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La bioponie est un hybride étrange : c'est la rencontre de l'hydroponie et de la culture biologique, deux façons de cultiver les plantes qui sont à l'opposé l'une de l'autre. Comme la plupart d'entre vous le savent probablement, la culture hydroponique consiste à faire pousser des plantes sur un substrat neutre, ou simplement avec les racines baignant dans une solution nutritive. À l'inverse, l'agriculture biologique s'appuie sur le sol comme source principale de nutriments pour la plante ; l'idée est de garder le sol riche et sain, avec de nouvelles matières organiques décomposées en permanence pour apporter une source de nourriture renouvelée aux plantes. Au niveau des racines, la situation est très différente d'une situation à l'autre.
J'ai réussi à combler ce fossé en 2005, lorsque j'ai breveté la bioponie, c'est-à-dire l'utilisation d'un nutriment organique certifiable, Pro Organic, engrais universel organique (anciennement connu sous le nom de Bio Sevia), dans une solution hydroponique, même sur des plantes à racines nues. Depuis lors, il est possible de cultiver des produits biologiques en utilisant les technologies hydroponiques.
Maintenant, pour ceux d'entre vous qui n'ont pas une notion claire sur le sujet, permettez-moi d'expliquer brièvement quelle est la principale différence entre un nutriment organique et un nutriment minéral.
Il existe plusieurs définitions au terme « agriculture biologique ». Tout le monde est d’accord sur quelques principes de base tels que : pas de pesticides chimiques ni d’herbicides, et des procédures qui respectent la nature et nécessitent moins d’investissement en énergie.
En ce qui concerne l’engrais, c’est simple : pour être reconnu comme biologique il doit être d’origine naturelle (pas d’adjonction de sels minéraux raffinés). Il faut aussi que les éléments minéraux soient introduits sous forme de molécules organiques complexes qui ne sont pas immédiatement disponibles pour la plante, mais qui nécessitent un processus biologique de dégradation pour être transformées en ions. Ceux-ci, une fois dissous dans l’eau, deviennent assimilables. Par opposition, les engrais minéraux sont directement assimilables. Cette différence est essentielle en culture de plein champs car le principal reproche fait aux engrais minéraux c’est que les sels non absorbés rapidement sont entraînés dans la nappe phréatique par les eaux d’irrigation ou de pluie.
En terre, les bactéries et champignons contenus dans la couche d’humus découpent en 2 parties les molécules organiques : le carbone dont elles se nourrissent, et les minéraux qui sont alors utilisables par la plante, en présence d’eau. Nous sommes bien loin de l’hydroponique avec ses sels minéraux purifiés, dissous, et directement assimilables. Le nom proposé pour la technologie est « Bioponique ». L’idée est de reproduire à l’identique la dégradation qui s’opère naturellement dans le sol en utilisant un certain type d’engrais avec un mélange particulier de bactéries et de champignons pour le digérer. Ces micro-organismes séparent le carbone et s’en nourrissent, comme dans le sol, et libèrent les minéraux qui sont immédiatement dissous dans l’eau sous forme d’ions assimilables. Dans les cultures à racines nues (aeroponie et aero-hydroponie), ils vivent dans un filtre biologique qui leur procure l’oxygène et le substrat appropriés à leur reproduction. Dans un substrat organique comme la fibre de coco, ils vivent directement dans la zone racinaire. Le brevet pris par Terra Aquatica recouvre l’utilisation de micro-organismes et la formulation d’engrais nécessaire au fonctionnement du système.
Disons d'abord que le minéral, la source de nourriture, absorbé par la plante est exactement le même dans les deux cas, mais la forme sous laquelle il est présent dans le sol ou, dans ce cas, dans la solution nutritive, est très différente. Lorsqu'un sel minéral est dissous dans l'eau, il se dissout sous la forme d'un ion (élément ayant une charge électrique) directement assimilable par la plante. Dans un nutriment organique, le même minéral est " complexé ", c'est-à-dire qu'il se trouve à l'intérieur d'une molécule organique.
