d'attaque parasitaire spécifique au recyclage.


La désinfection des solutions nutritives est considérée comme nécessaire en système fermé. En effet, des essais comparatifs démontrent un risque phytosanitaire plus élevé pour les systèmes recyclés.

Equilibres Biologiques


Pour d'autres auteurs, la désinfection des solutions recyclées n'est pas obligatoire, les risques étant assez limités.


Les populations microbiennes présentes dans un substrat interagissent fortement entre elles. Il peut y avoir par exemple association bénéfique étroite entre micro-organismes (cas de la symbiose) ou au contraire compétition (quand le même élément est nécessaire à leur développement), parasitisme et même destruction par lyse ou prédation. Les procédés de désinfection totale détruisent tous les organismes contenus dans la solution traitée et sont dangereux car ils créent un vide biologique qui est propice à une réinfection foudroyante par quelques agents pathogènes. Certains pathologistes proposent l'introduction d'antagonistes pour éviter ces problèmes. La présence de micro-organismes non pathogènes peut limiter le développement de souches pathogènes. Ainsi l'inoculation de bactéries pourrait permettre de contrôler ce problème.

v/c Dad-



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