Introduction

Qu'est-ce qu'un jardin centuple?

J'ai fait la connaissance des jardins centuples lorsque je faisais des recherches sur des moyens d'irriguer les plantes directement dans la zone racinaire. Je voulais savoir comment maîtriser de manière pratique et abordable certaines des variables qui influencent la croissance des plantes, telles que la disponibilité de l'eau et la fertilité du sol. J'ai fait des lectures sur les «lits à effet de mèche», qui sont arrosés par le bas lorsque l'eau monte vers la zone d'enracinement des plantes à partir d'un réservoir recouvert de plastique. L'arrosage par le bas prévient la perte d'eau tout en maintenant une humidité constante du sol et en fournissant de l'eau et des éléments nutritifs conformément aux besoins des plantes.

Les lits à effet de mèche à propos desquels j'ai lus étaient essentiellement construits au-dessus du sol et utilisaient des récipients et d'autres matériaux coûteux. Les promoteurs ont recommandé de remplir les lits avec du terreau. J'ai commencé à réaliser des expériences avec des matériaux locaux pour réduire le coût des lits. Je ne voulais pas me voir obligé  d’acheter des récipients ou de la terre à des prix élevés ; j'ai donc décidé de creuser les lits à 30 cm de profondeur dans le sol. De cette façon, le sol servirait de récipient, et nous pourrions tamiser la terre de la fosse et l'utiliser comme substrat de culture; elle finit par être un fin substrat de culture qui reste friable et qui évacue bien l'eau et les éléments nutritifs. Nous avons utilisé les pierres et autres gros objets restés dans le tamis comme élément de remplissage pour le fond des lits. Nous avons également pu jeter de vieilles boîtes de conserve, des bouteilles, des morceaux de verre, des os, etc. dans la partie inférieure des lits.

Les lits à effet de mèche sont un moyen de maximiser la production de légumes sur des lits surélevés, mais beaucoup de gens n'ont pas une compréhension préalable de l’effet de mèche dans le contexte du jardinage—j'appelle donc ma version « jardins centuples ». Ce nom vient d'une référence biblique (à la parabole du semeur de Jésus, dans laquelle les grains semés dans la bonne terre se sont transformés en plantes qui ont donné 30, 60 ou 100 fois ce qui a été semé). Je voulais pouvoir communiquer les principes bibliques avec les jardins—la fidélité; donner pour recevoir; être un donateur gracieux—et toutes ces choses ont été incorporées dans le nom. J'aime aussi le nom parce que ces lits sont extrêmement productifs si vous prenez le temps de les construire correctement et d’appliquer les intrants qu’il faut.  

J'ai aménagé environ 150 de ces jardins centuples dans les communautés rurales et les gens les ont beaucoup appréciés. J’ai constaté qu’ils sont particulièrement bien accueillis et entretenus par les gens qui ont du mal à avoir de l'eau: les personnes âgées, les mères célibataires, etc. Elles comprennent rapidement la valeur des jardins et en prennent vraiment soin. Ce qui est intéressant, c’est que nous pouvons le placer juste à côté de chez eux et qu’ils peuvent utiliser leurs eaux de ménage dans ces jardins. En revanche, la plupart des jardins ont tendance à être situés loin des demeures, jusque dans les lits des rivières dans les zones rurales, et cela fait qu’il est beaucoup plus difficile pour les gens de les protéger et de les entretenir.

Nous ajoutons des bacs à vers dans les lits afin de pouvoir composter les matières organiques produites dans le lit. Les bacs sont faciles à incorporer. J'utilise un contenant de crème glacée en plastique de 5 litres. Je mets un morceau de tuyau en acier de ½ ”ou ³/₄” dans le feu et je le laisse bien se chauffer, puis je l'utilise pour percer des trous sur les côtés et dans le fond du récipient. Le tuyau chauffé brûle les bords du trou et ne laisse aucun bord tranchant. Ensuite, j’enfouis le seau dans le sol afin que le bord supérieur soit au niveau de la surface du sol dans le lit. J'ensemence le lit avec quelques vers pour démarrer tout le processus, et je jette un peu de compost au fond du bac, puis j'ajoute des déchets organiques qui se compostent dans le bac. Les matières organiques du lit, des feuilles élaguées ou taillées et des mauvaises herbes arrachées sont soit ajoutées au paillis sur le lit, soit jetées dans le bac de compostage. Le bac devient rapidement très riche en matière organique et en éléments nutritifs, et les vers peuvent se déplacer du bac au lit et vice-versa. Lorsque j'arrose, environ une fois par semaine, j'arrose le bac à compost, en faisant passer les éléments nutritifs des moulages des vers au réservoir d'eau, où ils peuvent être absorbés et utilisés par les plantes. Cela signifie que nous pouvons recycler toute matière végétale dans les lits, à l'exception des légumes qui sont consommés.

Où fonctionnent-ils le mieux?

