Optimiser les cultures hors sol

Introduction

Les fermes verticales sont une façon de cultiver les plantations qui permettent aux cultures de ne pas être dépendantes de la surface au sol puisqu’effectivement, les légumes sont cultivés dans des bacs en rangs serrés sur plusieurs étages. Les principaux avantages des cultures hors sol sont l’économie d’eau et d’engrais en maîtrisant les apports, la simplification des techniques culturales en enlevant la préparation du sol, l’élimination des problèmes liés au sol. La durée de culture est aussi plus courte que pour la culture traditionnelle et l'emploi de produits traitants d'origine chimique et donc polluants n'est pas nécessaire.

Pour garantir la bonne croissance des cultures, il faut donc apporter les nutriments nécessaires. Nous verrons donc dans quelle mesure nous pouvons optimiser la culture hors sol à l’aide d’un dosage conductimétrique. Pour cela, nous verrons dans un premier temps les besoins des plantes puis comment réaliser un dosage conductimétrique et pour finir, comment isoler la concentration dont on a besoin.

1. Les besoins des plantes

Tout d’abord, pour qu’une plante puisse avoir une bonne croissance, il faut qu’elle ait un apport de lumière, d’eau et de nutriments principalement. L’apport de soleil est assuré par le fait que les plantations hors sol sont cultivés sous serre tandis que les apports d’eau et de nutriments comme le nitrate d’ammonium qui est un engrais se font par le biais d’un circuit d’eau qui irriguent les cultures.

1. Comment faire un dosage conductimétrique

[pic 1]

Le schéma ci-contre représente le montage d’un dosage conductimétrique. Dans le bécher, on va mettre la solution titrée de nitrate d’ammonium NH4+NO3- dont on cherche la concentration. Et dans la burette graduée, on met la solution titrante qui va contenir la solution d’hydroxyde de soude contenant des ions Na+ et HO- 

[pic 2]

On titre seulement le NH4+ puisque que la quantité de matière du NH4+ est égale à celle du NO3-. Nous allons ensuite avoir le résultat du titrage sous forme de graphique deux droites vont se croiser en un point qui correspond au moment de l’équivalence :

E : volume équivalent, (NH4+) = (HO- )[pic 3]

[pic 4]

1. Comment isoler la concentration dont on a besoin

A l’équivalence, les réactifs ont été introduits dans les proportions stœchiométriques, on a donc  puisque A=B=1[pic 5]

[pic 6]

Si Cb = 1×10-1mol.L ; Veq = 10mL et Va = 100mL, alors Ca = 1.0×10-2 mol.L[pic 7]

•  alors rajouter de la solution de nitrate d’ammonium car sinon les plantes n'auront pas assez de nutriments pour se développer [pic 8]
•  alors c'est parfait, c'est la solution qu'il faut [pic 9]
•  alors diluer la solution car sinon le surplus de nitrate ira dans les eaux fluviales et polluer puisque le nitrate va réagir avec l'oxygène et donc empêcher le bon développement des animaux et végétaux vivant dans l'eau [pic 10]

Conclusion

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