fertilisation

De Aquaponie
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Contexte

Les plantes, comme tous les être vivants, ont besoin de nutriments.

Les principaux sont le carbone (C), l'oxygène (O) et l'hydrogène (H). Hors d'une situation extrême ils sont disponibles dans un système aquaponique, par exemple parce que tout ce qui vit recèle du carbone et que l'eau est de formule H2O.

Une plante emploie également de l'azote (N) et du phosphore (P), qui proviennent des déchets organiques donc sont d'ordinaires présents et adéquats, ainsi que du potassium (K), plus rare dans un système aquaponique (surtout sans substrat argileux). Il faut aussi si nécessaire fournir, en quantités moindres, soufre (S), calcium (Ca) et magnésium (Mg) ainsi que fer (Fe), chlore (Cl), sodium (Na), zinc (Zn), cuivre (Cu), manganèse (Mn), molybdène (Mo), iode (I)...

Les besoins varient surtout en fonction de l'espèce du végétal et de son stade de développement.

Ce qui ne se trouve pas sous les teneurs (concentrations) et forme (chimique) adéquates dans l'eau du système aquaponique pourra être ajouté.

Problème

Certains substrats recèlent des nutriments adéquats, surtout des oligo-éléments, et les relâchent comme il convient. En ce cas l'apport peut être faible voire nul.

Par ailleurs:

  • il ne faut pas surdoser car certains éléments sont toxiques (l'excès de cuivre, par exemple, est dangereux pour de nombreux êtres vivants) ou que cela peut déclencher des antagonismes (l'excès de l'un réduisant la présence d'un autre, ou la capacité de la plante à l'assimiler)
  • le pH de l'eau détermine la forme de certains nutriments ou la capacité de la plante à l'absorber. En règle générale le pH est d'autant moins propice aux plantes qu'il est supérieur à 7, donc par exemple avec de l'eau à pH 8 une apparente carence peut être causée par l'incapacité de la plante à absorber le nutriment et en ce cas il ne faut pas en ajouter
  • mesurer la concentration de l'un de ces éléments dans l'eau n'est pas toujours à la portée de l'amateur.

En résumé c'est difficile.

Solution

Prévoir

Des mesures fines de ce que consomme une plante cultivée en fonction du contexte et de son stade de développement existent mais concernent surtout, aujourd'hui, la culture en terre (classique) et l'hydroponie. Extrapoler n'est pas toujours facile voire seulement raisonnable. Pis: les mesures scientifiquement établies pour l'aquaponie le furent et sont encore souvent sur des systèmes jeunes (quelques semaines/mois d'âge), or il est notoire que les performances augmentent nettement après 12 à 18 mois.

Les carences les plus communes portent sur le fer, le calcium et le potassium.

Mesurer

Des produits offrent moyen de mesurer la teneur de l'eau en une molécule donnée. Ils souvent destinés aux possesseurs d'aquariums ou de bassins qui les désignent communément « tests » (c'est un emprunt malheureux à l'anglais). Ce sont des réactifs chimiques que l'on mélange avec une quantité donnée d'eau prélevée. Ils sont présentés sous forme solide sur des bandelettes de carton ou bien liquide dans des flacons (dit « tests en gouttes »). Ils doivent être mélangés à un volume d'eau déterminé et la couleur de la solution résultant révèle la teneur.

Les bandelettes, imprécises, ne sont qu'un pis-aller. Leurs réactifs, exposés, se dégradent vite et, mouillés, tendent à se mélanger.

Le coût des réactifs liquides est élevé. Les doses uniques sont chères et leurs durée de vie utile (dates de péremption) ôtent tout intérêt à l'achat d'une grande quantité. Il s'agit bien de dates (au pluriel) car beaucoup ont une durée absolue (date imprimée, souvent 24 mois après fabrication) comme, même si c'est moins connu, relative à la date d'ouverture du flacon de réactif (parfois 6 mois). À mesure que le temps passe leur précision décroît, et à un stade avancé ils ne mesurent plus.

Des moyens de mesure plus sûrs et précis existent (jusqu'à la spectrographie) mais il faut expédier un échantillon à un labo. Cela peut fournir des informations précieuses mais n'est ni rapide, ni gratuit, ni toujours possible car la teneur en certains composés varie trop vite après prélèvement (ne laissant pas assez de temps pour le transport vers le labo).

Diagnostiquer une carence en fonction de l'apparence des plantes me semble plus réaliste ("durable", non polluant...), même si plus difficile. Hors des cas catastrophiques le rythme de développement à notre échelle lent des plantes nous laisse suffisamment de temps pour, face à un symptôme, émettre une hypothèse, commencer doucement un traitement ne jouant que sur un paramètre pertinent puis en observer les effets afin d'ajuster.

