Brevet FR2314659A1 — publié le 19770114

a présente invention concerne la culture hydroponique, et en particulier une culture hydroponique de végétaux, suivant laquelle les végétaux sous forme de graines ou de semis sont disposés verticalement et poussent ensuite dans des plans que l'on peut supposer etre superposés le long de la hauteur d'un récipient ou réservoir de type approprie. Actuellement, les cultures hydroponiques, c'est-à-dire l'agriculture sans sol, dans laquelle la croissance de plantes s'effectue dans des solutions minérales nutritives sans entourer les racines avec de la terre, se pratiquent en faisant pousser les plantes dans un substrat inerte (par exemple du gravier, de la vermiculite,etc) que l'on place dans des réservoirs ou récipients qui conviennent à la culture,et dans lesquels on assure une alimentation périodique d'une solution nutritive (sels minéraux et eau) pendant un temps relativement court.les systèmes à l'échelle industrielle réalisés jusqu'à présent en appliquant de telles méthodes se sont presque toujours révélés peu rentables en raison des coûts élevés de ltinstal- lation et du personnel nécessaire.Actuellement, il faut utiliser une série complète de bassins de culture de grande dimension , que l'on construit généralement en utilisant du mortier de ciment,ainsi qu'une grande quantité de substrat qu'il faut enlever et stériliser au début de chaque cycle de culture. Il convient en outre de souligner que le contrôle efficace des attaques par les parasites,surtout au niveau des racines,est assez difficile, du fait que l'on utilise une solution nutritive unique pour tous les bassins,cette solution étant exploitée jusqu'à l'épuisement et pouvant devenir porteuse de parasites redoutables (par exemple : fusarium, nematodes, etc.) qui donnent naissance à des foyers d'infection, même si cela ne concerne que quelques plantes. On constate ainsi parfois des détériorations irréparables. Pour surmonter avant tout ces inconvénients sérieux constatés dans l'art antérieur, surtout lorsqu'il s'agit de la culture de vé- gétaux ou de fleurs précoces, il est prévu un dispositif nouveau de culture,grssce auquel la surface de croissance est également très exploitée, que ce soit dans un terrain exposé ou à l'intérieur d'une serre.la culture hydroponique verticale, c'est-à-dire celle où plusieurs plantes sont disposées dans des plans superposés à l'inte- rieur d'un réservoir ou récipient de forme appropriée, couvrent dé sormais une aire au sol sensiblement inférieure à celle couverte habituellement dans des cultures de ce genre, On peut envisager dans la pratique un nombre de plantes verticales représentant entre environ deux fois et environ six fois le nombre de plantes similaires disposées horizontalement0 Ce dispositif, dont le rendement à la production est indubitablement supérieur à celui obtenu par les procédés et dispositifs de culture de l'art antérieur, offre la possibilité d'envisager des installations hydroponiques à l'échelle industrielle dont la conduite est aisée et, surtout, dont le prix de revient est très bas, de telle sorte que l'on peut éventuellement remplacer la totalité des bacs de culture et du substrat y afférent pour chaque cycle de production.On évite ainsi les opérations complexes et coûteuses habituellement requises pour la remise en état et la stérilisation, opérations qui, si elles ne sont pas exécutées avec suffisamment de soin, risquent de se révéler préjudiciables aux cycles suivants de la culture utilisant les mêmes récipients0 Dans ces conditions, le principal objet de la présente invention consiste à prévoir un procédé de culture hydroponique de végétaux, lequel ne subit aucun des inconvénients et défauts propres aux systèmes hydroponiques actuellement en usage.Suivant la présente invention, on prévoit également un dispositif qui comprend plusieurs corps creux tubulaires et en forme de sacs, dont l'axe est disposé verticalement, chaque corps tubulaire ayant pour rôle de servir de réservoir que l'on remplit avec un substrat approprié et pouvant supporter les plantes et leurs racines noyées dans ce substrat que l'on nourrit avec une solution nutritive sous forme dtune liqueur à jeter qui est drainée à travers des ouvertures appropriées ménagées dans ce réservoir tubulaire. Pour permettre aux spécialistes de l'art de mieux comprendre les buts de la présente invention ainsi