Les lits à effet de mèche sont extrêmement efficaces dans leur utilisation de l'eau, ce qui en fait un excellent choix pour les zones sèches ou les périodes sèches de l'année. Les lits à effet de mèche ne doivent pas être arrosés aussi souvent que les lits de jardin conventionnels, ils sont donc également un bon choix pour les situations où l'arrosage quotidien n'est pas possible. Les lits à effet de mèche sont moins adaptés aux zones à forte pluviométrie; les inondations constituent un problème s’il n’y a pas de drainage adéquat, et les grands afflux d'eau rendent plus difficile l'apport d’éléments nutritifs aux plantes.. 

Il existe de nombreux types de lits à effet de mèche, avec une gamme de matériaux utilisés. Notre approche utilise des matériaux économiques disponibles au Zimbabwe. Des matériaux similaires sont susceptibles d'être disponibles dans d'autres pays. Le jardin centuple est idéal pour cultiver des légumes à haute valeur sur de petites parcelles. 

Avantages des jardins centuples

Les avantages des jardins centuples sont nombreux!

La polyvalence. Les jardins centuples peuvent être aménagés dans des zones où les sols/conditions ne sont pas autrement favorables (par exemple, le terrain est trop rocailleux, le sol est gorgé d'eau ou trop salin, la zone est couverte de planchers en béton, etc.). La plantation à haute densité signifie qu'on     n’a besoin que d’une très petite surface ou d’un très faible encombrement au sol; cela peut également signifier une plus grande rentabilité.

La conservation de l'eau. Les lits de jardin centuple conservent l'eau, car l’eau ne dépasse guère la zone racinaire. La gestion de l'eau est simple, avec des quantités connues appliquées à des intervalles connus. Le paillage empêche l'évaporation de la surface du sol. On peut utiliser les eaux ménagères, du moment où l'eau est ajoutée sous les plantes et filtrée à travers le sol avant d'atteindre les racines des plantes.

La gestion des éléments nutritifs. Le substrat de culture est modifié pour le rendre très fertile, donc capable de soutenir une croissance maximale. Les éléments nutritifs peuvent être facilement gérés, car ils restent dans le réservoir et ne sont jamais lessivés dans le sol. Le paillis garde le sol meuble et friable. Le réservoir d'eau et le filtre de sol réduisent la probabilité que l'engrais brûle les plantes (par exemple, par accumulation de sel). Cela dit, je n'ai jamais rencontré de problème de brûlure d'engrais.

Le modèle du jardin crée un environnement idéal pour la prolifération des micro-organismes. Les lits surélevés permettent un mouvement d'air adéquat à travers le sol, ce qui profite à la fois aux plantes et aux micro-organismes. De plus, le paillis et le réservoir d'eau alimentent et protègent les micro-organismes contre les fluctuations importantes de la température et de l'humidité du sol.

De petites boîtes appelées bio-bacs peuvent être facilement incorporées dans ce système, permettant un compostage et une fertilité accrue (tous les sucs végétaux produits se déplacent dans le sol et sont capturés dans le réservoir pour être par la suite absorbés par les plantes).

La réduction de la main-d’œuvre. Après le travail initial de mise en place des lits de jardin, on n’a plus besoin de faire beaucoup de travail. Les lits des jardins centuples requièrent très peu de désherbage, car la lourde couche de paillis signifie qu'il n'y a presque pas de mauvaises herbes. Celles qui poussent peuvent facilement être arrachées et déposées sur le dessus de la couche de paillis, pour nourrir le sol à leur tour. En cas de nouveau semis/replantation, le sol reste meuble et friable, de sorte qu'on n’a pas besoin de creuser davantage. Les engrais solubles tels que le fumier liquide peuvent être facilement appliqués à travers le tuyau d'alimentation (d’où une économie en temps et en main-d’œuvre). L'irrigation souterraine signifie qu'il n'y a pas d'arrosage de surface, avec en conséquence moins de germination de mauvaises herbes. Cela signifie également moins d’encroûtement du sol, de compactage du sol ou d'accumulation de sel dans le sol.

Moins de maladies. Le modèle du 2 m x 2 m avec des passerelles de 1 m entre les lits signifie qu'il y a une circulation d'air adéquate autour des plantes, ce qui réduit au maximum les maladies.

La lumière du soleil. Le modèle est également conçu de sorte que les plantes ont un bon accès à la lumière du soleil sur les quatre côtés et une bonne pénétration de la lumière au centre du lit.

Un modèle pratique. La taille de chaque lit de jardin signifie qu'il est facile à protéger. Par exemple, de simples cerceaux peuvent être faits pour les étendre sur le lit en vue de les protéger contre le soleil intense, le froid et les mouvements d'insectes.

La taille signifie également que les lits peuvent être construits rapidement, ce qui permet une production rapide tandis que l’on construit des lits supplémentaires (les revenus du premier lit peuvent être utilisés pour financer les lits suivants).

