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Hydroponie

La culture de plantes sans terre intrigue et défie les jardiniers, les amateurs et les agriculteurs depuis de nombreuses années. Les termes hydroponie, culture en eau profonde, aéroponie, systèmes à recirculation, bioponie, aquaponie, NFT et autres, sont souvent utilisés pour décrire un système particulier d’application de nutriments aux racines de la plante, et chacun, à sa manière, est une méthode de substitution du sol par un autre milieu.

De manière général, le terme hydroponique a gagné en popularité et est largement utilisé pour couvrir “toutes les façons de faire pousser des plantes sans utiliser de terre”.

Le mot hydroponique est dérivé de deux mots grecs, hydro signifiant eau, et ponos signifiant travailler.

La production hydroponique peut donner un rendement supérieur d’environ 25 % à celui des cultures en plein sol et permet de multiplier par quatre le nombre de récoltes par an. Les avantages économiques peuvent être énormes, mais les coûts d’installation peuvent être très élevés en raison de l’infrastructure nécessaire.

Qu’est-ce que l’hydroponie ?

La culture hydroponique est une méthode qui permet de faire pousser des plantes en intérieur sans utiliser de terre. Au lieu de puiser dans le sol les nutriments minéraux nécessaires à leur croissance, les plantes obtiennent toute leur nutrition grâce à une solution nutritive fournie à leurs racines.

La culture hydroponique fonctionne dans une variété de scénarios, depuis la culture d’une petite collection d’herbes aromatiques dans une cuisine jusqu’à la culture de nombreuses plantes dans une exploitation commerciale à grande échelle. Les personnes disposant d’un espace extérieur limité ou inexistant, comme les citadins, les habitants d’appartements ou les locataires qui ne peuvent pas avoir de jardin extérieur, trouvent la culture hydroponique particulièrement utile.

De nombreux types de plantes poussent bien en hydroponie. Parmi les meilleures plantes à cultiver dans un système hydroponique figurent les herbes, la laitue et les légumes verts, les tomates, les poivrons et les fraises. En règle générale, évitez les plantes qui poussent en hauteur comme le maïs, qui ont des racines pivotantes profondes comme les pommes de terre, ou les plantes grimpantes. Certaines universités font des cultures hydroponiques expérimentales sur des plantes plus difficiles comme le houblon.

Types de systèmes hydroponiques

Les possibilités de l’hydroponie sont infinies. Les options qui s’offrent à vous pour créer un système ne sont limitées que par votre imagination et votre budget. Si vous pouvez fournir à la plante les éléments dont elle a besoin pour bien pousser, vous pouvez développer un système hydroponique comme vous le souhaitez. Les systèmes hydroponiques peuvent être très simples ou très complexes. Ils peuvent être bon marché ou très chers. Dans une ferme hydroponique, il est possible d’utiliser dans une certaine mesure des matériaux existants (par exemple, des tuyaux d’irrigation en plastique, des serres). Vous pourriez vous limiter à produire d’abord des récoltes pour votre propre usage, et peut-être vous étendre plus tard, lorsque vous aurez acquis plus d’expérience, à la production commerciale. Si vous avez l’expérience de la culture commerciale de plantes en pleine terre, il est probable que vous puissiez vous ” convertir ” à la production hors-sol en hydroponie assez facilement. Des entreprises françaises comme GHE – Terra Aquatica fabriquent des systèmes hydroponiques sur-mesure pour des installations professionnelles sur de grandes surfaces.

systeme ebb and flow table a maree ghe terra aquatica
système table à marée (Ebb & Flow) – Image par Terra Aquatica®

Comment fonctionne un système hydroponique ?

Bien que la croissance des plantes implique de nombreux processus métaboliques, les plantes poussent principalement grâce à trois éléments principaux : les nutriments essentiels, l’eau et la lumière du soleil. Dans un jardin traditionnel, la terre sert d’ancrage à la plante et de réservoir pour l’eau et les nutriments. Un système hydroponique élimine le besoin de terre en fournissant une solution aqueuse chargée en nutriments directement aux racines, ce qui permet à la plante de rester nourrie et hydratée, tandis que des solutions d’éclairage horticole imitent la lumière du soleil.

Dans un système de culture hydroponique, les plantes sont soit suspendues directement dans la solution aqueuse, soit cultivées dans un milieu sans terre, comme les billes d’argile, la laine de roche ou la perlite. Les racines de la plante reçoivent la solution nutritive de manière active ou passive.