que le mode de fonctionnement du dispositif prévu pour sa mise en oeuvre dans la culture de végétaux selon une disposition verticale, on décrira maintenant un mode préféré de réalisation de l'objet de l'invention que montre schématiquement le dessin annexé, sur lequel La Figure 1 est une vue schématique en élévation d'un dispositif pour la culture hydroponique verticale de plantes selon la présente invention, et La Figure 2 est une coupe transversale faite suivant la ligne II II de la Figure 1. Si l'on se réfère au dessin, on voit sur la Figure 1 un mode de réalisation d'un dispositif 10 selon la présente invention, lequel se compose d'un corps tubulaire creux 11, allongé et en forme de sac, dont la section transversale peut être soit circulaire, soit polygonale. De petites ouvertures 12, par exemple en forme de losanges allongés verticalement, ou similaire, sont découpées le long de la hauteur de ce corps tubulaire 11 et convenablement es pacées entre elles tant verticalement qu'horizontalement.Ce corps allongé 11 en forme de sac, deqtiÉ à être utilisé en tant que réservoir dans le dispositif suivant la présente invention, peut avoir par exemple les dimensions suivantes : hauteur, de 2 à 3 m environ ; diamètre, de 150 à 200 mm environ ; épaisseur de paroi, de 0,1 à 0,15 mm environ, et enfin il peut titre réalisé en matière plastique de type approprié, par exemple en polyéthylène, PVC, et autres matériaux technologiquement équivalents, en tenant constamment présent à l'esprit qu'il convient d'utiliser un matériau opaque. Ainsi qu'il ressort de la Figure 1, il est également le corps il de forme allongée et analogue à un sac pourvu dloucrertures allon- gées 14, réparties tout autour de l'extrémité inférieure 13 dudit corps 11, fermé à cet endroit, ce qui permet de la remplir avec un substrat inerte 20 de type approprié jusqu'à un niveau proche de son extrémité supérieure 15. Un crochet 16 émerge du sommet du corps Il à travers la fermeture de ce dernier, prévue en 15, tandis qu'un crochet de suspension 18 est fixé à une structure porteuse 17 qui surmonte l'ensemble et sert à supporter plusieurs rangées de ces corps 11 grâce à autant de crochets de suspension 18 simi laires, La Figure 1 ne montrant qu'un seul de ces corps 11 ; en outre, la tructure porteuse 17 comporte plusieurs tronçons de tuyaux 19, de préférence souples, dont le râle sera expliqué plus loin. Le substrat 20 à utiliser conformément à la présente invention doit être léger, tendre et à forte capacité de rétention d'eau et faible pouvoir de décantation, par exemple des copeaux de bois, de la paille hâchée, de la mousse de polystyrène ; à ce matériau on ajoute de la tourbe ou matière analogue, ce qui permet une aération satisfaisante ainsi qu'une réserve adéquate d'eau nutritive pour les plantes. On peut-prévoir des structures porteuses relativement simples et économiques. Au début de chaque cycle de production, une graine ou un semis de racine est introduit à travers chaque ouverture allongée 12, de façon que la racine de graine ou de semis soit noyée dans le substrat 20 qui remplit le corps tubulaire 11 en forme de sac, tandis que les parties aériennes 21 des semis ou pousses restent à l'extérieur dudit corps 11. Ainsi, la racine de la plante peut se développer et s'étendre commodément à l'intérieur du corps tubulaire creux et intérieurement sombre 11, à travers les interstices des particules composant le substrat tendre et relativement aéré 20, que l'on alimente périodiquement avec une solution nutritive appropriée.Cette solution nutritive est fournie au dispositif en fonction des conditions de l'environnement et des besoins à satisfaire pour assurer la croissance des plantes ; une telle solution peut être prélevée par pompage dans un réservoir (non représenté) à raison, par exemple, d'une à trois fois par jour, et distribuée sous forme d'une liqueur perdue ou à jeter à l'aide des tronçons précités 5 de tuyau souple dont l'extrémité libre est introduite dans la partie supérieure des corps 11, de la façon représentée Figure 1. La solution à jeter peut être évacuée à travers les ouvertures inférieures 14, et par conséquent la solution nutritive n'est pas recyclée et une attaque éventuelle par une moisissure quelconque des plantes ne risque pas de s'étendre d'une unité à une autre du dispositif de culture. Lorsque le développement des plantes est terminé, les