Le dioxyde de carbone est essentiel au processus de photosynthèse. La plupart des plantes cultivées à l’intérieur ont besoin d’une concentration d’au moins 330PPM de CO2 pour parvenir à produire efficacement de la photosynthèse et de l’énergie sous forme d’hydrates de carbone. Ces concentrations en CO2 sont suffisantes pour que les plantes grandissent et se développent normalement. En plus petites concentrations, la croissance et la santé générales des plantes peuvent être ralenties sérieusement.
En fait, une baisse de 25 % de la concentration naturelle en CO2 peut facilement entraver la croissance par plus de 50%. Par conséquent, une salle de culture doit être montée de façon à ce que le niveau de CO2 soit d’au moins 330ppm durant toute la phase diurne. La ventilation naturelle (par convection, effet de cheminée) ou la ventilation forcée (à l’aide de ventilateurs d’entrée/d’évacuation) peuvent généralement aider à bien atteindre cet objectif.
Plusieurs facteurs ont des répercussions sur la concentration de CO2 et sur la vitesse à laquelle elle chute dans les salles sans ventilation. Parmi ceux-ci, notons la surface occupée par les plantes, la densité/population de la culture, l’intensité lumineuse, le mouvement horizontal de l’air, la pénétration lumineuse dans le feuillage, etc. Généralement, un changement d’air complet devrait se faire dans les salles de culture intérieure toutes les quinze minutes, car le niveau de CO2 peut chuter en quelques minutes seulement. Pendant le jour, l’augmentation des concentrations de CO2 au dessus du niveau naturel de 330ppm dans la salle de culture peut certainement améliorer le taux de croissance et le rendement des plantes par plus de 30 %.
Toutefois, pour y parvenir, toutes les autres conditions de croissance doivent elles aussi être optimales et favorables au bon métabolisme de la plante. Selon le type de plantes cultivées, les avantages peuvent se traduire par un poids supérieur de la récolte et/ou des cycles de culture plus courts. Les salles de culture enrichies au CO2 peuvent aussi augmenter la qualité de la culture. Par exemple, des plantes comestibles peuvent avoir un contenu nutritif plus riche, un profil aromatique plus relevé ainsi qu’une plus longue durée de conservation.
De faibles concentrations en CO2 peuvent sérieusement entraver la croissance et la santé générale d’une plante. En fait, une baisse de 25 % de la concentration naturelle de CO2 peut facilement freiner la croissance par plus de 50 %
Facteurs à considérer lors de l’ajout de CO2 dans les salles de culture ventilées
L’augmentation du taux de CO2 dans votre salle de culture peut être difficile à réaliser. Les échangeurs d’air utilisés pour rafraîchir et déshumidifier les salles de culture nuisent à l’enrichissement de l’air avec du CO2. Dans de telles situations, l’ajout de CO2 équivaut pour ainsi dire à jeter son argent par les fenêtres. Pour enrichir de CO2 des salles de culture ventilées, il faut prendre en considération ce qui suit:
- Il est généralement inutile d’ajouter du CO2 dans les salles à ventilation constante. Les plantes à proximité des points d’injection seront sûrement exposées à un surplus de CO2, mais les contrôleurs de CO2 afficheront peu ou pas d’augmentation de CO2 et la quasi-totalité du CO2 aboutira à l’extérieur, contribuant du même coup au réchauffement climatique.
- Même si le CO2 est un gaz lourd, il ne se dépose pas près du sol dans la salle de culture. Les salles de culture bien montées doivent avoir un débit d’air horizontal (par exemple, des ventilateurs oscillants), ce simple mouvement d’air devrait suffire pour pousser toutes les molécules paresseuses de CO2 vers les strates d’air supérieures dans la salle. Le simple fait d’installer le générateur de CO2 du côté opposé du ventilateur d’extraction dans la salle procure une plus grande efficacité. Le contrôleur de CO2 (capteur de CO2) devrait être placé à michemin entre ces deux pièces d’équipement, généralement au beau milieu de la salle.
Pour garantir une exposition significative à un niveau de CO2 plus élevé, le système de ventilation thermostatique doit fonctionner suffisamment bien pour s’arrêter pendant au moins 10 minutes. Pendant cette période d’arrêt, une concentration de CO2 ne dépassant pas 800ppm peut facilement être produite. En produire une plus grande quantité deviendrait très coûteux. En fait, environ la moitié du rendement additionnel de 30 % possible avec l’ajout de CO2 est obtenue lorsque la concentration est de 800ppm.
La loi des rendements décroissants s’applique à l’enrichissement du CO2: l’ajout de 400ppm supplémentaire (pour un total de 1200ppm) produira des résultats moins significatifs que le premier ajout (de 300 à 800 ml/L). Souvenez-vous qu’au cours d’une journée, la plante ne sera pas toujours exposée au surplus de CO2, et vous devrez envisager un rendement moins important. C’est pour cette raison que l’enrichissement au CO2 est rarement employé dans les salles de culture ventilées. Ceci dit, il est possible d’utiliser un petit climatiseur d’air pour prolonger la période d’arrêt du système de ventilation.
