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http://fr.wikipedia.org/wiki/Serre
Une serre est une structure qui peut être parfaitement close destinée en général à la production agricole. Elle vise à soustraire aux éléments climatiques les cultures vivrières ou de loisir pour une meilleure gestion des besoins des plantes et pour en accélérer la croissance ou les produire indépendamment des saisons.
La culture sous serre s'appelle la serriculture.
La serre peut être aussi un édifice architectural d'agrément qui satisfait l'esthétique par sa forme et par les plantes qu'elle contient, ou qui satisfait la curiosité.
Fonction et principe d'utilisation
Une serre est destinée à protéger les plantes non rustiques et à favoriser la croissance des cultures (légumes, fleurs, etc.) en créant des conditions climatiques plus favorables que le climat local ou pour permettre les cultures dites « hors saison ».
L'unité de base s'appelle une chapelle, plusieurs peuvent être construites côte à côte.
Les parois et/ou couverture sont transparentes ou translucides, permettant de cultiver des plantes dans un environnement plus chaud ou mieux contrôlé qu'à l'extérieur. La culture peut être faite dans le sol d'origine, ou en hors sol, en hydroponique, en pots ou dans des sacs de laine de roche.
La serre peut parfois être chauffée à la demande pour des productions toute l'année dans des pays froids ou tempérés. Des systèmes de régulation de la température et de l'humidité sont nécessaires, car l'atmosphère chaude, humide et confinée de la serre peut favoriser des attaques parasitaires ou de pathogènes des plantes (champignons notamment), contre lesquels l'agriculture moderne (dite conventionnelle) lutte avec des pesticides, et l'agriculture bio avec des produits naturels, des auxiliaires (insectes prédateurs des parasites) et une rotation étudiée des cultures.
Le tunnel, ou serre-tunnel est une autre forme de serre. Il s'agit d'une structure plus légère car recouverte de bâches plastiques résistantes aux ultraviolets et tendues sur des tubes métalliques arrondis. De dimensions variables, les tunnels sont intéressants pour leur plus faible coût de construction. Ils sont constitués également de chapelles pour couvrir de plus grande surfaces. Ils sont construits pour protéger des cultures précoces ou tardives des conditions climatiques extérieures défavorables.
Charpente
Le plus souvent, la charpente d'une serre est faite d'acier et d'aluminium. Elle est étudiée de manière à offrir le minimum d'ombre portée. En toiture, des ouvrants dispensent l'aération nécessaire.
Gestion du climat
La maitrise du climat est la raison d'être des serres ; on peut créer un environnement idéal pour la croissance des plantes. Sa gestion est souvent confiée à un ordinateur surtout si les unités de production sont grandes. On peut donc, théoriquement, faire pousser des tomates en Antarctique,
mais le coût de la gestion du climat (chaleur et lumière) dans les serres limite les extrêmes.
Gestion de la température
La gestion de la température des serres est contrôlée par la ventilation en cas d'excès. Si les températures baissent à un niveau inférieur à celui accepté par les cultures, on utilise de puissantes chaudières au gaz naturel ou à fioul ou autre moyen de chauffage pour élever la température. La distribution des calories à l'intérieur de la serre se fait par convection grâce à des tuyaux aériens, ou des aérothermes. La chaleur peut être distribuée en basse température (branché sur le retour du chauffage) par des tapis sous les tablettes de culture pour apporter une chaleur de fond.
Il est important que les serres soient chauffées non seulement pour la température mais aussi pour que fonde la couche de neige et de glace empêchant la lumière d'entrer dans les serres. D'autres systèmes existent.
La température peut également être gérée automatiquement par l'utilisation de toile d'ombrage. Quand les rayons du soleil sont trop ardents, ces écrans atténuent une partie du rayonnement solaire durant les périodes chaudes de la journée. À l'inverse, ils sont fermés la nuit pour piéger au niveau des cultures la chaleur venant du sol.
Dans certaines régions chaudes, on va abaisser la température des serres au moyen d'un rideau d'eau circulant dans des paillassons. À l'opposé, de puissants ventilateurs extraient l'air de la serre pour créer une légère dépression permettant d'aspirer l'air extérieur qui pénètre dans la serre au travers des paillassons humides. Cette technique rafraichit l'air. Elle serait utilisable toute l'année en Israël par exemple et durant de courtes durées dans les régions plus froides connaissant des étés chauds comme le sud du Canada ; l'été est trop court pour que le système de refroidissement soit rentable ; les ventilateurs sont des outils clés pour rendre la température des serres uniforme.
