fourrage vert hydroponie afrique

P.K. Naik et N.P. Singh
Complexe de recherche de la CISA pour Goa, Old Goa, Goa, Goa-403 402

En Inde, l’élevage joue un rôle important pour la sécurité nutritionnelle, en particulier pour les petits agriculteurs marginaux. Le cheptel du pays est de 529,70 millions d’animaux dont 199,08 millions (37,59%) de bovins, 105,34 millions (19,89%) de buffles, 71,56 millions (13,51%) de moutons et 140,54 millions (26,54%) de chèvres. Le taux de croissance au cours des 56 dernières années (1951-2007) montre une tendance à la hausse chez les bovins (28,19%), les buffles (142,72%), les ovins (83,02%) et les caprins (197,76%) et le taux de croissance global du bétail est de 80,91% (GoI, 2010). L’augmentation du cheptel et le système d’élevage intensif ont entraîné une augmentation de la demande d’aliments et de fourrage dans le pays. La pénurie d’aliments a été le principal facteur limitant de l’amélioration de la productivité du bétail (Brithal et Jha, 2005). L’allocation de terres pour la culture de fourrage vert n’est limitée qu’à 5 % de la superficie cultivée brute, mais d’ici 2020, l’Inde aura besoin d’un total de 526, 855 et 56 millions de tonnes de matière sèche, de fourrage vert et de concentré (Dikshit et Brithal, 2010).

L’efficacité de la production et de la reproduction du bétail est affectée par l’indisponibilité de fourrage vert de bonne qualité. Outre l’indisponibilité des terres, l’augmentation des besoins en main-d’œuvre pour la culture (semis, arrachage, désherbage, récolte, etc.), le temps de croissance plus long, la non-disponibilité de la même qualité toute l’année, les besoins en fumier et en engrais, l’incertitude des précipitations, la pénurie d’eau et les catastrophes naturelles dues au changement climatique sont les principales contraintes pour la production fourragère verte par les éleveurs. En raison des contraintes susmentionnées de la méthode conventionnelle de culture fourragère, la technologie hydroponique apparaît comme une alternative à la culture fourragère pour les animaux de ferme (Naiket al 2011 ; Naik, 2012 ; Naik et al.., 2013). En outre, la technologie hydroponique pour la production de fourrage sera très efficace pour l’élevage des petits ruminants (moutons et chèvres), car ces animaux ont moins besoin de matière sèche et sont en train de passer d’un système d’élevage extensif à un système intensif.

Technologie hydroponique pour la production de fourrage

Le mot hydroponique est dérivé du mot grec “travail de l’eau”. Hydro signifie ‘eau’ et ponic signifie ‘travail’ et c’est une technologie de germination ou de culture des graines de plantes sans sol, avec seulement de l’eau ou une solution riche en éléments nutritifs. Le fourrage hydroponique peut être produit en utilisant uniquement de l’eau douce, l’utilisation d’une solution riche en nutriments n’est pas obligatoire. Les dépenses ajoutées de la solution nutritive ne se justifient que si l’utilisation de la solution nutritive améliore de façon significative la valeur nutritive du fourrage hydroponique. Le métabolisme des réserves nutritives des graines est suffisant pour alimenter la croissance de la plante fourragère pendant une courte période. L’eau utilisée pour la germination des grains doit être propre et exempte d’agents chimiques, car la principale source de contamination microbienne est l’eau. Les cultures fourragères produites par la technologie hydroponique sont également connues sous le nom de fourrage hydroponique, fourrage germé ou grain germé. La germination des grains se fait à l’intérieur d’une serre en une courte période d’environ sept jours. Une serre est une structure fermée recouverte d’un matériau transparent ou translucide dans lequel les cultures pourraient être cultivées dans des conditions au moins partiellement contrôlées et qui est suffisamment grande pour permettre à une personne d’y travailler pour effectuer les opérations culturales (Chandra et Gupta, 2003).

