Parmi les matériaux utilisés en cultures hors-sol, également appelées cultures hydroponiques, figurent la perlite, la laine de roche, le sable, la fibre de coco et d’autre comme la zéolite ou le gravier, mais en volumes moins importants.
Dans cet article, nous allons nous centrer sur la perlite, provenant d’un minéral naturel du groupe des Rhyolites. C’est un matériau original qui ressemble à du verre naturel, dépourvu de restes organiques dans sa composition chimique et son origine géologique provient de formations volcaniques sous-marines de l’ère tertiaire, qui ont émergé au fil du temps, formant normalement des cônes ou des cheminées volcaniques.
Basiquement, dans sa composition chimique, il s’agit d’un silicate d’aluminium qui peut contenir des traces d’autres matériaux. Lors de sa formation sous-marine, lorsque le magma est entré en contact brutal avec l’eau, cela a également pu apporter certains éléments à la composition de la matière. Pour donner quelques exemples, il peut s’agir de particules de potassium, fer, sodium, chlore, phosphore, etc., qui selon les caractéristiques de l’eau à ce moment-là, peuvent conditionner l’usage après sa transformation en perlite commerciale.
A tout cela il faut ajouter la qualité dans les processus de fabrication, pour cela toutes les perlites du marché ne sont pas identiques ni valables pour une utilisation en culture hors-sol. En fait, de toutes les zones d’extraction minière de base, parmi les meilleures mines se trouvent celles de l’île de Milos, une petite île volcanique grecque de la mer d’Égée, appartenant à l’archipel de Cyclades. Et les caractéristiques de matériaux extraits ne sont pas les mêmes.
Utilisations de la perlite
Un fois la perlite fabriquée en tant que telle, son utilisation a de multiples variantes, parmi lesquelles en construction pour alléger les structures, comme isolant thermique, filtration, en décoration, etc., et bien sûr en agriculture.
Elle peut être appliquée comme matière première pour la formulation de substrats destinés à la culture des plantes ornementales, pour la formulation de substrats pour semis, de manière pure pour les cultures hydroponiques, etc. Dans tous les cas, la perlite doit répondre à des qualités minimales pour garantir le succès de la fonctionnalité du substrat.
Fabrication de la perlite
Le processus de fabrication de la perlite commence par l’extraction de la matière première. On procède à un lavage grossier, à l’élimination de restes de sédiments et au classement. De là, elle est transportée vers les usines de transformation.
Une fois dans l’usine, les impuretés sont éliminées de manière sélective, un premier criblage est réalisé et elle est transportée directement pour être broyée. Avec les pierres résultantes, d’une taille inférieure à 1,5 centimètres, elles sont broyées successivement afin d’obtenir une taille inférieure.
Pendant les nouveaux et divers criblages et classements, la taille des pierres diminue et les impuretés sont éliminées. C’est alors que la matière première est transportée dans les silos de stockage avant sa transformation en perlite commerciale.
L’étape suivante consiste à acheminer cette matière première préparée, en vrac ou en big bag, en camion ou bateau, vers les entreprises qui la soumettront à un traitement thermique dans des fours à expansion.
Dans ces fours, la matière première entre en contact avec la flamme à une température supérieure à 1000 ºC qui modifie, plutôt, transforme son état physico-chimique.
Ces petites particules augmentent leur volume de 10 à 20 fois, finissant en granulés très légers. Dans ce processus, elles changent de couleur passant du grisâtre au blanc intense, perdent toute leur humidité et sa structure devient poreuse.
Ces nouvelles particules de perlite sont à nouveau classées par taille, dépoussiérées et stockées selon des caractéristiques spécifiques. Elles passent alors à la phase de conditionnement commercial, selon les besoins et marché de destination.
La perlite comme substrat pour la culture hors-sol
La perlite comme substrat pour la culture hors-sol ou hydroponique doit répondre à certaines qualités. Elles ne conviennent pas toutes.
Ainsi, cette perlite doit provenir de mines où la matière d’origine ne contient pas, ou ses teneurs sont adéquates, de particules de fer, sodium, chlore, etc. qui peuvent affecter la culture. On obtient ainsi, après le processus de fabrication, une perlite de la plus haute qualité. Toutes les perlites sont valables pour la construction ou comme isolant, mais pour la culture hors-sol, seules les meilleures fonctionnent.
