Hydroponie

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L’hydroponie ou culture hydroponique (ou agriculture hors-sol), du grec πονος (ponos, "le travail" ou "l'effort") et ὕδωρ (hudōr, “l'eau”), consiste à utiliser un substrat neutre et inerte (sable, pouzzolane, billes d'argile, laine de roche, par exemple) pour cultiver des plantes hors sol. Une solution riche en les sels minéraux et nutriments irrigue régulièrement ce substrat.

50 à 200 euro de matériel et vous produisez toute la nourriture dont vous avez besoin pour vous et votre famille.

Cette technique est beaucoup utilisée en horticulture et pour certaines cultures maraîchères sous serre. Il existe également des techniques parallèles : l' aéroponie (nutriments vaporisés) et sa variante l' ultraponie (nutriments apportés par un brumisateur à ultrasons). Ce processus permet aux fruits de mûrir beaucoup plus rapidement car le cycle normal diurne - nocturne (rythme nycthéméral) est accéléré, on obtient ainsi plusieurs récoltes par an.

Rendement

L'Institut d'hydroponie simplifié a constaté que le rendement de la culture hydroponique ( horizontale ) est de 2 kg de légumes par jour pour 20m2 . Il faut noter que ce type de culture peut également être fait verticalement pour encore plus de rendement, dans des tours ou des fermes verticales.

D'ici une décennie, tout le monde sera en mesure de produire sa nourriture tous ses besoins en légumes dans une boîte à peine plus grande qu'un réfrigérateur. Les jardins aéroponiques et hydroponiques peuvent économiser 90% de l'eau utilisée dans un jardin classique, et le taux de croissance peut être de 25% plus élevé que dans les jardins du sol parce que les niveaux d'oxygène dans l'air sont beaucoup plus élevés que dans le sol. Un supplément de 40% de taux de croissance peut être obtenu par la culture des plantes dans des atmosphères enrichies en CO2.

Comme pour la serriculture, l'utilisation des nouvelles technologies, les ampoules LED permet une réduction de 20 à 60% d'énergie.

La superficie totale des serres en Scandinavie est de 1.400 ha, ha moins que le 2000 au Canada et 2.100 ha au Japon.

Exemple d'agriculture industrielle en Belgique : un système de production de laitue automatisé avec une technique hydroponique ( Technique du Film Nutritif ) .. Le système, bien que consommant de l'électricité et des engrais, peut également utiliser de l'énergie renouvelable et des engrais biologiques, créant ainsi une boucle écologique positive.

Intérêt global et local

• La culture hydroponique est utilisée dans certains pays à forte densité démographique.

• La culture hydroponique peut être envisagée comme un système de production totalement contrôlé, et à faible impact environnemental. L'hydroponie et l'aéroponie sont utilisées pour la colonisation de l'espace.

• Aucune pollution chimique des sols, on peut bien sûr utiliser des engrais biologiques.

• Elle est également envisagé dans des projets pour relocaliser la production de nourriture en ville, dans des bâtiments à cet effet (des projets à Paris, aux États Unis...), pour limiter le coût des denrées toujours croissant et la pollution liée aux transports ( gaz à effet de serre , ...).

• La culture hydroponique est aussi utilisée par tout particulier pour devenir autonome par rapport à ses besoins primaires tout en respectant l'environnement.

Des projets de "village global", et des écovillages s'inspirent également de ces techniques.

Inconvénients

• Ces installations sont gourmandes en énergie pour maintenir la température et la lumière voulues.
• L'industrialisation de tels procédés ne serait guère rentable, peu de maraîchers sont prêts à investir sur ce type de matériel.
• Le bilan écologique sur une installation à gros rendement n'est pas très positif.
• À échelle industrielle, risque de déviance : variétés hybrides plus rentables, risque pour la biodiversité, on reste dans une logique de productivisme pour vendre tous les fruits et légumes toute l'année.

Hydroponie horizontale

Hydroponie flottante et passive ( sans consommation d'électricité, simple et pas chère)

Système hydroponique utilisé par les Incas pendant des siècles et découvert par les conquistadors il y a 500 ans.

Ce système n'utilise pas de pompe, l'eau est stagnante, ni d'électricité : utilise la lumière.

Composé d'un bac pour l'eau, et d'une surface plane (planche en bois hydrofugé, plastique, polystyrène, ... ) troué pour les pots ( des gobelets, ... ) pour venir accueillir les plantes.

Une à deux semaines de germination sont parfois nécessaires au préalable, avant de passer au système hydroponique.

Plusieurs cultures de salades à feuilles comme la laitue (laitue romaine, laitue de boston, laitue de BIBB, laitues et feuilles), feuilles de moutarde, le cresson, mizuna, la menthe, le chou frisé se développent bien pendant la saison fraîche. Il y a moins de choix de cultures pour la saison chaude, cependant, le basilic, la bette à carde, concombre, cresson, et quelques fleurs coupées, comme Zinnia et les tournesols ont bien poussé.

Essayer également ces cultures qui sont généralement fait en hydroponie : La tomate, le concombre, la courgette, 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.

Toutes les cultures ne poussent pas facilement dans les jardins flottants, mais les petites cultures enracinées, à cycle court en général grandissent bien. Les cultures qui préfèrent des conditions humides pour les racines se développent mieux que ceux qui préfèrent des conditions sèches. Par exemple, le cresson pousse très bien, et la pervenche ne se développe pas aussi bien dans un jardin flottant.

Voir aussi : algues comestibles.

