Brève histoire de l'hydroponie, de l'agriculture de nouvelle génération et de l'agriculture sans sol
Aujourd’hui, Hydroponics a de nombreuses applications. Il est utilisé dans le monde entier pour cultiver des plantes sur terre ou dans l’eau sans saleté ni sol, à la fois pour un usage commercial et domestique. Les racines de la plante ne sont pas en contact avec le milieu de culture ou le sol, mais résident plutôt dans une solution contenant tous les nutriments nécessaires à la croissance de la plante.
Les conditions environnementales dans lesquelles les plantes hydroponiques sont cultivées peuvent être contrôlées pour créer des environnements de croissance optimaux. L’hydroponique est utilisé pour cultiver des cultures en serre toute l’année et pour produire des aliments sains sur le plan économique.
La méthode a été développée aux États-Unis pendant la Seconde Guerre mondiale par W. F. Gericke, un spécialiste en agriculture de l’Université de Californie, qui a conçu et construit un système flottant pour cultiver les tomates sous l’eau. Le premier modèle de travail consistait en un cadre en bois avec des crochets dans lequel des pots d’argile étaient placés ; Gericke appelait son invention « culture sans terre ».
Le mot hydroponique est dérivé des mots grecs « hydro » signifiant eau et « ponos » signifiant travail.
Les opérations commerciales modernes utilisent [la technologie de biofarming avancée par la NASA] (https://www.nasa.gov/missions/science/biofarming.html) pour produire des plantes qui soutiennent la vie dans l’espace. Sans terre, les astronautes seraient incapables de cultiver des légumes et des fruits.
(image de la division biofarming de la NASA)
Il existe deux styles différents de systèmes hydroponiques :
Systèmes hydroponiques passifs
Un système passif utilise l’environnement comme milieu de croissance, utilisant habituellement une sorte de mécanisme d’évacuation de l’eau et des nutriments dans la zone racinaire de la plante. Les systèmes passifs sont généralement moins chers que les systèmes actifs, mais ils ne peuvent pas être réglementés aussi précisément.
Systèmes hydroponiques actifs
Un système actif est utilisé pour contrôler l’environnement dans lequel les plantes sont cultivées, fournissant des niveaux précis d’eau et de nutriments. Les systèmes actifs coûtent plus cher à construire, mais ils améliorent la croissance des plantes et des rendements plus élevés.
Les systèmes hydroponiques actifs se répartissent en deux catégories :
Systèmes EBB et flux
Les systèmes de reflux et de reflux inondent les cultures avec de l’eau riche en nutriments, puis drainent la solution dans un réservoir. Cela permet d’utiliser de grandes quantités de milieux de culture tout en assurant une bonne aération des racines. Environ la moitié des producteurs hydroponiques commerciaux utilisent des systèmes de refoulement, qui sont souvent appelés systèmes NFT ou systèmes d’inondation et de drainage.
Technique du film nutritif
Les systèmes de techniques de film nutritif utilisent des nappes phréatiques peu profondes et des milieux de culture qui ont une faible résistance à l’écoulement. Les nutriments sont pompés à travers la table sous pression, assurant une bonne aération des racines. La solution nutritive est recirculée en permanence, assurant une concentration uniforme des nutriments dans l’eau.
En Hydroponics, les plantes ont besoin de moins d’espace que les plantes cultivées au sol en raison de l’absence d’un substrat macroporeux, qui est remplacé par un matériau inerte (laine de roche, perlite) ou une solution nutritive. De cette façon, l’hydroponie pousse des plantes sur des terres allant jusqu’à 30 % de moins que l’agriculture conventionnelle.
Les nutriments des systèmes hydroponiques sont dissous dans l’eau ; la plupart des systèmes hydroponiques commerciaux recirculent un apport constant de solution nutritive. Les niveaux d’éléments nutritifs sont soigneusement maintenus, généralement à quelques points de pourcentage de la quantité optimale dont ont besoin les racines des plantes pour une croissance saine. **L’environnement contrôlé en hydroponie permet un meilleur contrôle du pH et de la température de l’eau que l’agriculture traditionnelle. **
La culture hydroponique des plantes est généralement plus coûteuse que la culture dans le sol en raison du coût de l’équipement requis (lumières, systèmes de climatisation, etc.) et parce que les coûts d’installation sont plus élevés. Cependant, **les systèmes hydroponiques gagnent en popularité auprès des petits jardiniers et jardiniers en raison de leur capacité à fonctionner avec un budget moindre. **
Cependant, une fois que les coûts initiaux de l’équipement sont payés, l’hydroponie devient moins chère que l’agriculture conventionnelle si l’on tient compte des dépenses de remplacement du sol, des compétences requises dans la gestion des sols, ainsi que du manque de maind’œuvre nécessaire en milieu hydroponique.
Une brève histoire
Le concept selon lequel les plantes ont principalement besoin d’oxygène et d’eau pour survivre est connu depuis des millénaires. Théophrastus (vers 372-287 AVANT JÉSUS CHRIST) l’a mentionné dans son livre « Enquiry into Plants ». Edward Blyth fut le premier à mentionner le jardinage hydroponique commercial, avec un article de 16 pages intitulé « Watersprout Culture » dans un numéro de 1870 du « Journal of the Indian Agricultural Society ».
