Agriculture hydroponique – Avantages, inconvénients et impact environnemental

Vous n'êtes peut-être pas familier avec le terme culture hydroponique, mais il est important dans notre quête de durabilité. Dans cet article, nous examinons ce qu'est la culture hydroponique, les avantages et les inconvénients de la culture hydroponique, ainsi que leur impact sur l'environnement.

Table des matières

Qu'est-ce que l'agriculture hydroponique ?

Les plantes sont cultivées en hydroponie dans une eau riche en nutriments, avec ou sans l'assistance mécanique d'un milieu inerte comme la perlite, le sable ou le gravier. Pour les recherches scientifiques sur la nutrition des plantes, les plantes sont depuis longtemps cultivées avec leurs racines immergées dans des solutions d’eau et d’engrais.

Cette technique de culture a été utilisée dans les premiers stades de la culture hydroponique commerciale (du grec hydro, signifiant « eau », et ponos, signifiant « travail »). Cependant, la culture sur gravier, dans laquelle le gravier soutient les plantes dans un lit ou un banc imperméable, a remplacé cette technique en raison des difficultés liées au maintien des plantes dans une position de croissance verticale normale et à l'aération de la solution.

De nombreux types de substrats ont été utilisés efficacement, tels que le schiste fondu, le sable, la pierre ponce, la perlite, la balle de riz, les copeaux de granit, la roche fondue transformée en fibres, les boulettes d'argile et la fibre de coco.

Périodiquement, une solution d'engrais, souvent composée d'engrais synthétiques ou d'excréments de poisson ou de canard, est pompée ; la fréquence et la concentration de cette solution varient en fonction du type de plante et de facteurs environnementaux comme la température et la lumière. Le pompage est souvent automatique et la solution se vide dans un réservoir.

La solution d'engrais est composée de différents composés chimiques classés pour une utilisation en agriculture ou en horticulture et contiennent différentes quantités d'éléments majeurs nécessaires à la croissance des plantes, tels que le potassium, le phosphore et l'azote, ainsi que divers éléments traces ou mineurs comme le soufre. , magnésium et calcium.

Des tests effectués régulièrement révèlent si davantage de produits chimiques ou d'eau sont nécessaires, même si la solution peut être utilisée indéfiniment. En règle générale, les composants chimiques peuvent être combinés au sec et stockés. La concentration de la solution et la fréquence de pompage augmentent à mesure que les plantes grossissent.

12 avantages et inconvénients de l'agriculture hydroponique | Terre.Org

Types de culture hydroponique

Système actif
Système passif

Système actif

Dans un système actif, une solution d’eau pompée donne aux racines des plantes un accès immédiat aux nutriments. Ce système étant plus complexe, certains producteurs peuvent le trouver difficile. La solution nutritionnelle est transférée d'un réservoir vers les racines par les pompes du système actif. La solution supplémentaire retourne au réservoir après avoir été absorbée par les racines.

Système passif

Les pompes ne sont pas nécessaires dans les systèmes passifs pour déplacer la solution. Les plantes sont plutôt immergées dans la solution, qui atteint les racines par divers mécanismes tels que les réseaux capillaires, les inondations et la gravité. L'utilisation de ce type de culture hydroponique est simple car elle ne nécessite aucune pompe.

En revanche, l'agriculteur doit régulièrement remplacer l'eau. De plus, l’absence de pompes facilite la croissance des algues, diminuant potentiellement la qualité de l’eau.