Du matériel libre :

• Les techniques hydroponiques de l'association Des Jardins sur les Toits(québec) tirées de l'Institut d'hydroponie simplifié, aussi utilisé en thailand , au brésil
• L'hydroponie pour produire votre nourriture (d'après le magazine Make : matériel libre )
• Le système hydroponique flottant en 5 étapes et à moindre coût.
• Construire un jardin flottant hydroponique
• Vous pouvez même utiliser de simple bouteille de plastique

Hydroponie système marée artificielle

Un système qui va apporter une marée artificielle, remplir un bac, puis le vider dans un autre conteneur selon une programmation ( 2 fois par jours par exemple ).

Hydroponie verticale

Mur végétal ( sans consommation d'électricité )

Un système composé d'un substrat spongieux, et la culture se fait littéralement verticalement contre le mur. D'autres murs végétaux sont composé d'élément horizontaux.

De même l'arrosage se fait par le haut, et le surplus est réutilisé en bas.

Des petits systèmes a arrosage manuel ( sans consommation d'électricité ) avec un arrosage une a deux fois par jours sont disponible et facile à réaliser.

Si possible un soin particulier doit être porté au nettoyage de l'eau pour garder le mur dans la durée.

Culture hydroponique de fenêtre

En Anglais "Windowfarm", ce procédé permet de cultiver des plantes à sa fenêtre. Procédé très peu onéreux que l'on peut mettre en place soi même avec des matériaux de récupération : bouteilles, ficelles, tuyaux et une pompe pour faire une ferme hydroponique verticale.

La communauté open source WindowFarm comprenant 17 000 participants dans le monde entier décrit ses buts :

• Permettre aux citadins de cultiver une partie de leur propre nourriture à l'intérieur toute l'année.
• Créer une plate-forme Web qui permet aux citoyens de collaborer et innover au niveau mondial afin de rendre les villes plus durables en utilisant des matériaux disponibles localement en fonction des conditions locales spécifiques, un processus appelé R&D-I-Y (Research and Develop It Yourself : trouver ses idées et les réaliser soi-même).

Aéroponie / Ultraponie

L'aéroponie est un système qui utilise un brumisateur d'eau pour nourrir la plante.

• Exemple en matériel libre :
  • DIY Aeroponic System

Aquaponie : Écosystème hydroponique avec pisciculture et autres

L'hydroponie peut devenir l'aquaponie qui est la culture de végétaux en « symbiose » avec l'élevage de poissons (aquaculture/pisciculture) dont les déchets des poissons (nitrates) seront l'engrais des plantes.

Exemple en matériel libre :

• "Automicrofarm" ( suivre l'évolution de leur projet )
• Reprend apparemment le travail (libre) de Travis W. Huguey "barrel-ponics", basé sur 2 tonneaux en plastique, du substrat et quelques tubes.
• Voir le manuel écrit par Tom et Paula Spraneo.

Plus généralement, en utilisant des énergies renouvelables pour l'électricité si nécessaire, et des Engrais biologique ( notamment les déjections animales et humaines comme c'est le cas depuis longtemps dans tous les pays du monde) et récupérant les graines des nouvelles cultures : nous pouvons crée un écosystème a très faible impact environnementale.

Contrôle de l'environnement de culture

• Un projet utilisant un logiciel de monitoring pour la culture hydroponique, c'est une combinaison de matériel et logiciels utilisés pour surveiller et contrôler un jardin hydroponique  : mesures, journaux et cartes : pH, CE, Temp, Res profondeur, lumière, pompes, lampes, remplissage / couleur sont surveillés et communiqués à l'utilisateur par courrier électronique ou pagés.

• Des projets basés sur des logiciels libres pour la serriculture :
  • Growmanager
  • OpenGreenhouse

Engrais

• Engrais biologique ( à compléter par la suite ) :
• Des logiciels libres comme Hydrobuddy ou Hydroponic Nutrient Formula Calculator peuvent servir à calculer les apports nécessaires en engrais.

Engrais hydroponique Open-source

Vous pouvez mixer les engrais hydroponique en utilisant des sels mineraux que la plupart des vendeurs ont. Les ingredients nécessaire sont :

• Monopotassium phosphate (KH2PO4)
• Potassium nitrate (KNO3)
• Calcium nitrate (CaNO3)
• Magnesium sulfate (MgSO4)
• Boric Acid (H3BO3)
• Manganese chloride (MnCl2)
• Zinc sulfate (ZnSO4)
• Copper sulfate (CuSO4)
• Iron sulfate (FeSO4)
• Ammonium molybdate

Exemples de projets

• Projet Hydroponique de Sembradores Urbanos, faible coût.
• Hydroponie horizontale : Bloombot, petit projet basique.
• Projet SUAO, basé sur le concept de la nasa pour la répartition de l'eau.
• L’entreprise Hyundai sort le concept innovant de Nano Jardin, utilisant l’hydroponie, Gagnant de bronze au Fast Company 2010 Idea awards , catégorie produit industriel et commercial.
• Bitponic, gagnant de Open Hardware Summit 2011 ( matériel libre )
• Open hydroponic , utilise du matériel libre tel qu'arduino

Voir aussi

Liens externes

• Institut d'hydroponie simplifié
• (eng)Hydroponic sur openfarmtech (matériel libre)
• Définition
• Hydroponie sur Wikipedia
• Un TPE sur les fermes verticales
• (eng) Liste de projets de matériel libre sur Instructables
• (eng) 10 leçons sur l'hydroponie
• (eng) Le projet de culture de fenêtre
• Centre technique interprofessionnel des fruits et légumes
• Comparaison détaillée des divers modes de production

Bibliographie

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