La production de cultures sous serre implique un certain nombre d’intrants culturels. Parmi ceux-ci, le plus important est peut-être le type de milieu de culture utilisé. En raison de la profondeur relativement faible et du volume limité d’un conteneur, les milieux de culture doivent être amendés pour fournir les propriétés physiques et chimiques appropriées nécessaires à la croissance des plantes.
Les sols de terrain ne sont généralement pas satisfaisants pour la production de plantes en conteneurs. Cela est principalement dû au fait que les sols ne fournissent pas l’aération, le drainage et la capacité de rétention d’eau nécessaires. Pour améliorer cette situation, plusieurs milieux de culture « sans sol » ont été développés. Voici une description de certains des amendements les plus couramment utilisés pour la production de cultures en serre.
La tourbe et les matériaux semblables à la tourbe
La tourbe est formée par l’accumulation de matériaux végétaux dans des zones mal drainées. Le type de matériel végétal et le degré de décomposition déterminent en grande partie sa valeur pour une utilisation dans un milieu de culture. Bien que la composition des différents dépôts de tourbe varie considérablement, on peut identifier quatre catégories distinctes :
Mousse hypnotique – ce type de tourbe est constitué des restes partiellement décomposés d’hyprum, de polytrichum et d’autres mousses de la famille des Hypanacées. Bien qu’elle se décompose plus rapidement que certains autres types de tourbe, elle convient à l’utilisation des milieux. De nombreux dépôts de tourbe dans le nord des États-Unis sont hypnacés.
Reed and Sedge – sont des tourbes dérivées des restes modérément décomposés de joncs, de graminées grossières, de carex, de roseaux et de plantes similaires. Ces matériaux à texture fine sont généralement moins acides et contiennent relativement peu de particules fibreuses. Le taux rapide de décomposition, la taille fine des particules et la teneur insuffisante en fibres font que les tourbes de roseaux et de carex ne sont pas satisfaisantes pour l’utilisation des milieux.
Humus ou Muck – consiste en des débris décomposés de matières végétales finement divisées d’origine inconnue. L’humus contient souvent de grandes quantités de particules de limon et d’argile, et lorsqu’il est mélangé au sol, il n’améliore pas le drainage ou l’aération. En raison de sa vitesse de décomposition rapide et de la taille de ses particules, l’humus est considéré comme indésirable pour l’utilisation des milieux de culture.
La mousse de sphaigne – est les restes déshydratés de plantes de tourbières acides du genre Sphagnum (c’est-à-dire Spapillosum). Elle est légère et a la capacité d’absorber 10 à 20 fois son poids en eau. Ceci est attribué aux grands groupes de cellules de rétention d’eau, caractéristiques du genre. La sphaigne contient des substances fongistatiques spécifiques qui expliquent sa capacité à inhiber la fonte des semis.
La sphaigne est peut-être la forme la plus souhaitable de matière organique pour la préparation des milieux de culture. Le drainage et l’aération sont améliorés dans les sols plus lourds, tandis que l’humidité et la rétention des nutriments sont accrues dans les sols plus légers. L’Allemagne, le Canada et l’Irlande sont les principales régions de production de la mousse de sphaigne.
Résidus de bois
Les résidus de bois constituent une source importante de milieux de culture sans sol. Ces matériaux sont généralement des bi-produits de l’industrie du bois et sont facilement disponibles en grandes quantités. L’épuisement de l’azote par les micro-organismes du sol, pendant le processus de décomposition, est l’un des principaux problèmes associés à ces matériaux. Cependant, des applications supplémentaires de N au milieu de croissance peuvent faire de la plupart des résidus de bois des amendements précieux.
Moule de feuilles – l’érable, le chêne et le sycomore sont parmi les principaux types de feuilles qui conviennent à la préparation du moule de feuilles. Des couches de feuilles et de terre sont compostées ensemble avec de petites quantités de composés azotés pendant environ 12 à 18 mois. L’utilisation de terreau de feuilles peut améliorer efficacement l’aération, le drainage et les propriétés de rétention d’eau d’un milieu de culture. Bien que ces matériaux soient facilement disponibles à faible coût, la moisissure des feuilles n’est pas largement utilisée dans la production de conteneurs.
