Agriculture urbaine
L’agriculture urbaine se développe en Europe sous diverses formes, allant du simple potager communautaire à la serre « high-tech » en toiture. La croissance démographique citadine, le développement des communautés urbaines, la dégradation des conditions climatiques et environnementales, les contraintes des techniques agricoles traditionnelles ainsi que leurs difficultés à garantir la sécurité alimentaire (suffisance et qualité), sont les principaux facteurs qui favorisent ces expériences alternatives de production. Dans ce contexte, le laboratoire a créé le Centre de Recherches en Agriculture Urbaine au sein Gembloux Agro-Bio Tech.
Le Centre de Recherche en Agriculture Urbaine développe des modules de production in- et outdoor pour des communautés urbaines et les particuliers (jardins potagers, modules de production hydroponique indoor, modules aquaponiques tel que la PAFF BOX,…) mais également pour les professionnels (aquaponie à l’échelle pilote). Il développe également des recherches pour améliorer les performances de ces systèmes en se basant sur les propriétés des micro-organismes.
Le Centre de Recherches en Agriculture Urbaine aide aussi à la réalisation de projets concrets (potagers communautaires clé en main, systèmes de production indoor pour horeca et bureaux, smart greenhouse intégrée à des bâtiments,…).
Aquaponie
PROJET PAFF BOX – PLANT AND FISH FARMING
La PAFFBox, Plant And Fish Farming Box, est un système aquaponique mis au point par le laboratoire de phytopathologie intégrée et urbaine. Il consiste en un containeur coiffé d’une serre. Dans ce système l’eau circule en boucle fermée depuis le container qui abrite les poissons et les filtres jusqu’à la serre hydroponique dédiée à la culture en eau profonde (DWC ou RAFT) de divers légumes et herbes aromatiques tels que laitues, basilics,… Ce dispositif expérimental unique, nous permet, depuis plus de 3 ans, d’étudier les performances de productions végétales et animales en aquaponie. La qualité de l’eau, les éléments nutritifs libérés par les poissons et leur flux sont mesurés et suivis sur le long terme.
Etude et amélioration des processus de digestion des déjections de poissons
Notre laboratoire dispose également d’un système d’aquaculture recirculée. L’aquaculture recirculée permet de produire des poissons (tilapia dans notre cas) en ville tout en consommant très peu d’eau. En effet, dans de tels systèmes l’eau est constamment recirculée et filtrée par un filtre mécanique (filtre à tambour p.ex.), qui enlève les particules solides ou boues, et un biofiltre, qui permet de convertir l’ammoniac en nitrate à l’aide de bactéries nitrifiantes. Notre recherche consiste à améliorer les performances environnementales de ce système en améliorant le recyclage des éléments nutritifs présents dans l’eau et dans les boues. Nous étudions par exemple la possibilité d’envoyer les eaux usées dans notre serre pour alimenter des systèmes hydroponiques et ainsi pratiquer l’aquaponie dite découplée ou multi-loupes. Le recyclage des macro et microéléments contenus dans les boues de poissons est également étudié. A cette fin, des bioréacteurs anaérobies sont développés et leur performance de digestion de ces boues est étudié.
Etude de la santé des plantes dans un environnement aquaponique
Comme tout système de production végétal, l’aquaponie connait son lot de bioagresseurs. Parmi ceux-ci, les champignons capables de produire des zoospores tels que Pyhtium spp. et Phytophthora spp font partie des organismes nuisibles les plus susceptibles de se développer, provoquant des maladies racinaires.
Pourriture racinaire causée par des champignons du sol
Mais les champignons du sol ne sont pas les seuls microorganismes capables de provoquer des maladies. Les bactéries, champignons et virus que l’on retrouve communément en serre sont également de la partie. En effet, Les conditions environnementales (température et humidité) maintenues sous serre peuvent être aussi propice au développement de maladies aériennes comme par exemple Botrytis cinerea.
Botryris cinerea sur basilic
Face à cette multitude de bioagresseurs, le producteur aquaponique reste relativement démuni pour lutter contre une maladie lorsqu’elle apparaît. Ceci est notamment dû à l’absence de pesticides, de biopesticides et d’agents de désinfection spécifiquement développés pour l’aquaponie. De plus, l’usage de pesticides ou d’agents désinfectants en aquaponice s’avère très délicat vu la présence de poissons et de bactéries bénéfiques (présentes dans le biofiltre) dans le système. Il a été récemment reporté que les systèmes hydroponiques avaient une certaine capacité suppressive similaire à celle rencontrée dans certains sols. Un milieu étant qualifié de suppressif lorsqu’il ne permet pas l’établissement ou la persistance d’un pathogène ou lorsque celui-ci s’établit mais cause peu ou pas de dommages. Cette action suppressive est due à la présence de microorganismes bénéfiques naturels dans le substrat, le filtre, la solution nutritive ou dans la rhizosphère. En aquaponie, certaines récentes observations amènent à penser que le milieu comporte ce même type de propriétés.
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Basé sur ces constatations, une des activités de recherche au sein du laboratoire, consiste à caractériser le microbiote présent dans un système aquaponique au moyen des nouvelles techniques de séquençage et d’évaluer la capacité de biocontrôle de ceux-ci.
Toit potager
Nos recherches visent a faciliter l’intégration de potagers sur les toitures plates des projets immobiliers, que ce soit pour les constructions neuves, les réaménagements de toitures ou les rénovations.
Nos cherches ont pour objectif la mise au point un système de production qui :
- maximise la production de fruits et légumes de qualité;
- minimise les besoins de renfoncement de la toiture;
- minimise le temps d’entretien;
- maximise les effets positif sur la gestion des eaux de pluies.
Le tout en appliquant les méthodes d’éco-conception afin d’être cohérent avec les démarches de développement durables portées par les citoyens, les entreprises et les institutions publiques.
Des serres sur toits
En installant des serres sur les toits plats des bâtiments, il est possible de réduire nos émissions de CO2, tout en utilisant les déperditions de chaleur des constructions pour chauffer ces serres. A Gembloux, avec le projet SERR’URE (pour SERRe URbaine basse Energie), la toiture du centre de recherche TERRA accueille, depuis l’été 2021, ce type de systèmes de production innovants. Les aspects tant culturaux, architecturaux qu’économiques et énergétiques y sont envisagés par des professionnels d’expertises complémentaires. Novateur et intersectoriel, ce projet (dit « GROOF », contraction de « Greenhouses to Reduce CO2 on roOFs ») repense ainsi à la fois le partage de l’énergie et la production locale d’aliments. Financé par Interreg North-West-Europe, GROOF a débuté en 2017. En Belgique, l’Université de Liège (via le C-RAU et le Smart City Institute HEC Liège), Groupe One et le Cluster Eco Construction sont partenaires de ce projet. Au niveau européen, GROOF est développé avec onze partenaires (publics et privés) au Luxembourg, en France, en Belgique, en Allemagne et en Espagne.
Quelques chiffres
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