parties aériennes 21 de celles-ci recouvrent pratiquement la totalité de la surface extérieure du corps tubulaire porteur 11, comme un arbre ne comportant que des branches herbacées avec une densité maximale de fruits Au terme du cycle végétatif, les supports Il en forme de sac sont retirés des structures porteuses et remplacés par de nouvelles unités prêtes pour la croissance, de telle sorte que les cycles de production peuvent se succéder les uns aux autres sans interruption. il convient en outre de souligner que les parties résiduelles des unités en forme de sac retirées des supports, après avoir été séchées au soleil, peuvent facilement être brûlées, s'il y a lieu, ce qui permet de réaliser une destruction totale de ces parties résiduelles des plantes, des unités en forme de sac et du substrat 20, et aussi des parasites qu'ils pourraient éventuellement contenir et qui sans cela risqueraient de contaminer les nouvelles cultures à suivre. Lorsqu'on effectue des cultures de légumes, fleurs ou autres végétaux suivant une disposition verticale en utilisant les dispositifs décrits ci-dessus et conformes à l'invention, il est possible non seulement d'utiliser la totalité de l'aire destinée à cette culture, ce qui permet de faire pousser un grand nombre de plantes par unité de surface, mais aussi de faciliter toutes les opérations qui sont nécessaire pour cela. Des traitements antiparasites opportuns peuvent commodément etre appliqués aux parties aériennes des plantes sous forme d'une pulvérisation ordinaire ; cependant, un tel traitement peut également être appliqué aux racines, en utilisant pour cela le dispositif de pompage prévu dans le dispositif. il est également à souligner que l'application de produits anti-parasites pour le traitement des racines des plantes à l'intérieur d'un corps tubulaire 11 formant une sorte de sac exige beaucoup moins de produit que dans le cas des autres systèmes hydroponiques connus, en raison de la faible quantité de substrat de remplissage utilisée. Attendu que les dispositifs suivant la présente invention permettent de réaliser des conditions idéales de nourriture, d'aération et d'hu midité, les plantes cultivées par ces moyens auront une croissance sensiblement plus rapide et aussi un développement végétal plus poussé, ce qui assure en meAme temps un rendement accru tout en réduisant la consommation d'eau par rapport aux autres systèmes de culture similaire. Une autre caractéristique importante du dispositif décrit et du procédé d'utilisation de celui-ci pour effectuer des cultures hydroponiques réside dans les faibles quantités d'eau nécessaires, ce qui est dû au type inhabituel de réservoir tubulaire suspendu utilisé.En raison de ;'adoption de ces réservoirs tubulaires, en forme de sac allongé et disposé verticalement, la perte due à l'évaporation est en fait réduite considérablement, ce qui permet également d'envisager l'utilisation d'eau de mer dessalée. De plus, le produit obtenu présente d'excellentes propriétés organoleptiques, tout en étant plus propre et plus hygiénique, du fait qu'aucuncontact avec le sol ne peut avoir lieue Lorsqu'on effectue une culture végétale en utilisant les dispositifs suivant la présente invention, en adoptant le procédé décrit plus haut, le coût de l'installation est très bas et en tout cas sensiblement inférieur à celui des-autres systèmes hydroponiques ou aéro-hydroponiques connus. Be coût de la production sera également très bas, car elle n'exige que très peu de main-d'oeuvre. Par ailleurs, attendu que la densité des plantes mises en culture est élevée, les procédé et dispositif suivant la présente invention rendent économiquement avantageux un contrôle complètement automatique de l'humidité, de la température et de l'aération à l'intérieur des environnements de culture adoptés, ce qui assure une meilleure régulation des conditions de croissance des végétaux. Bien que l'on ait décrit et représenté ici un mode préféré de réalisation de la présente invention, il est évident que différentes variantes et modifications pourraient lui etre apportées par tout spécialiste dans l'art, sans s'éloigner des principes de base de l'invention ni des exigences à satisfaire pour une nouvelle installation, ce qui permet par exemple de modifier les détails de construction, les dimensions et les genres de matériaux constitutifs des réservoirs en forme de sac