Systèmes hydroponiques actifs

Les systèmes actifs utilisent des pompes pour faire circuler et aérer les solutions nutritives, afin d’acheminer les nutriments vers la zone racinaire de la plante pour qu’elle les absorbe.

systeme hydroponique a billes dargile
systeme hydroponique a billes dargile

Systèmes hydroponiques passifs

Les systèmes passifs n’ont pas de pompes ni de pièces mobiles. Les solutions nutritives sont acheminées vers la zone des racines par inondation, gravité ou action capillaire.

L’emplacement

C’est un facteur clé car il influence tout le reste. Si le système hydroponique est placé sous abri (par exemple dans une serre), les conditions environnementales sont plus faciles à contrôler. La température peut fluctuer moins que dans les conditions extérieures. Les problèmes de vent seront réduits et ainsi de suite, mais les précipitations naturelles ne peuvent pas être facilement utilisées, à moins qu’elles ne soient captées (par exemple dans des réservoirs ou un barrage) pour être utilisées ultérieurement. Si le système est à l’extérieur, il sera exposé à la pluie qui peut diluer la solution nutritive, et au vent qui peut endommager les plantes ou souffler des débris dans le système. Le gel, la grêle, la neige, etc… peuvent également créer des problèmes. Une protection temporaire contre le gel (par exemple, des couvertures amovibles) peut être mise en place pour les systèmes extérieurs lors des périodes de gel ou de grêle. Des brise-vent bien conçus peuvent contribuer à réduire considérablement la probabilité d’endommager à la fois les plantes et le système hydroponique lui-même.

Les problèmes de parasites et de maladies peuvent généralement être réduits en isolant le système hydroponique de ces problèmes en cultivant à l’intérieur, en surélevant le système au-dessus du sol (loin de la terre qui est un réservoir important de parasites et de maladies), ou en plaçant votre système dans une zone isolée loin des autres cultures qui peuvent agir comme des sources potentielles d’infestations de parasites et de maladies. Les systèmes extérieurs devront être solidement clôturés pour éviter que les animaux (par exemple, les bovins, les moutons, en particulier les chèvres) ne mangent ou ne piétinent les plantes.

Le contenant

Les racines des plantes, ainsi que la solution nutritive et le milieu de culture, doivent être contenus par quelque chose, sinon les solutions nutritives et tout milieu de culture s’écouleraient/chuteraient rapidement. Vous pouvez, par exemple, avoir des billes d’argile, de la pouzzolane ou de la perlite contenues dans des sacs en plastique, dans des pots ou dans des bacs. Vous pouvez également utiliser un lit surélevé construit en bois, en métal, en béton ou en plastique. Vous pouvez utiliser des boîtes en polystyrène, des réservoirs en fibre de verre, des tuyaux en PVC avec des fentes, des gouttières en plastique, des canaux en PVC à section carrée spécialement conçus pour la culture hydroponique, etc… etc… En hydroponie la liste des possibilités est infinie.

Le principal critère est que le réservoir soit suffisamment grand pour supporter la ou les plantes que vous cultivez, qu’il contienne la solution nutritive suffisamment longtemps pour que la plante utilise les nutriments de la solution, qu’il soit stable pour ne pas se renverser, qu’il soit suffisamment durable pour durer au moins jusqu’à la récolte (il durera de préférence beaucoup plus longtemps) et qu’il soit chimiquement inerte. C’est-à-dire qu’il ne libère pas de produits chimiques susceptibles d’affecter la croissance des plantes. Certaines gouttières métalliques, par exemple, se corrodent avec le temps.

Arrosage et fertilisation en hydroponie

En hydroponie la qualité de l’eau est un facteur très important. L’eau doit idéalement être aussi pure que possible. Les impuretés telles que les sédiments, les sels, les agents pathogènes, etc… peuvent bloquer les systèmes de distribution (par exemple les buses, la pompe, la crépine), causer des problèmes de toxicité, ou affecter l’équilibre des nutriments dans la solution, ou encore propager rapidement les maladies. L’eau peut nécessiter un traitement préalable avant de pouvoir être utilisée (par exemple, des bassins de décantation pour réduire les sédiments, une filtration, une désinfection). La qualité de l’eau que vous utilisez doit être régulièrement contrôlée. La fiabilité de l’approvisionnement est également essentielle, en particulier si vous ne recyclez pas l’eau dans le système. L’engrais doit être de qualité et conçu pour offrir la stabilité nécessaire au bon déroulement d’une culture hydroponique. Certaines marques en ont fait leur spécialité comme Terra Aquatica par exemple.

