SYSTèME DE CULTURE ??

http://fr.wikipedia.org/wiki/Culture_hors-sol

Conclusion

La culture hors-sol a connu une évolution et un perfectionnement technique grâce à la recherche. Diverses variantes de cette technologie ont vu le jour, et des applications leur ont été trouvées. Il lui reste à démontrer leur supériorité sur les cultures traditionnelles.

Avantages

Ce procédé est supposé présenter de nombreux avantages : moindre consommation d'eau, croissance contrôlée et rapide, moins d'attaque de nuisibles du sol, meilleure maîtrise de la précocité. La culture hydroponique permet également une automatisation de la culture : température, éclairage, contrôle du pH et de la concentration en éléments nutritifs du liquide, ventilation.

En raison de son potentiel de productivité, elle permet d’obtenir des résultats tout en faisant des économies d'eau. Cette technique permet de faire pousser des végétaux tout en leur permettant d'exprimer tout leur potentiel génétique.

La culture hors-sol serait l’une des solutions à massivement mettre en place pour résoudre les problèmes actuels et à venir du manque d’eau, de malnutrition sur notre planète.

C’est aussi la solution que les chercheurs envisagent pour les voyages spatiaux de longue durée, et la colonisation future de planètes comme Mars ou la Lune.

La demande du marché est grandissante et pour pouvoir y répondre, le développement de ce type de cultures est en forte augmentation.

Inconvénients économiques

L’adoption et le développement de ces techniques en agriculture industrielle, malgré leur grand potentiel de productivité, sont limités à cause de l’importance des capitaux qu’il faut investir pour qu’elles soient mises en place ce qui dissuade de nombreux paysans à les installer.

De plus, elles engendrent une consommation électrique importante.

Développement durable

Jean Ziegler et Michel Monette ont démontré l'impact négatif de la culture hors-sol sur les biotopes, la consommation humaine, le commerce mondial

Ce type d'agriculture fait largement appel à l'utilisation d'énergies fossiles participant encore plus au réchauffement climatique :

emploi massif de matières plastiques pour les bâches des tunnels, de paillage, de poches à substrat,
fertilisation majoritairement à base d'engrais minéraux chimiques
emploi de chauffages de serres pour les productions de contre-saison.

L'imperméabilisation des sols engendrée par l'abri de centaines d'hectares de cultures accroît la baisse du niveau des nappes phréatiques. L'eau de pluie, alimentant normalement ces nappes, ruisselle directement dans les cours d'eaux et ne participe plus à l'alimentation de la nappe phréatique. Cela engendre une érosion des sols. Toutes les variétés de légumes et de fruits ne sont pas adaptées à cette technique. Son emploi, à long terme, ferait probablement perdre à l'humanité des variétés végétales obtenues après des centaines d'années de sélection. La mise en œuvre de cette technique, qui emploie des produits industriels manufacturés (tuyaux goutte à goutte, pompes doseuses d'engrais, pompe d'alimentation, bâche...) n'est pas envisageable pour les paysans pauvres des pays du Sud.

La question reste posée, dans les pays tempérés, de l'intérêt de produire à contre-saison alors que toutes les saisons couvrent des productions végétales vivrières adaptées.

http://fr.wikipedia.org/wiki/Engrais_chimique

Les engrais sont des substances, le plus souvent des mélanges d'éléments minéraux, destinées à apporter aux plantes des compléments d'éléments nutritifs, de façon à améliorer leur croissance, et à augmenter le rendement et la qualité des cultures. L'action consistant à apporter un engrais s'appelle la fertilisation. Les engrais font partie, avec les amendements, des produits fertilisants. La fertilisation se pratique en agriculture et lors des activités de jardinage.

Les engrais furent utilisés dès l'Antiquité, où l'on ajoutait au sol, de façon empirique, les phosphates des os, calcinés ou non, l'azote des fumures animales et humaines, le potassium des cendres.