Avantages de l'agriculture hydroponique

La culture hydroponique est un système productif pour la culture de plantes, et elle figurera probablement parmi les plus pratiques et les plus efficaces. méthodes durables de production alimentaire prochainement. Parmi ses principaux avantages figurent :

Ne nécessite pas de terre
Produire des aliments de haute qualité pour une population plus large
Réduction de la consommation d'eau
Taux réduit de parasites et de champignons
Rendement amélioré
Utilisation optimale de la diversité territoriale
Facilite un microclimat
Saisonnalité et prévisibilité
Les cultures poussent plus vite
TSystème d'économie de temps
Nécessite moins de travail
Raccourcit la chaîne d'approvisionnement

1. Ne nécessite pas de terre

Le premier et le plus évident avantage du jardinage hydroponique est qu’il ne nécessite pas de terre. Pourquoi est-ce pertinent ? L'un des les plus grands problèmes auxquels est confrontée l'agriculture et le monde aujourd’hui est en proie à la dégradation des terres. L’agriculture sur des sols dégradés devient de plus en plus difficile.

Dégradation des terres peut se produire par des processus chimiques et physiques. La dégradation physique est associée aux perturbations physiques causées par le matériel agricole et à l'érosion naturelle. La pollution et d'autres formes de contamination provoquent une détérioration chimique. Quel que soit le type de dégradation, le sol est dépourvu de nutriments et impropre à la production de cultures nutritives.

Parce que les légumes hydroponiques n'exacerbent pas l'érosion des sols, ils peuvent atténuer les effets de la dégradation des terres. Étant donné que les éléments nutritifs nécessaires à ces cultures proviennent d’une bonne couche arable, elles ne sont pas non plus affectées par les conséquences de la crise.

2. Produire des aliments de haute qualité pour une population plus large

Parce que les systèmes hydroponiques sont à l’intérieur, les producteurs sont moins susceptibles d’être victimes d’infestations de parasites et n’utilisent donc pas de pesticides. De plus, les plantes reçoivent les nutriments nécessaires directement dans une solution, ce qui leur permet de croître plus rapidement et sans maladies.

En plus d'être de grande qualité, le système hydroponique peut soutenir une population plus importante en milieu urbain, augmentant ainsi la disponibilité d'aliments cultivés localement dans ces endroits.

3. Consommation d’eau réduite

En comparant l’agriculture hydroponique à l’agriculture normale, beaucoup moins d’eau est utilisée. La réutilisation et la recirculation de la solution d'eau dans les tuyaux par le système hydroponique en représentent une grande partie. Après cela, l’eau supplémentaire est renvoyée dans le réservoir de solution nutritionnelle.

Pour cette raison, la culture hydroponique est une méthode agricole utile dans les régions où les sécheresses ont provoqué une pénurie d’eau. D’un autre côté, l’agriculture conventionnelle utilise beaucoup d’eau, dont une grande partie est gaspillée en raison d’une irrigation et d’une évaporation inadéquates. En fin de compte, très peu d’eau parvient aux plantes.

4. Taux réduit de parasites et de champignons

Puisque le sol n’est pas nécessaire à la croissance des plantes hydroponiques, les cas de maladies transmises par le sol sont moins nombreux. De plus, comme cette méthode de culture est réalisée à l'intérieur dans un environnement contrôlé, il existe un risque d'infestation d'insectes.

5. Rendement amélioré

Les plantes cultivées en hydroponie ont un environnement régulé et observé. De plus, les racines poussent plus rapidement lorsque les nutriments nécessaires leur sont directement apportés.

Puisque les cultivateurs ne dépendent pas des saisons, l’environnement intérieur améliore également la productivité. Cela implique que les cultures peuvent être produites toute l’année sans avoir à craindre que les récoltes soient perdues à cause des fluctuations climatiques, des infestations de ravageurs ou des problèmes liés aux animaux et aux oiseaux au sol.

6. Utilisation optimale de la diversité territoriale/régionale

Le gain de place est l’un des principaux avantages du jardinage hydroponique. Parce que les plantes de l’agriculture traditionnelle doivent rechercher des nutriments dans le sol, elles développent des racines plus profondes.

Cependant, en culture hydroponique, les racines reçoivent leurs nutriments immédiatement, elles n'ont donc pas besoin de les chercher. Parce que les plantes hydroponiques ont moins de racines profondes et nécessitent moins d’espace, elles constituent une excellente option pour les citadins qui vivent dans des espaces clos, des régions arides et des climats très froids.

