Treated cocopeat–pumice mixtures influence substrate physico-chemical properties, nutrient uptake and potato yield (Solanum tuberosum L.)

La pomme de terre est un aliment de base mondial, nourrissant des milliards de personnes et servant de pilier critique pour la sécurité alimentaire dans de nombreuses nations. Pourtant, pour les agriculteurs de régions comme le Kenya, la culture de cette plante est une lutte constante contre le sol lui-même. Les champs traditionnels abritent souvent des ennemis invisibles : bactéries, champignons et nématodes qui infectent la semence et détruent la récolte. Pour échapper à ces maladies telluriques, les chercheurs en agriculture se sont tournés vers la culture hors sol, une méthode où les plantes poussent dans un milieu artificiel propre plutôt que dans la terre. Parmi les matériaux utilisés pour cela, la fibre de coco — un sous-produit fibreux des coques de noix de coco — est devenue une référence. Elle retient bien l'eau, laisse l'air atteindre les racines et favorise une croissance saine. Cependant, la fibre de coco est coûteuse et difficile à s'approvisionner dans les régions éloignées des côtes, ce qui crée une barrière pour de nombreux agriculteurs qui ont besoin de moyens abordables pour produire des semences de pommes de terre exemptes de maladies.

Cette réalité économique a conduit les chercheurs à poser une question pratique : peuvent-ils mélanger la fibre de coco avec un matériau local plus abordable pour obtenir les mêmes résultats ? La ponce, une roche volcanique légère dotée d'une structure spongieuse, offre une alternative prometteuse. Elle est abondante au Kenya et connue pour améliorer le drainage et l'aération du sol. Le défi consistait à trouver le bon équilibre. Si le mélange contient trop de roche, la plante pourrait se dessécher ; trop de fibre de coco, et le coût reste élevé. Une équipe de scientifiques s'est donné pour mission de tester diverses combinaisons de ces deux matériaux afin de voir s'ils pouvaient reproduire le succès de la fibre de coco pure tout en réduisant le prix pour les agriculteurs de pommes de terre.

Les chercheurs ont mené leur expérience à l'intérieur d'une serre à l'Université d'Egerton au Kenya, en utilisant une variété de pomme de terre populaire connue sous le nom de Shangi. Ils ont préparé cinq environnements de culture différents pour les comparer entre eux. Le premier était de la fibre de coco pure, le deuxième était un mélange de soixante-quinze pour cent de fibre de coco et de vingt-cinq pour cent de ponce, le troisième était un mélange égal de cinquante-cinquante, et le quatrième était un mélange contenant seulement vingt-cinq pour cent de fibre de coco et soixante-quinze pour cent de ponce. Le dernier groupe servait de témoin, utilisant du sol de champ standard pour montrer comment les plantes se comporteraient dans des conditions traditionnelles. Chaque installation a été répétée trois fois pour garantir la fiabilité des résultats, et chaque plante a reçu le même arrosage et la même alimentation en nutriments via un système d'irrigation goutte à goutte.

Avant même que les pommes de terre ne commencent à pousser, l'équipe a mesuré la nature physique de ces différents mélanges. Ils ont observé la quantité d'eau que chaque matériau pouvait retenir, la quantité d'air emprisonnée dans les pores et la densité du matériau par rapport à son volume. Les résultats ont montré que le sol témoin retenait le plus d'eau de tous (52,0 %), tandis que les mélanges de fibre de coco retenaient généralement plus d'humidité que les mélanges riches en ponce. Le témoin de sol pur était également le plus lourd et présentait la plus faible porosité de l'air, ce qui signifie qu'il offrait moins d'espace aérien pour que les racines respirent par rapport aux mélanges plus légers et plus poreux de fibre de coco et de ponce. Les mélanges de fibre de coco et de ponce ont trouvé un juste milieu, offrant un équilibre entre humidité et air qui est crucial pour la santé des racines.

Lorsque les chercheurs ont vérifié l'efficacité de l'absorption des nutriments par les plantes, ils ont constaté que les mélanges fonctionnaient exceptionnellement bien. Les plantes poussant dans les mélanges cinquante-cinquante et vingt-cinq-soixante-quinze ont absorbé nettement plus d'azote, de calcium et de potassium que celles en fibre de coco pure. Cela suggère que la présence de ponce a aidé les racines à accéder plus efficacement à ces nutriments vitaux. Les plantes elles-mêmes ont répondu avec vigueur. Celles poussant dans la fibre de coco pure ont atteint la plus grande taille, atteignant près de soixante-huit centimètres, mais le mélange cinquante-cinquante était un second très proche. Ces plantes ont également développé plus de branches et ont maintenu un feuillage plus vert et plus sain plus longtemps que celles dans le sol ou la ponce pure. La verdure des feuilles, mesurée par un appareil détectant la quantité de lumière réfléchie par les plantes, est restée élevée dans les mélanges riches en fibre de coco, indiquant une photosynthèse forte et une croissance robuste.

Le test ultime, cependant, était la récolte. L'objectif était de produire des minitubercules, qui sont de petites pommes de terre de semence utilisées pour démarrer de nouvelles cultures. Le traitement à la fibre de coco pure a produit le rendement le plus élevé, chaque plante générant environ quatre cent deux grammes de tubercules. Le mélange soixante-quinze-vingt-cinq a suivi de près avec trois cent soixante-quinze grammes, et le mélange cinquante-cinquante a produit trois cent soixante-douze grammes. Ces trois traitements étaient bien supérieurs à la ponce pure et au témoin de sol, qui produisaient nettement moins et de plus petits tubercules. Les données ont révélé un schéma clair : les mélanges sans sol dominaient dans la production de petits tubercules uniformes nécessaires à la multiplication des semences, tandis que le sol traditionnel produisait des tubercules plus gros mais moins nombreux, mieux adaptés au marché alimentaire.

L'étude conclut que si la fibre de coco pure reste le meilleur performeur pour maximiser la production de semences de pommes de terre en serre, elle n'est pas la seule option viable. Le mélange cinquante-cinquante de fibre de coco et de ponce a presque aussi bien performé que le matériau pur, offrant une réduction substantielle des coûts sans sacrifier le rendement. Cette découverte fournit une solution pratique pour les agriculteurs qui doivent produire des semences de haute qualité mais ne peuvent pas compter uniquement sur des milieux importés coûteux. En mélangeant de la roche volcanique locale avec de la fibre de coco, il est possible de créer un environnement de culture qui soit à la fois abordable et hautement efficace, aidant ainsi à sécuriser la chaîne d'approvisionnement des pommes de terre contre les maladies qui frappent l'agriculture traditionnelle.