Pour que le minéral soit libéré et disponible pour la plante, la molécule organique doit être décomposée par l'action de bactéries ou de champignons : ils la décomposent en ses plus petits composants, libérant ainsi sa partie minérale sous forme d'ions que la plante peut absorber. Ce processus de décomposition est réalisé dans le sol par les nombreux micro-organismes toujours présents. Les plantes complètent leur alimentation en absorbant également les minéraux provenant de la décomposition des roches, également dissous dans l'eau sous forme d'ions. Pour reproduire la nature, il faut donc utiliser uniquement ces 2 sources de nourriture pour les plantes, la poudre de roche naturelle et les matières organiques qui n'ont pas été soumises à un traitement chimique. Lorsque l'on ajoute de la matière organique, même liquide, dans la solution nutritive comme source de nourriture pour les plantes, il faut reproduire le même processus que dans le sol, la décomposition des molécules. En d'autres termes, il faut introduire des organismes vivants dans les systèmes ; plus de vie signifie un autre niveau de complexité pour vous, le créateur de cette petite "biosphère". En effet, les micro-organismes ne peuvent pas être contrôlés aussi facilement et précisément que tous les autres paramètres.
Il vous faut donc des alliés, des micro-organismes. Comment y parvenir ? L'une des solutions consiste à laisser la nature suivre son cours. Cela fonctionnera avec le temps, car les micro-organismes sont toujours présents autour de nous (même sur nous et en nous). Ils sont dans l'air, dans l'eau, partout ; cette "vie" dans la solution nutritive n'est pas nouvelle. La décomposition sera lente et les plantes risquent de souffrir jusqu'à ce qu'une réserve de nutriments s'accumule dans la solution. Il est préférable d'accélérer le processus en introduisant des trichodermas. Il s'agit d'une variété de champignons bénéfiques qui colonisent les racines des plantes, dans une relation mutuellement bénéfique. On les trouve dans tous les sols sains, mais ils sont également bien adaptés pour être laissés dans un substrat inerte. Ils font très bien leur travail, sont faciles à se procurer et ne coûtent pas cher.
Les Trichodermas sont des champignons qui ont besoin de s'accrocher à quelque chose pour s'établir. Si vous utilisez un substrat contenant une certaine quantité de fibre de coco (ou toute autre matière organique), pas de problème, ils le coloniseront ; mais si vous utilisez des galets d'argile, de la laine de roche ou tout autre substrat minéral, vous avez besoin de ce qu'on appelle un "biofiltre". Ce n'est rien de mystérieux, juste un espace bien oxygéné qui contient des substrats sur lesquels les micro-organismes peuvent se développer et se reproduire. On en trouve de toutes les tailles et de toutes les formes dans les magasins d'aquariophilie et sur les sites Internet. Il est généralement placé sur le bac. Une petite pompe aspire la solution depuis le bac. La solution circule dans le biofiltre et retourne en cascade dans l'aquarium. Cette circulation supplémentaire (en plus de la pompe principale) sera une source d'oxygène supplémentaire, bien nécessaire pour nourrir les organismes dans le filtre. Avec le temps, attirés par la nourriture et l'oxygène, d'autres organismes bénéfiques coloniseront également votre biofiltre et la zone des racines, rendant la décomposition des nutriments encore plus efficace..
Il est bon, bien sûr, pour les protéger, d’éviter tout changement brusque dans le système, qu’il s’agisse de température ou de pH. Plus ils seront nombreux et heureux, mieux vos plantes seront nourries.
Attention, une baisse importante de pH est un signal d’alarme qui indique avec certitude la mort d’un grand nombre d’organismes. Dans ce cas il faut en trouver la cause, la traiter et réensemencer.
Même si le niveau de pH est moins critique que dans une solution de nutriments minéraux, il faut le maintenir dans une fourchette où les racines et les micro-organismes peuvent se développer. Cette fourchette se situe approximativement entre 5 et 7. Le pH aura tendance à augmenter, c'est un processus naturel. Faites-le redescendre lentement ; évitez les chocs qui endommagent la microflore. il faut que le pH soit rajusté aux alentours de 6, mais progressivement, sur une période de quelques jours.