Histoire et rôle

En Europe, un excédent d'azote est relevé dans presque tous les sols agricoles, en particulier dans les zones d'agriculture intensive (ici pour 2005^[1], selon les données disponibles de la Commission européenne et de l'Agence européenne de l'environnement. Des tendances équivalentes sont mesurées dans d'autres parties du monde. Ceci est responsable d'une eutrophisation de l'eau, des sols et des milieux, source de dégradation de la biodiversité et des fonctions écosystémiques de ces milieux.

Pour accomplir le processus de leur vie végétative, les plantes ont besoin d'eau, de près de vingt éléments nutritifs qu'elles trouvent sous forme minérale dans le sol, de dioxyde de carbone (CO₂) apporté par l'air, et d'énergie solaire nécessaire à la synthèse chlorophyllienne.

Les Égyptiens, durant des milliers d'années, ont utilisé les riches limons apportés par les crues du Nil pour enrichir et entretenir les sols.

Divers amendements ont été utilisés dans le monde,

des poissons enterrés sous le maïs en Amérique du Nord,

les excréments humains et animaux.

Puis, avec l'avènement de l'industrie chimique, charbonnière et pétrolière au XIX^e siècle, sont apparues des formes chimiques de plus en plus « pures » des éléments de base (NPK). Ces engrais chimiques, en dépit de leurs effets immédiats sur la croissance, n'ont pas toujours été facilement acceptés : par exemple, en 1858, dans le nord de la France, la presse locale rapportait qu'à l’approche des semailles « les agriculteurs sont harcelés par des marchands d’engrais qui prétendent que leurs concentrés chimiques sont plus efficaces que le fumier. La Société impériale d’agriculture, qui a effectué des essais, met en garde contre ces engrais concentrés, qui ne sauraient selon elle remplacer le fumier. »^[2]

Les plantes ont besoin de quantités relativement importantes des éléments de base, les macro-éléments. L'azote, le phosphore et le potassium sont donc les éléments qu'il faut ajouter le plus souvent aux sols pauvres ou épuisés par l'agriculture intensive. Ces ressources sont consommées par les plantes et ne se reconstituent pas entièrement par la jachère.

l'azote contribue au développement végétatif de toutes les parties aériennes de la plante. Il est profitable à la plantation, au printemps, lors de la pousse de la végétation, et aux légumes feuillus, mais il convient de le distribuer sans excès car cela se ferait au détriment du développement des fleurs, des fruit (alimentation humaine)s ou des bulbes. On trouve de l'azote dans le sang séché, dans les tontes de gazon ou dans le purin d'orties. Sous forme chimique (ion NO₃- dit « nitrate »), il est particulièrement soluble dans l'eau et utilisé en excès il est à l'origine de la pollution azotée.

le phosphore renforce la résistance des plantes et contribue au développement des racines. Le phosphore est extrait principalement des roches phosphatées, on le trouve également dans la poudre d'os ou dans les fientes.
Utilisé en excès, il est un facteur d'eutrophisation de l'eau. Les engrais phosphatés chimiques contiennent une multitude d'éléments minéraux secondaires et d'oligo-éléments dont de petites quantités de uranium(radionucléide) et de cadmium (métal lourd).
le potassium contribue à favoriser la floraison et le développement des fruits. Le potassium se trouve dans la cendre de bois, qui peut par ailleurs contenir des métaux lourds, ou des radionucléides dans certaines régions.

Le trio « NPK » constitue la base de la plupart des engrais vendus de nos jours. L'azote est le plus important d'entre eux, et le plus controversé à cause du phénomène de lessivage, lié la forte solubilité des nitrates dans l'eau. Au XXI^e siècle, 1 % de l'énergie consommée par les humains sert à produire de l'ammoniac^[3], produit qui fournit la moitié de l'azote nécessaire à la fabrication des engrais utilisés en agriculture.

Engrais organiques

Les engrais organiques sont généralement d'origine animale ou végétale. Ils peuvent aussi être synthétisés, comme l'urée.