Construction d’un lit de jardin centuple

Matériaux requis pour la construction

• Eléments de construction en plastique, 220 microns (épaisseur) 3 m x 100 m (3 m x 3 m par lit)

• Tuyau en PVC de 32 mm classe 6 (2,7 m par lit, une longueur coupée en 2 m, l'autre en 0,66 m); autrement, une bouteille en plastique de 5 L (voir l'étape de construction 5)

• Coudes de 32 mm (1 par lit)

• Bouchon de fermeture de 32 mm (1 par lit)

• Sacs à grains vides (11 par lit ici au Zimbabwe; le nombre nécessaire dépend de la taille des sacs)

Au Zimbabwe, le coût total (des éléments de  construction en plastique, des tuyaux et raccords en PVC) est d'environ 10 dollars par lit.

Outils nécessaires

• Pioche

• Pelle

• Niveau de maçon

• Tamis

Dimensions des lits centuples

La taille normale du lit est de 2 m x 2 m et le lit est creusé à 30 cm de profondeur (figure 1). Ceci est recommandé pour les zones avec des sols gorgés d'eau (en raison d'un mauvais drainage) et où on dispose de beaucoup de pierres, de briques, etc. pour construire un mur de soutènement de 20 cm autour du bord du lit.

Autrement, le lit peut être creusé à 40 cm de profondeur. Ceci est recommandé pour les sols bien drainés et pour les zones où on dispose de peu de matériaux pour construire des murs de soutènement.

Nous avons choisi des dimensions de largeur et de longueur de 2 m car le plastique est disponible en largeurs de 3 m. Les rognures de plastique engendrent du gaspillage et augmentent le coût global.

Besoins en main-d'œuvre

Sur une fosse standard, nous avons fait la remarque que 16 heures de travail (à un coût de 1,00 $ / heure) sont nécessaires pour compléter un lit du début à la fin. Cependant, cela dépend des conditions du sol; si la zone est très rocailleuse, il faudra plus de temps pour creuser la fosse.

Étapes de construction

1. Placez la fosse (Figure 2):

Tenez compte de l'emplacement. Placez le lit de manière à lui donner accès aux bonnes conditions (par exemple le plein soleil, de l’ombre partielle, etc.). Pensez également à l'emplacement du lit par rapport à votre source d'eau.

Tenez compte de l'orientation. Alignez le lit avec les bordures des bâtiments, des clôtures, etc. qui existent déjà, afin que le résultat soit esthétique. (Il s'agit du même principe de FPA [NDT: les Fondements pour l’Agriculture] que celui utilisé pour un jardin bien arrosé, qui est censé être très visible et doit honorer Dieu.)

Agrandissez l'espace. Tenez compte d’un possible ajout de futurs lits et agrandissez l'espace disponible.

Mesurez soigneusement. Assurez-vous de mesurer et de couper la fosse au carré avec précision. Les angles droits sont très importants.

2. Creusez la fosse:

Coupez le long des bordures du lit pour obtenir des bordures nettes et précises.

Creusez à la bonne profondeur, à partir de la bordure la plus basse ou du point le plus bas. Assurez-vous que le fond du lit ne penche pas (utilisez un niveau de maçon), de sorte que l'eau s'accumule uniformément dans le réservoir.

Retirez tous les objets tranchants (tels des pierres et des racines) des côtés et du fond de la fosse, pour les empêcher de percer le revêtement.

Placez la terre excavée là où il y a suffisamment de place pour tamiser ultérieurement ce matériau.

3. Tamisez le matériau qui sera utilisé dans les lits de jardin (figure 3):

Tamisez la terre au fur et à mesure qu'on la fait sortir de la fosse. Mettez la terre fine de côté, pour qu’elle soit plus tard mélangée avec du compost tamisé et du fumier. Placez les plus gros matériaux à un autre endroit, en prenant soin de retirer tous les sacs en plastique et autres éléments indésirables et/ou dangereux.

Collectez des matériaux supplémentaires. Si vous manquez de bonne terre, songez à creuser des fossés de drainage à proximité, qui peuvent se boucher et contiennent souvent des matières organiques très riches. Des éléments tels que du verre, les boîtes de conserve et les os peuvent être utilisés comme matériau de remplissage. C'est un excellent moyen de nettoyer l'environnement.

Vérifiez également les tas de déchets et ordures. Nous constatons que dans les banlieues à haute densité, les gens déversent des matériaux indésirables le long des routes, en espérant que la commune va les récupérer. Cela devient un danger pour l'environnement. Le tamisage de ces tas peut fournir une matière organique riche et une matière de remplissage, tout en rendant service à la communauté. Dans les zones rurales, le contenu des fosses de brûlage peut être vidé et tamisé.

4. Placez le revêtement en plastique (Figure 4):

Avant de placer le revêtement, si vous constatez que le fond de la fosse contient encore un objet pointu, recouvrez-le de terre tamisée ou de sable de rivière pour aider à protéger l'intégrité du revêtement.

