Agriculture urbaine

L’agriculture urbaine se développe en Europe sous diverses formes, allant du simple potager communautaire à la serre « high-tech » en toiture. La croissance démographique citadine, le développement des communautés urbaines, la dégradation des conditions climatiques et environnementales, les contraintes des techniques agricoles traditionnelles ainsi que leurs difficultés à garantir la sécurité alimentaire (suffisance et qualité), sont les principaux facteurs qui favorisent ces expériences alternatives de production.
Dans ce contexte, le laboratoire a créé le Centre de Conseils en Agriculture Urbaine au sein Gembloux Agro-Bio Tech (www.agriculture-urbaine.be). Le Centre de Conseils en Agriculture Urbaine accompagne les porteurs de projet voulant inclure ce type d’activités, tant dans une perspective de conseils que de réalisation de projets concrets (potagers communautaires clé en main, systèmes de production indoor pour horeca et bureaux, smart greenhouse intégrée à des bâtiments,…).

Au niveau recherche, le laboratoire développe des modules de production in- et outdoor pour des communautés urbaines et les particuliers (jardins potagers, modules de production hydroponique indoor, modules aquaponiques tel que la PAFF BOX,…) mais également pour les professionnels (aquaponie à l’échelle pilote). Le laboratoire développe également des recherches pour améliorer les performances de ces systèmes en se basant sur les propriétés des micro-organismes.

 

Hydroponie :

« L’hydroponie est l’art et la manière de faire pousser des plantes sans terre » (Cervantes, J., 2012). C’est une technique de culture hors-sol qui utilise des solutions nutritives renouvelées et un support inerte (minéral ou végétal) pour se passer des apports d’un sol. L’apport des éléments nutritifs nécessaires à la plante se fait directement via l’eau appelée solution nutritive. Cette technique permet de cultiver des légumes feuilles telles que les laitues et les plantes aromatiques ainsi que des légumes fruits tels que des poivrons, des piments, des fraises. Elle est utilisée depuis de nombreuses années en milieu professionnel mais pas chez les particuliers.

Ainsi, le laboratoire développe par exemple, une étagère permettant de cultiver chez soi et en toutes saisons des légumes (laitues, tomates,…), des fruits (fraises) et des plantes aromatiques (basilic, persil,…).Nhydro

Le dispositif de base est composé de deux plateaux coulissants s’ajustant en fonction de la culture, d’un germoir (étagère supérieure), de lampes LED, d’un réservoir muni d’une pompe et d’une colonne technique pour assurer la circulation d’eau et l’arrivée de l’électricité. Il permet par exemple de produire 2 laitues et 1 plante de basilic par semaine et dans le même temps et en continu une diversité 3 à 5 plantes aromatiques (persil, ciboulette, romarin,…)

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Aquaponie :

PROJET PAFF BOX – PLANT AND FISH FARMING

PAFF LogoLa PAFFBox, Plant And Fish Farming Box, est un système aquaponique mis au point par le laboratoire de phytopathologie intégrée et urbaine. Il consiste en un containeur coiffé d’une serre. Dans ce système l’eau circule en boucle fermée depuis le container qui abrite les poissons et les filtres jusqu’à la serre hydroponique dédiée à la culture en eau profonde (DWC ou RAFT) de divers légumes et herbes aromatiques tels que laitues, basilics,… Ce dispositif expérimental unique, nous permet, depuis plus de 3 ans, d’étudier les performances de productions végétales et animales en aquaponie. La qualité de l’eau, les éléments nutritifs libérés par les poissons et leur flux sont mesurés et suivis sur le long terme.

Reportage vidéo : ICI

Etude et amélioration des processus de digestion des déjections de poissons

Notre laboratoire dispose également d’un système d’aquaculture recirculée. L’aquaculture recirculée permet de produire des poissons (tilapia dans notre cas) en ville tout en consommant très peu d’eau. En effet, dans de tels systèmes l’eau est constamment recirculée et filtrée par un filtre mécanique (filtre à tambour p.ex.), qui enlève les particules solides ou boues, et un biofiltre, qui permet de convertir l’ammoniac en nitrate à l’aide de bactéries nitrifiantes. Notre recherche consiste à améliorer les performances environnementales de ce système en améliorant le recyclage des éléments nutritifs présents dans l’eau et dans les boues. Nous étudions par exemple la possibilité d’envoyer les eaux usées dans notre serre pour alimenter des systèmes hydroponiques et ainsi pratiquer l’aquaponie dite découplée ou multi-loupes. Le recyclage des macro et microéléments contenus dans les boues de poissons est également étudié. A cette fin, des bioréacteurs anaérobies sont développés et leur performance de digestion de ces boues est étudié.

Etude de la santé des plantes dans un environnement aquaponique :

Comme tout système de production végétal, l’aquaponie connait son lot de bioagresseurs. Parmi ceux-ci, les champignons capables de produire des zoospores tels que Pyhtium spp. et Phytophthora spp font partie des organismes nuisibles les plus susceptibles de se développer, provoquant des maladies racinaires.

Racines aquaponiePourriture racinaire causée par des champignons du sol

Mais les champignons du sol ne sont pas les seuls microorganismes capables de provoquer des maladies. Les bactéries, champignons et virus que l’on retrouve communément en serre sont également de la partie. En effet, Les conditions environnementales (température et humidité) maintenues sous serre peuvent être aussi propice au développement de maladies aériennes comme par exemple Botrytis cinerea.

Basilic BotryrisBotryris cinerea sur basilic

Face à cette multitude de bioagresseurs, le producteur aquaponique reste relativement démuni pour lutter contre une maladie lorsqu’elle apparaît. Ceci est notamment dû à l’absence de pesticides, de biopesticides et d’agents de désinfection spécifiquement développés pour l’aquaponie. De plus, l’usage de pesticides ou d’agents désinfectants en aquaponice s’avère très délicat vu la présence de poissons et de bactéries bénéfiques (présentes dans le biofiltre) dans le système. Il a été récemment reporté que les systèmes hydroponiques avaient une certaine capacité suppressive similaire à celle rencontrée dans certains sols. Un milieu étant qualifié de suppressif lorsqu’il ne permet pas l’établissement ou la persistance d’un pathogène ou lorsque celui-ci s’établit mais cause peu ou pas de dommages. Cette action suppressive est due à la présence de microorganismes bénéfiques naturels dans le substrat, le filtre, la solution nutritive ou dans la rhizosphère. En aquaponie, certaines récentes observations amènent à penser que le milieu comporte ce même type de propriétés.

bactériesGetty Images

Basé sur ces constatations, une des activités de recherche au sein du laboratoire, consiste à caractériser le microbiote présent dans un système aquaponique au moyen des nouvelles techniques de séquençage et d’évaluer la capacité de biocontrôle de ceux-ci.

Toit potager :

Nos recherches visent a faciliter l’intégration de potagers sur les toitures plates des projets immobiliers, que ce soit pour les constructions neuves, les réaménagements de toitures ou les rénovations.

Nos cherches ont pour objectif la mise au point un système de production qui :

  • maximise la production de fruits et légumes de qualité;
  • minimise les besoins de renfoncement de la toiture;
  • minimise le temps d’entretien;
  • maximise les effets positif sur la gestion des eaux de pluies.

Le tout en appliquant les méthodes d’éco-conception afin d’être cohérent avec les démarches de développement durables portées par les citoyens, les entreprises et les institutions publiques.