Utiliser un analyseur de CO₂ pour accroître le rendement et la qualité des cultures sous serre ?
Utiliser un analyseur de CO₂ pour accroître le rendement et la qualité des cultures sous serre ?
Sans le processus de photosynthèse, l’énergie lumineuse ne pourrait pas transformer le dioxyde de carbone en oxygène, élément essentiel à la vie et à la croissance de nos cultures. L’enrichissement en CO₂ favorise le développement des plantes, en particulier des légumes, car il permet d’obtenir des rendements plus élevés et une meilleure qualité. Le niveau de CO₂ doit être surveillé en continu avec un analyseur de CO₂ afin de garantir à la fois la productivité des cultures sous serre et la qualité de la récolte. En contrôlant le CO₂, les producteurs peuvent s’attendre à des rendements accrus et à une amélioration de la qualité des produits.
La photosynthèse est une source de vie et rend votre vie plus sucrée
Saviez-vous qu’en plus de l’oxygène, nos plantes produisent également du sucre ?
La photosynthèse est à l’origine de l’oxygène que nous respirons, mais aussi de la nourriture que nous consommons.
Sans ce processus, l’énergie lumineuse ne pourrait pas transformer le dioxyde de carbone en oxygène.
La photosynthèse se déroule en présence de lumière, d’eau, de dioxyde de carbone et de nutriments, qui sont tous essentiels à la croissance des plantes.
L’efficacité de ce mécanisme peut varier selon plusieurs paramètres, notamment la concentration de dioxyde de carbone dans l’air environnant.
En plus du dioxyde de carbone, la plante a besoin de sucre pour croître. Et le point essentiel est qu’elle produit elle-même ce sucre.
Les minéraux, l’eau, les nutriments et la lumière constituent les autres éléments indispensables.
La réaction de la photosynthèse est alors la suivante : CO₂ + H₂O + Lumière → Sucre + O₂
La plante utilise plus précisément ce sucre comme un carburant. Il lui permet de générer de nouvelles cellules et, d’une certaine manière, de « respirer ».
Pourquoi surveiller le CO2 dans les serres ?
La réponse est simple : pour optimiser le processus de photosynthèse, stimulant ainsi la croissance des plantes et permettant de la contrôler.
La surveillance du CO₂ dans les serres est également essentielle pour gérer les niveaux d’exposition, à la fois pour les plantes et pour les travailleurs, en garantissant la sécurité grâce au maintien des concentrations de CO₂ dans les limites recommandées.
La production agricole sous serre est aujourd’hui une réalité en pleine croissance à l’échelle mondiale, avec environ 405 000 hectares de serres répartis à travers l’Europe.
Les 20 dernières années ont connu une révolution dans la culture et les technologies de serre.
Récemment encore, un rendement de 100 tonnes/ha de tomates dans une serre était considéré comme une bonne performance.. Aujourd’hui, une récolte de 600 tonnes/ha n’est pas inhabituelle dans les serres de haute technologie.
Hans Dreyer, directeur de la division de la production et de la protection des végétaux à l’Organisation des Nations Unies pour l’alimentation et l’agriculture
L’utilisation de serre contribue à l’optimisation de la croissance des cultures
On pourrait penser que les régions du monde où l’ensoleillement est abondant n’ont pas besoin de serres. Mais ce n’est pas le cas.
En fonction de la plante cultivée, là encore, le CO2, tout comme la température et la vitesse de l’air, est un paramètre clé, et son niveau optimal varie.
La concentration de CO2 dans l’air ambiant est connue pour avoir augmenté de façon spectaculaire depuis la révolution industrielle, et de plus en plus rapidement de nos jours.
Toutefois, son niveau moyen se situe actuellement autour de 400 ppm (parties par million), soit 0,04 % de l’air que nous respirons.
Alors que, dans des conditions de lumière et de température adéquates, les tomates poussent mieux avec 900 ppm et les concombres avec 700 ppm.
Dans les serres comme dans les salles de culture, des points de consigne sont utilisés pour contrôler automatiquement les niveaux de CO₂ et assurer une croissance optimale des plantes.
Privilégier une concentration optimale de dioxyde de carbone pour la croissance
Il semble donc évident que l’atmosphère contrôlée en CO2, donc les serres, doivent être développées quelle que soit la région afin de relever le défi de l’alimentation humaine dans les années à venir.
Les Pays-Bas sont connus pour être le pays pionnier en matière de culture sous serre à atmosphère contrôlée. Avec le nombre considérable et toujours croissant de 9000 grandes serres, qui occupent 0,25% de la superficie totale du pays, ce marché représente une part importante du PIB du pays. 150 000 travailleurs sont employés et 80 % des produits sont exportés.
L’Espagne est également réputée pour posséder l’une des plus grandes serres du monde. Elle se trouve à Almeria, où les serres couvrent une superficie de près de 200 km².
Comment contrôler l’enrichissement en CO2 dans une serre ?
Le CO₂ supplémentaire doit être apporté pendant les périodes de temps ensoleillé, mais pas par temps nuageux ou la nuit.
Le CO₂ peut être extrait de brûleurs utilisant du fioul ou du gaz naturel. Dans ce cas, il est indispensable de veiller à éviter la présence de gaz toxiques dans la serre – qu’il s’agisse de gaz nuisibles aux plantes (SO₂, éthylène, etc.) ou aux humains (monoxyde de carbone). Les générateurs de CO₂ fonctionnant par combustion peuvent également fournir du chauffage à la serre, ce qui les rend particulièrement efficaces pour les exploitations de grande envergure.
