Comment fabriquer un meuble de cultures en hydroponie?

Le système fonctionne de manière fermée, le circuit d’eau est chargé en intrant biologique pour assurer la croissance des plantes qui se développent dans du substrat. L’eau est remplie dans le biofltre, des bactéries transforment les intrants biologiques en nutriments assimilables par les plantes. L’eau est oxygénée et pompée pour arriver dans les bacs de culture, elle nourrit les plantes puis redescend vers un fltre avant de retourner au point de départ dans le bio-fltre prête à recommencer le trajet. L’hydroponie est un cycle vertueux qui permet de cultiver en économisant entre 7 et 10 fois le volume d’eau par rapport à une culture conventionnelle.

Avant de vous lancer dans la fabrication d’un système hydroponique, vous devez le dessiner aux dimensions adaptées à votre environnement.

Votre système devra être positionné dans un espace lumineux, sous une fenêtre par exemple. Il faut ensuite déterminer l’encombrement souhaité du système : hauteur, longueur et largeur, la disposition des bacs de culture et schématiser le circuit d’eau.

Le dessin réalisé vous aidera à quantifer les matériaux dont vous avez besoin et servira de guide tout au long de la fabrication.

Une fois les dimensions du meuble défnies, on peut créer la structure de la table de culture. Un assemblage de planches ou plans de travail à l’aide de tiges filetées est facile et permet d’obtenir rapidement un mobilier stable. L’avantage d’un tel montage réside dans la mobilité des plans de travail : il suffit de desserrer les écrous pour changer l’écart entre les deux plans.

PIÈCES À DÉCOUPER : Découper les plans de travail à l’aide d’une scie sauteuse et les tiges fletées avec une meuleuse. Toujours porter des protections de sécurité adaptées.

Découper les deux plateaux en fonction du dessin puis monter l’ensemble avec des tiges fletées et des écrous.

Découper et percer les plateaux

D’après le dessin du meuble réalisé en étape 1, tracer l’encombrement des deux plateaux et repérer les points à percer. En fonction des dimensions des bacs de cultures, tracer leur encombrement sur le plateau du haut et positionner le passage pour le circuit d’eau.

ATTENTION, les deux plateaux doivent être identiques et les perçages alignés.

1- Avec une scie sauteuse, découper les plateaux et poncer les champs.
2 -Avec une perceuse et une mèche à bois, percer les plateaux. En fonction du diamètre de la tige fletée, percer 2mm plus large pour faciliter le montage. Pour le passage du circuit d’eau, percer au diamètre du tube / tuyau choisi.

En fonction des jardinières choisies, il faut siliconer le fond pour les rendre étanches. La plupart des jardinières sont pré-percées et vendues avec des coupelles. Ici, nous utilisons des jardinières mais n’importe quel bac avec des rebords peut être utilisé.

PIÈCES À DÉCOUPER : Percer les jardinières à l’aide d’une mèche à bois au diamètre des passe-parois. Elargir les percements délicatement à la lime métal si besoin.

Pour percer du plastique fn, utiliser une pièce de bois martyr à placer sous l’endroit à percer pour éviter de faire éclater le plastique.

1. Percer les bacs de culture:  Dans les deux jardinières, percer un trou au diamètre des passe-parois. L’emplacement du percement dépend du dessin du meuble. Ici, les bacs sont percés à l’extrémité droite.

2. Fixer les passe-parois:  Insérer les passe-parois en positionnant un joint en silicone de chaque côté puis serrer les deux écrous.

3. Positionner le trop-plein:  En fonction du bac de culture choisi, déterminer la hauteur du trop-plein : ce sera la hauteur d’eau constante dans le bac. La hauteur adaptée se situe entre 1/4 et 1/3 de la hauteur du substrat.

Pour éviter que le trop-plein ne se bouche avec le substrat, il faut positionner une crépine. Il est possible d’en acheter dans le commerce en tôle déployée inox ou d’en fabriquer une comme ici avec du tube PVC et un bouchon. Une autre option est de positionner le tube en le faisant sortir au-dessus du substrat pour garder un regard sur le trop-plein. La mise en place de ce système s’apparente à un siphon.