Sciure – l’espèce d’arbre dont la sciure est dérivée détermine largement sa qualité et sa valeur pour une utilisation dans un milieu de culture. Plusieurs sciures, comme le noyer et le séquoia non composté, sont connues pour avoir des effets phytotoxiques directs. Cependant, le rapport C/N de la sciure est tel qu’elle n’est pas facilement décomposée. La teneur élevée en cellulose et en lignine, associée à un apport insuffisant en azote, crée des problèmes d’épuisement qui peuvent gravement limiter la croissance des plantes. Cependant, des applications supplémentaires d’azote peuvent réduire ce problème.
Les écorces – sont principalement un sous-produit des industries de la pâte à papier, du papier et du contreplaqué. Une taille de particule appropriée est obtenue par un broyage à marteaux et un criblage. Cela produit un matériau qui convient à l’utilisation dans les médias de conteneurs. Les propriétés physiques obtenues à partir des écorces d’arbres sont similaires à celles de la mousse de Sphagnum.
Bagasse
La bagasse est un déchet bi-produit de l’industrie sucrière. Elle peut être déchiquetée et/ou compostée pour produire un matériau qui peut augmenter les propriétés d’aération et de drainage des supports de conteneurs. En raison de sa forte teneur en sucre, une activité microbienne rapide se produit après l’incorporation de la bagasse dans un milieu. Ceci diminue la durabilité et la longévité de la bagasse et influence les niveaux d’azote. Bien que la bagasse soit facilement disponible à faible coût, (généralement le transport), son utilisation est limitée.
Les coques de riz
Les coques de riz sont un biproduit de l’industrie de la rizerie. Bien qu’elles soient extrêmement légères, les coques de riz sont très efficaces pour améliorer le drainage. La taille des particules et la résistance à la décomposition des coques de riz et de la sciure de bois sont très similaires. Cependant, l’épuisement de l’azote n’est pas un problème aussi grave dans les milieux amendés avec des coques de riz.
Plusieurs autres matières organiques peuvent être utilisées avec les milieux de conteneurs. Il s’agit notamment des fumiers, des épis de maïs, de la paille, des coquilles d’arachides et de noix de pécan. Cependant, ceux-ci ne constituent pas des sources commerciales majeures d’amendements organiques.
Sable
Le sable, un composant de base du sol, varie en taille de particule de 0,05mm à 2,0mm de diamètre. Les sables fins (0,05mm – 0,25mm) ne contribuent guère à améliorer les propriétés physiques d’un milieu de culture et peuvent entraîner une réduction du drainage et de l’aération. Les particules de sable moyen et grossier sont celles qui permettent un ajustement optimal de la texture du milieu. Bien que le sable soit généralement le moins cher de tous les amendements inorganiques, il est aussi le plus lourd. Cela peut entraîner des coûts de transport prohibitifs. Le sable est un amendement précieux pour les milieux d’empotage et de propagation.
Perlite
La perlite est un minéral siliceux d’origine volcanique. Les qualités utilisées dans les milieux de contenants sont d’abord broyées puis chauffées jusqu’à ce que la vaporisation de l’eau combinée l’expanse en une substance poudreuse légère. La légèreté et l’uniformité rendent la perlite très utile pour augmenter l’aération et le drainage.
La perlite est très poussiéreuse lorsqu’elle est sèche et a tendance à flotter vers le haut d’un contenant pendant l’irrigation. Il a également été démontré que la perlite contient des niveaux potentiellement toxiques de fluor. Bien que les coûts soient modérés, la perlite est un amendement efficace pour les milieux de culture.
Vermiculite
La vermiculite est un minéral micacé produit par chauffage à environ 745oC. Les particules expansées, en forme de plaques, qui sont formées ont une capacité de rétention d’eau très élevée et aident à l’aération et au drainage. La vermiculite possède d’excellentes capacités d’échange et de tamponnage, ainsi que la capacité de fournir du potassium et du magnésium. Bien que la vermiculite soit moins du-rable que le sable et la perlite, ses propriétés chimiques et physiques sont très souhaitables pour les milieux de conteneurs.