Les plantes aiment la stabilité, surtout dans la zone des racines : les sols ont généralement un pH très stable. Pour abaisser le pH, vous pouvez utiliser de l'acide citrique si vous voulez rester strictement biologique, mais un peu d'acide phosphorique n'altère pas le test ni la qualité de la culture finale. Évitez l'acide chlorhydrique et l'acide acétique (vinaigre), tous deux toxiques pour les plantes. Une baisse importante du pH est une sonnette d'alarme qui indique la mort d'une grande quantité de micro-organismes. Dans ce cas, il est important de trouver la cause, de la traiter et de recommencer avec une nouvelle solution et un nouveau stock de trichoderma.Le pH
Le pH est plus difficile à stabiliser qu’en hydroponique minérale car d’excellents tampons ne sont pas repris sur la liste des produits certifiables bio (les règles de certification étant, dans certains cas, bien arbitraires !). Le pH aura toujours tendance à monter. Toutefois, il n’a pas la même importance en bioponique. On peut le laisser dériver jusque vers 7,5 sans constater de problème. Ensuite il faut que le pH soit rajusté aux alentours de 6, mais progressivement, sur une période de quelques jours.
Pour être parfaitement biologique, il faut que le rectificateur de pH soit également biologique. Les pistes sont nombreuses. Un produit est à l’étude qui sera très bientôt sur le marché. En attendant, tolérez quelques ml d’un acide purifié, franchement ça n’altérera pas beaucoup le résultat final. Le pH- liquide de Terra Aquatica contient des tampons organiques. A éviter absolument : acide chlorhydrique et acide acétique (vinaigre, etc.…)
La conductivité doit être maintenue à un niveau beaucoup plus bas que dans la solution minérale. En effet, tant que le minéral n'est pas réalisé à partir de la molécule organique, il ne s'inscrit pas sur votre compteur EC : il y a plus de nourriture dans la solution que ce que le compteur indique. Ne mettez pas trop d'engrais dans votre aquarium, un peu suffit car il continue à produire des nutriments pour les plantes pendant un certain temps. Malheureusement pour le fabricant, il ne faut pas beaucoup de nutriments pour obtenir une belle récolte. Commencez avec une EC de 0,6 à 0,7 mS, ce qui correspond à environ 2mL par litre de nutriment. Augmentez-la lentement, en l'espace d'une semaine, jusqu'à E.C 1mS. N'en rajouter que si la conductivité descend en dessous de 0,8 mS. Mais ne dépassez pas 1mS. Une grande quantité de matière organique dans le système pourrait avoir un effet contre-productif, par exemple en bloquant l'entrée des racines. Cela semble facile, mais il faut aussi veiller à donner à vos plantes tout ce dont elles ont besoin. On trouve le moment optimal pour ajouter plus de nutriments par un examen visuel, en regardant attentivement les plantes, leurs racines, la couleur et la transparence de la solution nutritive etc...
La Bioponique est le résultat de plusieurs années de recherches autour d’un concept, celui de « Terre Liquide ». En effet, l’engrais biologique n’était que le chaînon manquant. En le combinant avec certains produits déjà disponibles dans le commerce, on peut recréer dans une solution nutritive tout ce que la terre contient d’utile pour la plante :
Il faut y ajouter :
On obtient alors une solution nutritive qui est exactement équivalente à une bonne terre légère, aérée, riche en nutriment et en vie microbienne. Il n’y manque rien qui ne soit utile, juste un substrat inerte qui a le rôle de nos billes d’argile en hydro
Evidement il est indispensable d’utiliser un engrais spécialement formulé pour cette utilisation étrange : faire du biologique sans terre. (Attention : les engrais biologiques formulés pour la terre ne sont pas utilisables en Bioponique. A l’inverse, un engrais bioponique donnera aussi d’excellents résultats en terre).
