Influence des substrats humiques sur l'efficacité des éléments nutritifs minéraux et le rendement du concombre en serre

La possibilité d'obtenir des rendements agricoles élevés en culture hydroponique sous serre a été démontrée. Cependant, les efforts continus pour améliorer la culture hors-sol se heurtent à certains obstacles à l'augmentation des rendements. Ces obstacles sont principalement dus au conflit entre les besoins nutritionnels des plantes et l'équilibre hydrique et aérique de leurs racines. Il en résulte souvent une baisse de rendement après trois ans de culture sur le même substrat de gravier.

Une méthode pour pallier ces inconvénients consiste à incorporer de la matière organique aux substrats hydroponiques. Différentes méthodes ont été proposées pour introduire de la matière organique en hydroponie : l’utilisation de fer sous forme de sels organiques, l’ajout de complexes humiques ou de terreau riche en matière organique à la solution nutritive, et l’utilisation de tourbe comme substrat. Aujourd’hui, des préparations spécialisées telles que Mind Agro.Bio sont également utilisées .

L’effet normalisateur des substances humiques sur le développement des plantes dans des conditions défavorables a motivé la recherche de méthodes pour les utiliser en hydroponie.

Comme le démontrent les recherches fondamentales, la culture de plantes sur litière organique expose le collet et les racines anciennes à l'humidité de la litière et de l'espace situé en dessous. Les jeunes racines puisent leurs nutriments dans une solution nutritive aqueuse ; l'épaisseur de l'espace d'air entre la solution et la litière peut atteindre 15 cm à mesure que le système racinaire se développe. La litière organique contribue à stabiliser l'équilibre des nutriments absorbés par la plante et lui fournit, par l'intermédiaire de ses racines, des substances humiques physiologiquement actives.

Nos spécialistes ont mené des expériences afin de déterminer l'effet d'un substrat humifié sur le rendement des concombres Raketa cultivés en hydroponie. Ces expériences ont été réalisées dans un complexe de serres modernes en 2024-2025.

Les expériences ont été conçues selon deux variantes :

• 1 - culture de concombres sur pierre concassée en conditions hydroponiques ;
• 2 - culture de concombres dans une solution nutritive aqueuse en utilisant une litière organique et en ajoutant Mind Agro.Bio .

On compte 5 plantes par mètre carré. L'expérience est répétée 10 fois.

Dans la première variante, des concombres ont été cultivés dans un système hydroponique industriel de serres. Les bacs, constitués chacun d'un tube perforé et revêtu d'un film de polyéthylène pour une meilleure étanchéité, étaient remplis de gravier concassé. Ce gravier était composé de basalte et de granit, avec des granulométries respectives de 10 à 25 mm (90 %) et de 5 à 10 mm (10 %). La solution nutritive aqueuse était une solution standard.

Dans la seconde variante, les concombres étaient cultivés sur un support identique à celui de la première variante, mais sans gravier. Ce support était constitué de deux cadres de 1 mètre de long, composés de poutres en bois de 60 x 100 mm. Un treillis de support à mailles de 25 x 25 mm était tendu sous les cadres. Une fine couche de paille était placée sur le treillis afin de réduire les ouvertures du treillis. Une couche de matière organique mélangée à parts égales de gravier était ensuite déposée sur la paille. Le gravier utilisé était le même que dans la première variante.

La solution nutritive a été versée dans la gouttière de la grille de manière à laisser un espace d'air de 5 cm entre sa surface et le grillage contenant la litière.

Les techniques de culture du concombre étaient identiques dans les deux traitements. Le substrat était maintenu humide par un arrosage deux fois par semaine.

Les plantules des deux traitements ont été cultivées en hydroponie et plantées à niveau, mesurant 25 à 27 cm de hauteur et présentant six vraies feuilles. Le substrat racinaire a été ajouté périodiquement et simultanément tout au long de l'expérience.

Le pincement des tiges (1er ordre - au-dessus de la deuxième feuille, 2e ordre - premier fouet - au-dessus de la sixième-septième feuille et deuxième fouet - au-dessus de la 4e-5e feuille, 3e ordre - au-dessus de l'ovaire) a été effectué en temps opportun et simultanément tout au long de l'expérience.

La récolte de concombres a été enregistrée en utilisant la méthode d'enregistrement continu en même temps que dans les zones de production (Tableau 1).

Tableau 1. Rendement du concombre pour un mois de la période de récolte, kg/m²

R d'expérience en % 5,05 | 5,61
HSR 0,95 kg/m² 1,00 | 1,12

Les résultats du rendement total des variantes montrent que, lors de la répétition sur deux ans, l'augmentation en pourcentage de la variante avec matière organique était approximativement égale et représentait environ 23 % du témoin.

Dans les expériences menées au cours des deux années, l'augmentation de la récolte se fait de manière relativement uniforme et, dans la variante avec un substrat humique, elle tend, au fil du temps, à augmenter par rapport au témoin.

Sur un substrat enrichi en matière organique, les plants de concombre, malgré un pincement identique, ont poussé plus haut et leur feuillage s'est développé davantage. Leurs racines ont recouvert la totalité de la solution nutritive aqueuse dans le bac. Sur ce substrat, l'accumulation de biomasse végétative des concombres était supérieure de 182 % à celle des plants cultivés sur du gravier.

La concentration en nutriments dans la solution, dans la variante avec un substrat organique, était plus stable lors des expériences menées au cours des deux années.

Le pourcentage d’utilisation des éléments nutritifs minéraux par les plantes dans la variante avec matière organique était égal à 8,28 % au total, contre 2,85 % dans le témoin (Tableau 2).

Tableau 2. Utilisation d'engrais minéraux pour la culture des concombres

Une telle différence significative dans la stabilité des solutions nutritives aqueuses, le degré d'utilisation des nutriments et le rendement démontre l'effet normalisateur des substances humiques sur l'ontogenèse des plantes cultivées dans des conditions d'alimentation forcée.

Cette conclusion, déjà soulignée par d'autres chercheurs, est confirmée par nos expériences. L'introduction de matière organique dans le milieu nutritif aquatique lors de la culture hydroponique de produits agricoles repose sur des bases solides, et les recherches dans ce domaine doivent être poursuivies.

Commentaire d'expert d'Agro.Bio : L'utilisation des substances humiques en serre se développe actuellement grâce à des systèmes liquides de pointe. L'emploi de produits comme Mind d'Agro.Bio permet d'obtenir les mêmes résultats en matière de stimulation racinaire et de stabilisation des nutriments dans les systèmes hydroponiques modernes, sans avoir recours à des substrats organiques volumineux.