Listing 1 - 3 of 3 |
Sort by
|
Choose an application
Hydroponic system could be one of the technical solutions to ensure food security in face of urbanization and agricultural land pollution. By using organic fertilizers, hydroponic system is more ecological and in this case is called bioponic. The present work focuses on the use of compost tea and chicken manure as fertilizers for bioponic system in the city of Antananarivo. An initial production of oxygenated tea based on municipal waste compost and a mixture with 25% chicken manure showed that three days is the optimal brewing time. Then, a second production trial of both types of tea compared three different concentrations of fresh matter (10%, 20% and 40%) to identify the optimal brewing concentration. From this trial, it was found that the 40% fresh matter concentration allows to get a nutrient solution with 1500µS/cm EC which is suitable for lettuce cultivation. By comparing the two teas (compost alone and the mixed with 25% chicken manure) having 20% fresh matter concentration with an inorganic control solution (1g/L soluble fertilizer) to grow lettuce in floating RAFT hydroponic system with clinker substrates, results indicated that all plants died 36 days after transplanting. In this trial, EC exceeded 2000µS/cm because the pH was not adjusted to 6.5 and half of nutrient solution was renewed on the 18th day, which increased mineralization of organic molecules. A second lettuce production trial demonstrates the benefit of adjusting the pH of nutrient solutions to 6.5 every other day. All plants developed during this trial. Thirty days after transplanting, Compost tea mixed with chicken manure and with a concentration of 40% MF (SC-3) yielded the greatest aboveground wet mass with aboveground fresh weight of 92 ± 3.90g against 61 ± 4.36g for SB-3 (compost tea alone with 40% MF) and 60 ± 3.85 g for SA-3 ( 4 g/l inorganic nutrient solution). In the two lettuce culture trials conducted, it was found that the lettuce growth rate on compost tea (SB) and the mixed with chicken manure (SC) was higher than of the inorganic nutrient solution (SA). This is probably explained by the presence of phyto-hormone in the organic matter of teas. However, the maximum yield obtained by compost tea with chicken manure (SC-3) does not yet exceed that of fieldgrown crops according to the survey of six farmers. An economic analysis showed that the bioponic system using compost tea mixed with chicken manure offers higher economic profit than a field-grown crop whose production is more expensive. La culture hydroponique pourrait être l'une des solutions techniques pour assurer une sécurité alimentaire face aux enjeux de l’urbanisation et les pollutions que subissent les terres agricoles. En utilisant de l’engrais organique, le système de culture hydroponique est plus écologique, et dans ce cas il est appelé bioponie. Le présent travail se focalise sur l’étude de l’emploi du thé de compost et de fientes de poules comme fertilisants pour la bioponie dans la ville d’Antananarivo. Une première production de thé oxygéné à base de compost de déchets municipaux et un mélangé avec 25 % de fientes de poules a démontré que trois jours est la durée optimale d’infusion. Ensuite, un deuxième essai de production des deux types de thé a comparé trois concentrations différentes de matière fraiche (10%, 20% et 40%) afin de déterminer le dosage d’infusion optimale. Il ressort de cet essai que le dosage de 40% en matière fraiche permet d’atteindre une solution nutritive à 1500 µS/cm d’EC favorable à la culture de laitue. En ayant comparé les deux thés (compost seul et celui mélangé avec 25% de fientes de poules ) de concentration de 20% en matière fraiche avec une solution témoin d’engrais soluble 1g/L pour cultiver de laitues sur un système hydroponique RAFT avec substrat mâchefer, il ressort que toutes les plantes sont fanées au bout de 36 jours. Au cours de cet essai, le non-ajustement du pH à 6,5 et le renouvellement de la moitié de la solution nutritive au 18ème jour ont empiré l’augmentation de l’EC jusqu’ à dépasser les 2000µS/cm. Un deuxième essai de production de laitues démontre l’avantage de l’ajustement de pH des solutions nutritives à 6,5 tous les deux jours. Les plantes ont toutes accompli leur développement au cours de cet essai. C’est le thé de compost mixé aux fientes de poules et à concentration 40% de MF (SC-3) qui a obtenu le rendement le plus élevé après 30 jours de transplantation, avec une moyenne de masse foliaire fraiche de 92 ±3,90 g contre 61 ±4,36 g pour SB-3 ( thé de compost seul à 40% de MF) et 60 ±3,85g pour SA-3 (solution nutritive inorganique 4g/l). Les deux essais de culture de laitues effectués ont aussi permis de constater que la vitesse de croissance des laitues cultivées sur le thé de compost (SB) et le mix avec fientes de poules (SC) est supérieure à celle issue de la solution nutritive inorganique (SA). Cela est probablement expliqué par la présence de phyto-hormone dans la matière organique des thés. Toutefois, le rendement maximum obtenu par le thé de compost mixé aux fientes de poules (SC-3) ne dépasse pas encore celui de la culture sur terre selon les résultats d’enquête auprès de 6 maraichers. Après une analyse économique, il s’avère que le système de culture bioponique utilisant le thé de compost mixé aux fientes de poules offre une rentabilité économique plus élevée qu’ une culture sur terre dont les charges de production sont effectivement plus chères.
