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Production de fines herbes et de légumes en serre – Troisième partie – L'environnement de la serre

Jeudi 7 septembre 2023 | Troy Buechel

Les plantes doivent être bien pour produire des fruits/fleurs/feuilles de grande qualité. Pour atteindre cet objectif, les plantes ont besoin d'être cultivées dans des conditions optimales en termes d'air et de zone racinaire. Dans cette troisième partie d'une série de quatre portant sur la production de fines herbes et de légumes en serre, nous définirons ce qu'est l'environnement idéal pour une serre.

Espacement entre les rangs et les plantes

Cet élément est extrêmement important parce que certains paramètres, tels que la lumière, la circulation de l'air ainsi que l'exécution des tâches quotidiennes peuvent être compromis. Dans la serre, chaque espace doit être maximisé; par conséquent, il est impératif de considérer les besoins des plantes pour une croissance et un développement optimaux tout en maximisant les ressources. Par exemple, les rangs de tomates sont à six pieds les uns des autres, chaque rang a deux plants (en forme de V) et ils sont à deux pieds l'un de l'autre.

Dans chaque rang, il y a un système d'irrigation au goutte-à-goutte qui arrose et nourrit les plantes. L'eau excédentaire est recueillie dans un caniveau installé le long de chaque rang. Supposons que le producteur décide de cultiver de la laitue : changer la configuration de la serre pour cultiver de la laitue nécessitera du temps, sera dispendieux et une partie du volume de la serre sera inutilisée (une plus grande capacité de refroidissement sera requise puisque l'indice de surface foliaire sera réduit).

L'espacement entre les rangs et les plants dans les rangs est crucial.

Lumière

La lumière est affectée par la latitude, l'orientation de la serre, le revêtement, l'ombrage des éléments de structure et des plantes, la poussière et l'environnement. Il est prouvé que si l'absorption de lumière par les plantes diminue d'un certain pourcentage, le rendement de la culture diminuera du même pourcentage. L'un des problèmes courants lorsque la lumière est faible est l'avortement floral. Les niveaux de lumière peuvent être améliorés en utilisant une lumière artificielle, particulièrement en hiver. Une lumière trop intense peut également avoir un effet négatif sur la qualité des fruits/fleurs/feuilles en raison des insolations; ce problème peut être évité en installant des toiles.

Température

Des températures élevées ou trop basses ont des effets négatifs sur la croissance et le développement des plantes. La pression des insectes nuisibles augmente avec la hausse des températures. La serre peut être considérée comme un accumulateur d'énergie solaire. Le rayonnement solaire est réfléchi, absorbé et/ou transféré. Toutes les composantes physiques de la serre sont affectées par ces trois paramètres, mais dans des proportions différentes, dépendamment du coefficient de transfert de la chaleur et de la couleur des composantes physiques. Par exemple, l'acier composant la structure est chauffé par l'énergie solaire pendant le jour et il libère cette chaleur pendant la nuit.

Durant l’été, les toiles sont utilisées pour réduire la charge de chaleur et la température de l'air, mais elles ont des effets négatifs puisqu'elles réduisent les niveaux de lumière pour les plantes. Les toiles subdivisent également le volume d'air dans la serre en deux microclimats distincts : en-dessous et au-dessus des toiles. De plus, le volume d'air tampon est réduit, ce qui affecte la capacité de refroidissement. Une autre façon de réduire la température consiste à appliquer une substance à ombrer sur le vitrage. Cette méthode est plus efficace parce que cette substance est appliquée sur la surface extérieure du vitrage; la lumière est diffusée plus efficacement et le volume d'air dans la serre n'est pas compromis.

Des rideaux d'ombrage sont utilisés pour refroidir les serres durant l'été.

Humidité relative

Il s'agit de la quantité d'eau présente dans l'air par rapport à la quantité maximale d'eau que l'air peut contenir. Ce paramètre environnemental a des effets importants sur les maladies des plantes. Pendant le jour, il est souhaitable d'avoir une humidité relative se situant entre 60-80 %. Par exemple, la pourriture peut se développer lorsque l'humidité relative dépasse 80 %, particulièrement dans les plaies ouvertes. La nuit, l'humidité relative dans la serre peut dépasser 95 % en raison de la respiration des plantes (production d'eau et de CO2) et des températures de l'air plus basses. Pendant l'hiver, l'humidité relative durant le jour est élevée puisqu'il n'y a pas de ventilation en raison des températures extérieures basses. Combinées à des jours courts et à une faible lumière, les conditions idéales sont réunies pour l’apparition de maladies fongiques, particulièrement pour l'oïdium.

Déficit hygrométrique

Il s'agit de la différence entre la pression de vapeur d'eau à saturation et la pression de vapeur d'eau réelle, ou quantité d'humidité, à la même température. La hausse du déficit hygrométrique augmentera la transpiration des plantes; ainsi, les plantes absorbent plus d'eau et de nutriments du substrat. Dans la serre, il est recommandé d'avoir des valeurs se situant entre 0,3-1,3 kPa pour une croissance optimale. En maintenant ces valeurs, les problèmes tels que le dessèchement apical des tomates et des poivrons (carence en calcium) peuvent être évités.

