Culture sous serre: protection des plantes et économies en eau

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Introduction

Les derniers épisodes de sécheresse et les vagues de chaleur successives en Europe nous le montre, il va falloir repenser le modèle agricole de demain. Une agriculture plus raisonnée moins gourmande en intrants (engrais, produits phytosanitaires…) respectant les sols et surtout innovante pour consommer moins d’eau sur une surface donnée doit vite émerger. Les nouvelles générations de producteurs n’auront pas le choix que de s’adapter aux changements climatiques et à l’évolution des environnements.

Aujourd’hui sur la planète, les surfaces produites sous serre en culture hors-sol (utilisation de substrat et/ou culture hydroponique) augmentent de manière soutenue. Un exemple frappant est que pour un 1kg de tomates produites en champ on utilise environ 60L d’eau sans parler des nombreux passages de tracteur pour traiter les cultures… Dans une serre la consommation moyenne se limite à environ 15L d’eau pour des rendements jusqu’à 5 fois supérieurs (source GRODAN) pour la tomate avec la possibilité d’implanter des auxiliaires de culture pour combattre les ravageurs (lutte biologique) et aussi polliniser les fleurs.

De plus, les dernières technologies disponibles chez les fabricants de substrats de culture combinées avec les nouvelles techniques d’irrigation et de gestion climatique dans les serres permettent d’être encore plus économe et cela pendant toute l’année. La possibilité de récupérer et recycler les eaux de drainage dans les serres offrent aussi beaucoup de perspectives!

Nous verrons dans cet article, segmenté en deux parties, comment la production sous serre permet de protéger les cultures et aussi réaliser des économies notables en eau.

Protection des cultures

La protection des cultures est une question centrale pour tous les agriculteurs sur terre. En effet, durant le cycle de vie d’une plante de nombreux éléments biotiques et abiotiques vont potentiellement limiter sa croissance voire provoquer sa mort.

Lorsque l’on parle des facteurs abiotiques, on peut citer :

• la température
• l’ensoleillement
• l’humidité
• le vent
• les précipitations
• le pH du sol
• la présence de minéraux dans le sol
• l’aération du sol
• la salinité de l’eau
• le pH de l’eau
• etc.

Et les facteurs biotiques:

• la prédation
• les maladies et le parasitisme
• pollinisation croisée
• la proximité de l’être humain
• la modification de l’environnement par un autre individu
• …

En culture plein champs, sans protection des cultures, l’exposition à ces facteurs sera maximale. Il sera donc plus difficile de prédire les rendements et la qualité des cultures d’une année à l’autre avec le risque de connaitre des épisodes climatiques extrêmes comme nous risquons de le voir de plus en plus dans le futur…

L’appauvrissement et l’érosion des sols sont aussi des contraintes majeurs notamment en monoculture. Des cultures plus vulnérables seront plus sensibles à la pression des ravageurs et maladies. C’est un cercle vicieux qui demandera une action rapide avec des traitements chimiques dans la plupart des cas. En plus de l’impact sur l’environnement et la santé des consommateurs cela représentera des coûts importants pour l’exploitant agricole.

Économies en eau majeures

L’évolution des techniques de production ces dernières années notamment avec la culture hydroponique (hors-sol) a permis de faire d’énormes économies en eau.

De plus, cela participe à la protection des sols et des réserves d’eau (nappes aquifères) lorsque les lixiviats sont bien captés (voire recyclés) plutôt que disséminés dans l’environnement. Cela réduit grandement les risques de pollution des cours d’eau avec des produits chimiques et résidus de la fertilisation comme l’azote et le phosphore responsable de l’eutrophisation = développement d’algues et de bactéries nocives pour l’environnement.

Certains spécialistes l’affirment: “avec la culture hydroponique, l’eau est recyclée en permanence, ce qui rend ces systèmes de 90 à 98 % plus économes en eau que l’agriculture traditionnelle, tout en éliminant le ruissellement des engrais dans l’environnement” peut-on lire sur le blog FoodFuture.co.

Ces propos furent relayés par le PDG de Gotham Greens M. Viraj Puri aux USA:

[Ce système] nous permet d’utiliser environ 95 % d’eau en moins que l’agriculture conventionnelle en plein champ. Nous utilisons moins d’un gallon d’eau pour chaque tête de laitue que nous produisons.

CEO Viraj Puri sur le blog Agritecture

La production hors-sol de certaines cultures (tomates, poivrons, concombres, piments, fraises…) dans des substrats avec de la tourbe ou de la fibre de coco et un système d’arrosage goutte-à-goutte peuvent aussi être très économes en eau.

Un chef de culture expérimenté sera analyser, à l’aide de sondes et d’un ordinateur climatique, quels seront les meilleurs moments pour apporter la solution nutritive et gérer les stress hydriques. En bref, tout sera réfléchit pour apporter la quantité optimale en eau avec la concentration en engrais la mieux adaptée. La solution nutritive en excès qui sera lixiviée pourra aussi être retraitée dans le système puis réutilisée après filtration et élimination des germes. Les pertes en eau seront donc minimales dans ce système.

Un autre point important est que la culture en serre offre une grande surface avec la toiture pour capter les eaux de pluie et les stocker dans des réservoirs semi ou complétement enterrés. Les eaux de pluie ont généralement un pH proche de la neutralité et une qualité suffisante pour directement être utilisée comme source d’eau fraîche dans les systèmes de ferti-irrigation.

Conclusion

Nous avons vu comment la culture en serre pouvait être une solution privilégiée pour répondre aux futures crises climatiques et notamment les épisodes de sécheresses et canicules extrêmes qui sévissent dans le monde. La protection des cultures et les économies en eau sont deux avantages de taille de ce modèle de production. De plus, cela facilitera les investissements des institutions financières et la pérennisation des rendements pour le producteur.

Toutefois, la culture sous serre se doit de cohabiter avec la culture plein champs qui fait aussi partie de la solution plus particulièrement pour les céréales et protéagineux comme le maïs et le soja. La culture en champ va aussi évoluer, l’agroécologie va devenir le courant de pensée et le modèle du futur pour pouvoir continuer de produire à grandes échelles tout en respectant l’écosystème avec une diversification plus forte des cultures tout en respectant les sols.

Pour finir, l’essor des petites et moyennes exploitations avec une ou deux serres et moins d’un hectare de culture plein champ feront aussi parties des solutions pour gagner en résilience de partout sur la planète. La proximité avec les consommateurs et l’impact environnemental réduit seront des critères importants qui devront être aussi considérés par les autorités avant de délivrer de nouveaux permis.

L’utilisation d’énergies renouvelables sera aussi un point important pour limiter impact carbone des serres…