Présenté par : Amin ZOUBA Encadré par : Pr. Cherif HANNACHI Evaluation agronomique du kornef (pétiole de palme) en culture hors sol de tomate comme substituant aux substrats importés (NB : la représentation contient des animations, SVP regardez en mode diaporama) Présenté par : Amin ZOUBA Encadré par : Pr. Cherif HANNACHI 2012-2013

Plan Introduction Avantages de la culture hors sol Situation en Tunisie Systèmes de culture hors sol Composantes d’un système hors sol Matériel et méthodes Résultats Conclusion et perspectives

Usage excessif des eaux chargées en sels pour l’irrigation Introduction Monoculture Détérioration des qualités physiques, chimiques et hygiéniques des sols agricoles Usage excessif des eaux chargées en sels pour l’irrigation Culture hors sol Pollution des sol 1

Introduction Culture sans sol la culture de végétaux sans que leur système racinaire soit en contact avec le sol tout au long du cycle de production. Culture hydroponique Culture sur substrat 2

Avantages Affranchissement des problèmes liés au sol Possibilité d’utilisation d’une eau relativement saline Economie d’eau et des engrais minéraux Nutrition minérale équilibré et facile à contrôler Meilleure oxygénation du système racinaire Augmentation des rendements Teneur plus élevée en protéine et en matière sèche 3

Situation en Tunisie En Tunisie, la culture hors-sol a commencé à être employée suite à l’apparition des problèmes dus à l'accumulation des sels dans le sol et à la diffusion rapide des maladies. La production en hors sol se concentre essentiellement au gouvernerat de Gabes avec 56 ha. 4

Systèmes de culture hors sol Système hydroponique les racines sont directement en contact avec la solution nutritive. évitent les problèmes occasionnés par l’emploi d’un substrat permet de désinfecter facilement les installations de culture. Néanmoins, la solution nutritive ne contient pas assez d’oxygène pour subvenir aux besoins des plantes ce qui nécessitent l’emploi de solutions techniques pour enrichir l’eau en O2. moyen simple et efficace pour assurer l’oxygénation des racines Peut assurer une autonomie de fonctionnement des racines d’une journée complète même en cas de pannes du système de distribution de la solution nutritive. Néanmoins, l’emploi de ce substrat apporte des inconvénients tels que son prix d’achat, sa mise en place, son renouvellement ainsi que son élimination de façon périodique. Système avec substrat 5

Composantes Solution nutritive Système de drainage Substrats de culture Conteneurs 6

Solution nutritive Compte-tenu de la relative inertie chimique des substrats de culture et de leurs volumes réduits, Il faut apporter tous les éléments dont la plante a besoin (macro et oligo-éléments), dans une formulation facilement et rapidement assimilable, avec les équilibres convenant aux stades de cultures. 7

Système à solution perdue Système à solution recyclée Système de drainage Selon le devenir du drainât on distingue 2 types: Système à solution perdue Système à solution recyclée 8

Substrat de culture Le terme de substrat en horticulture s’applique à tout matériau, naturel ou artificiel, pur ou en mélange, qui permet l’ancrage du système racinaire et joue ainsi vis-à-vis de la plante le rôle du support. Substrats organiques Substrats minéraux 11

Substrats de culture Substrats organiques Les fibres de coco La tourbe L’écorce 12

Substrats de culture Substrats minéraux Argile expansée la perlite La laine de roche 13

Propriétés des substrats de culture Propriétés physiques Conductivité hydraulique : représente la capacité d’un substrat à faire migrer l’eau Granulométrie : représente la dimension et la forme des particules Stabilité : représente la résistance du substrat à la compaction et à la dégradation Capacité de rétention en eau : assurée par les micropores présents dans le substrat Capacité de rétention en air : assurée par les macropores présents dans le substrat Densité apparente : représente le poids sec par unité de volume du substrat humide 14

Propriétés des substrats de culture Propriétés chimiques rapport C/N : traduit la capacité minéralisatrice au niveau du substrat. fertilité: représente la réserve en éléments minéraux contenu dans le substrat Stabilité : représente la résistance du substrat à la compaction et à la dégradation pH : exprime l’activité des ions hydrogènes (H+) dans la solution du substrat C.E.C : représente la quantité de cations qu’un substrat peut retenir pour un pH donné Salinité : représente la quantité totale d’ions minéraux en solution 15

Propriétés des substrats de culture Propriétés biologiques Sur le plan biologique, il est important de veiller à ce que le substrat soit dépourvu d'organismes pathogènes et de mauvaises herbes tout au long de la culture. L’incorporation des organismes bénéfiques comme les mycorhizes et les rhizobactéries dans le substrat de culture représente une voie d’avenir intéressante pour l’amélioration de la performance des cultures. 16

Conteneurs Les conteneurs contiennent le substrat et l’isolent du sol. Leurs formes et dimensions sont adaptées au système de culture, au substrat, aux espèces cultivées et aussi à la parcelle ou à l’abri. 17