Observer

En pratique on peut se contenter de connaître les besoins particulier des plantes cultivées (exemple: la plupart des fruitiers ont besoin de bore) ainsi que les signes révélateur d'une carence, et d'observer régulièrement afin de détecter un problème et, si nécessaire, de fertiliser progressivement.

L'apparence (régime de croissance, couleurs, forme des feuilles...) de la plupart des végétaux dépend en effet des apports, donc rend certaines carence manifestes et il n'y a, en la matière, guère d'urgence (au jour près).

Des guides au mieux richement illustrés offrent des clauses de diagnostic (exemple: « si les bords des feuilles d'une plante d'espèce x sont jaunes, alors elle manque de Y »), toutefois certains symptômes et remèdes varient selon le contexte (espèce de plante, de substrat...) et toute recommandation adéquate dans le cas d'une culture en pleine terre ne l'est pas nécessairement dans le cas de l'aquaponie:

Procéder par exemple, toujours de façon progressive (pas « tout d'un coup! »), en prélevant de l'eau du système, y diluant un fertilisant, puis versant la solution dans le système grâce à un goutte à goutte (une bouteille d'eau minérale percée suffit).

Certains ajoutent un seul nutriment ou oligo-élément puis observent, d'autres en ajoutent plusieurs simultanément car espèrent ainsi limiter l'effet des antagonismes.

Prendre garde aux effets de bord fâcheux de certaines fertilisations:

  • variation de pH, généralement à la hausse,
  • ajout dans le système de molécules artificielles ou synthétiques, par exemple l'EDTA ou une molécule similaire (comme trop souvent l'article de Wikipedia fr est incomplet voire lénifiant, celui de WP en est plus explicite quant à sa toxicité) qui est quasi omniprésent dans les fertilisants ((?)hors bio(?)). (?)Y préférer l'EDDS(?)
  • ne pas ajouter à la légère de nutriment potentiellement dangereux pour certains êtres y vivant (par exemple certaines formes de cuivre).

Fertilisants

Voici les fertilisants génériques utiles en cas de signe de carence difficile à diagnostiquer.

Ce sont les plus adéquats car ils sont chacun quasi complets et compatibles avec l'aquaponie:

vermicompost ou lombricompost (qui désigne la forme solide)
Commencer avec un volume équivalent à celui de 2 parts quotidiennes de nourriture pour les animaux du (poissons ou autres). Le placer dans le BC à un endroit visible dans un conteneur perforé (par exemple une bouteille PET percée de trous au culot noyé dans le substrat) dont la partie inférieure baignera au moins de temps à autres dans l'eau. Surveiller sa disparition progressive et renouveler, si les carences perdurent en augmentant peu à peu la quantité. La forme liquide (« thé de ver ») est plus difficile à doser car sa concentration varie semble-t-il davantage et mieux vaut la pré-diluer (commencer par 1/10 de thé et le reste d'eau).
jus d'algues concentré, destiné à « enrichir » l'eau d'arrosage
Pré-diluer, commencer avec une faible dose, observer et si nécessaire augmenter doucement au fil des semaines.

TODO: déterminer durée de conservation de ces fertilisants génériques.

TODO: pb de la chélation (en résumé le fer sous sa forme adéquate n'est stable dans l'eau qu'au sein d'une sorte de « molécule » contenant un composant organique).

Carence en fer

C'est la plus fréquente.

Carence en potassium

Potassium (anglais: potassium), symbole chimique « K ».

Symptômes:

  • carence: bords des feuilles les plus anciennes (basses) brunes, puis bords et extrémités de plus en plus noirs, puis apparition de feuilles jaunes.
  • excès: bord des feuilles comme sec voire brûlé, amollissement.

Réaction rapide: ajouter progressivement un demi (½) gramme de carbonate de potassium (augmente KH, pas le pH) ou un quart (¼) de gramme de bicarbonate de potassium (plus soluble et augmentant le pH d'une eau acide) par hectolitre d'eau et par jour. Pré-dissoudre (autant que faire se peut!) la poudre dans de l'eau prélevée dans le système, puis verser la solution au au goutte à goutte dans un courant en aval du BT et amont du premier BC. Mesurer périodiquement pH et GH.

Surdoser peut conduire à une carence en magnésium (de nombreuses plantes absorbant de préférence le potassium) et favorisera certaines algues.

Action de fond: ajouter au plus tous les deux mois, au goutte à goutte, le volume d'un petit pois par un hectolitre d'eau d'argile illite, réduite en poudre et pré-diluée dans l'eau du système.

Piste: Biochar

Carence en calcium

Ajouter (peu et progressivement) des coquilles d'huîtres broyées, ou bien de l'hydroxyde de calcium (« chaux chimique éteinte »).

(?)Du gypse serait efficace(?).

Carence en bore

Bore (anglais: boron), symbole chimique « B ».

Symptômes:

  • carence: les nouvelles feuilles sont les premières affectées: extrémités noires, cassantes.
  • excès: bords des feuilles morts et secs, crevasses, croissance lente.