Certaines conditions essentielles pour être apte sont qu’elle doit être chimiquement inerte, avoir une grande porosité et capacité d’aération, sa structure doit être consistante, une capacité élevée de rétention d’eau et d’éléments nutritifs, doit se comporter de manière stable en milieux acides et neutres et dans sa combinaison de taille de particules, sa distribution granulométrique soit adaptée à son utilisation.
L’utilisation de cette perlite comme substrat en hydroponie peut se réaliser de différentes manières. En argot agricole, nous pouvons les appeler unités de culture.
Une des unités de culture est dans des sacs de culture sous forme d’oreiller, normalement contenus dans du plastique bicouche noir et blanc, d’environ 0,2 mm d’épaisseur et avec un traitement anti UVI qui permet de dépasser les 3000 heures d’ensoleillement garantissant son utilisation pendant 2 à 3 ans. Ceux-ci peuvent avoir différentes capacités : 20, 28, 34, 37, 40, etc. litres selon le fabricant et les besoins d’utilisation de la culture. Sa longueur est variable, de 500 à 1200 centimètres normalement, ainsi qu’un volume de 37 à 40 litres (les plus commerciaux). Votre choix prendra en compte des facteurs tels que : les espèces à cultiver, le nombre de campagnes prévues ou encore la pente de la serre, par exemple.
Une autre unité de culture est en conteneurs EPS: polystyrène expansé. Un matériau inoffensif dont les propriétés et les caractéristiques techniques lui permettent d’être un isolant thermique, léger, hygiénique et étanche. Les conteneurs les plus courants ont généralement un volume de 16 à 46 litres et leur utilisation dépend de paramètres tels que ceux mentionnés ci-dessus. Il faut souligner sa capacité de barrière thermique isolante qui peut corriger jusqu’à 5ºC, aussi bien en été qu’en hiver. Des marges de température qui, dans de nombreux cas, peuvent affecter positivement le développement racinaire de la plante.
Les canaux dits EPS, polyéthylène et polypropylène sont moins populaires, bien qu’également utilisés. Ces canaux sont utilisés en continu sur le sol et sont remplis de perlite. Ses dimensions doivent tenir compte du potentiel gravitationnel, qui influe directement selon la granulométrie de la perlite, afin d’éviter un séchage rapide des couches supérieures de la culture.
Fertilisants pour la culture en perlite
Étant donné que nous avons à faire à un matériau totalement inerte, le choix correct des fertilisants pour la culture en perlite est vital.
De la plantation à la récolte, la nutrition de la plante sera contrôlée à 100%. Elle sera différente selon l’espèce et l’état phénologique de la plante. Elle sera appliquée par fertirrigation, sauf apports spécifiques via foliaire le cas échéant. Par conséquent, sa solubilité doit être garantie pour éviter de boucher le système goutte à goutte. Il est à noter que l’équilibre nutritionnel à appliquer peut-être différent même selon la variété cultivée. Nous nous trouvons face à des cultures à haut rendement.
Les solutions nutritives mères sont fabriqués dans des réservoirs situées dans des installations appelées têtes d’arroseurs, et il en existe plusieurs pour empêcher les différents éléments nutritifs d’interagir dans ces solutions très concentrées et de provoquer leur précipité. Dans ces installations, il y a également des équipements de climatisation et de fertirrigation, des pompes d’irrigation et de injecteurs qui dosent les fertilisants.
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Peut-on faire des cultures zéro résidu avec la perlite?
La perlite utilisée en culture hydroponique peut contribuer à une agriculture respectueuse de l’environnement et sans résidus. En revanche, les produits phytosanitaires utilisés sont un facteur limitant.
Quant au substrat, la perlite est un matériau naturel, sans traitements ni additifs, ne contient pas d’éléments indésirables et est totalement inerte. Après son utilisation, elle peut être 100% recyclable.
Pendant la culture, l’utilisation de fertilisants en fertirrigation peut contribuer à une agriculture respectueuse de l’environnement et sans résidus. JISA a développé un catalogue complet de biostimulants végétaux dans ses spécialité d’engrais organiques, extraits d’algues, acides aminés, biostimulants spéciaux et micro-organismes; amendements du sol d’acides humiques et correcteurs de salinité; Nutrition végétale avec les engrais foliaires liquides, engrais foliaires solides, engrais cristallins, correcteurs quélatés et correcteurs de carences ; et des engrais écologiques dans lesquels sont regroupées les solutions ECO pour tous les besoins en agronutrition pendant les différentes étapes de la culture.