PIÈCES À DÉCOUPER : Découper le tube PVC à l’aide d’une scie à métaux.

Il est possible d’utiliser d’autres types de matériaux que du PVC, attention cependant à l’oxydation.

Fabriquer et positionner la crépine: Découper un morceau de tube PVC plus haut que la hauteur du tube du trop-plein. À la base du tube, faire de larges entailles pour permettre à l’eau de s’engoufrer par le dessous. Enfoncer le bouchon PVC sur le haut du tube et positionner l’ensemble par-dessus le trop-plein des bacs de cultures.

L’eau qui s’écoule des trop-pleins passe par deux bacs de fltration : le filtre et le biofltre avant d’être renvoyée dans les bacs de culture. Le premier filtre sert à bloquer les impuretés (morceaux de racines, débris etc). Il est composé de couches de substrats grossières à fnes. Le dimensionnement du filtre dépend du volume des bacs de culture et du circuit d’eau. La fabrication du second filtre est expliqué lors de l’étape suivante.

PIÈCES À DÉCOUPER : Utiliser une mèche à bois pour percer le plastique et régler la perceuse sur la vitesse la plus basse.

Faire attention à ne pas déformer les éléments plastiques lors des opérations de perçage et de découpe.

1. Découper et percer le bidon: Comme sur le schéma ci-contre, percer le bidon au diamètre du passe-paroi en partie basse et visser le passe-paroi *1. Avec un cutter, découper une large ouverture sur le dessus qui permettra la maintenance et le remplissage du bidon.

Sur le dessus, faire un perçage *2 qui permettra comme sur le schéma 2 de positionner l’arrivée d’eau dans le fltre.

2.  Positionner une crépine:  Pour éviter que le substrat ne bouche la sortie d’eau du fltre, il faut positionner une crépine ou un grillage fn devant le passe-paroi côté intérieur.

3. Remplir le filtre:  Le filtre se compose de trois couches de substrat : au fond de gros graviers et cailloux, au milieu une couche de petits graviers et sur le dessus une couche de sable grossier (pas de sable fin).

Le biofiltre se place après le filtre, c’est l’endroit où sont transformés les intrants naturels en nutriments assimilables par les plantes. Le biofiltre est rempli de substrat permettant aux bactéries de s’accrocher, favoriser un substrat poreux du type pouzzolane pour faciliter le développement des bactéries. C’est également l’emplacement de la pompe et du bulleur, le biofiltre a besoin d’être aéré régulièrement pour une bonne croissance et la survie des bactéries.

PIÈCES À DÉCOUPER : Utiliser une mèche à bois pour percer le plastique et régler la perceuse sur la vitesse la plus basse.

Faire attention à ne pas déformer les éléments plastiques lors des opérations de perçage et de découpe.

1. Découper et percer le bidon:  Comme sur le schéma ci-contre, percer le bidon au diamètre du passe paroi en partie haute et visser le passe-paroi *1. Avec un
cutter, découper une large ouverture sur le dessus qui permettra la maintenance et le remplissage du bidon.

Sur le dessus, faire un perçage *2 qui permettra comme sur le schéma 2 de positionner la sortie d’eau depuis la pompe.

2. Positionner la pompe et le bulleur:  La pompe et le bulleur se positionnent dans le biofiltre. Ménager des passages sur le haut du bidon pour les câbles d’alimentation et le tuyau d’arrivée d’air. Placer la pompe dans un vieux collant et bien le nouer pour la protéger de toute les particules restantes dans l’eau.

3. Remplir le biofltre: Une fois la pompe raccordée au circuit d’eau de sortie (étape suivante), on pourra remplir le biofltre de pouzzolane.

Nous vous recommandons de tester l’intégralité du circuit d’eau sans remplir les filtres pour valider le dimensionnement et vérifer l’étanchéité de l’ensemble.