Choose an application
L’aquaponie est une technique d’agriculture innovante qui combine la production de plantes hydroponiques et l’élevage de poissons, dans un système recirculé. Fonctionnant en boucle fermée, cette méthode s’inscrit dans les défis environnementaux et socio-économiques actuels des zones urbaines. Ce système est basé sur une symbiose tripartite entre les plantes, les poissons et les microorganismes. Principalement en transformant les déchets d’aquaculture et en les rendant biodisponibles pour les plantes, les microorganismes ont un rôle crucial en aquaponie et de plus en plus d’études tentent de caractériser leur diversité et fonctionnalités. Cette présente étude analyse les communautés bactériennes et fongiques dans le temps d’un système aquaponique de petite échelle, i.e. la Plant and Fish Farming Box (PAFF Box), dans le but d’évaluer la stabilité du microbiote observé en aquaponie. Pour cela, des échantillons de quatre « compartiments » différent ont été relevés deux puis une fois par semaine durant 9 semaines après l’introduction de laitues (Lactuca sativa) dans le système, i.e. l’eau circulante, le biofiltre, l’endosphère et la rhizoplane des laitues. Les communautés bactériennes ont été analysées par séquençage du gène 16s rRNA et les communautés fongiques par séquençage du gène ITS, en utilisant la technologie Illumina MiSeq et le logiciel bioinformatique QIIME. Ainsi, le biofiltre et les racines de laitues (endosphere et rhizoplane) dans une plus large mesure, ont subi un important changement bactérien respectivement 11 à 15 jours et 18 à 25 jours après l’introduction des laitues dans le système. Ce changement était principalement caractérisé par une disparition des genres Lactobacillus et Streptococcus des abondances relatives, aussi bien dans le biofiltre que dans les racines. Après ce changement, les communautés bactériennes sont restées relativement stables dans ces compartiments. Dans l’eau circulante, les communautés bactériennes ont beaucoup fluctué au cours des 9 semaines d’expérience, mais sans changement drastiques. De leurs côtés, les communautés fongiques ont été difficiles à étudiées à cause d’un manque d’assignation des séquences. Cependant, le biofiltre semblait être un compartiment bien plus fluctuant que ceux de l’eau ou des racines, en termes de communautés fongiques. D’autres études devraient être menées pour caractériser et comprendre les grands changements microbiens qui peuvent survenir dans un système aquaponique, et mieux caractériser également les champignons en aquaponie. Aquaponics is an innovative farming concept that integrates both fish and hydroponics crop productions in a recirculating water system. Functioning as a closed nutrient loop, this technic could play an important role in the environmental and socio-economical sustainable challenges of urban areas. This method is based on a tripartite symbiosis made of fish, plants and microorganisms. Mainly by transforming the fish wastes and making them bioavailable for the plants, microorganisms in aquaponics are crucial and an increasing number of studies aim to characterise their diversity and functionalities. The present survey analyses bacterial and fungal communities over time in a small scale aquaponic system, i.e. the Plant and Fish Farming box (PAFF Box), in order to assess the stability of the microbiota observed in aquaponics. To this end, samples of four different “compartments” were taken twice and then once a week for 9 weeks after the introduction of lettuces (Lactuca sativa) in the system, i.e. the circulating water, the biofilter, the lettuce endosphere and rhizoplane. The bacterial communities were analysed by 16s rRNA gene sequencing and the fungal communities by ITS gene sequencing, using Illumina MiSeq technology and the QIIME bioinformatic software. As a result, the biofilter and lettuce roots (both endosphere and rhizoplane) to a larger extent, underwent a bacterial shift respectively 11 to 15 days and 18 to 25 days after the introduction of the lettuces in the system. This shift was mainly characterised by the disappearance of Lactobacilli and Streptococci genera from the relative abundances, in both the biofilter and roots. Afterwards, the bacterial communities remained fairly stable in those compartments. In the circulating water, bacterial communities fluctuated a lot throughout the 9 weeks of experiment, but with no drastic shifts. The fungal communities were difficult to study due to a lack of fungal assignment. However, the biofilter appeared as a much more fluctuating compartment than the water and roots compartments, in term of fungal communities. Other studies should be made in order to further characterise and understand the microbial shifts that can occur in such system, as well as better characterise the fungal communities in AP.