Auparavant, il était convenu que le fourrage hydroponique ne pouvait être cultivé que dans des serres de haute technologie, très coûteuses. L’unité de production de fourrage hydroponique de haute technologie du complexe de recherche ICAR de Goa, Old Goa est visitée par de nombreux agriculteurs et fonctionnaires de tout le pays. Bien que la production de fourrage par la technologie hydroponique soit impressionnante, la seule contrainte était le coût élevé de la structure, d’où la nécessité d’un matériel peu coûteux pour produire du fourrage hydroponique. Le complexe de recherche de la CISA pour Goa, Old Goa et Govind Milk and Milk Products Pvt Ltd, Phaltan, Satara, Maharastra, a joué un rôle majeur en aidant les agriculteurs du district de Satara de Maharashtra à développer des dispositifs peu coûteux (serres) pour la production de fourrage hydroponique.

Serre de haute technologie

Ce type de serre est très avancé, entièrement automatique et coûteux. Les besoins en eau, en lumière, en température et en humidité sont maintenus par la nébulisation ou l’arrosage  et l’éclairage par lumière artificielle, contrôlés automatiquement par les capteurs de l’unité de contrôle. Pour économiser l’eau, des dispositions sont prises pour le recyclage de l’eau à l’intérieur de la serre avec réservoir d’eau et installation de pompage. La serre de haute technologie peut être avec ou sans climatiseur. Même si elle est fabriquée en Inde, le coût d’une serre de haute technologie sans climatiseur et avec un potentiel de production quotidienne d’environ 600 kg de fourrage de maïs hydroponique est d’environ 12 millions F cfa.

Bien que tous les types de cultures fourragères puissent être cultivés dans une serre de haute technologie, le coût d’exploitation courant est plus élevé, en particulier pour les cultures de type orge, avoine, blé, etc. en raison du besoin de climatisation dans le système hydroponique pour maintenir un environnement froid et sec.

Fig. 1. Serre de haute technologie pour la production de fourrage hydroponique

installation hydroponique prix eleve

Dispositif peu coûteux

Le fourrage hydroponique peut être produit avec du matériel peu coûteux (Naiket al. 2013). Le coût de ce type de structure dépend du type de matériau de construction, mais il est nettement inférieur à celui d’une serre de haute technologie. La structure du filet d’ombrage peut être construite en bambou ou en bois, en tuyaux pvc ou en maçonnerie. Le mur existant d’une maison peut également être utilisé pour construire une serre en filet à l’ombre, ce qui réduit le coût de fabrication. L’irrigation du fourrage hydroponique peut se faire par micro-aspersion (manuelle ou automatique) ou par pulvérisateur à dos à intervalles fréquents. Dans une structure de filet d’ombrage, l’environnement interne de la serre est plus influencé par les conditions climatiques extérieures et, par conséquent, les types de fourrage à cultiver en culture hydroponique dépendent de la saison et des conditions climatiques de la région. Environ 17 agriculteurs du district de Satara dans le Maharashtra produisent du fourrage hydroponique par différents types de serres en filet d’ombrage à faible coût et nourrissent leurs animaux laitiers. Le coût de la serre à ombrage en bois avec un potentiel de production quotidienne d’environ 30 -350 kg de fourrage hydroponique frais variant de 40 000 à 400 000 F cfa ; tandis que le coût de la serre à ombrage avec un potentiel de production quotidienne de 150-750 kg de fourrage hydroponique frais coûtait entre 200 000  et1 200 000 F cfa.

Fig 2. Serre en bois à filet d’ombrage à bas prix pour la production de fourrage hydroponique

installation hydroponique bas prix

Différents types de fourrages (maïs, blé, pois de vache, etc.) peuvent être cultivés avec la technologie hydroponique. Cependant, le choix des céréales pour la technologie hydroponique dépend des conditions géographiques et agro-climatiques et de la disponibilité facile des semences. En Inde, le maïs devrait être le grain de choix pour la production de fourrage hydroponique en raison de sa disponibilité facile, de son coût moindre, de sa bonne production de biomasse et de sa croissance rapide. Le grain doit être propre, sain, non endommagé ou non infesté d’insectes, non traité, viable et de bonne qualité. Pour la production de fourrage hydroponique, les graines sont trempées dans de l’eau normale pendant 4 à 24 heures, selon le type de graines, puis égouttées et placées dans les plateaux individuels de la serre pour la culture sous serre. Pour le maïs, 4 heures de trempage dans de l’eau normale est suffisant. Le débit de semence (quantité de semences chargées par unité de surface) influe également sur le rendement du fourrage hydroponique, qui varie selon le type de semences. Le fourrage de maïs hydroponique peut être correctement produit avec un débit de semence de 6,4-7,6 kg/m2 (Naik, 2013). Si la densité des semences est élevée, il y a plus de risques de contamination microbienne dans le tapis racinaire, ce qui affecte la croissance du fourrage. Le début de germination et la visibilité des racines varient selon le type de graines. Dans le cas des semences de maïs et de niébé, la germination commence le 1er ou 2 ème jour et les racines sont clairement visibles à partir de 2 ème et 3 ème jour. Le maintien de la propreté et de l’hygiène est très important dans la production de fourrage hydroponique car les serres sont très sensibles à la contamination microbienne, en particulier à la croissance de moisissures due à une humidité élevée. À l’intérieur de la serre, on laisse généralement les grains germer pendant sept jours et le huitième jour, on les donne aux animaux laitiers.

