Des jardins suspendus de Babylone aux maisons modernes : L’hydroponie aide à cultiver des récoltes là où la terre est une contrainte

Le fait que la terre soit une ressource finie et que la demande mondiale de nourriture soit toujours en hausse, les agri-technologues ont constamment cherché des méthodes de culture qui ne nécessitent pas de sol. 

L’hydroponie est l’une de ces méthodes de culture de plantes utilisant une solution nutritive à base d’eau au lieu du sol. Le substitut du sol peut inclure un substrat agrégat ou une gamme de milieux de culture, tels que :

• Vermiculite
• Fibre de coco
• Perlite

Cette méthode de culture polyvalente est devenue populaire parmi les amateurs, les petits agriculteurs et les entreprises commerciales. Cette demande est ce qui alimente sa taille du marché à passer d’environ 7 milliards de dollars US à une estimation de plus de 12 milliards de dollars US d’ici 2025. 

Comment l’hydroponie diffère-t-elle de l’aéroponie ?

L’aéroponie utilise l’air par opposition à la solution nutritive à base d’eau utilisée en hydroponie. Avant d’approfondir son fonctionnement, il est crucial d’établir la différence entre ces deux méthodes de manière plus détaillée. 

En aéroponie, les plantes ne tirent jamais leurs nutriments de l’eau. Elles les obtiennent d’une brume riche en nutriments pulvérisée sur les racines. L’hydroponie, en revanche, utilise pleinement l’eau. Ici, les cultivateurs suspendent les plantes dans l’eau en permanence ou les alimentent avec un flux d’eau intermittent. 

Les techniques de culture aéroponique utilisent des environnements fermés à contrôle climatique où les plantes poussent dans des contenants de solutions nutritives en hydroponie. 

En termes d’impact, l’aéroponie et l’hydroponie sont toutes deux respectueuses de l’environnement, n’utilisant aucun engrais chimique ni pesticide. Cependant, dans les régions où l’eau est rare, l’aéroponie a l’avantage de consommer beaucoup moins d’eau que l’hydroponie. 

Avec leurs différences et similitudes, l’hydroponie et l’aéroponie gagnent en popularité. Aujourd’hui, nous examinons les façons dont l’hydroponie a gagné en élan au fil des années. 

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La science de l’hydroponie

Nous pouvons examiner les systèmes hydroponiques sous l’angle de leur construction. Globalement, il existe deux catégories : systèmes ouverts et systèmes fermés. 

Nous pouvons également considérer l’hydroponie en fonction de l’utilisation de supports. Ici, les catégories seraient les systèmes agrégats ou non-agrégats. 

Enfin, selon l’utilisation de composants électriques, l’hydroponie peut être passive ou active. Voyons maintenant ce que ces distinctions signifient.

Systèmes ouverts et fermés

Un système hydroponique ouvert comprend un réservoir, une chambre de culture et des tubes. Des exemples de système ouvert incluent la technique du film nutritif, le système d’inondation et d’évacuation, etc. 

L’architecture de base d’un système ouvert nécessite que la solution nutritive circule du réservoir à la chambre de culture puis retourne au réservoir via les tubes. 

Les systèmes hydroponiques fermés, qui fonctionnent selon des méthodes comme la culture en eau profonde ou la méthode Kratky, utilisent le réservoir nutritif à la fois comme réservoir et chambre de culture. Les racines des plantes suspendues plongent dans la solution nutritive sans nécessiter de pompes, la solution ne quittant pas le réservoir. 

Systèmes agrégats et non-agrégats

Les systèmes agrégats utilisent un agrégat, au lieu du sol, comme support, tandis que les systèmes non-agrégats utilisent de la laine de roche ou des flotteurs de piscine comme support. Les systèmes d’inondation et d’évacuation et les systèmes à mèche sont des exemples de la variété agrégée, tandis que les systèmes non-agrégats suivent la technique du film nutritif ou les méthodes Kratky. 

Systèmes passifs et actifs

Les systèmes hydroponiques passifs et actifs diffèrent en ce que la première variété n’implique aucune pièce mobile ou motorisée et, par conséquent, est indépendante des composants électriques. 

En revanche, le système actif dépend de composants électriques, tels que des pompes, des aérateur·s et des minuteries. Ces composants assurent la livraison ponctuelle des nutriments aux plantes. 

Le rôle de la technologie dans l’hydroponie

Les méthodes agricoles exploitent avec succès les technologies de pointe depuis des décennies. L’hydroponie ne fait pas exception. 

