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La plantation échelonnée permet une récolte continue et une transplantation de légumes. Il est préférable d'avoir un excès de plantes prêtes à entrer dans le système, car attendre que les semis soient prêts pour la transplantation est une source de retard de production. La planification des cultures est traitée plus en détail dans le chapitre 7.

Transplantations à partir de graines

La collecte des graines de plantes en culture est une stratégie importante de réduction des coûts et durable, sauf lorsque des plantes hybrides F1 sont cultivées (voir ci-dessous). Les graines ne doivent être récoltées que sur les plantes matures, car les jeunes graines de plantes ne germent pas, et les vieilles plantes auront déjà dispersé leurs graines. La collecte de graines d'un certain nombre de plantes différentes aidera à conserver la diversité génétique et les plantes saines. Il existe deux grandes catégories de semences : les gousses de graines sèches et les gousses de graines humides. Les gousses de graines sèches comprennent le basilic, la laitue et le brocoli. Les graines de basilic peuvent être récoltées tout au long de la saison de croissance, tandis que la laitue et le brocoli ne peuvent être récoltées qu'une fois que la plante a atteint sa maturité et qu'elle n'est plus utilisable comme légume. Les têtes de graines doivent être coupées de la plante et stockées dans un grand sac de papier pendant 3 à 5 jours dans un endroit frais et sombre, puis légèrement secouées pour libérer les graines. Après avoir passé le contenu du sac à travers un tamis, les graines doivent être placées dans un sac en papier pour le stockage (Somerville et al. 2014a).

Les gousses de graines humides comprennent les concombres, les tomates et les poivrons. Les graines se développent à l'intérieur du fruit, généralement enrobées dans un sac de gel qui interdit la germination des graines. Lorsque les fruits sont prêts à être récoltés, ce qui est généralement indiqué par une couleur forte et vive, il faut retirer les fruits de la plante et les récolter à l'aide d'une cuillère. Une fois le gel lavé à l'eau et un chiffon lisse, les graines doivent être disposées pour sécher à l'ombre, puis retournées de temps en temps, avant d'être conservées dans un sac en papier (Somerville et al. 2014a).

La plupart des transplantations de légumes commerciales sont produites à partir de graines hybrides F1, qui sont créées par pollinisation contrôlée de deux plantes mères génétiquement distinctes. Les graines F1 sont préférées parce que la plupart des plantes auront les mêmes caractéristiques et produiront la même qualité et la même quantité de fruits. Les graines F1 produisent également des plantes avec des fleurs et des fruits plus grands et plus vigoureux. Les hybrides sont donc plus robustes et mieux capables de surmonter les conditions de croissance défavorables. Cependant, les graines conservées à partir de plantes hybrides F1 ne produiront pas de plantes qui sont fidèles au type parent (Rorabaugh 2015).

Les graines peuvent être plantées dans des plateaux de multiplication en polystyrène remplis de milieux de culture tels que la laine de roche, la vermiculite ou la perlite. Pour la culture commerciale, les graines sont habituellement commencées dans des blocs de germination de laine de roche ou de coco, qui sont des cubes de démarrage de deux centimètres et demi avec un petit trou dans le dessus de chaque cube dans lequel les graines sont placées. Les cubes de démarrage peuvent ensuite être transplantés dans des blocs plus grands qui ont un trou de 2,5 cm pour que le cube de démarrage puisse s'insérer, réduisant ainsi les perturbations racinaires (Rorabaugh 2015).

Les plateaux de propagation doivent permettre une distance suffisante entre les semis afin de favoriser une bonne croissance sans compétition pour la lumière. Les plateaux doivent être mis dans une zone ombragée et les semis doivent être arrosés chaque jour. Trop d'eau augmente la menace d'infections fongiques. Après la germination et la germination, et lorsque les premières feuilles apparaissent, les semis peuvent être durcis en les plaçant dans une lumière solaire de plus en plus intense pendant quelques heures par jour. Les semis doivent être cultivés pendant au moins deux semaines après l'apparition de la première feuille afin d'assurer une croissance racinaire adéquate. Ils peuvent être fertilisés une fois par semaine avec un engrais organique doux riche en phosphore afin de renforcer leurs racines (Somerville et al. 2014c).

Les semis doivent être transplantés dans le système quand une croissance adéquate a été atteinte et que les plantes sont suffisamment fortes. La transplantation des semis au milieu de la journée doit être évitée, car les racines des plantes sont extrêmement sensibles à la lumière directe du soleil, et les feuilles peuvent faire face à un stress hydrique dû aux nouvelles conditions de croissance. Il est recommandé de planter au crépuscule afin que les jeunes plants aient une nuit pour s'acclimater à leur nouvel environnement (Somerville et al. 2014c).