En 1886, Bodington et Phillips brevetèrent « la culture artificielle de plantes sans terre », qui reliait un système de tuyaux à des arbres fruitiers cultivés en hydroponie. La première mise en œuvre commerciale a été réalisée par Julius Hensel en Allemagne, qui a commencé à vendre des systèmes pour utilisation en serre dans les années 1920. En 1930, Liberty Hyde Bailey et Emerson publièrent « The Effect of Hotbeds, Coldframes, and Shelters on the Growth of Tomate Plants ».
En 1937, le département de l’Agriculture des États-Unis a publié deux circulaires : la Circulaire 318 — Dates for Planting Tomates in Floride, et la Circulaire 404 — Suggestions pour augmenter les rendements commercialisables des tomates. Ces publications décrivent les techniques hydroponiques qui sont encore utilisées aujourd’hui, mais qui utilisent des pots de plus grande taille et des engrais commerciaux.
Dans les années 1940, le Dr William F. Tracy élargit sa recherche sur la nutrition des plantes, qui se limitait à l’origine à la croissance des plantes dans un sol sablonneux, afin d’inclure des solutions nutritives dans un article intitulé « La culture des chrysanthèmes dans les milieux synthétiques ».
Dans les années 1950 à 1960, la recherche sur l’hydroponie a subi une accalmie. La course à l’espace et la poussée vers les hommes terrestres sur la lune ont amené le gouvernement américain à financer des recherches sur d’autres choses, comme les semi-conducteurs, au lieu des systèmes de production alimentaire hydroponique.
Hydroponics a été redécouvert par le cinéaste et inventeur Flux Davenport. Il a également été le fondateur de « The International Society of Organic Agriculture Movements » (ISOM) en 1991, et il a organisé la première conférence sur l’agriculture urbaine biologique chez lui à Oakland, en Californie.
En 1977, une percée s’est produite lorsque B.C. (« Bud ») Wolfe a publié le livre « The Potting Mix ».
Il est venu à une époque où l’intérêt était régénéré pour l’hydroponie et contenait toute l’information nécessaire pour recréer un système simple de technique de film nutritif (NFT). Cependant, il n’a eu aucun impact qu’en 1986, date à laquelle l’article de Wolfe sur « How I Feed My Plants : A Layman’s Guide to NFT » a été publié dans Alternative Agriculture, une revue spécialisée.
Le premier système d’aquaculture commerciale a été développé par Dennis Hoagland alors qu’il travaillait au Département des pêches et de la faune de l’Université du Wisconsin-Madison, et est appelé Hoagland hydroponics ou Wisconsin System. Le « Wisconsin System » consiste en un système de recirculation et de réoxygénation qui alimente simultanément les plantes et les algues. Il a été conçu pour être à faible coût, autonome avec récupération des éléments nutritifs sur place et modulaire. La conception a été largement vérifiée en laboratoire par le Dr Robert A. Berglund du Département de gestion des biosystèmes de l’Université du Wisconsin—Madison. Il s’agit de la même technologie que celle utilisée pour un projet financé par la NASA conçu par le Dr Berglund pour cultiver des légumes dans l’espace à la fois sur Terre et dans un environnement de microgravité (à l’aide d’avions à gravité réduite de la NASA). Le système de l’Université du Wisconsin a été autorisé à plus de 50 entreprises dans le monde et commercialisé sous le nom de systèmes de culture hydroponique Rapid Rooter et Rapid Beds.
L’intérêt actuel pour l’hydroponie a été stimulé par le développement des premiers prototypes de systèmes de sous-irrigation passive (PSI), mis au point à la suite de recherches sur la nutrition des plantes à l’Université de Californie, à Davis. Par la suite, un nombre important de personnes ont expérimenté différents milieux, nutriments et configurations de croissance. Un magazine spécialisé, Hydro Culture, a vu le jour en 1983, mais a cessé de paraître cinq ans plus tard.
Un autre progrès a été réalisé au début des années 1990 avec la mise au point d’un système hydroponique basé sur l’ISP appelé culture par radeaux ou lits de croissance flottants par le scientifique néerlandais Jeroen van den Bosch de l’Université de Wageningen. Le lit comprend des radeaux en plastique ou en bambou placés à la surface d’un plan d’eau. Les plantes sont cultivées dans un milieu de culture suspendu entre les radeaux, et les racines s’étendent dans l’eau en dessous, où l’oxygène est dissous. Ce système hydroponique passif est devenu très populaire auprès des amateurs parce qu’il peut être construit à l’aide de matériaux peu coûteux trouvés dans les points de vente locaux des bâtiments.
La production hydroponique a depuis été adoptée par certains, mais pas tous les cultivateurs professionnels. C’est l’une des nombreuses nouvelles techniques utilisées par les agriculteurs hydroponiques dans des environnements contrôlés tels que les serres et les hauts tunnels. L’hydroponique est un système efficace pour la culture des cultures, car il permet au producteur de contrôler les nutriments qui sont fournis à la plante et la quantité de lumière et d’eau qu’elle reçoit. La solution nutritive peut être réutilisée pendant une période (généralement des semaines), ce qui réduit l’impact environnemental par rapport à l’agriculture traditionnelle basée sur le sol.
Elle continue d’être une force dans la communauté agricole et vaut la peine d’investir. [Consultez quelques ressources] (https://learn.farmhub.ag/resources/) pour commencer.