Coupez le revêtement aux dimensions appropriées. Pour un lit standard de 2 m x 2 m, coupez le revêtement en 3 m x 3 m.

Assurez-vous que le revêtement soit centré correctement dans la fosse, afin que des quantités égales de plastique se collent sur chacune des quatre bordures. Ensuite, demandez à une personne pieds nus de plaquer le plastique hermétiquement dans tous les coins, ainsi que le long des bordures inférieures de la fosse. Cela permet d'éviter que le plastique ne soit tassé lors du remblayage.

5. Placez le tuyau d'irrigation:

Identifiez l’angle du lit le plus proche de la source d'eau. C'est là où il faudra placer la partie verticale de la conduite d'eau (figure 4).

À l'aide d'une scie à métaux, coupez des fentes sur un côté du tuyau tous les 10 cm environ sur toute la longueur. Bouchez une extrémité de la longueur de 2 m avec le bouchon de fermeture de 32 mm. À l'autre extrémité, fixez le coude de 32 mm (en faisant en sorte que les fentes sur le tuyau de 2 m soient orientées vers le bas). Créez la partie verticale du tuyau en fixant la longueur de 66 cm du tuyau en PVC de 32 mm à l'autre côté du coude.

Ajustez fermement la partie verticale du tuyau de 2 m dans l’angle le plus proche de la source d'eau identifiée précédemment. Dirigez le tuyau en diagonale le long du bas du revêtement (figure 3) vers l’angle opposé. Comme mentionné ci-dessus, assurez-vous que les fentes du tuyau soient orientées vers le bas pour éviter tout blocage. Des sacs de remplissage seront déposés sur le dessus de ce tuyau d'irrigation.

Ayant travaillé avec les gens dans la réalisation de ces jardins, j'ai constaté que peu de gens ont accès aux tuyaux en PVC, en particulier en milieu rural, alors j'ai trouvé une méthode d'irrigation alternative. Souvent, je suggère d'utiliser une bouteille en plastique de 5 L (telle qu’une bouteille d'huile alimentaire vide ou quelque chose de similaire). Ils coupent le fond de la bouteille, puis l’inversent avec le couvercle fermé. La bouteille inversée devient l'entonnoir où ils peuvent verser de l'eau. C'est un assez grand entonnoir, mais cela facilite le versement de l'eau. Dernièrement, j'ai également tendance à ne pas faire passer de tuyau à travers le fond du lit; au lieu de cela, je laisse l'eau s'auto-niveler. Dans un petit lit de 2 m x 2 m, l'eau se déplace facilement partout dans le lit et se nivelle d'elle-même.

6. Ajoutez une matière de remplissage pour réservoir:

Placez la matière de remplissage dans des sacs à grains tissés (figure 5). Le nombre de sacs nécessaires dépendra de leur taille. Au Zimbabwe et ailleurs, des sacs de céréales de 50 kg sont généralement disponibles; 11 d'entre eux remplissent un réservoir de 2 m x 2 m. Cependant, la taille des sacs n'est pas importante, ni le nombre. Assurez-vous simplement de remplir suffisamment de sacs et de les orienter pour couvrir le sol.

La matière de remplissage peut être n'importe quoi. La matière que vous utiliserez pour le remplissage dépendra de ce qui est peu coûteux et disponible au plan local. De petites pierres, du gravier ou du sable de rivière grossier sont couramment utilisés. Le remplissage doit être principalement composé de matériaux à texture grossière, offrant beaucoup de porosité (voir la section suivante sur les concepts sous-jacents). En plus des petites pierres/petits gravillons, de la terre et des matières organiques, la matière de remplissage peut comprendre des déchets tels que des bouteilles, des débris de verre, des os et des boîtes de conserve (voir étape 3). Les matières inorganiques et non dégradables supportent le poids de la terre qui sera placée sur le dessus, tandis que la matière organique et la terre facilitent l'éffet de mèche et permettent aux racines de se développer dans le réservoir.

Remplissez les sacs jusqu’à un peu plus de la moitié de leur capacité avant de les prendre et les déposer dans le lit. Ensuite, l’un après l’autre, remplissez le reste de chaque sac de matière supplémentaire. J'essaie de m'assurer que le remblai que je mets dans les sacs du fond est assez bien compacté, pour éviter un tassement futur du lit et de la terre en dessus. Une fois les sacs remplis, posez délicatement chaque sac à plat au-dessus du revêtement en plastique, en veillant à ce que la matière de remplissage soit uniformément répartie et de 20 cm d'épaisseur (de sorte que la hauteur des sacs soit à 20 cm du fond du lit). Faites très attention à ne pas perforer ou crever le revêtement; nous devrions veiller à ne pas mettre en danger l'intégrité du revêtement vis-à-vis de l’eau. Disposez les sacs au besoin pour couvrir le fond du lit. S'il y a des dépressions entre les sacs de remplissage, vous pouvez ajouter du remplissage supplémentaire au-dessus des sacs pour créer une surface plane. En règle générale, une fois que j'ai placé des sacs au fond du lit, j'essaie de combler les fissures et les ouvertures avec de la matière plus fine, comme le sable de rivière.