pour une culture hydroponique de plantes, ainsi que d'autres détails, de construction du dispositif et de son mode de fonctionnement, sans s'écarter desdits principes de l'invention. REVENDICATIONS 1. - Dispositif pour la culture verticale hydroponique de végétaux et/ou de semis de fleurs, caractérisé en ce qusil comprend un corps allongé, creux et en forme de sac, dont l'extrémité in férieure est fermée et pourvue d'ouvertures appropriées d'aé ration réparties tout autour de la périphérie le long du bord de cette extrémité, l'extrémité supérieure de ce corps étant également fermée mais munie d'un crochet saillant destiné à être accroché à un crochet correspondant de suspension soli daire d'une structure porteuse, d'une façon analogue à ce qui est prévu pour plusieurs autres crochets de suspension desti nés à être utilisés pour suspendre d'autres dispositifs sem blables du même système, plusieurs ouvertures étant également prévues sur la surface périphérique de chaque corps en forme de sac et convenablement espacées entre elles d'une part ver ticalement le long dudit corps allongé et creux et d'autre part tout autour de la périphérie de ce corps, de manière que ces ouvertures soient disposées dans des plans que l'on peut consi dérer comme étant superposés entre eux sur toute la hauteur de chaque corps allongé en forme de sac. 2. - Dispositif selon la Revendication 1, caractérisé en ce que le dit corps allongé et tubulaire peut avoir une section transver- sale circulaire ou polygonale, les ouvertures précitées for mées le long de la hauteur de ce corps creux étant en forme de losange allongé verticalement ou autre forme similaire, vus en élévation. 3. - Dispositif selon la Revendication 1, caractérisé en ce que le dit corps allongé et tubulaire comporte également, à son extré mité supérieure, une ouverture pour permettre d'y introduire un tronçon de tuyau, de préférence souple, destiné à assurer l'alimentation de l'intérieur dudit corps avec une solution appropriée prélevée par pompage dans un réservoir approprié, lorsque ce corps a déjà été rempli et préparé de la façon re quise pour effectuer la culture hydroponique désirée de plantes. 4. - Procédé pour la culture hydroponique verticale de végétaux (a griculture sans sol) caractérisé en ce que la croissance des plantes est réalisée dans des solutions nutritives minérales, sans entourer les racines de terre, ce procédé étant caractérisé en ce que l'on utilise un ou plusieurs corps allongés, tubulaires et creux selon la Revendication 1, et pour chacun d'eux on procè de aux opérations suivantes a) on remplit ce corps creux devant être accroché à un crochet de suspens ion avec un substrat approprié de matière inerte b) On noie dans ce substrat, après les avoir fait passer à travers chaque ouverture périphérique, une graine ou une racine de semis, afin que la partie aérienne du semis émerge de la surface extérieu re dudit corps creux c) On arrose périodiquement, pendant un temps relativement court, ledit substrat interne de matière inerte, avec une solution nutri tive (eau et sels minéraux appropriés) pour assurer la croissance des plantes, en introduisant cette solution nutritive à travers ledit tronçon de tuyau prévu au sommet de chaque dispositif d) on moissonne les végétaux, fleurs ou fruits, au terme de leur cycle de mûrissage ; e) on détache chaque dispositif de sa structure porteuse et on le sèche au soleil en tant que résidu à jeter que l'on peut également brûler, s'il y a lieu ; et f) on accroche aux crochets de suspension un nouveau jeu de corps creux en forme de sac, préparés de la façon indiquée plus haut, en vue d'un nouveau cycle de culture hydroponique verticale. 5. - Procédé selon la Revendication 4, caractérisé en ce que ledit substrat se compose d'une matière légère, tendre, inerte à for te capacité de rétention d'eau ainsi que faible pouvoir de sé dimentation, ce qui la rend apte à recevoir des racines de se mis. 6. - Procédé selon l'une ou l'autre des Revendications 4 et 5, ca ractérisé en ce que, du fait de la suspension verticale des corps creux et allongés, ladite solution nutritive, après avoir parcouru la hauteur dudit substrat, est évacuée par drainage à travers les ouvertures prévues autour du bord périphérique in férieur dudit corps, afin d'éviter le recyclage de la solution nutritive ainsi que la diffusion d'éventuelles attaques par pa raites.