Gestion de l'eau et apport de l'alimentation minérale
Dans les exploitations industrielles, la gestion de l'eau et des nutriments est de plus en plus automatisée. Il y a aussi les cultures hydroponiques en serres (technique où les racines des plantes sont immergées en permanence). Les fertilisants sont incorporés dans l'eau par des pompes doseuses de précision. Si la solution nutritive est trop riche en sels, elle peut occasionner de gros dégâts dans les cultures. C'est pourquoi la salinité de l'eau est fréquemment contrôlée ; on mesure la conductivité électrique et de nombreuses analyses de la solution nutritive sont pratiquées pour adapter et équilibrer la richesse en éléments fertilisants en fonction des plantes produites. Typiquement, une concentration de 200 ppm_N donne une conductivité de 0,25 siemens/mètre.
Gestion de l'air
La gestion de l'air en serre et celle de la température qui y règne sont liées : plus l'air circule, plus la température de la serre va être proche de celle de l'extérieur.
Les plantes convertissent le dioxyde de carbone en oxygène durant la période diurne de la journée grâce à la photosynthèse. Pour augmenter la productivité de certaines cultures, il arrive que l'on fasse brûler du gaz propane
dans les serres pour y augmenter le taux de gaz carbonique (CO2).
Par contre, dans une serre en fonctionnement normal, l'air ne semble pas plus chargé en spores de champignon que l'air extérieur ; dans trois types de serre de culture de tomates (dont l'une en mode hydroponique), des échantillons d'air ont été prélevés de 10h à 14 h, tous les jours de aout 2000 à juillet 2001 en collectant les particules de plus de 0.5 μm de diamètre[3] le taux de 200 CFU/m3 était comparable dans les 3 cas à ce qu'on trouvait à l'extérieur de la serre.
Certaines plantes produisent des pollens allergènes (piment doux par exemple, aux pollen duquel 1/3 des travailleurs en serre finissent par devenir allergiques). On a montré qu'introduire des abeilles dans la serre diminue considérablement ce risque [4];
Gestion de la lumière
La lumière peut être artificielle. Elle sert notamment à favoriser l'induction florale de certaines espèces de plantes de jour long en rallongeant la durée du jour.
À l'inverse, l'horticulteur peut choisir d'occulter la lumière du jour pour en raccourcir la durée.
L'utilisation la plus connue est celle pratiquée
pour faire fleurir les chrysanthèmes toute l'année.
http://fr.wikipedia.org/wiki/Culture_hors-sol
L’hydroponie ou culture hydroponique (ou agriculture hors-sol), du grec πονος (ponos, "le travail" ou "l'effort") et ὕδωρ (hudōr, “l'eau”), est la culture de plantes réalisée sur substrat neutre et inerte (de type sable, pouzzolane, billes d'argile, laine de roche etc.). Ce substrat est régulièrement irrigué d'un courant de solution qui apporte des sels minéraux et des nutriments essentiels à la plante.
La culture hydroponique est très présente en horticulture et dans la culture forcée de certains légumes sous serre. Cette technique de culture s'est développée pour aboutir aujourd'hui à l'aéroponie et sa variante l'ultraponie.
Elle permet d'accélérer le processus de maturation des fruits
grâce à un rythme nycthéméral plus rapide
et permet plusieurs récoltes par an.
L'état sanitaire de ces cultures est contrôlé par des pesticides ou produits phytosanitaires.
L’hydroponie ou culture hydroponique (ou agriculture hors-sol), du grec πονος (ponos, "le travail" ou "l'effort") et ὕδωρ (hudōr, “l'eau”), est la culture de plantes réalisée sur substrat neutre et inerte (de type sable, pouzzolane, billes d'argile, laine de roche etc.). Ce substrat est régulièrement irrigué d'un courant de solution qui apporte des sels minéraux et des nutriments essentiels à la plante.
La culture hydroponique est très présente en horticulture et dans la culture forcée de certains légumes sous serre. Cette technique de culture s'est développée pour aboutir aujourd'hui à l'aéroponie et sa variante l'ultraponie. Elle permet d'accélérer le processus de maturation des fruits grâce à un rythme nycthéméral plus rapide et permet plusieurs récoltes par an.
L'état sanitaire de ces cultures est contrôlé par des pesticides ou produits phytosanitaires.
Introduction
Pour que les végétaux poussent de manière optimale, ils ont besoin de lumière (qu’elle soit naturelle ou artificielle), d’une température stable et tempérée, d’une hygrométrie de l’air suffisante ainsi que d’une oxygénation satisfaisante des racines, enfin d’une nourriture adéquate en suffisance composée d’eau, de sels minéraux et d’oligo-éléments.