Puisque tout l’environnement est contrôlé et que les plantes ne reçoivent que la quantité nécessaire de macro et micronutriments, la culture hydroponique permet une utilisation efficace des nutriments.

Par rapport aux plantes cultivées dans le cadre de l'agriculture traditionnelle, où les plantes dépendent des nutriments présents dans le sol qui dépendent de divers paramètres environnementaux, les plantes cultivées par culture hydroponique sont connues pour atteindre un meilleur rendement et un taux de croissance élevé en fournissant les nutriments optimaux requis. Pour la croissance.

Les variations de température, d’humidité et de qualité de l’eau, par exemple, peuvent soumettre les plantes à un stress et modifier leur composition biochimique, ce qui peut avoir un impact sur la croissance et la qualité des produits.

7. Facilite un microclimat

Avec une serre hydroponique, les jardiniers peuvent personnaliser l'environnement idéal pour chaque culture grâce à la technologie microclimatique. Les producteurs peuvent créer le microclimat optimal pour chaque type de culture qu’ils cultivent en ajustant le climat de manière appropriée dans un système fermé.

Une serre hydroponique peut avoir une section où les épinards sont conservés à une température fraîche de 55°F. Plus proche de 70°F, la laitue romaine pourrait être cultivée dans un autre endroit. Les producteurs peuvent produire plus de types dans un seul système lorsqu’ils gèrent les microclimats entourant chaque culture.

8. Saisonnalité et prévisibilité

La majorité des cultures se limitent à des saisons et des climats particuliers. Les épiciers importent des légumes d’été du monde entier lorsque les consommateurs les demandent en plein hiver. Cela exacerbe les problèmes liés au transit problème de gaz à effet de serre.

Le sujet de la prévisibilité en est un autre. De nombreux facteurs affectent le rendement des cultures. Un gel précoce, sécheresse, inondationou tempête peut anéantir un champ entier de récoltes, et l’agriculteur est souvent impuissant à l’arrêter.

Avec les fermes hydroponiques intérieures, les producteurs peuvent récolter leurs récoltes de manière constante tout au long de l’année. Quelle que soit la saison, ces cultures poussent toute l’année. De plus, les rendements sont beaucoup plus prévisibles car ils sont protégés des problèmes qui pourraient conduire à de mauvaises récoltes.

9. Les cultures poussent plus vite

La capacité de la technologie hydroponique à récolter les récoltes plus rapidement que les techniques conventionnelles constitue une avancée encourageante. Des récoltes plus importantes et plus rapides peuvent être produites lorsque chaque plante est cultivée dans des conditions idéales.

Cependant, de nombreux producteurs qui utilisent la culture hydroponique affirment que leurs cultures mûrissent en deux fois moins de temps, voire moins, que celles produites dans le sol. Les légumes à feuilles vertes présentent le plus cette vitesse ; cependant, des gains peuvent être réalisés avec presque n’importe quel type de plante hydroponique.

10. Système permettant de gagner du temps

L'agriculture traditionnelle donne une récolte qui n'est pas toujours adéquate ou adaptée en termes de qualité et de quantité, et il faut beaucoup de temps et d'efforts de la part des agriculteurs pour gérer le labour, le désherbage, l'arrosage et la fumigation.

En revanche, tout ce que vous avez à faire avec la culture hydroponique, c'est de l'installer à l'endroit de votre choix et de regarder pousser vos plantes. Même s’il peut y avoir une dépense initiale de fonds et d’efforts, une bonne gestion garantit des rendements substantiels à long terme.

11. Nécessite moins de travail

L’agriculture basée sur le sol nécessite beaucoup de travail et est peut-être éprouvante. Une touche humaine est encore requise dans certains processus, comme la récolte de cultures fragiles, même si de nombreux aspects de ce mode de culture peuvent être automatisés.

