Fertilisation biologique en hydroponie (bioponie) : étude en Thaïlande

L’utilisation de fertilisants d’origine organique est de plus en plus populaire à travers le monde, notamment en Thaïlande. Des projets ont aussi cours en Belgique (porté par le C-RAU) et au Québec (porté par Circulus AgTech en collaboration avec le Laboratoire sur l’agriculture urbaine).

Dans le cadre de leur recherche, Thanaporn Phibunwatthanawong et Nuntavun Riddec, de l’Université de Khon Kaen, ont tenté de déterminer quelle formulation offre les meilleurs rendements. Dans leur article Liquid organic fertilizer production for growing vegetables under hydroponic condition, ils testent sur une culture de laitue six formulations contenant des ratios différents de mélasse, résidus de distillerie et feuilles de canne à sucre.

Leurs résultats indiquent que la formulation 3 (résidus de distillerie : feuilles de canne à sucre : eau filtrée, ratios de 1 : 0.1 : 0.25) et la formulation 5 (résidus de distillerie : feuilles de canne à sucre : eau filtrée, ratios de 1 : 0.25 : 0.25) offrent les meilleurs rendements, similaires à des cultures alimentées en fertilisants chimiques.

Fertilisants organiques de l’étude

Dans le cadre de l’étude, les fertilisants organiques ont été obtenus après la fermentation des matières premières (mélasse, résidus de distillerie et feuilles de canne à sucre) et de déchets de l’agro-industrie (canne à sucre, betterave à sucre). Il s’agit d’une utilisation utile de ressources qui auraient été perdues et polluantes. En effet, la mélasse est un sous-produit de la fabrication du sucre, les feuilles de canne à sucre sont souvent brûlées dans les champs, ce qui occasionne de la pollution atmosphérique et détruit les microorganismes du sol, tandis que les résidus de distillerie sont des résidus des fabriques d’éthanol, contenant de hauts niveaux de polluants organiques et contaminant les eaux usées.

À la fin de leur fermentation, les fertilisants contiennent les macros et micronutriments présents dans les matières premières, ainsi que des phytohormones telles l’auxine et la cytokinine, des acides organiques et des promoteurs de croissance des plantes.

Six formulations de fertilisant ont été testées, accompagnées d’un fertilisant chimique comme contrôle. Ces formulations étaient les suivantes :

  • F1 (résidus de distillerie : eau filtrée, ratios de 1 : 0.25)
  • F2 (résidus de distillerie : mélasse : eau filtrée, ratios de 1 : 0.1 : 0.25)
  • F3 (résidus de distillerie : feuilles de canne à sucre : eau filtrée, ratios de 1 : 0.1 : 0.25)
  • F4 (résidus de distillerie : feuilles de canne à sucre : mélasse : eau filtrée, ratios de 1 : 0.1 : 0.1 : 0.25)
  • F5 (résidus de distillerie : feuilles de canne à sucre : eau filtrée, ratios de 1 : 0.25 : 0.25)
  • F6 (résidus de distillerie : feuilles de canne à sucre : mélasse : eau filtrée, ratios de 1 : 0.25 : 0.1 : 0.25)

Les paramètres de productivité mesurés étaient la masse fraiche et sèche, la longueur des feuilles, le nombre de feuilles par plant, la biomasse racinaire et le contenu en chlorophylle.

Résultats

Les formulations organiques fermentées contenaient de nombreuses souches de bactéries favorisant la croissance des plantes par diverses fonctions (fixatrices d’azote, solubilisatrices de phosphate et de potassium), ce qui augmente le rendement en biomasse produite. Les formulations 6 et 5 contenaient la plus grande concentration de ces bactéries. Les microorganismes présents produisent également de l’acide indole-3-acetique (AIA), une hormone augmentant la surface racinaire. Toutes les formulations contenaient un taux d’AIA supérieur au minimum requis par la norme pour les fertilisants organiques (> 0.1 mg/l), mais les formulations 2 et 6 en contenaient le plus, allant de 11 mg/l après 15 jours de fermentation à 59 mg/l après 30 jours de fermentation.

Afin de déterminer une éventuelle phytotoxicité des fertilisants, un test de germination a été réalisé. En effet, une phytotoxicité pourrait être présente si le temps de maturation est trop court, laissant dans la formulation des composés de dégradation intermédiaires tels que de l’ammoniaque, des acides organiques et des composés phénoliques. Un index de germination de 100% ou plus a été obtenu pour toutes les formulations fermentées durant 30 jours et diluées à 1/100 dans de l’eau, avec un index maximal de 150% pour la formulation 3. Quant à elle, la solution de contrôle avait un index de 100%. À titre de comparaison, un index de plus de 90% est nécessaire afin d’être considéré non phytotoxique.

La productivité obtenue avec les formulations organiques est moindre qu’avec les fertilisants minéraux après 28 jours de croissance. Toutefois,  la formulation 3 présente les meilleurs rendements parmi les fertilisants organiques. En ce qui concerne la concentration en chlorophylle dans les feuilles,  c’est la formulation 5 qui obtient les meilleurs résultats parmi les fertilisants organiques, juste en dessous de la concentration obtenue avec les fertilisants minéraux.

Conclusion

Les formulations 3 et 5, ne contenant pas de mélasse, offrent les meilleurs rendements parmi les fertilisants organiques testés. Ces deux formulations possèdent également un effet promoteur sur la croissance des plants de laitue comparable aux fertilisants minéraux.

Source

Phibunwatthanawong, T. et Riddec, N. (2019). Liquid organic fertilizer production for growing vegetables under hydroponic condition. International Journal of Recycling of Organic Waste in Agriculture, https://doi.org/10.1007/s40093-019-0257-7

 



Citer ce billet
Olivier Chabal-Dragon (2022, 16 novembre). Fertilisation biologique en hydroponie (bioponie) : étude en Thaïlande. AgriUrbain. Consulté le 28 février 2024, à l’adresse https://doi.org/10.58079/auk9

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