Circulation de l'air

Des ventilateurs horizontaux sont installés au-dessus du couvert végétal. Ils aident à réduire la condensation et mélangent l'air le long de la serre. Ainsi, il y a peu de fluctuations de la température de l'air, du dioxyde de carbone et de l'humidité relative le long de la serre. Chacune des baies de la serre doit avoir un ensemble de ventilateurs qui poussent l'air dans une direction et un autre ensemble de ventilateurs, parallèle au premier, qui poussent l'air dans la direction opposée. De plus, il est très important d'échanger l'air vicié (dont le CO2 a été utilisé) pour de l'air frais (forte teneur en CO₂). Il est recommandé d'échanger le volume d'air de la serre à un taux de 1 échange par minute, ce qui aide également à réduire l'humidité relative; par conséquent, il est possible de mieux contrôler les maladies.

Ventilateurs horizontaux dans une serre pour aider à la circulation de l'air.

Refroidissement

Il existe deux méthodes de refroidissement : par ventilation passive (l'air entre et sort de façon naturelle par des évents) ou par refroidissement actif (l'air est forcé dans la serre). La plupart des systèmes de ventilation passive utilisent des évents de côté; l'air frais entre et l'air chaud est évacué par des ouvertures sur le toit. La surface totale occupée par les évents devrait être égale à 25 % de la surface du plancher de la serre.

La ventilation active requiert beaucoup d'énergie. Des ventilateurs évacuent l'air vicié en aspirant de l'air frais par des évents situés sur les murs opposés. Le refroidissement actif peut inclure des équipements supplémentaires qui refroidissent davantage l'air. L'une des méthodes est le refroidissement par évaporation : l'air vicié est remplacé par de l'air frais qui est forcé de passer par un tapis humide. Ensuite, cet air frais est distribué dans la serre par des ventilateurs situés à l'autre extrémité de la serre. La capacité de refroidissement est plus efficace si l'humidité relative extérieure est faible. La température de l'air sera plus basse près du tapis humide et plus élevée près des ventilateurs. La différence de température dépendra de la distance entre le tapis humide et les ventilateurs.

Crédit photo: Tapis de refroidissement humide http://aesop.rutgers.edu

Une autre méthode est le système de brumisation à haute pression; celui-ci nécessite une pompe puissante pour faire augmenter la pression de l'eau à l'intérieur du tuyau. L'eau pressurisée passera par un petit orifice qui produit de fines gouttelettes. Les gouttelettes doivent s'évaporer (ce processus utilise la chaleur de l'environnement) avant de toucher les feuilles des plantes, dans le but d'éviter les maladies fongiques.

Chauffage

Il existe plusieurs types de systèmes de chauffage dont l’un qui consiste à faire circuler de l'eau chaude dans des tuyaux de la serre. Ces tuyaux d'acier peuvent être installés sous et/ou au-dessus du sol, entre les rangs de plants (ils peuvent aussi servir de rails pour chariots). Des tubes de polyéthylène peuvent être installés près du couvert végétal ou en-dessous des plateaux de germination afin de fournir de la chaleur par le bas. Des réchauffeurs d'air peuvent également être utilisés pour réchauffer la serre et peuvent être distribués le long de la serre par des conduits de plastique pliables avec des trous sur toute la longueur.

Ils peuvent être installés au-dessus du couvert végétal (cela peut réduire la quantité de lumière entrante pendant le jour), entre les rangs ou en-dessous des caniveaux. Attention : la combustion du gaz naturel utilisé par les réchauffeurs d'air nécessite de l'oxygène (la nuit, les plantes ont besoin d'oxygène pour respirer). Les produits de cette combustion sont l'éthylène et le CO, lesquels sont toxiques pour les plantes et peuvent entraîner une mauvaise croissance, l'avortement floral et la maturation précoce des fruits. Une combinaison de chauffage par l'air et par le sol est plus efficace (plus de contrôle sur la température de l'air et l'humidité relative, particulièrement en hiver).

CO₂

Il s'agit d'un des éléments requis pour la photosynthèse; une concentration inadéquate peut entraîner une mauvaise croissance des plantes. La concentration ambiante de CO₂ est de 350 ppm. Du CO₂ est injecté dans les serres afin d'atteindre une concentration de 1 000 ppm; toutefois, les ventilateurs se mettent parfois en marche avant que la concentration cible n'ait été atteinte.

La quatrième partie de cette série traitera des substrats à utiliser pour la production de fines herbes et de légumes.

Pour toute question, communiquez avec votre représentante du Service horticole de Premier Tech:

Susan Parent Spécialiste horticole Est du Canada et Nord-Est des États-Unis