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La culture Hydroponique : définition et histoire

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Définition de la culture hydroponique

La culture hydroponique est une technique de production hors-sol, cela signifie que les racines des plantes cultivées ne plongent pas dans leur environnement naturel (le sol), mais dans un liquide nutritif. L’origine du mot « hydroponie » vient du grec « hydro », l’eau et de « ponos », le travail. Cette technique apparaît donc comme  « le travail des racines dans l’eau ».

Concrètement, l’alimentation minérale de la plante est assurée par une solution nutritive administrée aux racines, fournissant les éléments essentiels pour la croissance de toute plante:

– de l’eau
-de l’oxygène dissous
-les éléments minéraux sont contenu dans l’eau et les engrais (sels).

 Les substrats utilisés en hydroponie n’ont aucun rôle dans la nutrition des plantes (puisqu’ils sont en théorie inerte). Ils ne joue qu’un rôle de support de culture, de point d’ancrage à une plante.

Dans certaines techniques de culture le substrat est totalement absent. (cf. aéroponie, techniques définies plus loin).

Histoire des cultures hydroponiques

L’origine des cultures hors-sol est assez floue.

La ville antique de Babylone est souvent cité lorsqu’on parle de culture hors-sol. A défaut de preuves probantes confirmant l’existence de ces jardins en Mésopotamie, les archéologues donne la paternité de cette technique de culture aux aztèques.

Jardins supendus de Babylon

En effet, les plus anciennes traces de cultures hors-sol semblent se localiser à Tenochtitlan, l’actuel Mexico. Les aztèques ont conçu un système de radeaux cultivés, appelés « chinampas ». Ces jardins se composaient d’une structure de jonc et de roseaux recouverte par une couche de sédiments du lac et des canaux servant de voies de communications. Les cultures profitaient de l’eau et des nutriments grâce aux racines qui traversaient le substrat pour baigner dans l’eau du lac.

Cette technique qui s’apparente à l’aquaculture à permis de nourrir les 230.000 habitants de ville de capitale aztèque.

On trouve dans le monde d’autres exemples de jardins sur l’eau produisant des fruits, des légumes ou des fleurs coupées. (ex: Lac Inle en Birmanie avec son marché aux fleurs).Lac Inle Birmanie : jardin flottant tomates

Pendant longtemps, les scientifiques se sont focalisés sur le système racinaire en pensant que cet organe prélève l’essentiel de la nourriture des plantes. En réalité les végétaux ne tire que 10% de la nourriture du sol (donc par la nutrition minérale). L’essentiel ( 90% ) provient de l’atmosphère via les échanges gazeux.

Les scientifiques se sont vite appropriés les techniques de cultures hors-sol pour réaliser des expériences sur les végétaux: Le but était de répondre à une question qui a suscité bien des débats: De quoi a besoin une plante pour croître ?

Quels sont les éléments nécessaires à la fabrication de la matière organique ? En quelle quantité ? Avec quels organes les végétaux prélèvent-ils ces éléments dans l’environnement?

Bien des hypothèses ont étés formulées. Depuis Aristote et sa théorie de l’humus (qui a tenu jusqu’au XVIII siècle !) la matière organique de la plante provient uniquement de l’humus du sol extrait par les racines.

Van Helmont réalisa une expérience avec un saule en hors-sol restée célèbre ! Cet alchimiste planta un pied de d’environ 2 kg dans un pot de terre contenant 90kg de terre déséché préalablement au four. Au bout de 5 ans d’un régime à l’eau de pluie, l’arbre pesait 76 kg et la masse de la terre à seulement diminué de 57g. Le savant en a donc conclu que la nourriture des plantes était de l’eau pure,

Ainsi, des tentatives de ce qu’on pourrait appeler « culture hydroponique » ont été tentées au XVIIème siècle au Royaume-Uni afin de confirmer les dires de Van Helmont. Les plantes ont étés cultivées seulement en présence d’eau, ce qui confirmait que ce liquide était l’unique aliment des plantes.

Parallèlement, le développement des connaissances et outils scientifiques au XVIIIème siècle a permis de mettre en évidence le rôle de la lumière et de l’air dans la croissance des plantes vertes. (Une ébauche de la photosynthèse)

Durant la première moitié du XIXème siècle, Boussingault démontra en culture hors-sol que les plantes sont constituées de carbone, d’oxygène et d’hydrogène provenant de l’eau et de CO2 provenant de l’air.

Durant la seconde moitié du XIX ème siècle, des allemands Knop et Sachs, ont indépendament cultivés des plantes dans de véritables solutions nutritives (eau ets sels minéraux ). Ces chercheurs ont mis en évidence le rôle des éléments minéraux dans la nutrition des plantes. Le liquide de Knop est toujours utilisé en laboratoire pour étudier la croissance des végétaux et leurs besoins en éléments minéraux.

Ce sont les bases de la découverte scientifique de l’hydroponie.

Il a fallu attendre 1929 pour voir apparaître une utilisation commerciale de la culture hydroponique…sans grand succès. Les connaissances sur la physiologie végétale restent malgré tout insuffisantes. Les matériaux utilisés dans les systèmes hydroponiques à l’époque étaient souvent incompatible avec les engrais. Ainsi, après leurs précipitation, les ions ferreux devenait indisponibles pour les plantes.

Dans les années 1950 la technique se perfectionne au Pays-bas, en France (INRA), et au Etats-Unis. Durant cette période d’après guerre, la technique de culture hydroponique n’enthousiasme que peu de monde. On pensait que cette technique ne permettrait pas de nourrir les 2,5 milliards de personnes présentes sur notre planète au milieu du 20ème siècles. (Osborne Fairfield, la planète au pillage).

Aujourd’hui, on sait que cette technique de culture permet de nourrir une grande partie des 6 milliards d’habitants sur terre. Durant la seconde guerre mondiale, des systèmes hors-sol installés sur les îles du pacifiques par l’Hydroponics Unit « garantissent » un approvisionnement en légumes frais pour les troupes militaires.

Les années 1970 marque le début de la diffusion de la culture hydroponique commerciale : ce sont les producteurs qui sont précurseurs.

Enfin, les jardiniers amateurs des Etats-Unis (Californie, Floride) ont adaptés les systèmes hydroponiques destinés à la recherche et à l’horticulture professionnelle à leurs besoins. La culture hydroponique est en plein essort.Culture hydroponique moderne

A l’aube du XXI siècle, les jardins hydroponiques fleurissent un partout:

– Dans les zones où l’eau est compté: zones arides, île volcaniques,sans aquifères,
– sur des espaces laissés jusqu’à vierge…de végétation: toits et murs des immeubles,
– chez les producteurs professionnels, pour la production de légumes où de semences (les tubercules de pomme de terre cultivé en aéroponie sont certifié sans virus)
– dans les laboratoires de biologie végétale, notamment pour approfondir nos connaissances sur la nutrition végétale et préparer les expéditions spatiales (nécessité de légumes frais).

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Un Commentaire

  1. N’oublions pas que ce sont les égyptiens qui ont mis la première plantes en terres dans un pot et cela il y a environ … « 4000 ans ». Quant au jardin suspendu de Babylone qui datent d’environ -600 AVJC ce n’était pas à proprement parlé de la culture hors sol car il s agissait de rigole rempli de terre qui étaient irrigué par un système d’écoulement en surplomb, par gravité en quelque sorte, il faut plutôt louer les mérites des premières cultures hors sol aux chinois et au sud américains qui cultivaient sur nasse avec des lacs de montagnes qui leur servaient de réservoir… Comme on dirait de nos jours « Good Job Guys ».

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