Les argiles calcinées
Les argiles calcinées sont formées en chauffant des minéraux argileux montmorrillonitiques à environ 690oC. Les particules formées, semblables à de la poterie, sont six fois plus lourdes que la perlite. Les argiles calcinées ont une capacité d’échange cationique et de rétention d’eau relativement élevée. Ce matériau est un amendement très durable et utile.
Ces amendements de sol inorganiques sont généralement utilisés pour augmenter le nombre de grands pores, diminuer la capacité de rétention d’eau et améliorer le drainage et l’aération. D’autres matériaux tels que : la pierre ponce ; les cendres ; et le gravier de pois conviennent également à cet usage.
Plusieurs amendements de sol synthétiques sont des sous-produits de diverses entreprises de fabrication de plastique. D’autres sont conçus spécifiquement pour être utilisés dans des milieux de conteneurs. Ces matériaux sont fréquemment utilisés à la place du sable et de la perlite et ont à peu près la même influence sur les propriétés du milieu.
Polystyrène expansé
Les flocons de polystyrène, un sous-produit de la transformation du polystyrène, sont très résistants à la décomposition, augmentent l’aération et le drainage,et diminuent la densité apparente. Le polystyrène peut être décomposé par des températures élevées et par certains agents désinfectants chimiques.
Urea Formaldehydes
Ce matériau est préparé en mélangeant de l’air avec une résine liquide et en laissant refroidir. Les mousses d’urée-formaldéhyde ont une plus grande capacité de rétention d’eau que le polystyrène mais sont similaires dans leur influence sur l’aération et le drainage. Les matières premières sont facilement transportées et constituent des amendements très efficaces.
Préparation des milieux de culture sans sol
Bien que les combinaisons d’amendements puissent varier, les objectifs de base de la préparation d’un milieu de culture se ressemblent. Un programme efficace devrait produire un milieu de culture qui est :
- poreux et bien drainé, tout en retenant une humidité suffisante pour répondre aux besoins en eau des plantes entre les irrigations;
- relativement faible en sels solubles, mais avec une capacité d’échange adéquate pour retenir et fournir les éléments nécessaires à la croissance des plantes ;
- standardisé et uniforme avec chaque lot pour permettre l’utilisation de programmes de fertilisation et d’irrigation normalisés pour chaque culture successive;
- sans parasites nuisibles du sol ; organismes pathogènes, insectes du sol, nématodes et graines de mauvaises herbes
- stable biologiquement et chimiquement après la pasteurisation ; principalement exempt de matières organiques qui libèrent de l’ammoniac lorsqu’il est soumis à des traitements thermiques ou chimiques.
Puisque d’innombrables combinaisons d’amendements peuvent produire un milieu de culture avec ces caractéristiques, il est important de considérer à la fois les optimums économiques ainsi que les optimums culturels. Les facteurs qui déterminent le coût d’un milieu de culture comprennent : le transport, la main-d’œuvre, l’équipement, les matériaux et la manutention. Dans de nombreux cas, le coût du mélange d’un milieu de culture « personnalisé » dépasse celui des matériaux préparés commercialement. Ces facteurs devraient être étudiés attentivement avant de prendre une décision.
Milieux de culture recommandés
La composition d’un milieu de culture devrait être largement déterminée par la culture produite. Cependant, il existe certaines formulations de milieux qui peuvent être utilisées comme base. Voici une liste de plusieurs des mélanges sans sol les plus couramment utilisés :
| Ratio volume/volume | Composants |
|---|---|
| 2 :1 | Tourbe, Perlite1 |
| 2:1:1 | Tourbe, Perlite, Vermiculite |
| 2:1 | Tourbe, Sable 3 :1 Tourbe, sable |
| 3:1:1 | Tourbe, perlite, vermiculite |
| 2:1:1 | Tourbe, écorce, sable |
| 2 :1:1 | Peinture, écorce, perlite |
| 3:1:1 | Peinture, écorce, sable |
| 1. Des billes de mousse peuvent être utilisées à la place de la perlite. | |