Problématique Malgré les multiples avantages offertes par la technique de culture hors sol, la nécessité de très grands pré-investissements reste un facteur limitant principal pour son développement en Tunisie. Ceci impose la nécessité de réduire le coût des composantes de ce système en essayant surtout de développer des substituts locaux aux matériaux importés. 18

Objectif Développer un substrat de culture local à base de déchets de palmiers dattier, notamment la partie basale des palmes connue localement sous le nom de « kornef », et d’étudier sa performance en tant que support pour une culture hors sol de tomate, comparé à la perlite, la laine de roche et les fibres de coco qui sont les trois substrats les plus employés. 19

Matériel et méthodes Matière première 20

Matériel et méthodes Matière première Tout pied adulte de palmier produit annuellement de 10 à 20 morceaux de kornef qui pèse chacun de 0.25 à 0.45kg au dépend de la variété et de la condition de l’arbre mère. 20

Matériel et méthodes Broyage Traitement Ca Charbon actif 21 1 2 Tamisage 3 Traitement Ca 4 Lavage 5 Charbon actif 21

Matériel et méthodes Substrat de kornef 22

Caractéristiques des substrats Matériel et méthodes Caractéristiques des substrats Conductivité électrique (CE) pH Densité Porosités totale, d’aération et de rétention d’eau 1. desséchés 2. les gobelets sont remplis avec les substrats puis saturés avec l’eau 3. des trous sont effectués à la base des gobelets et l’eau drainée est recueillie. Pt = (Vv / Vt) x100 Pa = (Vr / Vt) x100 Pr = Pt – Pa 23

Matériel et méthodes Essai cultural Installé à la région d’El-khbaiette (Elhamma Gabès) à la société «Cinquième Saison» spécialisée dans la production de légumes de primeurs sous abris chauffés aux eaux géothermales. 24

Dispositif expérimental Matériel et méthodes Dispositif expérimental Blocs aléatoires complets (BAC) Bloc 1 (63 plants par traitement) Bloc 2 (63 plants par traitement) Bloc 3 (63 plants par traitement) 25

Matériel et méthodes Conduite culturale Les plantes de tomate sont cultivées dans des sacs de 33 l. Chaque sac porte trois plants conduits sur deux tiges secondaires. La densité de plantation est de 1.38 plants/m2. 26

Irrigation et drainage Matériel et méthodes Irrigation et drainage L’irrigation est faite par des goutteurs du type « Netafim », insérés sur les rampes d’irrigation. Le drainât s’écoule à travers des trous au dessous des sacs vers des collecteurs pour arriver enfin à des bassins de collection souterraines. 27

Matériel et méthodes Solution nutritive L’irrigation fertilisante est effectuée à l’aide d’une solution équilibrée qui apporte tous les besoins nutritifs de la plante. Cette solution est adaptée aux stades et conditions culturales. 28

Paramètres de croissance Matériel et méthodes Paramètres de croissance longueur des plantes Diamètre de la tige Surface foliaire 29

Paramètres quantitatives de production Matériel et méthodes Paramètres quantitatives de production Nombre de bouquets par plante Rendement Poids moyen d’une grappes 30

Paramètres qualitatives des fruits Matériel et méthodes Paramètres qualitatives des fruits Calibre des fruits pH du jus Sucres solubles totaux Fermeté des fruits 31

Analyse hydrominérale Matériel et méthodes Analyse hydrominérale La solutions de drainage est collectée dans un seau mis au-dessous d’un sac de culture à coté de la ligne. Au total on a 4 seaux de collection de drainage par bloc relatifs aux 4 substrats testés. 32

Pourcentages d’absorption ionique Matériel et méthodes Analyse hydrominéral Taux de drainage CE et pH du drainât Pourcentages d’absorption ionique 33

Matériel et méthodes Taux de drainage D% = Volume du drainât / Volume de l’irrigation Les volumes de drainât et d’irrigation représentent les volumes accumulés pendant 24 h. 34

Matériel et méthodes CE et pH du drainât La CE et le pH des solutions d’irrgation et de drainage récupérées dans les seaux sont mesurés périodiquement chaque 15 jours à l’aide d’un testeur combiné pH / CE 35

Pourcentages d’absorption ionique Matériel et méthodes Pourcentages d’absorption ionique Un dosage des teneurs en éléments minéraux au niveau de la solution d’irrigation et celle du drainage est effectué chaque mois en utilisant des kits d’analyse rapide Spectroquant. 36

Pourcentage d’absorption ionique Matériel et méthodes Pourcentage d’absorption ionique Les teneurs en éléments minéraux obtenus permettent de calculer le pourcentage d’absorption ionique moyen de ces éléments. Ce pourcentage donne une idée sur le comportement global de la culture et nous permet de détecter les éventuelles anomalies afin de proposer des corrections. PAMX = (TAMX / TMX) * 100 avec TAMx: Taux d’absorbance moyen de l’élément X TMx :Teneur moyen en solution d’irrigation de l’élément X 37