La solution nutritive peut être distribuées automatiquement à des moments prédéterminés ou selon les besoins. Dans le cas de la technique du film nutritif (NFT), un mince filet continu de solution nutritive s’écoule à travers un canal dans lequel se trouvent les racines des plantes. La solution peut être fournie au fond du substrat de culture et se déplacer vers le haut à travers le milieu par capillarité (système Ebb & Flow ou table à marée), ou bien fournie au à la surface du substrat (systèmes goutte-à-goutte) et filtrée vers le bas.

systeme hydroponique growstream
Système aéroponique sans substrat

L’eau peut être pompée sur le substrat, déplacée manuellement (par exemple à partir d’un arrosoir ou d’un seau), ou être alimentée par gravité, par exemple à partir d’un réservoir en amont du système hydroponique. L’excès de solution nutritive (ruissellement) peut être collecté et réutilisé (c’est ce qu’on appelle un système fermé ou système à recirculation), ce qui réduit le gaspillage d’eau et de nutriments, mais nécessite une gestion attentive pour contrôler les niveaux de nutriments dans la solution (contrôle du pH et de l’EC) et les problèmes de maladie qui peuvent être apparus dans le système (l’eau réutilisée peut devoir être désinfectée). Il est également possible de perdre la solution nutritive après son passage dans le substrat (systèmes ouverts ou de type “run-to-waste”). Ce type de systèmes utilisent plus d’eau et de nutriments, mais réduisent la probabilité de problèmes de maladies ou d’accumulation de sel dans le système.

7 avantages de la culture hydroponique pour les jardiniers

Bien que cela puisse sembler complexe, la culture de plantes dans un système hydroponique présente de nombreux avantages. Voici quelques-uns des plus remarquables :

  1. Une saison prolongée

Les climats froids, avec des températures hivernales glaciales et des jours plus courts, empêchent la croissance des plantes. Mais avec un système hydroponique, les plantes peuvent être cultivées toute l’année car le cultivateur contrôle la température, la lumière et l’apport en nutriments.

  1. Une croissance et un rendement améliorés

Les systèmes hydroponiques permettent généralement d’obtenir des plantes à croissance plus rapide et à rendement plus élevé. Cela est dû à l’augmentation de la teneur en oxygène de la solution nutritive et aux facteurs environnementaux soigneusement contrôlés. En augmentant les niveaux d’oxygène d’une plante, vous stimulez la croissance des racines et améliorez l’absorption des nutriments. Ces conditions de croissance optimales se traduisent par un stress moindre pour les plantes et une récolte plus abondante.

  1. Une plus grande densité de plantes

Les plantes cultivées dans le sol doivent être espacées pour permettre à chaque plante d’avoir un accès correct à l’eau et aux nutriments contenus dans le sol. Comme les systèmes hydroponiques fournissent une solution plus chargée en nutriments à la zone des racines, les plantes peuvent être cultivées plus près les unes des autres sans se disputer l’espace racinaire.

  1. Les plantes peuvent pousser n’importe où

Contrairement aux jardins traditionnels qui nécessitent un espace extérieur pour les plantes, les systèmes hydroponiques s’intègrent facilement dans de nombreuses maisons, indépendamment de leur taille ou de leur emplacement.

  1. Moins de consommation d’eau

Même si les systèmes hydroponiques dépendent principalement de l’eau pour faire pousser les plantes, ils utilisent entre 80 et 90 % d’eau en moins que les plantes cultivées dans le sol. Dans le jardinage traditionnel, une grande quantité d’eau est apportée au sol pour permettre qu’une quantité suffisante atteigne la zone des racines. En se déplaçant dans le sol, l’eau s’évapore et seul un faible pourcentage de celle-ci atteint les racines.

En hydroponie, l’eau atteint immédiatement les racines, avec peu de pertes par évaporation. Dans de nombreux systèmes, la solution nutritive est également remise en circulation plusieurs fois avant de devenir inutilisable et d’être jetée, ce qui améliore encore l’efficacité de l’eau.

  1. Moins de problèmes de parasites

Comme les systèmes hydroponiques sont installés à l’intérieur, les parasites ne sont pas aussi répandus et leurs entrées sont contrôlées. Les insectes ont plus de mal à s’infiltrer dans le système et à attaquer les plantes. De plus, moins de problèmes de parasites signifie que les pesticides sont peu ou pas nécessaires.