Après avoir placé les sacs de remplissage, coupez plusieurs fentes horizontales dans le revêtement en plastique juste au-dessus du niveau de 20 cm. Ces fentes empêcheront le lit d'être inondé pendant les orages.

7. Ajoutez un substrat de culture, en tenant compte du placement et de la composition:

Déterminez la qualité de la matière tamisée, obtenue en creusant le lit. Si cette matière est fertile, un pourcentage inférieur de fumier et de compost sera nécessaire.

Nous ajoutons généralement trois brouettées de compost tamisé et trois brouettées de fumier tamisé à une roche-mère de bonne qualité. Il faudra plus de compost et de fumier si la terre est de moins bonne qualité. Rappelez-vous le principe biblique selon lequel plus vous donnez, plus vous recevez. Il est important d'avoir un substrat de culture très fertile, car nous allons avoir des densités de plantation très élevées, pour des rendements maximaux.

Mélangez uniformément les trois substrats. Remplissez les 30 cm suivants du lit avec ce substrat fin.

8. Terminez la bordure du lit (figure 6):

Si un lit standard a été creusé à 30 cm de profondeur, construisez un mur d'enceinte de 20 cm pour retenir le plastique et contenir la terre. Les avantages d'un lit légèrement surélevé sont nombreux à mon avis:

• Cela réduit le risque d'inondation pendant les périodes de fortes précipitations

• Cela permet plus de circulation d'air dans la terre, à la fois l'oxygène et le dioxyde de carbone

• Cela augmente la température du sol, ce qui est particulièrement important pendant la saison froide

• Cela définit clairement les limites du lit et empêche le lit de devenir plus petit avec le temps.

• Cela permet des zones définies entre les lits, qui sont facilement maintenues propres et exemptes de mauvaises herbes

• Assurez-vous que le matériau de la bordure cache le plastique, afin que les rayons UV du soleil ne le dégradent pas.

• Ajoutez du substrat de culture jusqu'en dessus du mur de bordure, pour garantir la profondeur de semis/plantation complète de 30 cm.

9. Ajoutez une couche de paillis:

Placez un paillis de haute qualité sans mauvaises herbes sur le substrat de culture (figure 7). Ceci est essentiel pour de nombreuses raisons. Il empêche la perte d'eau due à l'évaporation et empêche l’encroûtement de la surface du sol. Le paillis protège contre l'impact de l'eau durant les pluies, ce qui réduit l'érosion. La couche de matière bloque le soleil, empêchant les mauvaises herbes de germer, modérant la température du sol. Le paillis protège également les micro-organismes du sol contre une exposition au soleil.

10. Semez/plantez

Ensemencez le lit à effet de mèche à l'aide de graines ou de greffes. Semez assez profondément pour permettre un contact (des graines ou des racines des plants repiqués) avec le sol humide. Le tableau des plantes pour jardinage au pied carré de Mel Bartholomew fonctionne bien pour espacer les plantes dans le jardin centuple; cela signifie généralement que nous semons/plantons à une densité assez élevée. Tenez compte de ce que vous récolterez et de la taille du produit récolté (par exemple, un radis par rapport à une tête de chou) et espacez vos plants en conséquence. Si vous utilisez des piquets ou des treillis pour soutenir les plantes hautes ou les vignes, ne les enfoncez pas jusqu'au fond du lit à effet de mèche; cela pourrait perforer le revêtement.

Conformément aux recommandations de Mel Bartholomew, j'ai tendance à suggérer que les gens cultivent des légumes verts à feuilles dans les lits de jardin centuple. Nous plantons ces cultures de façon dense, mais à mesure que les plantes poussent, les gens récoltent les feuilles et les éclaircissent naturellement. Je déconseille aux gens de cultiver des choses comme les choux dans ces jardins, car ils deviennent si gros – le nombre de choux que vous pourriez cultiver dans l'un de ces lits est limité par rapport à quelque chose comme les choux cavaliers.

Je n’encourage pas non plus la culture de tomates dans ces lits, car les plants de tomates deviennent très grands et prennent beaucoup d’espace. Au lieu de cela, je suggère que les gens cultivent les tomates de la même manière, mais qu'ils utilisent les principes du jardin centuple dans des seaux de 20 L et plantent un plant de tomate dans chaque seau. Cela fonctionne bien, et ce qui est intéressant à propos de l'un d'eux est qu'une personne peut le placer n'importe où dans sa cour ou dans son jardin où il peut obtenir un ensoleillement suffisant, et on peut le placer loin des autres cultures pour le prévenir contre les maladies.

Comment fonctionnent les lits à effet de mèche

Résumé par Tim Motis du contenu de Colin Austin (2015) et autres. Austin est un pionnier des lits à effet de mèche.