Bien que le travail humain soit toujours nécessaire dans les serres hydroponiques, la plus petite taille des bâtiments permet d'effectuer les travaux plus rapidement, ce qui vous permet d'effectuer plus de travail avec moins de travailleurs. De plus, aucun pesticide chimique nocif n’est utilisé sur les travailleurs de ces installations.

Les carrières en culture hydroponique se déroulent dans des environnements similaires aux laboratoires, évitant les risques associés au travail agricole traditionnel au profit de salaires et d'avantages sociaux respectables.

12. Raccourcit la chaîne d'approvisionnement

La distance que doivent parcourir les produits frais depuis les zones rurales où ils sont rassemblés jusqu'aux étagères des épiceries où ils sont vendus constitue l'un des plus grands défis de notre chaîne d'approvisionnement.

Si vous fréquentez le marché fermier de votre quartier, vous savez probablement à quel point les produits frais ont un meilleur goût. Les repas frais peuvent être cultivés en culture hydroponique et récoltés quelques minutes ou heures avant d'être consommés par les clients.

Les épiciers peuvent proposer des aliments plus frais, souvent récoltés en quelques heures ou quelques jours, grâce aux fermes hydroponiques. Pour proposer des choix alimentaires en marque blanche comme des salades en sachet et des herbes fraîches, ils peuvent également collaborer avec des serres hydroponiques.

En raison de la chaîne d’approvisionnement plus courte, ils peuvent fournir des aliments à leurs consommateurs directement à la ferme, éliminant ainsi le besoin d’intermédiaires.

Inconvénients de l’agriculture hydroponique

Par rapport à l’agriculture traditionnelle, la culture hydroponique est plus simple et plus efficace. Comme toute chose agréable, la culture hydroponique n’est pas sans problèmes.

Coût d'installation élevé
Dépendance à une source d'alimentation ou à un système fixe
Maintenance et surveillance de haut niveau
Susceptibilité aux maladies d'origine hydrique
Nécessite une expertise particulière

1. Coût de configuration élevé

Les coûts d'installation d'un système hydroponique sont élevés. Ceci est particulièrement valable pour un système à grande échelle doté d’une architecture soigneusement conçue.

L'installation initiale de l'usine de traitement de l'eau, du réservoir de nutriments, de l'éclairage, de la pompe à air, du réservoir, du contrôleur de température, de l'EC, du contrôle de l'acidité et des systèmes de plomberie peut nécessiter un budget initial important, en fonction de l'automatisation et de la technologie utilisée pour la configuration du système hydroponique. .

2. Dépendance à une source d'alimentation ou à un système fixe

L'électricité est nécessaire aux systèmes hydroponiques passifs et actifs pour faire fonctionner les différentes parties, notamment les lampes de culture, les pompes à eau, les aérateurs, les ventilateurs, etc. Une perte de puissance aura donc un impact sur l’ensemble du système. Si un producteur ne remarque pas une panne de courant dans un système actif, cela peut être nocif pour les plantes.

3. Maintenance et surveillance de haut niveau

Lors de la culture hydroponique de plantes, plus de surveillance et de microgestion sont nécessaires que dans le cas de la culture de plantes conventionnelle. Tous les composants du système (éclairage, température et plusieurs paramètres de la solution nutritive, notamment le pH et la conductivité électrique) doivent être constamment surveillés pour créer un environnement de croissance méticuleusement régulé.

Pour éviter l'accumulation et le colmatage, la solution nutritionnelle doit également être vidangée et remplie régulièrement, et les composants du système doivent être nettoyés fréquemment.

4. Susceptibilité aux maladies d'origine hydrique

Le débit constant d'eau via un système hydroponique augmente le danger de certains infections d'origine hydrique pour les plantes, même si cultiver les plantes de cette manière contribue à réduire le risque de maladies transmises par le sol.

Ces maladies peuvent parfois se propager d'une plante à l'autre par les solutions aqueuses. Cela pourrait conduire à l’extinction de toutes les plantes du système.