  1. Une récolte plus facile des plantes matures

Les plantes cultivées dans les systèmes hydroponiques sont généralement cultivées sur des tables de culture ce qui les place à hauteur de la taille de la plupart des cultivateurs. À cette hauteur, les plantes matures sont plus faciles à récolter car il n’est pas nécessaire de se pencher ou de s’agenouiller pour les atteindre. C’est un avantage important pour les cultivateurs dont la mobilité est limitée ou qui souffrent de problèmes physiques les empêchant de jardiner au niveau du sol.

salade en systeme aeroponique
salade en système aéroponique

5 inconvénients de la culture hydroponique

Il est facile de voir les avantages de la culture hydroponique. Mais il existe quelques inconvénients. Comme pour toute chose, il est essentiel de comprendre les inconvénients pour éviter les surprises.

  1. Une mise en place coûteuse

Par rapport à un jardin traditionnel, un système hydroponique est plus coûteux à acquérir et à construire. Les coûts varient selon le type et la taille du système acheté, et selon qu’il soit préfabriqué ou construit avec des composants individuels pour créer un design personnalisé.

  1. Vulnérabilité aux pannes de courant

Les systèmes hydroponiques passifs et actifs dépendent tous deux de l’électricité pour alimenter les différents composants tels que les lampes de culture, les pompes à eau, les aérateurs, les ventilateurs, etc. Par conséquent, une panne de courant affectera l’ensemble du système. Dans les systèmes actifs, une panne de courant peut être préjudiciable aux plantes si elle passe inaperçue pour le cultivateur.

  1. Nécessite une surveillance et un entretien constants

La culture hydroponique exige un niveau de surveillance plus élevé que la culture traditionnelle des plantes. Pour maintenir un environnement de culture soigneusement contrôlé, tous les composants du système doivent faire l’objet d’une vigilance constante : lumière, température et de nombreux aspects de la solution nutritive tels que le pH et la conductivité électrique (EC). La solution nutritive doit également être rincée et remplacée régulièrement, et les pièces du système doivent être nettoyées souvent pour éviter les accumulations de sels et les obstructions.

  1. Maladies transmises par l’eau

Étant donné que les plantes cultivées en hydroponie sont cultivées dans l’eau et non dans la terre, les maladies d’origine hydrique sont considérablement plus nombreuses. L’eau circulant en permanence dans le système, les infections peuvent se propager rapidement dans l’ensemble du système de culture et affecter toute la collection de plantes. Dans les cas extrêmes, une maladie d’origine hydrique comme le phytium ou la fusariose peut tuer toutes les plantes d’un système hydroponique en quelques heures.

  1. Les problèmes affectent les plantes plus rapidement

Le sol protège les racines des changements de température extrêmes, ralentit l’attaque des maladies et des parasites, et libère et absorbe régulièrement les nutriments. Sans sol pour faire office de tampon, les plantes cultivées en système hydroponique réagissent négativement aux problèmes tels que les carences en nutriments et les maladies beaucoup plus rapidement.

Devriez-vous essayer la culture hydroponique à la maison ?

Absolument. La culture hydroponique est un excellent moyen d’essayer de faire pousser des plantes saines à la maison sans utiliser de terre. Bien que cela puisse sembler contre-intuitif, les plantes cultivées en hydroponie ont un rendement plus élevé et présentent une foule d’autres avantages. N’oubliez pas de faire attention aux pièges que vous rencontrerez en cours de route.


FAQ sur l’hydroponie : Réponses aux questions courantes sur la culture sans sol

Découvrez les réponses à vos questions les plus fréquentes sur l’hydroponie, une méthode de culture innovante qui permet de faire pousser des plantes sans sol traditionnel. Explorez les avantages, les techniques et les éléments clés de l’hydroponie pour cultiver des légumes, des herbes et bien plus encore.