Les premiers sont typiquement des déchets industriels, tels que des déchets d'abattoirs: sang desséché, corne torréfiée, déchets de poissons, boues d'épuration des eaux. Ils sont intéressants pour leur apport en azote à décomposition relativement lente, et pour leur action favorisant la multiplication rapide de la microflore du sol, mais n'enrichissent guère le sol en humus stable.

Les seconds peuvent être des déchets végétaux: résidus verts, compostés ou pas, et ils peuvent être constitués aussi de plantes cultivées spécialement comme engrais vert, ou préparées dans ce but, comme le purin d'ortie, ou les algues. Ce sont aussi des sous-produits de l'élevage, tels que les fumiers, composés pour la plupart de litière végétale et de déjections; celles-ci ne sont pas des matières animales, mais des végétaux plus ou moins digérés: lisier, fientes, etc.

Le principe de l'engrais vert reprend la pratique ancestrale qui consiste à enfouir les mauvaises herbes. Elle s'appuie sur une culture intercalaire, enfouie sur place. Quand il s'agit de légumineuses, telles que la luzerne ou le trèfle, on obtient, en plus, un enrichissement du sol en azote assimilable, car leur système radiculaire associe des bactéries, du genre Rhizobium, capables de fixer l'azote atmosphérique. Pour rendre cette technique plus efficace, on sème les graines avec la bactérie préalablement associée.

Application

Généralement, les engrais sont incorporés au sol, mais ils peuvent aussi être apportés par l'eau d'irrigation. Cette dernière technique est employée aussi bien pour les cultures en sol, traditionnelles, que hors sol, sur un substrat plus ou moins inerte, tel que terreau, tourbe, laine de roche, perlite, vermiculite, etc.

Une autre technique particulière, la culture hydroponique, permet de nourrir les plantes avec ou sans substrat. Les racines se développent dans une solution nutritive, eau plus engrais, qui circule à leur contact. La composition et la concentration de la solution nutritive doivent être constamment réajustées.

Dans certains cas, une partie de la fertilisation peut être réalisée par voie foliaire, par pulvérisation. En effet, les feuilles sont capables d'absorber des engrais, s'ils sont solubles, et si la surface de la feuille reste humide assez longtemps. Cette absorption reste toutefois limitée en quantité. Ce sont donc plutôt les oligo-éléments qui peuvent être ainsi apportés, compte tenu des faibles quantités nécessaires aux plantes.

Cette homonymie a fait que des générations d'agriculteur et de jardinier ont enterré à tort du fumier frais au fond des trous de plantation : ce qui est la plus mauvaise gestion possible du capital de départ. En effet, il ne faut en fait pas enfouir profondément des matières organiques fraîches ou peu décomposées car cela entraîne la pullulation de vers parasites (taupin, ver blanc, ver gris, etc.) qui s'attaquent aux racines des plantes cultivées. Au contraire, en épandant la fumure de fonds en surface ou dans les 5 premiers centimètres du sol, on limite tassement et ravinement et on stimule la vie du sol (pédofaune)^[4].

Au jardin, la fumure de fonds peut être apportée à l'automne, après avoir légèrement travaillé le sol pour éliminer l'éventuelle croûte de battance. Cette fumure est constituée de matières organiques qui augmenteront le stock d'humus du sol. Il peut s'agir de matériaux plus ou moins décomposés. Il faut l'apporter assez tôt pour qu'elle ait le temps de s'intégrer au sol avant les cultures, en particulier pour les plantes sensibles qui ne supportent pas d'apports juste avant la culture. Les produits non décomposés seront répandus régulièrement en surface où on les laissera plusieurs semaines, voire jusqu'à la fin de l'hiver. Lorsqu'ils seront décomposés, il suffira d'un griffage de surface pour les incorporer à la couche superficielle de terre.

Le meilleur produit brut est le fumier de ferme. Mais on peut aussi répandre en surface d'autres matières organiques non décomposées : BRF, pailles, feuilles, épluchures, etc mais il faut éviter les produits trop acides : tourbe, écorces broyées, etc. Mais la meilleure fumure de fonds reste le compost, c'est-à-dire un produit mur. Il est constitué de matières végétales et animales décomposées : fumiers, déchets de cuisine ou du jardin, tailles, tonte, etc. Un compost est bien mur lorsqu'il forme une masse noirâtre, grumeleuse, dans laquelle on ne reconnaît pas les matériaux d'origine. Dans le commerce, les composts sont vendus comme « amendement organique ».