Des concepts sous-jacents:

Dans cette section, nous présentons des concepts sous-jacents, pour mieux comprendre comment les lits à effet de mèche maintiennent une humidité adéquate du sol dans la couche ensemencée/repiquée. Des ouvrages tels que The Nature and Properties of Soils [La nature et les propriétés des sols] (Weil et Brady 2016) traitent de ces concepts en profondeur.

La texture du sol détermine la quantité d'eau que le sol peut contenir

Les sols limoneux ou argileux à texture fine ont des particules plus petites que les sols sableux. Plus les particules sont grosses, plus les pores (espaces entre particules) sont grands. Les pores peuvent être remplis d'air et d'eau. Les grands pores du sol sablonneux permettent à l'eau de s'infiltrer et de s'écouler plus rapidement que dans les sols argileux. Cependant, les sols argileux retiennent plus d'eau que les sols sablonneux car ils ont plus de pores que le sable.

Les caractéristiques moléculaires de l'eau affectent sa rétention et son mouvement dans le sol

Une molécule d'eau est polaire, ayant un atome d'oxygène chargé positivement à une extrémité et deux atomes d'hydrogène chargés négativement à l'autre extrémité. L'extrémité positive d'une molécule d'eau est attirée par l'extrémité négative d'une autre molécule d'eau, ou par des surfaces chargées négativement de terre ou de particules de matière organique. Ces forces attractives sont à la base de la tension de l’eau dans le sol et de l'action capillaire. Plus les particules de sol, et les pores entre elles sont de petite dimension, plus la tension par laquelle l'eau dans le sol est retenue contre la force de gravité descendante est forte.

De plus, plus les pores du sol sont petits, plus l'action capillaire ou la force par laquelle l'eau est «pressée» entre ces pores est grande. L'action capillaire explique la capacité de l'eau à se déplacer vers le haut dans un lit à effet de mèche. Au fur et à mesure que la terre autour des racines des plantes sèche (en raison de l'absorption des racines et de l'évaporation à travers les feuilles), de l'eau est tirée par effet de mèche de la terre environnante et, au bout du compte, à partir de l'eau du réservoir.

Toute l'eau d'un sol n'est pas disponible pour les plantes

Lorsqu’un sol est saturé par la pluie ou l'irrigation, les espaces poreux se remplissent d'eau. Une partie de cette eau est perdue par les plantes lorsqu'elle s'écoule vers le bas, au-delà de la zone racinaire. On dit qu’un sol est à la capacité au champ après l'arrêt du drainage d'un sol saturé. Plus le sol s’assèche, plus l'eau restante est étroitement retenue par les particules du sol, ce qui rend de plus en plus difficile son extraction par les racines des plantes. Lorsque les plantes ne peuvent plus extraire l'eau, on dit que le sol a atteint le point de flétrissement permanent. Au point de flétrissement, il y a encore de l'eau dans le sol, mais elle est inaccessible aux plantes. L'eau totale disponible est donc la teneur en eau du sol à la capacité au champ moins la teneur en eau du sol au point de flétrissement.

Application des concepts sous-jacents aux éléments clés suivants d'un lit à effet de mèche

Un contact permanent entre le sol et l'eau

Dans un lit à effet de mèche, la terre dans laquelle les plantes poussent est en contact direct avec l'eau du réservoir d'eau. La plupart des matériaux de remplissage dans le réservoir sont plus grossiers que la terre dans la couche ensemencée en-dessus. L'eau n'est pas retenue aussi étroitement pour remplir le réservoir comme il en est pour la terre de la couche ensemencée au-dessus. Ainsi, l'eau remonte librement par vers le haut – via les forces combinées de la tension de l'eau du sol et de l'action capillaire – vers les racines des plantes. Les plantes reçoivent juste la quantité d'eau dont elles ont besoin, car la vitesse à laquelle l'eau remonte vers le haut est plus rapide ou plus lente selon la vitesse à laquelle les plantes extraient l'eau du sol.

Dans le même temps, les pores de la terre et de la matière organique du remplissage du réservoir (voir étape de construction 6) sont suffisamment petits pour faciliter la remontée capillaire, permettant à l'eau de remonter à une plus grande hauteur que si tout le remplissage était composé de gravier ou de sable. Toute extension vers le bas des racines dans le réservoir renforce encore la connexion entre l'eau dans le réservoir et le sol au-dessus. Ainsi, l'humidité dans la couche supérieure (où les plantes poussent) est maintenue même lorsque l'eau dans le réservoir est presque vide.

Profondeurs des substrats de culture et du réservoir d'eau

Semananda et al. (2016) ont comparé l'humidité du sol dans les lits à effet de mèche de 60 cm contre 30 cm de substrat croissance. Ils ont constaté que les 0 à 10 cm à la surface de la couche ensemencée étaient plus secs et que les rendements en tomates étaient plus faibles, avec 60 cm qu'avec 30 cm de substrat de croissance. Ils indiquent que plus le substrat de croissance est profond, plus il est difficile de fournir suffisamment d'eau par action capillaire. Leur découverte est cohérente avec la profondeur du sol de 30 cm utilisée au Zimbabwe. Une profondeur du substrat de 30 cm convient aux systèmes racinaires de la plupart des légumes annuels et se situe dans la plage de 25 à 40 cm recommandée par Palmer et Grubb (2016). Les quelques centimètres de terre et de paillis à la surface doivent être secs, ce qui réduit la croissance des mauvaises herbes tout en empêchant la perte d'eau par évaporation.