Avantages de la technologie hydroponique

Les principales limitations de la méthode conventionnelle de culture fourragère sont surmontées par la technologie hydroponique. Le processus de culture verticale permet la production d’un grand volume de fourrage hydroponique sur une fraction de la surface nécessaire à la culture conventionnelle, ce qui permet d’obtenir un rendement élevé sur de petites superficies avec augmentation de la capacité de stockage. Grâce à la technologie hydroponique, environ 600 kg de fourrage de maïs peuvent être produits chaque jour en sept jours sur une surface de 50 m² seulement. On estime que pour produire la même quantité de fourrage, il faut environ 1 ha de terres. Les besoins en eau de la technologie hydroponique sont très minimisés car l’eau peut être appliquée et récupérée en continu. Pour produire un kg de fourrage de maïs frais hydroponique, il faut entre 1,5 litre (si l’eau est réutilisée) à 3 (si l’eau n’est pas réutilisée) litres d’eau (Naik et al.., 2013) contre environ 30 litres d’eau par kg de fourrage vert frais cultivé selon les pratiques conventionnelles. Si l’eau n’est pas réutilisée, l’eau régulièrement drainée du système hydroponique peut être utilisée dans un jardin près de l’unité. Une seule personne suffit pour produire 600 kg de fourrage de maïs hydroponique par jour. En outre, il n’est pas nécessaire de préparer coûteusement le sol pour la production de fourrage, l’élimination constante des mauvaises herbes, l’installation de clôtures, etc. Il n’y a pas de perte de fourrage après la récolte comme on le voit dans les pratiques conventionnelles car le fourrage hydroponique peut être produit selon les besoins quotidiens. Il y a de nombreux avantages à fournir tout au long de l’année des fourrages de haute qualité, exempts d’antibiotiques, d’hormones, de pesticides ou d’herbicides à la ferme. De plus, dans cette technologie, il n’y a pas besoin de combustible pour la récolte et les processus post-récolte et aucun dommage n’est causé par les insectes ou les animaux errants d’où une maintenance réduite. Les besoins en électricité pour la production de fourrage hydroponique sont inférieurs à ceux des fourrages conventionnels. Dans les serres de haute technologie, environ 8 à 15 Kw sont nécessaires pour produire 600 kg de fourrage de maïs hydroponique par jour, mais cela est considérablement réduit dans une structure de filet d’ombrage à faible coût.

Rendement et valeur nutritive du fourrage hydroponique

Il y a augmentation du poids frais et diminution de la teneur en matière sèche pendant la germination des graines. Des rendements de 5 à 6 fois (1 kg de semence produit 5-6 kg de fourrage) et une teneur en matière sèche de 11-14% sont communs pour le fourrage de maïs hydroponique ; cependant, on a parfois observé une teneur en matière sèche pouvant atteindre 18% (Naik, 2013b). Certains agriculteurs expérimentés du district de Satara dans le Maharashtra ont révélé un rendement frais de 8 à 10 fois avec un fourrage de maïs hydroponique dans un système de serres en filet d’ombrage. Le rendement et la teneur en matière sèche sont influencés par de nombreux facteurs, principalement le type et la qualité de la semence, le degré de drainage de l’eau libre avant le pesage et l’état propre et hygiénique de la serre. Le fourrage de maïs hydroponique ressemble à un tapis de 20 à 30 cm de hauteur composé de graines germées incrustées dans leurs racines blanches et de pousses vertes. Dans l’état de Goa avec une serre de haute technologie, le coût de production du fourrage de maïs hydroponique frais est d’environ Rs. 33 à 37 F Cfa- par kg (Naik et al. 2012), le coût des semences représentant entre 90 à 98 %. Cependant, les agriculteurs du district de Satara dans le Maharashtra ont révélé qu’avec un système de filets d’ombrage à faible coût avec des semences locales ou achetées localement, le coût de production du fourrage hydroponique est très minimal et raisonnable (de 11 à 30 F cfa).