Si l’hydroponique regroupe déjà sous un seul vocable un ensemble de technologies parfois très différentes, la bioponique se démarque de toutes les autres formes de culture hors sol. Des paramètres aussi primordiaux que la conductivité et le pH deviennent secondaires. Parce qu’on a transformé la solution nutritive de minérale en biologique et parce qu’on y a introduit la vie, la gestion de la culture est plus difficile. Les rendements ne sont pas non plus les mêmes qu’en hydroponique traditionnelle. Le rapport est à peu près le même qu’entre culture biologique et culture minérale en sol : de l’ordre de 25 à 30 % de rendement en moins. Mais pour compenser, on obtient une forte augmentation de la teneur en sucre et en principes actifs.
Il existe un aspect très intéressant à cette culture : on crée très peu de masse végétale par rapport au rendement. Pour un même rendement, disons 1kg de tomate, la quantité de feuilles et de tiges est très inférieur à celle qu’il faut pour récolter 1kg de tomates en hydroponique classique (et même en terre!). Cela en fait une culture très économique car les consommations en eau et en engrais sont beaucoup plus faibles que pour n’importe quel autre type de culture.
La bioponie est gérée par l'œil autant que par les paramètres pH et EC, bien que ceux-ci restent des références importantes. Un peu d'expérience est utile pour trouver le bon dosage, mais la plupart des gens réussissent dès le premier essai.
La température, l'humidité, le taux de CO2, la lumière et tous les autres paramètres de la chambre de culture sont similaires à ceux des plantes cultivées en eau ou en terre : les exigences de base sont les mêmes. Votre système bioponique et vos nutriments ne sont qu'une pièce du puzzle complexe que vous devez assembler pour recréer un environnement favorable à vos plantes. La bioponie n'explique qu'en partie le résultat final. Elle joue un rôle essentiel dans la qualité de la récolte, mais la quantité est contrôlée par de nombreux autres paramètres. Par exemple, la bioponie ne compense pas un manque d'éclairage, un appauvrissement en CO2 ou une mauvaise génétique. L'humidité, un facteur souvent négligé, joue également un rôle crucial dans la santé des plantes. En influençant la vitesse à laquelle une plante peut transpirer, le taux d'humidité relative modifie la vitesse à laquelle elle peut absorber de l'eau.
Le principal ennemi de la bioponie est la chaleur, qu'elle a en commun avec l'hydroponie ; mais dans le cas de la bioponie, les conséquences sont différentes. Lorsque la solution nutritive se réchauffe, la vie microbienne augmente considérablement en population et en voracité, car son métabolisme est accéléré par la chaleur. La quantité de nutriments libérés augmente considérablement. En conséquence, l'électroconductivité peut s'envoler en un rien de temps, voire en 24 heures, ce qui tue les racines. C'est pourquoi il est judicieux de maintenir une faible conductivité électrique lorsque vous cultivez en bioponie.
La bioponie est un mode de culture très économique, car la consommation d'eau et de nutriments ne représente qu'une fraction de celle nécessaire à tout autre type de technique de culture : La culture biologique perd de l'eau dans le sol, la culture hydroponique fait pousser une masse verte inutile. La production en bioponie est basée sur l'idée d'une agriculture durable. L'objectif est de donner moins d'azote à la plante et de rééquilibrer la balance en faveur des phases de floraison et de fructification, plutôt que de la croissance végétative, qui peut être abondante mais finit par être un ajout de plus sur le tas de compost. De plus, il n'est pas nécessaire de changer la solution nutritive souvent pendant la culture, une fois toutes les 3 semaines ou même un mois suffit. Votre solution nutritive ne doit pas être jetée, si elle est utilisée pour arroser les plantes en terre, que ce soit dans des pots ou dans le jardin, elles en bénéficieront grandement. Vous pouvez laisser la solution descendre à un niveau bas, minimisant ainsi le volume de solution à renouveler ; attention toutefois à ne pas accumuler trop de matière organique dans ce petit volume.