L’eau pompée dans le biofltre est envoyée dans les bacs de culture. La pompe et le bulleur sont branchés sur une prise programmable pour permettre un
fonctionnement autonome. Le circuit d’eau peut être réalisé avec des tubes ou des tuyaux. Nous avons réutilisé des tubes de cuivre récupérés sur un ancien système de chaufage. Le cuivre est bénéfque en petite quantité car son oxydation produit un sulfate de cuivre bon pour les plantes, par contre il peut être toxique à trop haute dose.

PIÈCES À DÉCOUPER : Pour découper les tubes en cuivre, utiliser un coupetube ou une scie à métaux.

Les tubes de cuivre peuvent être assemblés soit avec un joint téfon ou de la pâte à joint+flasse, soit avec de la brasure.

1. Fabriquer le circuit d’arrivée d’eau:  En fonction du meuble dessiné et du nombre de bacs de culture, fabriquer et positionner un circuit d’eau permettant d’acheminer l’eau du biofltre via la pompe jusqu’aux bacs.

2. Percer les tubes en partie basse:  Pour une meilleure diffusion de l’eau, vous pouvez effectuer des entailles ou percer des petits trous à la perceuse tous les cm dans la partie basse des tubes arrivant dans les jardinières .

Attention !
Bien choisir la dimension de la pompe en fonction du dessin du meuble et de la hauteur d’eau à remonter. Si la pompe n’est pas assez puissante, l’eau risque de ne pas remonter dans le tube. Deux solutions alors : changer de pompe ou modifer le circuit d’eau (mettre en place un réseau de tuyaux avec un diamètre plus petit ou une hauteur de relevage moins haute).

Lors des étapes précédentes, les bacs de culture ont été équipés de trop-pleins afin de maintenir un niveau d’eau constant à l’intérieur des bacs. Quand l’eau
arrive dans les bacs le niveau monte et le surplus redescend vers le filtre.

PIÈCES À DÉCOUPER : Pour découper des tubes en cuivre, utiliser un coupe-tube ou une scie à métaux.

Les tubes de cuivre peuvent être assemblés soit avec un joint tefon ou de la pâte à joint+flasse, soit avec de la brasure.

Fabriquer le circuit de sortie d’eau: En fonction du dessin du meuble, positionner sous les trop-pleins des bacs de culture un circuit d’eau permettant d’évacuer l’eau vers le filtre.

Pour fermer le circuit d’eau et créer une boucle, la dernière étape consiste à raccorder les deux éléments de filtration comme sur l’image ci-contre.
Le passage d’un fltre à l’autre se fait par gravité : le fltre doit être placé plus haut que le biofltre. Positionner le filtre avant de fabriquer l’élément de raccord pour connaître sa dimension exacte avant découpe.

PIÈCES À DÉCOUPER : Pour découper des tubes en cuivre, utiliser un coupe-tube ou une scie à métaux.

Les tubes de cuivre peuvent être assemblés soit avec un joint téfon ou de la pâte à joint+flasse, soit avec de la brasure.

Fabriquer le raccord:  En fonction de la position des filtres, fabriquer l’élément de raccord. Le raccord doit être positionné en pente et la sortie du filtre plus haute que l’entrée dans le biofiltre.

Une fois le mobilier hydroponique monté, le circuit d’eau testé et les filtres remplis, c’est le moment de remplir les bacs de culture avec du substrat pour réaliser les premières plantations.

ENTRETIEN: 

Une fois le système hydroponique mis en eau pour la première fois, faire un marquage référent sur le bio filtre au niveau de l’eau pour connaître l’état de remplissage. En fonction des conditions et des plantes choisies, l’eau va s’évaporer plus ou moins vite. Il est primordial de contrôler (grâce au marquage
référent) le niveau et de rajouter de l’eau dans le système.
> Lorsque de l’eau est ajoutée dans le système, éviter l’eau calcaire et ajouter les intrants en même temps. Par exemple, prendre une bouteille d’1L, la remplir d’eau et ajouter 1Cl d’intrants. Mélanger et remplir le biofltre jusqu’au marquage.

RÉGLAGE: 

Afin de gagner en autonomie, il est possible d’installer un système de minuterie grâce à une prise électrique programmable permettant de programmer les mises en route de la pompe et du bulleur. En effet, pour un meilleur développement des plantes, il est conseillé de procéder à un arrosage régulier alterné avec des temps de pauses sèches. Ce stress hydrique permettra un renforcement des racines.

