Hydroponique et culture sans sol

La culture sans sol est la méthode de culture des cultures agricoles sans l’utilisation du sol. Au lieu du sol, divers milieux de culture inertes, également appelés substrats, sont utilisés. Ces supports assurent le soutien de la plante et la rétention d’humidité. Des systèmes d’irrigation sont intégrés dans ces milieux, introduisant ainsi une solution nutritive dans les zones racinaires des plantes. Cette solution fournit tous les nutriments nécessaires à la croissance des plantes. La méthode la plus courante de culture sans sol est l’hydroponie, qui comprend la culture de plantes soit sur un substrat, soit dans un milieu aqueux à racines nues. Il existe de nombreuses conceptions de systèmes hydroponiques, chacun ayant un but différent, mais tous les systèmes partagent ces caractéristiques fondamentales (figure 1.3).

L’agriculture sans sol a été utilisée pour réduire les ravageurs et les maladies transmises par le sol qui affectent les cultures de monoculture. L’hydroponie peut en fait lutter contre les ravageurs et les maladies transmis par le sol en évitant le contact entre les plantes et le sol, et parce que les milieux sans sol peuvent être stérilisés et réutilisés entre les cultures. Cette réutilisation des substrats répond aux exigences particulières de la production intensive. Certains substrats sont bien meilleurs que le sol, en particulier en termes de capacité de rétention d’eau et d’apport d’oxygène à la zone racinaire. Les agriculteurs ont également amélioré le rendement des plantes grâce à un contrôle accru de plusieurs facteurs cruciaux de la croissance des plantes. La disponibilité des nutriments aux racines des plantes est mieux manipulée, surveillée et contrôlée en temps réel, ce qui conduit à des productions quantitatives et qualitatives plus élevées. De plus, la plupart des méthodes de culture sans sol utilisent une fraction de l’eau nécessaire à la production traditionnelle basée sur le sol parce que la solution nutritive est recyclée.

L’agriculture sans sol est l’un des principaux développements scientifiques, économiques et technologiques dans le domaine général de l’agriculture au cours des 200 dernières années. En général, mais de façon rédominante dans les pays développés dans les climats tempérés, la demande de cultures hors saison à forte valeur ajoutée a augmenté. Cela est dû en partie à l’amélioration généralisée du niveau de vie. Cette augmentation de la demande a conduit à l’expansion de nombreux types de systèmes de culture protégés afin de stimuler la capacité de production et de prolonger l’offre de cultures tout au long de l’année. Dans ces systèmes protégés, les cultures peuvent être cultivées dans le sol. Toutefois, pour rester compétitif par rapport à la production agricole en plein champ, l’intensité a dû augmenter afin de compenser les coûts de production plus élevés associés à l’agriculture à environnement contrôlé. Par conséquent, il y a eu un passage de la production de sol à la culture sans sol pour répondre aux besoins changeants de l’agriculture. Cette approche offre des solutions de rechange à la stérilisation des sols toxiques pour lutter contre les ravageurs et les agents pathogènes, et peut aider à surmonter les problèmes de fatigue des sols que les pratiques de monoculture ont engendrés.

Au-delà de ses rendements significativement plus élevés que l’agriculture traditionnelle, l’agriculture sans sol est également importante en raison de son efficacité plus élevée en matière d’utilisation de l’eau et des engrais, ce qui fait de l’hydroponie la technique agricole la plus appropriée dans les régions arides ou là où la dispersion des éléments nutritifs est un problème pour les deux environnementales et économiques. Le décalage du sol fait de l’hydroponie une solution indispensable dans les zones où les terres arables ne sont pas disponibles. L’agriculture sans sol peut plutôt être développée dans les terres arides, dans les zones sujettes à la saline, ainsi que dans les environnements urbains et suburbains ou partout où la concurrence pour la terre et l’eau ou les conditions climatiques défavorables exigent l’adoption de systèmes de production intensifs. La productivité élevée pour le petit espace requis fait de l’agriculture sans sol une méthode intéressante pour la sécurité alimentaire ou pour le développement de la micro-agriculture avec zéro kilomètre alimentaire.

En résumé, les quatre principales raisons pour lesquelles la culture sans sol est une pratique agricole en expansion sont les suivantes : diminution de la présence de maladies transmises par le sol et d’agents pathogènes en raison de conditions stériles ; amélioration des conditions de culture qui peuvent être manipulées pour répondre aux besoins optimaux des plantes conduisant à une augmentation des rendements ; augmentation des rendements l’efficacité de l’utilisation de l’eau et des engrais et la possibilité de développer l’agriculture là où des terres convenables ne sont pas disponibles. En plus de l’augmentation de la demande de produits sans produits chimiques et sans pesticides et de pratiques agricoles plus durables, des recherches approfondies ont été menées sur les méthodes biologiques et moins de sols. La section 6.1 traite plus en détail de ces différences.

L’une des principales préoccupations concernant la durabilité de l’agriculture moderne est la dépendance totale à l’égard des engrais chimiques manufacturés pour produire des aliments. Ces éléments nutritifs peuvent être coûteux et difficiles à obtenir, et ils proviennent souvent de pratiques rigoureuses sur le plan environnemental qui représentent une contribution importante de toutes les émissions de dioxyde de carbone (CO₂) provenant de l’agriculture. L’approvisionnement en bon nombre de ces éléments nutritifs essentiels est rapidement épuisé, avec des projections de pénuries mondiales au cours des prochaines décennies. L’hydroponique est beaucoup plus efficace en termes d’utilisation de l’eau et des nutriments que l’agriculture basée sur le sol, mais sa gestion est plus compliquée et nécessite un ensemble différent d’intrants, en particulier lors de l’installation. L’électricité est généralement nécessaire pour faire circuler ou oxygéner l’eau. Cependant, il n’a pas besoin de combustible pour labourer le sol, il n’a pas besoin d’énergie supplémentaire pour pomper des volumes beaucoup plus élevés d’eau pour l’irrigation ou pour contrôler le désherbage, et il ne perturbe pas la matière organique du sol par des pratiques agricoles intensives. Les coûts initiaux, les matériaux de construction et la dépendance à l’électricité et aux intrants constitueront également des limites importantes pour l’aquaponie, mais dans ce cas, le besoin d’engrais chimiques est complètement éliminé.

*Source : Organisation des Nations Unies pour l’alimentation et l’agriculture, 2014, Christopher Somerville, Moti Cohen, Edoardo Pantanella, Austin Stankus et Alessandro Lovatelli, production alimentaire aquaponique à petite échelle, http://www.fao.org/3/a-i4021e.pdf. Reproduit avec la permission. *