En termes de qualité, le produit récolté a le même goût et la même valeur nutritionnelle que les meilleurs produits biologiques cultivés en terre, il est impossible de les différencier. Il pourrait même être meilleur, car la bioponie élimine quelques-unes des barrières qui limitent la croissance des plantes. En bioponie, la plante peut exprimer tout son potentiel génétique. Le choix des variétés que vous cultivez a une influence majeure sur le résultat final. En termes de quantité, le rendement est inférieur à celui obtenu avec des minéraux, comme c'est également le cas dans le sol ; mais l'un des avantages est que le renouvellement est beaucoup plus rapide que dans le sol, de sorte que vous pouvez obtenir plus de récoltes par an dans un système bioponique que dans le meilleur des sols organiques.
La bioponie présente l'avantage supplémentaire que sa grande population microbienne constitue une formidable barrière contre les agents pathogènes. Les racines sont protégées efficacement par une immense armée d'organismes bénéfiques ; aucun pathogène ne peut se développer. Si vous les maintenez bien oxygénées, les racines restent saines, à l'abri des attaques fongiques ! Mais l'oxygène est vraiment le mot clé, plus encore que dans l'hydroponie traditionnelle car tout dans vos systèmes en consomme : les racines comme les micro-organismes. Souvent, il faut ajouter une pierre à air puissante dans le réservoir principal pour maintenir la solution bien aérée. En hydroponie, la morphologie des racines est différente de celle du sol. En hydroponie, les plantes développent ce que nous appelons des "racines d'eau", généralement plus fines et plus tendres que les racines du sol. Les plantes bioponiques développent des racines plus robustes, une véritable racine hybride entre la terre et l'hydroponie. En effectuant des tests comparatifs entre des plantes cultivées en hydro classique et en bioponie, j'ai souvent constaté que les maladies des racines se développaient dans les plantes nourries aux minéraux, jamais dans les plantes nourries en bio, même dans des systèmes juxtaposés cultivant les mêmes plantes. Les plantes bioponiques sont légèrement plus petites que les plantes hydroponiques traditionnelles, mais elles sont définitivement plus fortes lorsqu'il s'agit de résister aux pathogènes des racines.
Depuis 2005, la bioponie a été expérimentée par de nombreux cultivateurs, amateurs ou professionnels, dans la grande majorité des cas avec un succès continu, et j'apprends cette nouvelle technologie également grâce à leurs retours d'expérience. Dans notre serre de recherche, nous utilisons encore des minéraux pour un certain nombre de tests, mais nous avons toujours quelque chose qui fonctionne en bioponie et nous nous tournons de plus en plus vers cette technologie. C'est un tel plaisir de voir les plantes pousser si sainement et si rapidement ! Essayez-le, je ne suis pas sûr que vous penserez à l'hydro (et à la terre !) de la même manière après cela.
Pour réussir une culture Bioponique il faut au moins 3 éléments.
C’est très important, surtout quand vous êtes en situation de racines nues directement suspendues dans la solution nutritive. En effet, il faut bien filtrer les plus grosses particules contenues dans l’engrais car elles pourraient asphyxier les racines, surtout par forte chaleur. Il est toujours préférable de n’avoir que des ions assimilables dans la zone racinaire.La filtration
Une simple mousse sur l’entrée de la pompe est suffisante L’engrais ne bouche pas le filtre, mais un bon entretien est nécessaire. Le filtre doit être rince au moins une fois par semaine. Il faut bien entendu arrêter le système lorsqu’on le nettoie. .
Leur présence permet de reproduire le processus de décomposition du sol.
Leurs conditions de vie dans l’eau ne sont pas très confortables car ils n’ont pas autour d’eux la capacité de tampon du sol pour les protéger de brusques changements de température ou de pH. Ils ont aussi besoin de se « fixer » et ne peuvent survivre et se multiplier simplement au fil du courant. Ils ont besoin d’un lieu très oxygéné loin des courants créés par la circulation de la solution nutritive. Ils doivent aussi impérativement rester humides. Secs, ils meurent.