Les plantes possèdent un métabolisme qui est capable d’assimiler des aliments et de les éliminer sous forme de déchets, comme bon nombre d’êtres du règne du vivant. Êtres vivants immobiles, les plantes assimilent leur nourriture sous forme d’eau minéralisée grâce à leurs racines, et l’énergie nécessaire pour métaboliser par la lumière. Dans la nature, c’est le sol qui joue le rôle de réservoir de sels nutritifs. Il est cependant très rare d’avoir un sol de qualité qui possède tous les éléments nécessaires à la vie des végétaux dans des proportions optimales ; de plus, l’acidité adéquate est propre à chaque plante et peut grandement varier en fonction du terrain, de la météo ou encore des saisons. Les cultures potagères et les cultures de fleurs, par exemple, nécessitent un pH se situant entre 5.5 et 6.5 (acide). Le sol possède de l’humus contenant des agents chélates, appelés aussi substances tampons, substances qui ont le pouvoir de garder l’acidité du sol à l’équilibre en absorbant des substances qui y sont en excédent, pour les libérer éventuellement lorsque les conditions varient. Dans le cas des cultures hors-sol, les cultures se déroulent sans terre, se libérant ainsi des contraintes liées aux cultures terriennes classiques.
La culture hors-sol est une nouvelle technique alternative de culture des végétaux qui peut être mise en place dans des exploitations horticoles de toutes tailles. Pouvant constituer, semble-t-il, une réponse aux problèmes d’eau et de pollution que connaît notre planète, être au service des chercheurs qui utilisent cette technologie pour faire des recherches sur les végétaux, que ce soit pour les plantes médicinales ou encore pour les micro-organismes embarqués dans les vaisseaux spatiaux.
Première apparition de culture hors-sol
Bien qu'il ne s'agisse pas réellement d'hydroponie, l'idée de culture hors-sol naturel apparaît avec les jardins suspendus de Babylone. Les peuples vivant au bord de lacs de hautes montagnes du Pérou comme le Titicaca, cultivaient leurs potagers à la surface de l’eau. Les Aztèques quant à eux s’établirent dans les marécages proches de la future ville de Mexico et conçurent des sortes de radeaux faits de joncs et de roseaux recouverts d’une couche de limon sur lesquelles les agriculteurs jardinaient, et qu’il est toujours possible de voir de nos jours. Les racines des plantes plongeaient dans l’eau des lacs : sans le savoir, ils étaient les précurseurs d’une espèce d’aquaculture primitive. Les Chinois emploient encore des techniques millénaires de culture sur gravier.
La culture hors-sol que l’on connaît de nos jours est née au XIXe siècle en Allemagne. Elle fut découverte dans le cadre de recherches réalisées afin de découvrir de quoi se nourrissaient les plantes. Ce n’est qu’en 1930 que Gericke produisit le premier système hydroponique commercial aux États-Unis. Pendant la Seconde Guerre mondiale, des Américains cultivèrent des légumes hydroponiques dans les îles volcaniques du Pacifique pour assurer l’apport en vitamine nécessaire à la bonne santé de leurs troupes qui y étaient en garnison.
Depuis, des essais ont prouvé la viabilité de la technique, ainsi que son potentiel économique et environnemental.[réf. nécessaire]
Aujourd’hui, la culture hors-sol est pratiquée en agriculture sur des millions d’hectares dans le monde. Un grand nombre des légumes frais comme la tomate, le concombre, la courgette, la laitue, le poivron, les piments, les épinards, les brocolis, les haricots, les carottes, les betteraves, les pommes de terre, les herbes aromatiques, qui sont cultivés en serre sont issus de cultures hors-sol, et, c’est également le cas de la majorité des fleurs coupées que l’on retrouve chez les fleuristes.
Premières recherches sur les cultures hors-sol
Les débuts de la culture hors-sol remontent au XVIIe siècle. À cette période, on pensait encore que les plantes se formaient à partir de l’eau. Au début du XVIIIe siècle, John Woodward pensait que c’était la terre et non l’eau qui créait la plante, ceci suite à ses expériences de culture sans sol.
Ce n’est qu’en 1758 que Duhamel du Monceau eut l’idée de reprendre les études de la culture sans sol. Il fit germer des graines dans des éponges, pour plonger ensuite les racines des plantes dans une solution d’engrais. Il déduisit de ses expériences que la plante n’absorbait pas que de l’eau, mais aussi les minéraux qui y étaient dissous.