5. Nécessite une expertise particulière

Un système hydroponique implique de nombreux détails techniques. Les outils et procédures du système nécessitent une personne possédant la formation et l'expérience adéquates pour les faire fonctionner. Sans les connaissances nécessaires, il est peu probable que les plantes prospèrent, ce qui pourrait avoir un effet néfaste sur la production et entraîner des pertes importantes.

Les plantes hydroponiques peuvent-elles être certifiées biologiques simplement parce qu’elles sont cultivées sans utilisation de pesticides ? Étant donné que l’agriculture biologique implique d’améliorer la fertilité et la qualité des sols, certains agriculteurs biologiques s’opposent à cette notion.

Donner une accréditation biologique à un système hydroponique est incorrect car il ne nécessite pas de sol. Cependant, le Tribunal du neuvième circuit a décidé en faveur de l'USDA, autorisant les plantes cultivées en hydroponie à être certifiées biologiques à condition qu'elles soient dépourvues d'eaux usées, d'organismes génétiquement modifiés et d'engrais chimiques.

Impacts environnementaux de la culture hydroponique

Conservation de l'eau
Efficacité énergétique
Moins d’utilisation de pesticides
Moins d’utilisation des terres
Empreinte carbone réduite : produits plus frais et accès facile
Cultures durables

1. Conservation de l'eau

Il peut sembler que le système utilise plus d'eau parce qu'il est « hydroponique », mais ce n'est pas le cas. Par rapport aux techniques agricoles conventionnelles basées sur le sol, les systèmes hydroponiques utilisent beaucoup moins d’eau et recyclent et réutilisent les eaux usées.

De plus, les systèmes d'arrosage de ces serres fournissent de l'eau directement aux racines des plantes, ce qui entraîne peu d'évaporation et de ruissellement et fournit la quantité exacte d'eau nécessaire aux plantes. Lorsqu’elles sont combinées, ces initiatives utilisent jusqu’à dix fois moins d’eau que les techniques agricoles conventionnelles.

2. Efficacité énergétique

Les systèmes qui utilisent la culture hydroponique sont naturellement économes en énergie. Pour maximiser la croissance des plantes, la température, l’humidité et l’éclairage soigneusement régulés réduisent le besoin d’énergie supplémentaire pour maintenir des conditions de croissance idéales. Les lampes de culture à LED sont plus économes en énergie et peuvent être personnalisées pour fournir le spectre lumineux précis dont les plantes ont besoin.

Le système d’eau susmentionné utilise beaucoup moins d’énergie pour pomper et distribuer l’eau tout en faisant recirculer les nutriments et l’eau. Enfin, de nombreuses serres hydroponiques consomment moins d’énergie que les serres conventionnelles puisqu’elles disposent de systèmes de chauffage et de refroidissement économes en énergie.

3. Moins d’utilisation de pesticides

Parce que les systèmes hydroponiques résistent aux parasites et aux maladies, ils nécessitent moins de pesticides, ce qui signifie que moins de produits chimiques sont rejetés dans l'environnement et que les agriculteurs peuvent travailler dans une atmosphère plus sûre.

Selon des études, les pesticides peuvent tuer des insectes, des oiseaux et des espèces aquatiques en plus de pénétrer dans les systèmes d'eau souterraine et de se propager par le vent. Les herbicides ne sont pas nécessaires car il n’y a pas non plus de mauvaises herbes qui émergent. Les herbicides ne sont pas nécessaires car il n’y a pas non plus de mauvaises herbes qui émergent.

Étant donné que les fermes hydroponiques nécessitent moins de terres et sont plus faciles d’accès pour les communautés qui n’ont pas facilement accès aux produits frais, bon nombre d’entre elles sont situées à proximité, voire à l’intérieur des centres urbains.

4. Moins d’utilisation des terres

Parce que les systèmes hydroponiques sont construits verticalement, ils occupent moins de place et nécessitent moins de superficie. 2.7 millions de portions de légumes-feuilles peuvent être produites chaque année dans une serre hydroponique de 1.5 acre.

