Substrats de culture: notions élémentaires

Les substrats de culture sont parmi les matières les plus utilisées en serriculture. Comme il existe plusieurs formulations sur le marché, il peut être difficile pour un producteur de choisir le mélange le mieux adapté à sa culture. Pour vous aider dans votre processus de sélection, connaître les différentes composantes des substrats et leurs caractéristiques physiques et chimiques est essentiel, en plus des fonctions et usages prévus selon votre culture.

Aussi, il est important de se rappeler qu’un substrat a pour principales fonctions de retenir l'eau et les éléments nutritifs, de fournir un milieu de croissance pour permettre les échanges gazeux et nutritifs, et de servir de point d'ancrage pour les racines.

Les caractéristiques physiques diffèrent d’un substrat à l’autre, comme elles sont déterminées d’abord par les composantes qui forment le mélange, mais aussi par les proportions de chacune d’entre elles contenues dans le substrat. Il est important de se rappeler que les caractéristiques physiques obtenues ne reflètent pas juste l’ensemble des ingrédients, mais aussi l’interaction des uns avec les autres. L’ajout d’ingrédients actifs permet aussi de bonifier ces caractéristiques de base.

Voici les différentes composantes d’un substrat, les caractéristiques physiques et chimiques qu’il peut avoir, ainsi que les ingrédients actifs qui peuvent être ajoutés.

Les composantes des substrats

Les composantes des substrats de culture sont soit organiques (ex. la tourbe, l'écorce, la fibre de coco, les enveloppes de grains de riz, etc.) ou inorganiques (ex. la perlite, la ponce, la vermiculite, le sable, l'hydrogel, etc.). Certaines d’entre-elles retiennent l'eau à la surface, alors que d'autres la retiennent à l'intérieur, tandis que d'autres, comme la perlite, par exemple, n’en retiennent très peu voire pas du tout.

Il est important de savoir que même une composante reconnue pour avoir une capacité de rétention d’eau et une structure physique données, peut voir ses propriétés variées, dépendamment de son origine et de la façon dont elle a été transformée. Par exemple, l'écorce est une composante qui peut varier beaucoup, dépendamment de la façon dont elle a été transformée, vieillie, compostée et tamisée. C’est aussi vrai pour la tourbe de sphaigne. La tourbe fibreuse brun clair a une structure poreuse et peut retenir jusqu'à 16 fois son poids en eau.

Toutefois, si cette même tourbe est transformée en fines particules, la quantité d'eau disponible peut être réduite de moitié et sa porosité à l’air est drastiquement réduite. Si vous mélangez votre propre substrat, vous devez vous assurez d’utiliser des composantes aux propriétés stables, afin de produire un substrat de qualité constante. Il est important de connaître la structure ainsi que les propriétés chimiques et physiques des ingrédients que vous utilisez pour que votre substrat agisse de la même façon d'une fois à l'autre.

Les caractéristiques physiques d’un substrat

Bien que plusieurs tests différents puissent être faits en laboratoire, les trois mesures physiques les plus courantes sont la densité apparente (poids par volume), la capacité de rétention d'eau et la porosité à l’air. La capacité de rétention d'eau est le pourcentage de volume d'eau retenu après qu'un substrat de culture saturé se soit drainé. La porosité à l’air est la mesure de la proportion des pores (espaces entre les particules) remplis d'air une fois le substrat de culture saturé se soit drainé. La plupart des substrats de culture emballés ont une faible masse volumique puisque la majorité sont à base de tourbe de sphaigne et qu'ils ont une plus grande capacité de rétention d’eau.

Les substrats à base d'écorce sont des produits lourds qui conviennent bien lorsqu'une grande capacité de drainage est requise et que l'on veut assurer la stabilité des contenants. Typiquement, les deux types de produits ont une bonne porosité à l’air (intervalle de 10 % à 18 % par volume pour la plupart des substrats).