Environnement fermé
La façon la plus simple de bénéficier pleinement de l’enrichissement de CO2 consiste à utiliser un environnement fermé – c’est-à-dire une salle de culture dotée d’un climatiseur d’air et d’un déshumidificateur pour contrôler la température et le niveau d’humidité relative, au lieu d’utiliser une ventilation vers l’extérieur. En bref, il ne devrait y avoir aucune nouvelle entrée d’air pendant la durée du jour. Cette approche est plus coûteuse et dépense plus d’énergie, mais elle garantit des niveaux plus élevés de CO2 et permet véritablement à l’horticulteur de profiter d’un rendement supérieur de ses cultures.
Les jardins en salle fermée sont équipés de climatiseurs d’air qui offrent une gestion complète de la température du jardin. Des déshumidificateurs sont utilisés pour contrôler l’humidité relative surtout pendant la nuit alors que le climatiseur est inactif. Pendant le jour, c’est le climatiseur qui est responsable de déshumidifier la salle de culture. Ces pièces à climat contrôlé peuvent retenir la totalité du CO2 ajouté, réduisant ainsi les coûts reliés à l’ajout de CO2, et l’exposition constante maximise également le rendement. Malgré tout, cette approche nécessite une supervision supplémentaire.
L’utilisation d’un brûleur à gaz non ventilé (générateur de CO2 au propane ou au gaz naturel) dans une salle fermée peut être complexe. Ces générateurs dépendent d’une combustion complète du gaz naturel, un processus qui produit de la chaleur, du CO2 et de la vapeur d’eau. Une flamme bleue (avec la plupart des gaz utilisés, mais consultez les directives du fabricant de votre brûleur pour en être certain) indique que la combustion est complète et plutôt sécuritaire. Une flamme rouge, orange ou jaune indique une combustion incomplète, il y a donc une émission de certains sous-produits indésirables, tels que le monoxyde de carbone, l’éthylène, le méthane ou le gaz non brûlé.
Tous ces sous-produits surviennent en très petites quantités, mais dans un système fermé, ils peuvent s’accumuler et atteindre un niveau toxique pour les plantes en une seule journée. Plusieurs symptômes laissent deviner une telle exposition: affaissement des feuilles, croissance chétive, picots nécrosés de la zone internervale, taches jaunes ou oranges sur les feuilles, extrémités racinaires mortes, brûlures du contour des feuilles et brûlures des extrémités, pour n’en nommer que quelques-uns.
Pour résoudre facilement ce problème, vous pouvez effectuer un changement d’air toutes les heures ou deux. C’est généralement suffisant pour réduire les concentrations de gaz indésirables. Ce geste permet également de réoxygéner la salle. Néanmoins, une surveillance régulière du brûleur et de la flamme est requise. Il est préférable d’utiliser un relais électrique pour arrêter la production de CO2 pendant la période d’aération. Les ventilateurs oscillants ne doivent pas être orientés vers le générateur de CO2 car le mouvement de l’air a tendance à entraver le processus de combustion.
Des vérifications quotidiennes doivent être faites pour assurer un approvisionnement adéquat du gaz dans le système, car sans CO2 dans une salle fermée, la croissance des plantes s’arrêtera rapidement. De plus, les moniteurs de CO2 ont tendance à se dérégler avec le temps. Des coups infligés au capteur de CO2 peuvent également fausser les lectures. Ces capteurs de CO2 (infrarouge non dispersif) afficheront des valeurs plus élevées que les valeurs véritables s’ils sont mal calibrés. La contamination d’un capteur causée par des vaporisations foliaires ou par le soufre qui brûle faussera les résultats et pourra même endommager le capteur de CO2.
Il faut absolument maintenir une PROPRETÉ EXTRÊME en tout temps dans les salles fermées. Si des maladies fongiques se pointent le bout du nez, elles pourront se répandre très rapidement dans un tel système. Il en est de même avec les insectes indésirables.
Facteurs environnementaux à considérer
De façon générale, les plantes bénéficient d’un enrichissement de CO2 lorsque tout est mis à l’oeuvre pour maximiser les fonctions stomatiques adéquates (transpiration):
- Température maximale de 30°C et minimale de 18°C
- Humidité relative (HR) entre 40% (temp. basse) et 60% (temp. élevée)
- Bon mouvement d’air horizontal. Les plantes tremblotent légèrement une fois toutes les 30 secondes. Une exception à cette règle s’applique lorsque l’humidité relative est inférieure à 40%, dans ce cas, il est préférable de ralentir le mouvement d’air.
- Plus le feuillage est dense, plus la ventilation horizontale est importante. Un certain débit d’air devrait également être dirigé vers la partie inférieure de la tige principale.
- L’intensité lumineuse est essentielle. Plus il y a de lumière disponible, plus la plante absorbe le CO2 supplémentaire et l’utilise pour produire de la photosynthèse.
- Réduire la chaleur provoquée par la radiation lumineuse (trop grande proximité de la lumière avec la surface supérieure du feuillage) qui a tendance à provoquer un stress sur les plantes et à réduire l’absorption de CO2.
- Contrôle de la salinité du support (CE/ppm dans le support). Un taux trop élevé provoque des brûlures dues aux nutriments tandis qu’un taux trop faible peut entraîner des carences.
L’enrichissement de CO2 est-il réellement bénéfique pour mes plantes?
Votre culture devrait se développer et croître plus rapidement qu’à l’habitude (c’est-à-dire, sans CO2 ajouté). Si vous ne remarquez aucune augmentation de croissance, vous devrez identifier le facteur environnemental à rééquilibrer, puis ajuster vos équipements en conséquence.