Prenons Gotham Greens comme exemple. Créée en 2009, l'entreprise gère plus de 1.2 million de pieds carrés de serres hydroponiques réparties dans sept États des États-Unis. Située sur le toit d'un Whole Foods, leur serre de Brooklyn est devenue l'un des plus grands producteurs de laitue de serre en Amérique du Nord.

5. Empreinte carbone réduite : des produits plus frais et un accès facile

Cela peut prendre une semaine ou plus pour que les produits passent du champ aux rayons des épiceries, 50 % des fruits et 20 % des légumes provenant de l’extérieur du pays.

Dans les régions urbaines, l’agriculture hydroponique peut produire de la nourriture en moins de 48 heures, de la serre jusqu’au rayon. Par rapport à d'autres possibilités, les émissions sont nettement inférieures car les produits ne doivent pas voyager aussi loin.

Bien que la solution d’engrais en culture hydroponique puisse être réutilisée indéfiniment, les nutriments eux-mêmes doivent être remplacés à mesure qu’ils s’épuisent. Au fur et à mesure que la solution s'écoule des passages vers un réservoir de nutriments, ils la collectent. Les agriculteurs peuvent également obtenir des nutriments provenant de diverses sources. Les déchets de poisson sont utilisés comme source de nutriments dans une méthode appelée aquaponie.

6. Cultures durables

Avec les systèmes hydroponiques, les cultures peuvent être cultivées toute l’année n’importe où en créant l’environnement de croissance idéal. Cela peut conduire à des rendements agricoles plus élevés que les techniques agricoles conventionnelles, en particulier lorsqu’elles sont combinées à un meilleur contrôle de l’apport en nutriments.

En utilisant des techniques hydroponiques, certaines entreprises prétendent être capables de produire jusqu'à 240 fois plus de récoltes que sur des fermes conventionnelles. Les serres peuvent produire plus rapidement des produits plus sains en utilisant la technologie pour surveiller la santé et la progression des cultures.

Risques dans l'industrie hydroponique

Comme toute autre chose, cette industrie en développement peut être soumise à certains aléas, tels que :

Dommages à la propriété: En raison des coûts de démarrage élevés de ces systèmes et de ces maisons de culture, tout dommage pourrait entraîner d'importantes pertes financières.
Dégâts d'eau: des dommages aux cultures et aux biens peuvent résulter d'une fuite ou d'un autre dysfonctionnement du système.
Coupures de courant peuvent nuire aux plantes de serre hydroponiques, car elles dépendent principalement de la technologie pour maintenir des conditions de croissance idéales.
Manipulation de produits chimiques : La culture hydroponique utilise une variété de produits chimiques, tels que des nutriments, des ajusteurs de pH, etc. En conséquence, les membres du personnel doivent comprendre les techniques sûres de manipulation des produits chimiques pour éviter les accidents.

Réflexions finales

La culture hydroponique est une technique productive de culture de plantes d’intérieur qui offre plusieurs avantages. Sans utiliser de pesticides, cela permet aux jardiniers de produire des plantes riches en nutriments beaucoup plus rapidement.

Il présente certains inconvénients, mais ceux-ci sont contrebalancés par ses avantages. La culture hydroponique est une technique utilisée toute l'année qui peut être appliquée par les communautés, les entreprises et les particuliers pour cultiver des plantes exemptes de maladies, à condition qu'ils disposent des connaissances et de l'utilisation nécessaires. sources d'énergie durables.

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Providence Amaechi

Éditeur at EnvironnementGo ! | providenceamaechi0@gmail.com | + de publications

Un écologiste passionné dans l'âme. Rédacteur principal de contenu chez EnvironmentGo.
Je m'efforce d'éduquer le public sur l'environnement et ses problèmes.
Il a toujours été question de nature, nous devons protéger et non détruire.