Les caractéristiques chimiques d’un substrat

Deux des mesures chimiques les plus importantes pour les substrats sont le pH et la conductivité électrique. Le pH est la mesure de l'acidité ou de la basicité d'une substance ou d'une solution. La conductivité électrique mesure la capacité d’une matière à transmettre un courant électrique et elle indique la quantité d’éléments nutritifs disponibles pour les plantes. Pour un substrat à usage général, le pH idéal se situe entre 5,2 – 6,2, avec une cible de 5,8 lorsque saturé. La conductivité électrique souhaitée pour les substrats à usage général se situe entre 1,0-,0 mmhos/cm.

Pour la germination des semences et l'enracinement des boutures, l'intervalle de pH souhaité sera légèrement plus faible, entre 5,0 – 6,0, avec une cible de 5,6 lors de l’humectation. Cet intervalle de pH est légèrement plus faible puisque le pH peut avoir tendance à augmenter pendant la croissance en raison des applications minimales d'engrais et de l'alcalinité de l'eau d'irrigation vaporisée sur une base continue. La conductivité électrique souhaitée pour les substrats de germination et de propagation se situe entre 0,5 – 1,1 mmhos/cm. 

Le pH de la plupart des substrats de culture commerciaux a été ajusté avec de la chaux calcique et/ou dolomitique. Ces substrats contiennent un engrais de démarrage équilibré qui aide les plantes à s'acclimater après la plantation. Il est généralement recommandé de commencer à fertiliser une fois que les nouvelles feuilles commencent à émerger et que de nouvelles racines se développent.

La quantité d'engrais et la fréquence de fertilisation vont varier selon le type de culture, le stade de développement, la taille du contenant et la fréquence des arrosages. Rappelez-vous que certains ingrédients utilisés pour formuler les substrats de culture peuvent contenir des sels minéraux, comme la fibre de coco. Il est recommandé de rincer à l’eau la fibre de coco en profondeur avant de l'utiliser, afin de réduire les niveaux de sels et les éléments nutritifs potentiellement élevés (ex. potassium, chlorure, sodium).

Cela est aussi vrai pour l'écorce, puisque le vieillissement et le compostage peuvent libérer des éléments indésirables. Pour être certain, faites tester le pH, la conductivité électrique et les taux d’éléments nutritifs par un laboratoire.

Ci-dessous, certaines des propriétés physiques et chimiques des produits PRO-MIX^®:

Nos substrats à valeur ajoutée: les ingrédients actifs

Les produits PRO-MIX® sont disponibles avec des ingrédients actifs biologiques, qui incluent le Bacillus (AGTIV® STIMULATE™), les mycorhizes (AGTIV® REACH™) ou une combinaison des deux (AGTIV® AMPLIFY™). Dans la formulation AGTIV® AMPLIFY™, le Bacillus et les mycorhizes travaillent ensemble pour améliorer la performance, la qualité et le rendement des plantes.

La bactérie Bacillus a été sélectionnée pour stimuler l'environnement racinaire, améliorer l'établissement des plantes et augmenter leur vigueur et leur productivité. En améliorant le développement des racines, le Bacillus aide les plantes à s'établir plus rapidement et à mieux prospérer dans leur milieu de culture.

Les mycorhizes sont des champignons bénéfiques qui forment une relation symbiotique avec les plantes. En augmentant la croissance du système racinaire, les mycorhizes améliorent l'absorption de l'eau et des nutriments, réduisent le choc de transplantation et augmentent la tolérance au stress. Cela conduit à des plantes plus saines et plus robustes qui peuvent mieux résister aux stress environnementaux.

Fabriquer son propre mélange : combien ça coûte?

Plusieurs producteurs achètent des substrats préformulés, mais certains choisissent de fabriquer le leur. Les substrats préformulés viennent avec une tranquillité d'esprit, comme le fabricant s'est déjà occupé de faire le mélange, en mesurant des proportions adéquates, tout en s’assurant d’offrir un produit qui a des propriétés constantes. Si vous pensez fabriquer vous-même votre mélange, il faut prendre en considération le temps et les efforts requis, ainsi que la possibilité que le mélange n'offre pas des résultats constants d'une fois à l'autre.

Il faut aussi établir les coûts liés à la fabrication et étudier la rentabilité du projet. Afin d'y voir plus clair, un outil a été conçu pour aider les producteurs à déterminer le coût de fabrication d'un substrat. Vous pouvez y accéder ici. (en anglais seulement).