En termes de réglage : avec une prise programmable il faut activer la pompe et le bulleur 15 minutes/heure et couper le système la nuit (par exemple programmer le fonctionnement de lapompe et du bulleur entre 22h et 8h).

Dans un système hydroponique, vous devez ajouter des intrants pour assurer la croissance des plantes.

Nous préconisons l’ajout d’intrants biologiques bien que des intrants chimiques (engrais) puissent être ajoutés.

Il existe de nombreux fertilisants naturels que vous pouvez additionner au circuit d’eau pour assurer la croissance des plantes, en règle générale, la proportion des intrants dans le volume d’eau est de 1% : s’il y a 10 L d’eau dans votre système il faudra ajouter 10 Cl d’intrants.

INTRANTS BIOLOGIQUES

> Sur le bateau de Nomade des mers, l’unique intrant utilisé est l’urine à raison de 1% du volume d’eau.
> Dans le module proposé ici, nous utilisons du jus de bokashi à raison de 1% du volume d’eau.

Toutes les cultures ne sont pas adaptées à l’hydroponie.

Il est plus simple, notamment sans engrais chimiques, de préférer les légumes feuilles tels que la salade, choux, épinards, patates douces ; et les aromates : menthe, basilic, coriandre etc.

1. Planter directement une graine:  Comme pour une culture en terre on peut planter directement des graines. Faire tremper les graines dans
l’eau pendant une nuit puis les positionner dans le substrat dans la zone dite humide : là où l’eau remonte par capillarité mais pas en dessous du trop-plein, les
graines risqueraient d’être emportées.

2. Préparer des semis en godet:  Il est possible de préparer des semis en godet et de les transplanter dans le système hydroponique. Une fois les semis levés, il faut délicatement laver les racines à l’eau puis placer les plans dans le substrat avec les racines au niveau de la zone humide. Manipuler les plans avec grande précaution pour éviter de briser les racines et veiller à bien immerger les racines.

• Préférer la lumière directe si possible mais ne pas hésiter à ajouter de l’ombrage en cas de grosses chaleurs.
• Bien aérer le système et contrôler la température. Ne pas hésiter à ajouter un petit ventilateur en cas de grosses chaleurs.
• Vérifer régulièrement que les racines soient sous les billes d’argiles.
• Vérifer régulièrement la couleur des feuilles : si celles-ci jaunissent, cela peut être dû à un arrosage excessif, un manque de nutriments, un mauvais pH ou un trop fort ensoleillement.
• Les semis : effectuer le repiquage des pousses quand elles ont au moins 5 feuilles. Il faut ensuite arroser. Effectuer le repiquage des pousses plutôt en fin de journée.
• Les boutures : pour la menthe et les patates douces, par exemple, couper une ou plusieurs branches. Enlever les feuilles sur environ les 2/3 de la branche. Enfouir cette partie dégagée sous les billes d’argiles. Il faut ensuite arroser.
• Effectuer la récolte plutôt en matinée, peu de temps après le lever du soleil. Choisir les feuilles les plus anciennes, les plus abîmées ou les feuilles qui se développent en parallèle de pousses auxiliaires.

Après utilisation du système hydroponique, nous avons remarqué certaines améliorations notées ci-dessous.

Utiliser des bacs noirs pour les fltres: Les bidons blancs utilisés laissent passer la lumière et favorisent le développement de micro-algues.

Utiliser des tuyaux plastiques adaptés:  Le cuivre n’est pas l’élément le plus adapté à un système hydroponique. Préférer des tuyaux plastiques fins, il existe même des tuyaux microporeux qui peuvent permettre une difusion homogène de l’eau dans la couche humide, sans effet de marée.

Installer un système d’éclairage: Si vous ne disposez pas de suffisamment de lumière naturelle, il peut être nécessaire d’ajouter un éclairage. Il existe des leds de croissance basse consommation que l’on trouve facilement en magasin spécialisé.