Semananda et al. (2016) ont également comparé des lits à effet de mèche avec des profondeurs de réservoir d'eau de 15 et 30 cm. Les rendements en tomates n'ont pas été affectés par ces profondeurs, ce qui suggère que la profondeur de la zone de croissance est plus essentielle que celle du réservoir. Cependant, nous déconseillons une profondeur beaucoup moins ou beaucoup plus que 20 cm. Avec des profondeurs plus faibles, l'eau doit être remplacée plus souvent. Avec des profondeurs plus profondes, les réservoirs deviennent plus difficiles à creuser. Austin (2015) suggère une plage de 20 à 30 cm.

Distribution et efficacité de l'eau

L'eau peut être ajoutée à la surface en utilisant des méthodes telles que les arrosoirs et l'irrigation au goutte à goutte. Pour une efficacité maximale, cependant, ajoutez de l'eau directement dans le réservoir, par le haut du tuyau d'irrigation. Versez l'eau à l’aide d'un arrosoir ou d'un seau dans un entonnoir fixé au tuyau. Alternativement, pompez l'eau à travers un tuyau d’arrosage inséré dans le conduit.

L'arrosage par le bas simplifie la programmation de l'irrigation, nécessitant un arrosage moins fréquent. Lorsque le réservoir est vide ou presque vide, ajoutez de l'eau (par le tuyau d'irrigation) pour ramener la profondeur de l'eau à 20 cm. Le fait d’attendre que l'eau du réservoir soit épuisée empêche l’eau du réservoir de devenir stagnante, développant une odeur désagréable. Cela empêche également les minéraux de s'accumuler dans le réservoir, ce qui pourrait avoir le même effet néfaste sur les plantes qu'un sol salin. Selon le taux d'absorption d'eau par les plantes, il peut s'écouler des jours, voire des semaines, avant que le réservoir ait besoin d'être rempli. Utilisez le tuyau d'irrigation comme tuyau d'inspection pour mesurer le niveau d'eau dans le réservoir. Si vous ne voyez pas le niveau de l'eau, insérez un bâton sec dans le tuyau, retirez-le et vérifiez la hauteur du bâton mouillée par l'eau.

L'approvisionnement en eau par le bas réduit non seulement la fréquence d'arrosage mais également la quantité d'eau nécessaire, ce qui est important pour les zones sèches. Le tableau 1 ci-dessous décrit les pertes d'eau qui peuvent survenir avec les formes d'irrigation aériennes et comment les lits à effet de mèche réduisent ces pertes à leur minimum. Par rapport à l'application d'eau à la surface, Semananda et al. (2016) ont constaté jusqu'à 22% d'économies d'eau en arrosant par le bas. Ils indiquent que, dans la pratique, les économies d'eau pourraient être plus importantes car la plupart des jardiniers n'appliquent pas l'eau aussi précisément que dans un essai de recherche. Austin (2015) indique que les lits à effet de mèche ont montré une réduction de la consommation en eau de 50% par rapport à l'arrosage de surface.

Ajout d’éléments nutritifs aux lits à effet de mèche

Les lits à effet de mèche sont fertilisés avec un effort minimal en ajoutant de l'engrais ou du fumier liquide à travers le tuyau d'irrigation. Lance Edwards a déclaré ceci: «[Au Zimbabwe], je ne fais la promotion d'aucun engrais commercial pour ces lits. Je fais la promotion du compostage et du fumier de vache, ainsi que de l'urine humaine, ce que je préconise vraiment comme engrais de choix. J'encourage les gens à le mélanger dans un rapport 1:5 d'urine à l'eau, puis à le verser dans le tuyau ou l'entonnoir. Le mélange va au fond du lit et n'entre en contact avec aucune partie comestible des plantes, il n'y a donc aucun risque d'infection ou de maladie sur les feuilles. »

Une autre méthode de fertilisation consiste à incorporer un bio-bac dans la couche de surface (figure 8). Placez les déchets organiques dans le bac pour produire du compost et / ou nourrir les vers de terre. Au fil du temps, les éléments nutritifs générés circuleront à travers le lit à effet de mèche.

Le revêtement en plastique empêche la perte des éléments nutritifs par lixiviation. Lorsque l'eau remonte du réservoir, elle transporte les minéraux dissous. Le fait de nourrir les plantes à travers le réservoir est un moyen efficace de répondre aux besoins de fertilité des plantes.

