Généralités
Les cultures en substrat appelées également « Système Drip Irrigation » est le premier type des systèmes de cultures hors sols utiliser par les agriculteurs, ces derniers ont substitué le sol par plusieurs substrats inertes de différentes origines (tels que : les boules d’argiles, la perlite, la laine de roche, vermiculite, fibre de coco…etc.).
La technique ou le mode des cultures en substrat permet de surmonter les problèmes liés aux sols ainsi qu’augmenter l’efficience et l’efficacité d’utilisation des intrants agricoles.

Elles sont des cultures qui se rassemblent aux cultures en sol sauf que ce dernier est substitué par des substrats inertes de différentes origines, elles se caractérisent par une précision en gestion surtout la gestion de la fertilisation et de l’irrigation.
Dans cet article nous allons présenter les cultures hydroponiques en substrat, leurs objectifs, bases des cultures en substrat et finalement les avantages de ce mode de production végétale.
Sommaire :
Présentation des cultures en substrat
Les cultures en substrat ou les cultures hydroponiques en substrat sont un type de la production végétale hors sol, c’est une technique de production qui vise à substituer le sol par des substrats inertes en production végétale.
Le mode de culture en substrat est comme présenté ci-dessus est un mode de production végétale qui n’utilise pas le sol.
Les sols et surtout en production végétale intensive constituent un vrai problème pour les agriculteurs du fait qu’ils ont accumulés une bonne charge de maladies et ravageurs ainsi qu’un bon stock de graines des adventices.
La production aux sols dans quelques parcelles et surtout pour quelques cultures est devenue très couteuse et polluante d’environnement, d’où l’importance d’un mode de culture hors sol (dans ce cas est le système de culture en substrat).
Les rôles des sols dans le système de culture classique sont le support et la fertilisation et l’irrigation des cultures.
Dans les cultures en substrat, ce dernier est chargé uniquement d’être un support des plantes sinon pour la fertilisation et l’irrigation des cultures, sont assurées directement grâce à une solution nutritive composée d’un équilibre des éléments nutritifs très précis et qui est adapté aux besoins de différents stades de culture.

Il existe plusieurs types de substrat de cultures tels que : les boules d’argiles, la perlite, la laine de roche, vermiculite, fibre de coco, pouzzolane…etc.
NB. Que chaque type de substrat a sa propre capacité de rétention de la solution nutritive, sans affecter la composition de cette dernière.
Le système des cultures en substrat a plusieurs avantages, son seul inconvénient est que l’investissement initial est très important.
Objectifs des cultures en substrat
Les cultures en substrat ont été utilisées depuis longtemps par les agriculteurs dans l’objectifs de :
Surmonter les problèmes de sol : les sols sont un substrat vivant et évolutif, sa composition, ses caractéristiques chimiques et son état phytosanitaire changent avec le temps en fonction de son utilisation : espèces, mode de culture (monoculture, cultures intensives…etc.), l’eau utilisée…etc.
Échapper aux maladies et ravageurs de sol : le sol est un réservoir également de maladies et ravageurs (les germes de maladies, œufs et larves de ravageurs…etc.), la pression de ces derniers augmentent avec le temps surtout dans les nouveaux systèmes de cultures et par conséquent le sol devient contaminé.
Échapper à la concurrence des adventices : à l’instar de point précédent le sol est le principal stock des semences des adventices, ces derniers à partir de certaine pression devient très agressives sur la culture.
Augmenter l’efficience et l’efficacité d’utilisation des intrants : les cultures en substrat permettent une grande maîtrise des intrants agricoles et par conséquent leur efficience d’utilisation est améliorer contrairement aux cultures aux sols dont lesquels les intrants peuvent être perdus par plusieurs voies (lessivage, rétrogradation, fixation…etc.).
Utiliser des terrains difficiles ou incultivables : la formation des sols varie d’une région à l’autre, quelques types de sol (superficiels, roche mère, salins…etc.) sont incultivables malgré la disponibilité d’eau et des conditions climatiques favorables et par conséquent les cultures en substrat permettent l’utilisation de ces sols.
Bases des cultures en substrat
Le système de cultures en substrat est basé sur les composantes suivantes :
Substrat de culture inerte :
Le système de cultures en substrat se base essentiellement sur l’utilisation d’un substrat de cultures inerte (contrairement au sol qui est vivant et actif), le rôle de substrat se limite simplement à être un support de cultures sans pour autant faire partie des opérations de la fertilisation et/ou l’irrigation des plantes.
Néanmoins le substrat doit avoir une certaine capacité de rétention de la solution nutritive afin d’assurer une alimentation stable des cultures (le substrat est un réservoir ni plus ni moins !).

Il existe plusieurs types de substrat utilisés dans ce mode de cultures tels que : la perlite, la laine de roche, vermiculite, fibre de coco, billes d’argiles, pouzzolane…etc.
Solution nutritive adaptée :
Le système de cultures en substrat se base également en plus de substrat inerte sur l’utilisation d’une solution nutritive équilibrée qui est distribuée en fonction de besoin par un système d’irrigation goutte-à-goutte.
L’équilibre des éléments nutritifs dans la solution est ajusté en fonction des besoins de chaque stade de culture, cette solution peut être traitée et recyclée ou bien changer complètement.
L’oxygénation de la solution nutritive dans ce type de système de cultures est faite naturellement (grâce à sa circulation) d’une façon semblable à celle des cultures aux sols.
Maîtrise d’environnement :
Et finalement pour les modes de cultures hors sols sophistiqués, surtout les productions sous serre ou sous abris, l’environnement de production est contrôlé entièrement (lumière, température, humidité…etc.).
NB. Qu’il existe plusieurs modèles de gestion pour ce type de cultures en substrat, tels que :
Les systèmes ouverts et fermés : la solution nutritive peut être traitée et réutilisée dans les systèmes fermés, ou destinée à d’autre utilisation après la première utilisation dans les systèmes ouverts, et par conséquent elle n’est utilisée qu’une seule fois.
Avantages des cultures en substrat
Les cultures en substrat ont plusieurs avantages du fait qu’elles permettent :
Réduire l’utilisation des produits chimiques : la pression des maladies, ravageurs et adventices dans les modes de cultures en substrat est très faible, ce qui réduit significativement l’utilisation des pesticides.
Optimisation d’utilisation des intrants agricoles : le mode de culture en substrat permet de réduire les pertes des fertilisants ainsi que réduire les interventions phytosanitaires ce qui permet au final l’optimisation des charges de production des cultures.
Gain d’espace : les systèmes de cultures en substrat permettent plusieurs arrangements (densités, cultures en étages…etc.) des plantes et par conséquent l’optimisation d’utilisation de l’espace.
Grande maîtrise des facteurs de production : le système de culture en substrat est basé sur la maîtrise de différents facteurs de production et surtout les cultures sous abris dont les conditions de milieu sont également maîtrisées.
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