Toutes ces nouvelles découvertes amenèrent à faire de nouvelles recherches. Les premières recherches sur la culture hors-sol dite moderne, s’effectueront suite aux découvertes sur la nutrition minérale des végétaux, effectué par Justus von Liebig. Ces premières ébauches seront appelées hydroponique, ou hydroculture, mot qui vient du mot allemand Hydrokultur. Cette culture remplace désormais le sol traditionnel par une solution nutritive renouvelée régulièrement, et permet la culture d’un grand nombre de légumes ainsi que de certains fruits.
Suite à ces découvertes, les scientifiques ont réellement commencé à s’intéresser à ce sujet. Cependant, pour être exact, la découverte de cette technique doit être attribuée à deux chercheurs allemands Knop et Sachs, qui, en travaillant sur la fertilisation des plantes, ont mis en évidence le rôle de l’eau, de l’air, et du sol. Et c’est précisément en cherchant le rôle de chacun des éléments constituants le sol, qu’ils se sont aperçus que celui-ci pouvait être totalement reconstitué de façon artificielle. Simultanément et de manières indépendante, ils ont réussi à faire pousser des plantes sur des milieux entièrement liquides constitués d’eau et de sels minéraux.
Les cultures hors-sol se sont développées rapidement au détriment de l'environnement, car les rendements obtenus étaient supérieurs aux rendements des cultures normales, et les coûts et la peine au travail s’en voyaient fortement diminués.
Billes d’argile
Ce matériau ressemble à de petites boules brunes que l’on utilise pour recouvrir les pots de fleur, les granulés sont obtenus par un traitement de forte chaleur de l'argile. L’argile expansé possède un bon pouvoir isolant, ce qui est nécessaire pour protéger les racines des changements de température.
Il est composé de silice, d’alumine, d’oxydes de fer, et de soufre. Sa capacité de rétention en eau est de 15% en masse. Il est utilisé pour la culture en container, sur des systèmes de tables à marées, ou à une plus petite échelle dans des systèmes hydroponiques à flux continu.
Contrairement à la laine de roche,
les billes d’argile sont un substrat durable, sain, biologique et écologique.
Fibres de coco
Ce matériau se trouve sous forme de pains ou sous forme brut à placer dans des bacs, ou des pots. La fibre de coco est fabriquée à partir de l’écorce de noix de coco râpée, puis traitée. Elle est de pH neutre, c’est un substrat inerte.
- Avantages :
- Le coco en sac s'utilise seul dans des pots comme la terre.
- Il est réutilisable à condition d'être désinfecté entre chaque utilisation.
- Il est très aéré et augmente la formation de micro-racines.
- Sec, il est très léger.
- Il a une forte capacité de rétention d'eau (10 fois son poids).
- Il est assez bon marché compte-tenu du fait qu'il peut se réutiliser plusieurs fois.
- Il est dénué de parasites au départ ou de maladie du sol.
- Il a une faible inertie thermique.
- Il est biodégradable en ce qui concerne le substrat.
- Sécuritaire[évasif] et sans danger pour la santé.
- Augmente les rendements.[réf. souhaitée]
- Inconvénients :
- Ce système est polluant car la production et le transport depuis des contrées lointaines de substrat de noix de coco se fait grâce à des énergies fossiles.
- Il perd de sa porosité au cours de son utilisation.
- Il demande des engrais adaptés beaucoup plus chers.
Système goutte à goutte
Ce système de culture est un système sur substrat qui nécessite des goutteurs ou capillaires, ainsi qu’un tuyau de distribution et une pompe. En culture hors-sol sur substrat, on utilise au moins un goutteur par plante. Mais, pour plus de fiabilité, on en utilise deux par plante. La solution nutritive est distribuée aux plantes par irrigation discontinue sur la surface supérieure de l’enveloppe ou du pot puis ruisselle par gravité vers le dessous du substrat. Les pots et les enveloppes sont percés dans le fond pour permettre à l’eau de s’écouler.
Grâce à ce système, on peut arroser les plantes directement aux racines. Ce système est l’un des plus répandus actuellement.(les systèmes de plus en plus sont munis de récupérateur de solution nutritive, un bac contenant la ou les plante(s) et un autre qui contient la solution en dessous qui lui-même est percé pour y laisser passer le surplus.) De plus si les solutions sont récupérées, il ne peut, en principe, y avoir contamination des sols. De par ce fait, ce sont des systèmes peu polluants