  1. Qu’est-ce que l’hydroponie ? L’hydroponie est une méthode de culture des plantes sans sol traditionnel. Les plantes sont cultivées dans un milieu de croissance, tel que l’eau ou des substrats inorganiques, et reçoivent leurs nutriments directement dans une solution nutritive.
  2. Quels sont les avantages de l’hydroponie par rapport à la culture traditionnelle ? Les avantages de l’hydroponie incluent une croissance plus rapide des plantes, un rendement plus élevé, un meilleur contrôle de l’environnement de croissance, une utilisation plus efficace des ressources, une réduction des maladies du sol et une possibilité de cultiver des plantes dans des zones sans sol fertile.
  3. Quels types de plantes peut-on cultiver en hydroponie ? On peut cultiver une large gamme de plantes en hydroponie, y compris des légumes tels que la laitue, les tomates, les poivrons, les concombres, des herbes aromatiques, des fleurs ornementales et même certains fruits comme les fraises.
  4. Quels sont les principaux systèmes d’hydroponie disponibles ? Les principaux systèmes d’hydroponie incluent le système à flux et reflux, le système de culture en goutte à goutte, le système de culture en film nutritif, l’aéroponie et la fertirrigation.
  5. Quels sont les éléments clés pour réussir en hydroponie ? Les éléments clés pour réussir en hydroponie sont un équilibre approprié des nutriments dans la solution nutritive, un contrôle précis du pH, un bon éclairage, une ventilation adéquate, une hygiène stricte et une surveillance régulière des plantes.
  6. Quels sont les différents types de milieux de culture utilisés en hydroponie ? Les différents types de milieux de culture utilisés en hydroponie comprennent les granules d’argile, la fibre de coco, la laine de roche, la perlite, la vermiculite et les mousses synthétiques.
  7. Comment fonctionne le système à flux et reflux en hydroponie ? Le système à flux et reflux alterne l’irrigation des plantes en inondant périodiquement le milieu de croissance avec une solution nutritive, puis en la drainant. Cela fournit aux racines un apport en nutriments et en oxygène.
  8. Quels sont les avantages et les inconvénients du système de culture en goutte à goutte en hydroponie ? Le système de culture en goutte à goutte permet une distribution précise de la solution nutritive, une utilisation efficace de l’eau et des nutriments, mais peut être plus complexe à mettre en place et nécessite une maintenance régulière.
  9. Qu’est-ce que le système de culture en film nutritif et comment ça marche ? Le système de culture en film nutritif consiste à faire circuler une fine couche de solution nutritive le long d’un canal où les plantes sont enracinées. Les racines absorbent les nutriments nécessaires à mesure que la solution s’écoule.
  10. Quels sont les éléments nutritifs essentiels pour les plantes en hydroponie ? Les éléments nutritifs essentiels pour les plantes en hydroponie comprennent l’azote, le phosphore, le potassium, le calcium, le magnésium et certains oligo-éléments tels que le fer, le cuivre, le zinc et le manganèse.
  11. Comment contrôler l’équilibre pH en hydroponie ? Le contrôle du pH en hydroponie est essentiel. Il peut être ajusté en utilisant des solutions acides ou basiques pour maintenir un niveau approprié, généralement entre 5,5 et 6,5 pour la plupart des plantes.
  12. Quels sont les principaux problèmes et défis rencontrés en hydroponie ? Certains problèmes courants en hydroponie incluent les déséquilibres nutritifs, les maladies des racines, les problèmes de pH, les ravageurs, la contamination de la solution nutritive et les problèmes de contrôle de l’environnement.
  13. Quels sont les équipements nécessaires pour démarrer un système hydroponique ? Les équipements de base nécessaires pour démarrer un système hydroponique sont des réservoirs pour la solution nutritive, des pompes d’irrigation, des tubes ou canaux pour le transport de la solution, des supports de plantes et des sources de lumière.
  14. Quelles sont les conditions environnementales idéales pour la culture en hydroponie ? Les conditions idéales comprennent une température appropriée, une humidité contrôlée, une ventilation adéquate et un éclairage adapté aux besoins des plantes.
  15. Comment gérer l’irrigation et l’apport en nutriments dans un système hydroponique ? L’irrigation et l’apport en nutriments sont gérés en utilisant des minuteries, des systèmes d’irrigation automatisés et des mesures régulières de la conductivité électrique et du pH de la solution nutritive.
  16. Est-il possible de combiner l’hydroponie avec d’autres méthodes de culture ? Oui, il est possible de combiner l’hydroponie avec d’autres méthodes de culture telles que l’aquaponie, qui associe la culture des plantes avec l’élevage de poissons pour une symbiose bénéfique.
  17. Quelles sont les meilleures plantes à cultiver en hydroponie pour les débutants ? Les plantes à croissance rapide et faciles à cultiver comme la laitue, les épinards, les herbes aromatiques (basilic, menthe, persil) et les radis sont souvent recommandées pour les débutants.
  18. Quels sont les coûts associés à la mise en place d’un système hydroponique ? Les coûts peuvent varier en fonction de la taille du système, des équipements nécessaires, des types de cultures et des technologies utilisées. Ils peuvent inclure l’investissement initial dans les équipements, les fournitures, les semences et les coûts d’exploitation.
  19. Quelles sont les techniques avancées en hydroponie, telles que l’aéroponie et la fertirrigation ? L’aéroponie est une méthode où les racines des plantes sont suspendues dans l’air et pulvérisées avec une fine brume nutritive, tandis que la fertirrigation est une technique qui combine l’irrigation et la fertilisation en fournissant des nutriments directement à travers le système d’irrigation.