aquaponie --- communautés bactériennes --- communautés fongiques --- séquençage haut débit --- 16s rDNA --- ITS --- analyse cinétique --- aquaponics --- bacterial communities --- fungal communities --- high throughput sequencing --- kinetic analysis --- Sciences du vivant > Agriculture & agronomie
Choose an application
Following the decrease in fundings for the Sahrawi refugees crisis, the average food basket has shrinked in terms of quantity and diversity, especially with fresh vegetables. With hopes of promoting local agriculture, chicken droppings underwent anaerobic digestion then aerobic digestion to create four bioponic solutions with different initial concentrations in minerals based on nitrogen (N) (65mgN/L, 90mgN/L, 115mgN/L and 140mgN/L) for lettuce culture. The nitrification efficiencies were calculated, the causes of the loss of nitrogen were discussed, several physical parameters were monitored and bioponics was compared to conventional hydroponics. Bioponics and conventional hydroponics were equal in terms of the quantity produced. However the former led to lettuce richer in calcium, magnesium, zinc, manganese and sodium based on fresh weight. Conversely, those cultivated in hydroponics were richer in nitrogen. In addition, it would be best to create bioponic nutrient solutions with initial nitrogen concentrations between 65mgN/L and 90mgN/L, then to add organic matter by fractions during culture. In fact, all the different concentrations led to similar productivity. However higher initial concentrations led to greater mineral losses, and lower nitrification efficiencies. Moreover, it was speculated that most nitrogen losses were linked to the incorporation of this element into bacterial biomass, the sedimentation of solid residues on the NFT systems and plant roots, and ammonia volatilization. The latter could have been responsible for up to 30% of the losses. Suite à la diminution des financements alloués à la crise des réfugiés Sahraouis, le panier alimentaire moyen fut réduit en termes de quantité et de diversité, surtout en matière de fruits et légumes. Avec l’intention de promouvoir l’agriculture locale, des fientes de poules ont subi une digestion anaérobie, suivie d’une digestion aérobie pour créer quatre solutions bioponiques avec différentes concentrations initiales en minéraux, basées sur l’azote (N) (65mgN/L, 90mgN/L, 115mgN/L and 140mgN/L) pour la culture de laitues. Les efficiences de nitrification furent calculées, les causes de perte en azote furent discutées, plusieurs paramètres physiques furent suivis et la bioponie fut comparée à l’hydroponie conventionnelle. La bioponie et l’hydroponie conventionnelle étaient égales en termes de quantité produite. Cependant, la bioponie a abouti à des laitues plus riches en calcium, magnésium, zinc, manganèse et sodium sur poids frais. Mais, celles produites en hydroponie étaient plus riches en azote. De plus, il serait préférable de créer des solutions nutritives bioponiques avec des concentrations initiales en azote entre 65mgN/L et 90mgN/L, puis de fractionner les ajouts de la matière organique durant la culture. Effectivement, toutes les différentes concentrations ont abouti à des productivités similaires. Néanmoins, des concentrations initiales plus élevées ont conduit à des pertes de minéraux plus importantes et des efficiences de nitrification plus faibles. Enfin, la perte d’azote est probablement liée à l'incorporation de cet élément dans la biomasse bactérienne, la sédimentation des résidus solides sur les systèmes NFT et les racines des plantes, et à la volatilisation de l’ammonium. Cette dernière pourrait être responsable de jusqu’à 30% des pertes en azote.
Bioponics --- Organic hydroponics --- Nitrification --- Aerobic digestion --- Anaerobic digestion --- Organic fertilisers --- Chicken faeces --- Lettuce --- Nitrogen loss --- Nutrient solution --- Nutrient uptake --- Bioponie --- Hydroponie organique --- Nitrification --- Digestion aérobie --- Digestion anaérobie --- Fertilisant organique --- Déjection de poules --- Laitues --- Perte d'azote --- Prélèvement de nutriments --- Solution nutritive --- Sciences du vivant > Agriculture & agronomie
Listing 1 - 3 of 3 |
Sort by
|