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Figure 10 : Semis germant dans des cubes de départ en laine de roche < https://commons.wikimedia.org/wiki/Category:Hydroponics#/media/File:Hydroponic_Farming.jpg >

Les greffes doivent être soutenues dans une tasse en filet contenant 3-4 centimètres de gravier ou de milieu de culture, et le reste de la coupe en filet doit être rempli d'un mélange de gravier et de milieu de rétention d'humidité. Le milieu aide à retenir l'eau parce que les jeunes racines de la plante ne touchent qu'à peine le débit d'eau dans le tuyau de culture. Après une semaine, les racines devraient s'étendre à travers la tasse de filet et dans le tuyau, et auront un accès complet à l'eau qui coule le long du fond. Les trous de plantation dans le tuyau de culture devraient correspondre à la taille des tasses de filet, et il devrait y avoir suffisamment d'espace entre le centre de chaque trou de plante pour accueillir les plantes cultivées (Somerville et al. 2014b)

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Figure 11 : Coupe filetée utilisée pour la plantation dans un système de TVN < https://commons.wikimedia.org/wiki/Category:Hydroponics#/media/File:2009-03-30_Lettuce_roots.jpg >

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Figure 12 : Transplantation de bouchons d'oignon dans un système DWC < https://commons.wikimedia.org/wiki/Category:Hydroponics#/media/File:Hydroponic_onions_nasa.jpg >

Transplantations de boutures

Les boutures sont des parties de la tige, de la racine, de la feuille ou du bourgeon de feuille retirées d'une « plante parentale ». Ces portions sont ensuite induites pour former des racines et des pousses par des moyens chimiques, mécaniques et/ou environnementaux. Les plantes résultantes seront des clones de la plante mère avec exactement la même composition génétique. Par exemple, les ventouses de tomates peuvent être enlevées, les extrémités coupées placées dans l'eau, et les racines se forment dans quelques jours à une semaine. Le matériel végétal d'origine doit être exempt de maladies et d'organismes nuisibles, et le matériel choisi pour les boutures doit être à l'état physiologique approprié afin que les racines et les pousses se développent facilement. Les greffes de boutures peuvent être cultivées en utilisant un milieu agrégé dans des plateaux de bouchons. Rockwool est également un moyen approprié pour l'enracinement des boutures. Toutes les feuilles, sauf les 4 à 5 plus hautes, doivent être enlevées pour réduire la perte d'eau. Comme les boutures n'ont pas de racines au départ, la brume est généralement utilisée dans les serres pour maintenir un environnement humide et réduire la perte d'eau pendant la formation des racines (Rorabaugh 2015).

Chez certaines espèces, le développement des racines est favorisé par la présence naturelle de l'hormone auxine dans la coupe. D'autres espèces doivent être traitées avec un composé d'enracinement — une préparation d'auxine synthétique. L'utilisation de la « chaleur du fond » fournie au moyen de câbles électriques, de tapis électriques ou de tubes d'eau chaude sous les lits ou les plateaux contenant les boutures, accélérera également le développement des racines. Aucun élément nutritif n'est ajouté à l'eau tant que les racines ne se sont pas formées. La réduction de la production de légumes exige beaucoup de main-d'œuvre, c'est pourquoi les semences sont généralement utilisées à la place (Rorabaugh 2015).

Transplantations utilisant la greffe

Le greffage est une technique permettant de relier deux parties de la plante précédemment séparées de telle sorte que la plante résultante vivra et se développera comme une seule. Le « stock » est la partie inférieure de la greffe, y compris les racines, tandis que le « scion » est la partie supérieure de la greffe, y compris les tiges et les bourgeons dormants à partir desquels poussent de nouvelles tiges, feuilles, etc. Le greffage est largement utilisé dans la production commerciale de greffe de tomate. Bien qu'il soit très exigeant en main-d'œuvre, il existe plusieurs raisons pour l'utiliser, comme le maintien de clones qui ne peuvent pas être facilement entretenus par d'autres méthodes asexuées, et la création de formes de croissance spécialisées. Les producteurs de légumes hydroponiques professionnels utilisent également maintenant des plantes greffées, non seulement pour protéger les agents pathogènes, mais aussi pour augmenter les rendements de nombreuses cultures de légumes de serre, y compris les tomates, avec des stocks de racines végétatives de haute puissance pouvant supporter deux têtes. Le stock racinaire et le scion doivent être compatibles (généralement de la même famille ou du même genre), et les deux doivent être au stade physiologique approprié pour favoriser la fusion des deux parties en une seule (Rorabaugh 2015).

*Copyright © Partenaires du projet Aqu @teach. Aqu @teach est un partenariat stratégique Erasmus+ dans l'enseignement supérieur (2017-2020) dirigé par l'Université de Greenwich, en collaboration avec l'Université des sciences appliquées de Zurich (Suisse), l'Université technique de Madrid (Espagne), l'Université de Ljubljana et le Centre biotechnique Naklo (Slovénie) . *

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