Culture de la laitue : des rendements plus élevés en aquaponie complémentée qu’en hydroponie

La comparaison entre les rendements en système hydroponique et aquaponique a fait l’objet de nombreuses études. Toutefois, la croissance des plants dans une solution aquaponique enrichie en sels minéraux a été nettement moins étudiée. C’est donc ce qu’ont fait Boris Delaide et ses collègues dans leur étude Lettuce (Lactuca sativa L. var. Sucrine) Growth Performance in Complemented Aquaponic Solution Outperforms Hydroponics.

Afin de déterminer quel système offre les meilleurs rendements, l’équipe a comparé le volume des racines et des pousses ainsi que le contenu nutritionnel des feuilles de laitues cultivées dans trois systèmes : hydroponie (HP), aquaponie (AP) et aquaponie complémentée (APC).

Les résultats de l’étude montrent que la croissance des feuilles en HP et en AP est similaire, mais que leur croissance en APC est accrue de 39%. Cela montre que pour bénéficier des avantages d’un système aquaponique, il faut aller au-delà des systèmes traditionnels (AP). De plus, de nombreuses études montrent que la viabilité des systèmes aquaponiques restent encore à démontrer, l’augmentation de la production est un pas dans cette direction.[1][2][3][4]

Contexte et réalisation de l’étude

L’enrichissement en sels minéraux est possible en aquaponie dans les systèmes à boucles indépendantes (decoupled aquaponic systems (DAPS) et double recirculation aquaponic systems (DRAPS)). En séparant les circuits des plantes et des poissons, ces systèmes offrent un meilleur contrôle des paramètres de la solution de culture (concentration en nutriments, pH, etc.).

Les trois solutions nutritives testées dans le cadre de l’étude ont été les suivantes :

  • Hydroponique (HP)
  • Aquaponique (AP)
  • Aquaponique complémentée (APC) (concentration en nutriments égale à la solution hydroponique)

Les solutions nutritives circulant en circuit fermé, elles étaient remplacées chaque semaine. Afin d’en contrôler la stabilité et la qualité, des échantillons ont été prélevés juste avant et juste après le remplacement de la solution, puis testés pour déterminer les concentrations des éléments nutritifs suivants : azote ammoniacal total, azote nitrique, phosphore, potassium, calcium, magnésium, soufre, fer, cuivre, zinc, bore, molybdène, manganèse et sodium.

De même, la teneur en éléments nutritifs (P, K, Ca, Mg, S, Fe, Cu, Zn, B, Mo, Mn, et Na) des feuilles récoltées a également été mesurée.

Résultats

Le poids des feuilles est le même avec la solution HP et AP, alors qu’il est 39% supérieur avec la solution APC. En revanche, la masse des racines est similaire entre AP et APC, alors qu’elle est moindre avec HP. Enfin, le ratio feuilles/racines est le même pour HP et APC, alors qu’il est moindre pour AP.

De plus, la teneur des feuilles en macronutriment est également plus élevée pour les plantes cultivées dans la solution APC et plus faible pour celles de la solution AP.

Conclusion

L’équipe de recherche conclut que la faible concentration en nutriments de la solution AP est à l’origine du plus petit ratio feuilles/racines. Puisque la concentration en nutriments était la même en HP et en APC, la masse de racines supérieure serait à l’origine de la meilleure croissance des plantes en solution APC. L’eau de recirculation en AP et en APC contiendrait donc certains facteurs de croissance des racines. Ces facteurs favoriseraient également l’absorption des nutriments, puisque malgré une concentration inférieure en nutriments dans la solution de croissance, la laitue en AP produit la même masse de feuilles que celle en HP. Deux de ces facteurs sont identifiés dans l’étude. Tout d’abord, la matière organique dissoute qui s’accumule dans l’eau d’aquaponie, telle que l’acide fulvique ou certains composés phénoliques, peut augmenter la croissance des plantes et l’activité de l’ATPase des racines. Ensuite, la présence de rhyzobactéries et de champignons stimulateurs de croissance. Ces organismes libèrent des phytohormones ou induisent des changements hormonaux dans les plantes, augmentant l’élongation et la division cellulaire.

Cette étude démontre que l’aquaponie offre un grand potentiel en production agricole. En effet, dans un contexte de raréfaction des sources de phosphore, une solution nutritive aquaponique contenant moins de nutriments qu’une solution hydroponique offre les mêmes rendements. De plus, en utilisant une solution complémentée avec des sels minéraux, un système aquaponique peut surpasser les rendements d’un système hydroponique.

Notes

Source

Delaide, B., Goddek, S., Gott, J., Soyeurt, H., et M. H. Jijakli. (2016). Lettuce (Lactuca sativa L. var. Sucrine) Growth Performance in Complemented Aquaponic Solution Outperforms Hydroponics. Water, https://doi.org/10.3390/w8100467

 

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Citer ce billet
Olivier Chabal-Dragon (2023, 8 mars). Culture de la laitue : des rendements plus élevés en aquaponie complémentée qu’en hydroponie. AgriUrbain. Consulté le 28 février 2024, à l’adresse https://doi.org/10.58079/auks

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