Dans un système fermé, l'eau de drainage n'est pas évacuée mais réutilisée. Il existe plusieurs types de systèmes fermés : technique de culture sur film nutritif (NFT), systèmes aéroponiques, flux et reflux et goutte à goutte.
Technique sur Film Nutritif
Les premiers systèmes TFN (Technique sur Film Nutritif) ont été introduits au cours des années soixante-dix. Le premier système NFT a été développé en Angleterre par Allen Cooper. Les systèmes NFT consistent à apporter continuellement une fine couche d’eau de fertilisation par l’intermédiaire d’un système de tuyauteries situé le long des racines. La nutrition qui quitte le milieu de racines est récupérée dans un réservoir de solution et à nouveau administrée à la plante. Depuis, la culture sur des tables TFN a également acquis une grande popularité. Cette manière de cultiver est basée sur le même principe que le premier système de tuyauteries à avoir été développé.
Les tuyaux doivent être légèrement inclinés (d’environ 1%) afin de permettre un écoulement convenable de la solution nutritive. Dans une construction suivant un modèle de tunnel, l’écoulement doit se faire à environ 1 litre la minute. On doit faire attention à ce que la masse de racines au fond du tunnel ne devienne pas trop épaisse! Le cas échéant, il se peut que l’eau de fertilisation coule sur la couche extérieure des racines, suite à quoi le contact entre l’eau de fertilisation et les racines à l’intérieur de la masse de racines risque d’être insuffisant.
Les plantes se faneront plus rapidement et des signes de carences nutritives peuvent apparaître. Afin d’éviter une masse de racines trop importante, il est conseillé de ne pas utiliser de tuyau de plus de 9 mètres, le diamètre du tuyau devant être de 30 cm minimum. Dans les systèmes de NFT, les menaces de carences nutritives sont souvent d’abord visibles sur les plantes qui se trouvent à la fin de l’écoulement (les plantes inférieures).
Ceci est dû au fait que les plantes situées au début et au milieu de l’écoulement ont déjà absorbées les éléments nutritifs contenus dans l’eau de fertilisation. Il suffit d’observer plus particulièrement ces plantes pour se rendre plus rapidement compte de la carence nutritive et la rectifier. Cette rectification peut être réalisée en augmentant l’écoulement et /ou en augmentant la teneur de la nutrition (EC). En plus des carences nutritives, la carence en oxygène fait fréquemment son apparition en premier lieu sur les plantes situées à la fin de l’écoulement. Suite à une carence en oxygène, les racines tournent au brun et l’absorption d’éléments nutritifs et d’eau diminue. La carence en oxygène sera la plus importante durant la période de fructification et dans les situations de stress. L’utilisation d’enzymes qui stimulent la décomposition des racines assure une diminution des restes des racines mortes dans le système et rend les plantes plus robustes. En fait, les racines mortes sont un phénomène normal, mais il n’y a aucune raison de paniquer tant qu’il y a suffisamment de racines blanches et saines.
Système de culture aéroponique
La culture aéroponique a été intro- duite quelques années après la TFN (1982) et est originaire d’Israël. Il s’agit d’un système dans lequel les racines sont constamment irriguées par de toutes fines gouttes au moyen de vaporisateurs.
Plus les gouttes sont fines, meilleur sera le contact entre l’eau de fertilisation et les racines et meilleure sera l’absorption de l’eau et des éléments nutritifs. Étant donné que les racines poussent pratiquement à l’air, il y aura toujours suffisamment d’air disponible pour les racines et il sera possible d’obtenir des récoltes très importantes. Les plus grands inconvénients du système aéroponique sont son prix d’achat relativement élevé et sa sensibilité aux pannes. En laissant reposer une fine couche d’eau sur le fond de l’espace de vaporisation on évitera que les plantes se retrouvent sans eau en cas de courte panne.
Les systèmes de marée haute et de marée basse
Dans les systèmes de marée haute et de marée basse, les plantes se trouvent dans un bac qui est rempli régulièrement d’eau de fertilisation. Le substrat se sature d’eau de fertilisation pour être ensuite drainé. L’air usagé est refoulé en remplissant le bac d’eau de fertilisation; de l’air frais revient à nouveau dans le substrat durant le drainage ou l’écoulement de la nutrition. Il est important que le substrat ne soit pas trop longtemps saturée d’eau afin d’éviter que les racines ne présentent une carence en oxygène et, une fois que le substrat aura été vidé de son eau, celui-ci devra contenir suffisamment d’air. La ligne à suivre est la suivante: le cycle d’inondation et de drainage ne devrait pas durer plus de 30 minutes.
La fréquence d’arrosage conseillée dépend du substrat inerte utilisé et du volume de racines de chaque plante. Les billes d’argile retiennent peu de liquide et doivent donc être irriguées plus souvent qu’un système avec de la laine de roche qui retient plus d’eau.
Les systèmes au goutte-à-goutte
Grâce à leur facilité d’utilisation, les systèmes au goutte-à-goutte sont encore les systèmes hydroponiques les plus utilisés au monde. Une minuterie gère une pompe d’arrosage. Dès que la pompe est mise en marche par la minuterie, une solution nutritive est versée au goutte-à-goutte sur la base de chaque plante et ce, grâce à un petit arroseur. Le reste de la solution nutritive est alors récupéré dans le bac de solution pour être ensuite réutilisé.
Avec ce système, les plantes sont dans un substrat inerte et, tout comme c’est le cas pour le système de marée haute et de marée basse, la fréquence d’irrigation peut varier.