En hydroponique on peut utiliser plusieurs types de substrats, dont les plus naturels sont la bille d’argile et la fibre de coco. Si les bactéries peuvent vivre confortablement en fibre de coco, il n’en est pas de même avec les billes d’argile. Elles y sont généralement trop au sec. Dans ce cas, il faut utiliser un BioFiltre qui est tout simplement un filtre du type « aquarium » que l’on place sur le réservoir. Une petite turbine pompe l’eau du réservoir dans le filtre, puis l’eau retourne dans le réservoir. Ce filtre est agencé différemment d’un filtre destiné à l’aquariophilie. Il contient un pré filtre, un substrat approprié, et un mélange spécifique de micro-organismes pour l’ensemencer.
Comme je l’ai dit, n’importe quel engrais biologique n’est pas adapté à ce type de culture. Ils sont en général formulés pour se dégrader lentement en terre, et certains de leurs éléments pourriraient dans l’eau en dégageant une odeur très désagréable; enfin, ils boucheraient les filtres et les injecteurs. Un engrais bioponique doit être liquide ou parfaitement soluble. Il ne doit pas contenir de trop grosses particules et doit être très rapidement dégradable.
La Bioponie et « Terre Liquide » sont le résultat de longues années de recherches et d’études. Le but était simplement de recréer dans des conditions de hors-sol, un processus normal, qui se produit naturellement dans le sol, et qui est à la base de la vie.
Mais, quels sont les avantages, dans ce cas, à éliminer la terre? En fait ils sont assez nombreux :
Meilleur contrôle de la nourriture, meilleur contact entre les nutriments et les racines, meilleure oxygénation, meilleure répartition de l’eau, accès aux racines pour un examen visuel qui permet de déceler au plus tôt les problèmes racinaires.
Pour des citadins, des personnes âgées, ou des gens pratiquant leurs cultures dans des espaces réduits, éliminer la terre représente une économie évidente d’énergie, d’espace, et de sacs de terreau à monter (et descendre!) dans les escaliers.
Dans de nombreux endroits de la planète, il n’y a pas assez de terres arables pour nourrir la population. Les sols sont trop acides, trop pauvres, et les ravageurs comme les nématodes y sont trop nombreux. Dans certaines régions il y a surpopulation par rapport aux possibilités de production. C’est le cas de nombreuses îles et petits pays touristiques. C’est dans ces cas-là que l’hydroponique apporte une alternative indispensable à l’importation de légumes et de fruits. Malheureusement, cette alternative ne pouvait pas jusqu'aujourd’hui satisfaire la clientèle qui réclame des produits d’origine biologique.
L’idée d’hydroponique biologique existe depuis de longues années, mais personne ne trouvait le moyen de la mettre en pratique. Par sa nature même, la culture hydroponique se pratiquait toujours avec un engrais minéral. Ceci représentait un frein très sérieux au développement de cette technologie, dans la mesure où il y a de plus en plus de demande pour des produits issus de l’agriculture biologique.
La Bioponique permet ainsi d’ouvrir la culture hors sol vers un nouveau marché potentiel en pleine expansion. Elle permet aussi de réconcilier enfin l’agriculture la plus traditionnelle avec les technologies de pointes utilisées aujourd’hui en serre. Cela pourrait ouvrir la voie à une production horticole mieux raisonnée, tel qu’on commence à le pratiquer dans l’agriculture de plein champs aujourd’hui. En associant la Bioponique à des techniques de luttes intégrée pour lutter contre les insectes ravageurs, on peut espérer dans le futur, une horticulture moins polluante, plus tournée vers la qualité que sur la productivité, avec néanmoins des rendements capables de nourrir une population en expansion continue.
Le pH et la conductivité en hydroponie : impact sur la croissance des plantes
Comment cultiver en bioponie ?
Le concept de "terre liquide"
L’hydroponie est-elle une technologie écologique ?
Aerohydroponie et plantes médicinales
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