Technologies basées sur l’IA

Par exemple, l’hydroponie utilise l’intelligence artificielle pour surveiller précisément les conditions environnementales existantes, y compris les niveaux de lumière, l’humidité et les niveaux de nutriments. L’IA aide également à optimiser les investissements et à réduire les coûts en créant des plans de croissance personnalisés pour chaque type de plante. 

Éclairage à LED

Les lampes à LED sont une autre intervention technologique cruciale en hydroponie. Ces lampes consomment beaucoup moins d’énergie, émettent moins de chaleur et durent plus longtemps que d’autres sources lumineuses. 

Les lampes à LED sont également propices à une conception basée sur les besoins. Elles s’avèrent efficaces pour fournir le bon type de lumière, tant en intensité qu’en focalisation sur la zone, ce qui favorise un développement sain des racines et améliore la santé des plantes. 

Systèmes de culture automatisés basés sur des capteurs

Cependant, le développement technologique le plus important à ce jour en hydroponie a été les systèmes de culture automatisés.

On peut installer ces systèmes à l’intérieur ou à l’extérieur. Il est possible de les contrôler à distance, même via un smartphone. L’objectif de ces systèmes basés sur des capteurs est de suivre et d’ajuster – si nécessaire – les paramètres environnementaux tels que la température, l’humidité, la lumière, les niveaux de pH et le volume de nutriments. 

En plus d’optimiser ces facteurs, ils aident également l’approvisionnement en nutriments à maintenir le bon mélange de minéraux et de composés organiques. Mais comme tout domaine d’application émergent, qui s’étend chaque jour, l’hydroponie suit également la trace d’une riche recherche académique et appliquée. 

Hydroponie : comment est-elle née ?

Les chercheurs ont identifié, dès l’Antiquité, des techniques agricoles sans sol ressemblant à l’hydroponie sous diverses formes. Par exemple, on peut retrouver des ressemblances ou des vestiges dans les jardins suspendus de Babylone (600 av. J.-C.), les jardins flottants aztèques (Xe siècle) et les rizières chinoises (XIIIe siècle). 

Cependant, le Dr William F. Gericke, professeur californien, est crédité d’avoir utilisé le terme hydroponie pour la première fois. Développée comme technique de laboratoire, elle a progressivement pris la forme commerciale qu’elle a aujourd’hui. 

Une grande partie du mérite pour son expansion commerciale revient à l’armée des États-Unis, qui a utilisé l’hydroponie pour cultiver des aliments frais pour les troupes stationnées sur des îles du Pacifique infertiles pendant la Seconde Guerre mondiale. 

Depuis lors, l’hydroponie est commercialement pratiquée par de nombreuses entreprises aux États-Unis, en Europe, en Afrique et en Asie.

Entreprises commerciales proposant des solutions hydroponiques transformatrices

1. Grow Generation

Grow Generation est l’un des principaux fournisseurs de solutions de produits hydroponiques. Elle propose des systèmes hydroponiques complets ainsi que des composants séparés, y compris des pompes à air et à eau, des refroidisseurs et chauffages d’eau, des raccords, des plateaux et supports de culture, des pots et gobelets filetés, des réservoirs et cuves, des systèmes de goutte-à-goutte, et des solutions de filtration et de traitement de l’eau. 

Pour l’exercice clos le 31 décembre 2022, GrowGeneration (GRWG ) a enregistré un chiffre d’affaires de plus de 278 millions de dollars US. Le bénéfice brut dépassait 70 millions de dollars US. Ce chiffre d’affaires, cependant, était nettement inférieur à celui de 2021, où la société avait réalisé un chiffre d’affaires de 422 millions de dollars US, avec un bénéfice brut de plus de 118 millions de dollars US.  

2. ScottsMiracle-Gro

ScottsMiracle-Gro est un autre acteur public dans ce domaine qui propose au moins douze marques dans le secteur de l’hydroponie. Certaines de ses marques incluent General Hydroponics, Botanicare, Vermicorp Organics, AeroGarden, Agrolux, MotherEarth, et d’autres. General Hydroponics propose des nutriments, des suppléments, des produits de contrôle et d’entretien. Elle propose également des tableaux d’alimentation pour les cultivateurs commerciaux et les amateurs afin de décider précisément quoi nourrir les plantes. La présence de Scotts Miracle-Gro (SMG ) dans l’hydroponie s’étend sur plus de quatre décennies.

Scotts Miracle-Gro a enregistré des ventes nettes de plus de 3,9 milliards de dollars US en 2022, 4,9 milliards de dollars US en 2021 et 4,1 milliards de dollars US en 2020. La marge brute de l’entreprise publique en pourcentage des ventes nettes était de 22,2 %, 29,8 % et 32,6 % au cours de ces trois années. 