Étant donné que les sels s'accumulent facilement dans le réservoir et qu'aucune lixiviation ne se produit, les lits à effet de mèche nécessitent généralement moins d'engrais que les jardins conventionnels. Laisser le temps au réservoir de se vider avant de le remplir, afin de réduire tout risque de brûlure d'engrais.

Variations de lits à effet de mèche

Austin (2015) fait la distinction entre les lits à effet de mèche fermés et ouverts. Cette note technique se focalise sur les lits à effet de mèche fermés, qui sont complètement séparés du sol environnant.

En revanche, les lits à effet de mèche ouverts sont reliés au sol adjacent (figure 9). Ils se composent simplement d'un tuyau d'irrigation au-dessus d'un revêtement en plastique placé dans un sillon (figure 8). La profondeur du sillon est telle que le revêtement repose en dessous de la zone racinaire des plantes. Comme dans un lit de mèche fermé, l'eau appliquée par le bas (à travers le tuyau) ou par le haut (appliquée à la surface) remonte pour nourrir la plante. Contrairement aux lits à effet de mèche fermés, cependant, les plantes sont placées à l'extérieur du revêtement, à côté du sillon. Les lits à effet de mèche ouverts fonctionnent bien pour les grandes surfaces et pour les plantes dont les racines seraient trop profondes pour être contenues dans un lit fermé.

Des boîtes à effet de mèche hors sol sont également utilisées. Elles sont fabriquées à partir de tout type de matériau (par exemple, de vieux réservoirs, des cuves, du bois, un tissu d'ombrage ou des briques) qui peut être transformé en une boîte pour maintenir l'eau et les substrats en place. Confectionnez le réservoir en plaçant une bâche en plastique dans le fond. Installez un tuyau d'alimentation/d'irrigation vertical au milieu, avec le bas du tuyau au-dessus du plastique. La profondeur du réservoir est déterminée par la hauteur des côtés du plastique ou celle d'une fosse ou d'un tuyau de drainage. Remplissez le réservoir avec des matériaux grossiers tels que de la sciure de bois ou du sable, avec des substrats de culture placés au-dessus du remplissage du réservoir. Palmer et Grubb (2016) suggèrent d'inclure des colonnes de terre dans le réservoir pour créer une connexion capillaire entre le réservoir et la zone de culture. La figure 10 montre une version hors sol d'un jardin centuple au siège de ECHO en Floride.

Conclusion

Le jardin centuple, basé sur le concept de lits à effet de mèche, est un moyen très efficace de fournir de l'eau et des éléments nutritifs aux légumes sur des lits surélevés. L’excellente croissance est due en grande partie à leur capacité à empêcher le sol de se dessécher et à fournir de l'humidité lorsque les plantes en ont besoin. D'autres avantages favorisant la croissance comprennent une croissance réduite des mauvaises herbes, une bonne circulation de l'air pour réduire les risques de maladies des plantes, ainsi que l'accès au soleil.

La fabrication des jardins centuples comprend un coût initial modeste pour les matériaux et la main-d'œuvre. Cependant, une fois installés, les lits nécessitent peu d'efforts pour être entretenus. Les jardiniers peuvent facilement déterminer quand il faut ajouter de l'eau au réservoir, et ils doivent arroser les jardins moins fréquemment qu'avec des lits conventionnels qui dépendent de l'irrigation de surface.

Les lits à effet de mèche peuvent être fabriqués et optimisés de différentes manières. Leur petite taille les rend faciles à couvrir, pour protéger les plantes contre les insectes ou les intempéries. Les parois latérales peuvent être faites de pierres ou de bois, selon leur disponibilité (figure 11). Des variantes de lits à effet de mèche, en dehors du jardin centuple, comme les lits à effet de mèche ouverts, pourraient apporter un grand nombre des mêmes avantages aux plantations à plus grande échelle et aux plantes à racines profondes.

Références

Austin, C. 2015. Wicking Bed-A New Technology for Adapting to Climate Change [Le lit à effet de mèche – Une nouvelle technique pour s’adapter aux changements climatiques]. www.waterright.com.au

Palmer, D. et A. Grubb. 2016. Wicking Beds: Irrigation from the Ground Up [Les lits à effet de mèche : L’irrigation de A à Z]. ReNew: Technology for a Sustainable Future 135:50-52.

Semananda, N.P.K., J.D. Ward, et B.R. Myers. 2016. Evaluating the Efficiency of Wicking Bed Irrigation Systems for Small-Scale Urban Agriculture [Évaluation de l'efficacité des systèmes d'irrigation avec des lit à effet de mèche pour l'agriculture urbaine à petite échelle]. Horticulturae 2(4):13.

Weil, R.R. et N.C. Brady. 2016. The Nature and Properties of Soils [La nature et les propriétés des sols]. 15^ème Edition. Pearson Education.

Citer cet article comme:

Edwards, L. avec le personnel de ECHO. 2019. Jardins potagers centuples dotés de lits à effet de mèches économiques . ECHO Note Technique no. 95.