Matériel et méthodes Analyse statistique L’analyse statistique des donnés est fait à l’aide du logiciel d’analyse STATGRAPHICS Plus. La comparaison des moyennes a été accomplie selon le test de Newman et Keuls. La signification a été fixée à P ≤ 0.05. 38

Résultats 39

Caractéristiques des substrats CE et pH des substrats P = perlite ; L = laine de roche C = fibres de coco ; K = kornef CE (mS/cm) pH P 0.36 a 7.08 a L 0.42 b 6.26 b C 0.52 c 6.51 b K 0.44 bc 6.67 ab 40 Les chiffres de la même colonne suivis de même lettre ne différent pas significativement entre eux au seuil de 5%

Caractéristiques des substrats Densité des substrats P = perlite ; L = laine de roche C = fibres de coco ; K = kornef b b b a 41 Les chiffres de la même colonne suivis de même lettre ne différent pas significativement entre eux au seuil de 5%

Caractéristiques des substrats Porosité des substrats P = perlite ; L = laine de roche C = fibres de coco ; K = kornef 42 Les chiffres de la même colonne suivis de même lettre ne différent pas significativement entre eux au seuil de 5%

Paramètres de croissance longueur des plantes P = perlite ; L = laine de roche C = fibres de coco ; K = kornef Effet du type de substrat sur la longueur des plantes de tomate 43

Paramètres de croissance Diamètre de la tige P = perlite ; L = laine de roche C = fibres de coco ; K = kornef Effet du type de substrat sur le diamètre de la tige des plantes de tomate 44

Paramètres de croissance Surface foliaire P = perlite ; L = laine de roche C = fibres de coco ; K = kornef Effet du type de substrat sur la surface foliaire des plantes de tomate 45

Paramètres de croissance Surface foliaire L K 46 Plantes de tomate trois mois après plantation

Paramètres quantitatives de production Nombre de bouquets P = perlite ; L = laine de roche C = fibres de coco ; K = kornef Effet du type de substrat sur l’évolution du nombre de bouquets fructifères par plante 47

Paramètres quantitatives de production Rendement P = perlite ; L = laine de roche C = fibres de coco ; K = kornef Effet du type de substrat sur le rendement total en tomate six mois après plantation 48

Paramètres quantitatives de production Poids moyen des grappes P = perlite ; L = laine de roche C = fibres de coco ; K = kornef Effet du type de substrat sur le poids moyen d’une grappe de fruits de tomate 49

Paramètres qualitatives des fruits Diamètre des fruits P = perlite ; L = laine de roche C = fibres de coco ; K = kornef Effet du type de substrat sur le diamètre des fruits de tomate 50

Paramètres qualitatives des fruits pH du jus P = perlite ; L = laine de roche C = fibres de coco ; K = kornef Effet du type de substrat sur le pH du jus de tomate 51

Paramètres qualitatives des fruits fermeté des fruits P = perlite ; L = laine de roche C = fibres de coco ; K = kornef 2 Effet du type de substrat sur la fermeté des fruits de tomate 52

Paramètres qualitatives des fruits Sucres solubles totaux P = perlite ; L = laine de roche C = fibres de coco ; K = kornef Effet du type de substrat sur la teneur en sucres solubles totaux (SST) des fruits de tomate 53

Analyse hydrominérale Taux de drainage P = perlite ; L = laine de roche C = fibres de coco ; K = kornef Effet du type de substrat sur l’évolution du taux de drainage 54

Analyse hydrominérale CE et pH de drainât P = perlite ; L = laine de roche C = fibres de coco ; K = kornef G = solution nutritive Effet du type de substrat sur l’évolution du pH du drainât Effet du type de substrat sur l’évolution de la CE du drainât 55

Paramètres qualitatives des fruits Pourcentages d’absorption ionique P = perlite ; L = laine de roche C = fibres de coco ; K = kornef Pourcentage d’absorption ionique moyen (%) L 50.77 b 48.43 b 42.94 b 41.76 b SO42- 27.50 a 30.59 a 24.22 a 22.70 a Ca2+ 44.91 a 45.14 a 42.12 a 43.16 a Mg2+ 41.64 a 42.77 a 38.50 a 40.58 a Na+ 29.76 a 31.38 a 26.70 a 28.08 a Cl- 29.78 a 30.71 a 24.55 a 27.24 a P C K NO3- 37.10 a 50.13 b P2O42- 34.63 a 42.73 b K+ 37.13 a 38.24 a 32.76 b 35.27 ab 56 Les chiffres de la même colonne suivis des mêmes lettres ne différent pas significativement entre eux au seuil de 5%

Conclusion et perspectives Test d’autres espèces végétales Les résultats obtenus dans ce travail révèlent une opportunité réelle de valoriser un sous-produit du palmier dattier qui a été toujours considéré comme un déchet sans valeur agronomique, pour produire un substrat de culture hors sol local qui peut substituer efficacement les produits importés. Perspectives Optimisation du programme de fertilisation Incorporation des micro-organismes bénéfiques 57

Merci pour votre Attention