3. Hydrofarm Holdings

Hydrofarm Holdings est une autre marque mondiale connue pour sa vaste gamme de produits hydroponiques. Sa gamme comprend des pompes, des minuteries programmables, des solutions de pH, des mélanges organiques sans sol, et plus encore. Au cours des 45 dernières années, la marque est devenue une boutique unique pour tous les besoins d’agriculture intérieure. 

Hydrofarm vend à une clientèle fragmentée via des détaillants hydroponiques spécialisés, tels que Greencoast et Growers House; des centres de jardinage/vente au détail, tels que Nurseryland et Ace Hardware; des partenaires e‑commerce, tels qu’Amazon (AMZN ) et Hydrobuilder; et des partenaires de serres/canaux, tels que BFG Supply Co., et Griffin.

En 2022, Hydrofarm a enregistré des ventes nettes de plus de 344 millions de dollars US, avec un bénéfice brut de plus de 29 millions de dollars US. En 2021, elle a réalisé des ventes de plus de 479 millions de dollars US avec un bénéfice brut de plus de 101 millions de dollars US.

Toutes ces grandes entreprises publiques générant des revenus substantiels en vendant des solutions hydroponiques au fil des années témoignent de la valeur de cette technique agricole et de sa viabilité. Indéniablement, elle présente de multiples avantages. Examinons quelques-uns d’entre eux.

Hydroponie : opportunités et défis à surmonter

Toute technique agricole qui aide à économiser des ressources limitées comme la terre et l’eau est bénéfique pour la santé de la planète. L’hydroponie, avec ses nombreux avantages, incarne cette approche. 

Par exemple, grâce à l’hydroponie, les cultivateurs peuvent produire entre trois et dix fois plus de nourriture que l’agriculture conventionnelle. Les plantes mettent également beaucoup moins de temps à pousser. Elle ne nécessite pas d’herbicides ni de pesticides, car les cultures hydroponiques bénéficient d’une protection importante contre les mauvaises herbes et les insectes. 

Des études montrent que la ferme consomme 20 fois moins d’eau que l’agriculture traditionnelle. De plus, puisqu’elle se déroule dans un système fermé et contrôlé, le risque de contamination est très faible. Cependant, pour que l’hydroponie atteigne son plein potentiel, elle doit surmonter plusieurs défis. 

Premièrement, le coût initial d’installation devrait être réduit, car il est actuellement plus élevé que celui nécessaire pour commencer l’agriculture sur terre. Et comme aucun sol n’est impliqué, alors qu’il sert de barrière naturelle en agriculture traditionnelle, il existe un risque que les maladies se propagent rapidement à l’ensemble du système via l’eau. 

Il faudrait également inspecter constamment le substrat à la recherche de micro‑organismes, tels que les bactéries et les moisissures, qui peuvent contaminer l’eau. 

Outre la surveillance physique, l’hydroponie nécessite également des interventions gourmandes en ressources pour maintenir les niveaux de nutriments, ce qui requiert une formation et une éducation sur les technologies d’irrigation et d’éclairage appropriées. 

Hydroponie : la voie à suivre

Au fil des années, l’hydroponie s’est véritablement imposée comme une solution viable pour une agriculture durable, et son champ d’application en expansion rend l’avenir prometteur. De nombreux composants de la solution nutritive, par exemple, proviennent de sels. 

Cependant, lorsque ces composants ne sont pas disponibles, les cultivateurs ont la possibilité de les remplacer par des engrais organiques plus courants, tels que le fumier de bovins ou le guano d’oiseaux. Les nutriments peuvent également inclure de la farine de poisson, des déchets de bois ou de céréales, ou des algues. 

De même, de nombreuses options de substrat sont disponibles, notamment la perlite, la pierre ponce, la vermiculite, la coque de riz, la fibre de bois, la laine et la laine de roche, offrant aux cultivateurs une variété de choix. 

Surtout, l’hydroponie peut aider à produire diverses cultures et plantes, la rendant adaptée tant à l’agriculture domestique qu’à l’agriculture à plus grande échelle, incluant les légumes verts, les légumes, les fruits et les plantes aromatiques. 

Dans les années à venir, avec une connaissance adéquate de l’irrigation, de la biologie végétale, de la génétique et des technologies de contrôle de la lumière et de l’air, nous pourrons faire progresser l’hydroponie comme un complément viable à l’agriculture basée sur la terre.

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