Le fourrage hydroponique est plus nutritif que le fourrage conventionnel (Tableau 1).

Les changements nutritifs au cours de la croissance (germination) du fourrage hydroponique sont l’augmentation de la protéine brute (CP), l’extrait d’éther (EE), l’extrait sans azote (NFE) et la diminution de la fibre brute (CF), des cendres totales (TA) et des cendres insolubles (AIA).

Table 1. Nutrient content of hydroponics maize fodder

qualite nutritionnelle fourrage hydroponique

 

 

 

 

En outre, le fourrage hydroponique présente des avantages potentiels pour la santé. Les pousses sont des aliments très riches en enzymes et la période de plus grande activité enzymatique se situe généralement entre la germination et l’âge de 7 jours. Ils sont une riche source d’antioxydants sous la forme de β -carotène, vitamine C, vitamine E et oligo-éléments apparentés tels que le sélénium et le zinc. Comme les grains germés sont riches en enzymes et que les aliments riches en enzymes sont généralement de nature alcaline, l’alimentation avec des grains germés améliore la productivité des animaux par la mise en place d’une l’affaiblissement du système immunitaire dû à la neutralisation de l’état acide. De plus, l’élimination des facteurs antinutritionnels tels que l’acide phytique, améliore les performances du bétail. Cependant, le contenu énergétique diminue pendant la germination, car l’énergie stockée à l’intérieur du grain est en partie utilisée et dissipée pendant le processus (Finney, 1982 ; Cuddeford, 1989 ; Chavan et Kadam, 1989 ; Sneath et Mclntosh, 2003 ; Shipard, 2005).

Les fourrages hydroponiques ont une bonne appétence. Les graines germées dans le système racinaire sont également consommées en même temps que les pousses des plantes, de sorte qu’il n’y a pas de gaspillage d’éléments nutritifs. Les vaches laitières peuvent ingérer jusqu’à 25 kg/animal/jour de fourrage frais de maïs hydroponique ainsi qu’une quantité limitée de mélange concentré et de paille. La supplémentation du fourrage hydroponique dans la ration des vaches laitières améliore la digestibilité des nutriments chez les vaches laitières (Tableau 2).

Tableau 2 : Effet de la supplémentation en fourrage de maïs hydroponique sur la digestibilité des nutriments et le rendement laitier des vaches laitières

effet fourrage hydroponique

 

 

 

 

 

 

Des rapports font état d’une augmentation de la production laitière de 7,8 % et 9,3 % (rendement FCM) (Reddy et coll., 1988) ; de 12,5 % (Anonymous, 2012) et de 13,73 % (Naik et coll., 2013) attribuable à l’utilisation de fourrage hydroponique chez les vaches en lactation. Le retour d’information des agriculteurs du district de Satara dans le Maharashtra a révélé une augmentation de la production laitière de 0,5 à 2,5 litres par animal et par jour et un bénéfice net de 200 à 500 F cfa par animal et par jour grâce à l’alimentation de leurs animaux laitiers avec du fourrage hydroponique. En outre, les autres avantages observés par les agriculteurs ont été l’augmentation de la teneur en matières grasses du lait, l’amélioration de la santé et du taux de fécondation des animaux laitiers, la réduction de 25% des besoins en aliments du bétail, l’augmentation du goût (sucré) du lait, le lait plus blanc, la réduction du coût de la main d’œuvre, le besoin de moins de place et d’eau, la fraîcheur et une bonne appétence du fourrage hydroponique etc (Naik et al.., 2013).

Conclusion

Le fourrage hydroponique est nutritif, appétissant et digeste et peut être cultivé avec des grains cultivés localement, dans un matériel peu coûteux. Dans la lutte contre le changement climatique, la production fourragère hydroponique est une technologie alternative efficace pour une production animale durable dans différentes régions de l’Inde.

 

LAISSER UN COMMENTAIRE

S'il vous plaît entrez votre commentaire!
S'il vous plaît entrez votre nom ici