Effets sur l'environnement et la santé[modifier]

Articles connexes : Impacts environnementaux des phosphates et Pollution de l'eau par les nitrates.

L'utilisation des engrais entraîne deux types de conséquences qui peuvent comporter des risques sanitaires (atteinte à la santé de l'homme) ou des risques environnementaux (dégâts sur les écosystèmes).

Le risque sanitaire le plus connu est celui relatif à la consommation d'eau riche en nitrate, résultant de la fertilisation azotée, par le nourrisson.

Le risque environnemental le plus cité est celui de la pollution de l'eau potable ou de l'eutrophisation des eaux, lorsque les engrais, organiques ou minéraux, répandus en trop grande quantité par rapport aux besoins des plantes et à la capacité de rétention des sols, qui dépend notamment de sa texture, sont entraînés vers la nappe phréatique par infiltration, ou vers les cours d'eau par ruissellement.

Un risque environnemental moins cité, et pourtant très important lui aussi, est la contribution au réchauffement climatique, due aux fortes émissions, après épandage, d'oxydes d'azote, notamment le protoxyde d'azote (N₂O), qui est un puissant gaz à effet de serre, à fort potentiel de réchauffement global et à durée de résidence élevée (de l'ordre de 100 ans).

Plus généralement, les conséquences de l'utilisation des engrais, qui peuvent comporter des risques et qui sont soumises à la critique, sont les suivantes :

effets sur la qualité des sols, leur fertilité, leur structure, l'humus et l'activité biologique ;
effets sur l'érosion ;
effets liés au cycle de l'azote et à la toxicité des nitrates dans l'eau potable ;
effets liés à la dégradation des engrais inutilisés, qui émettent des gaz à effet de serre, oxydes d’azote (protoxyde d'azote N₂O et N₂O₄), dans l’atmosphère^[5] ;
effets liés au cycle du phosphore ;
effets liés aux autres éléments nutritifs : potassium, soufre, magnésium, calcium, oligo-éléments ;
effets liés à la présence de métaux lourds : cadmium, arsenic, fluor, ou d'éléments radioactifs, significativement présents dans les phosphates, et dans les lisiers de porc par les métaux lourds ;
effets sur les parasites des cultures ;
eutrophisation des eaux douces et marines ;
effets sur la qualité des produits ;
pollution émise par l'industrie de production des engrais ;
utilisation d'énergie non renouvelable ;
épuisement des ressources minérales ;
effets indirects sur l'environnement, par la mécanisation pour l'agriculture intensive, et les épandages.

Consommation mondiale engrais chimiques

Entre 1972 et 1992, l'utilisation mondiale d'engrais est passée de 73,8 à 132,7 millions de tonnes. Au Canada, l'utilisation des engrais est passée de près d'un million de tonnes en 1960 à environ quatre millions de tonnes en 1985, tandis que le pourcentage des terres ayant reçu des engrais est passé de 16 % en 1970 à 50 % en 1985^[6].

La consommation mondiale d'éléments fertilisants s'est élevée à 179,4 millions de tonnes en 2007 : 61,6 % d'azote, 23,1 % de phosphates, et 15,3 % de potasses^[7]. En 2007, les principaux pays consommateurs sont les suivants:

Consommation des engrais^[7]
Pays	Millions de tonnes de nutriments
Chine	96,6
États-Unis	29,2
Inde	22,6
Brésil	11,3
Canada	4,7
France	3,8
Indonésie	3,7
Pakistan	3,6
Viet Nam	2,7
Pologne	2,7
Allemagne	2,3
Turquie	2,2
Espagne	2,0
Australie	1,8
Argentine	1,8
Thaïlande	1,8
Russie	1,7
Mexique	1,6
Égypte	1,6
liban	1