Une autre option consiste à utiliser du CO₂ liquide pur, acheté auprès de fournisseurs spécialisés. Dans ce cas, la régulation de la pression dans les réservoirs et les systèmes de distribution de CO₂ est essentielle pour contrôler le flux et garantir la sécurité.
La méthode la plus courante d’enrichissement en CO2 pour une application en serre est la combustion de combustibles fossiles. Et le combustible le plus utilisé pour l’enrichissement en CO2 est le gaz naturel. La combustion d’un m³ de gaz naturel génère environ 1,8 kg de CO2.
L’apport de CO2 peut alors entraîner des variations locales de la concentration de CO2 dans toute la serre. Les gradients horizontaux et verticaux des conditions environnementales sont désavantageux, mais inévitables. Le plus important est d’éviter une diminution de l’homogénéité de la croissance des plantes et de la production végétale.
Par exemple, dans le cas d’un réseau de distribution, on trouve une concentration élevée de CO2 près des tubes de distribution et un niveau bas près de la crête, ou près des fenêtres de ventilation ouvertes. Il est alors recommandé de placer les lignes de distribution de CO2 à un niveau bas, au plus près des cultures.
De cette façon, la diffusion naturelle du dioxyde de carbone vers le haut de la serre assurera l’homogénéité de l’enrichissement en CO2 Sur l’axe vertical.
La distribution horizontale est également un défi puisque toute la surface de la serre doit également contenir la même quantité de CO2, afin que toutes les plantes poussent à la même vitesse et que la maturité et la qualité soient homogènes dans toute la culture.
PRINCIPE DE DISTRIBUTION DU CO₂ DANS UNE SERRE
La solution Fuji Electric pour augmenter le rendement et la qualité des cultures sous serre
Mise en place d’un réseau de surveillance du CO2 : Analyseur de CO2 à infrarouge
Pour assurer une homogénéité volumétrique (à la fois horizontale et verticale) de la concentration de CO2 dans la serre, la meilleure stratégie consiste à la mesurer à plusieurs endroits de la serre.
Cela peut être fait avec plusieurs analyseurs de gaz et/ou en effectuant un échantillonnage multipoint avec un seul analyseur, en fonction de la taille de la serre et du budget disponible.
Dans le cas d’une grande serre, plusieurs contrôleurs de CO2 seront utilisés pour couvrir l’ensemble du volume. Pour assurer la meilleure représentativité de l’atmosphère, chaque contrôleur mesurera simultanément plusieurs zones plus petites (généralement 4 ou 6).
Cette stratégie optimisée permet de s’assurer que le CO2 est réparti de manière égale sur toutes les cultures.
Le capteur CO₂ de Fuji Electric est un appareil fiable, spécialement conçu pour les applications en serre. Parmi ses principales caractéristiques, on retrouve des paramètres réglables, des alarmes et des options de connectivité, ce qui le rend polyvalent et facile à intégrer dans différents environnements de culture sous serre.
Le contrôleur de CO2 Fuji Electric ZFP pour serres est un analyseur de gaz NDIR (Non-Dispersive Infra-Red) dédié. Il a été conçu il y a des années dans ce but et a été amélioré avec l’expérience. La sonde CO2 offre une réponse rapide aux variations de concentration en CO₂, permettant une détection et des alertes en temps réel afin de maintenir une qualité de l’air optimale pour la croissance des plantes. Plus de 10 000 moniteurs de CO2 ZFP sont actuellement utilisés dans toute l’Europe pour optimiser notre production alimentaire en améliorant la photosynthèse par la fertilisation au CO2.
Équipé de son filtre interne et de sa pompe interne, cet analyseur infrarouge est capable d’aspirer l’air ambiant autour de sa propre position, puis des zones éloignées grâce à un réseau de tuyaux de prélèvement. Une stratégie habituelle comme celle illustrée ci-contre consiste à aspirer l’air de plusieurs zones pour assurer l’homogénéité du CO2 dans la zone ciblée.
L’installation du contrôleur de CO₂ ZFP est simple, et sa stabilité unique permet une fréquence de calibrage annuelle.
Comment fonctionne l’analyseur NDIR de CO2 ?
La technologie infrarouge non dispersive du moniteur CO2 Fuji Electric est célèbre depuis les années 1960 pour sa robustesse et la stabilité de son signal dans les conditions climatiques les plus difficiles.
Le capteur fonctionne grâce à une source infrarouge (IR) qui dirige des ondes de lumière à travers une cellule remplie d’un échantillon d’air. Cet air se déplace vers un filtre optique situé devant un détecteur de lumière IR.
Le détecteur de lumière IR mesure la quantité de lumière IR qui traverse le filtre optique.
La bande de rayonnement IR également produite par la source IR est très proche de la bande d’absorption de 4,26 microns du CO2. Comme le spectre IR du CO2 est unique, la correspondance de la longueur d’onde de la source lumineuse sert de signature ou d’”empreinte digitale” pour identifier la molécule de CO2.
Lorsque la lumière infrarouge traverse la cellule, les molécules de CO2 absorbent la bande spécifique de la lumière infrarouge et laissent passer les autres longueurs d’onde de la lumière. À l’extrémité du détecteur, la lumière restante frappe un filtre optique qui absorbe toutes les longueurs d’onde de la lumière, à l’exception de la longueur d’onde absorbée par les molécules de CO2 dans la cellule échantillon. Enfin, un détecteur IR lit la quantité restante de lumière qui n’a pas été absorbée par les molécules de CO2 ou le filtre optique.
La différence entre la quantité de lumière rayonnée par la source IR et la quantité de lumière IR reçue par le détecteur est mesurée. La différence étant le résultat de l’absorption de la lumière par les molécules de CO2 présentes dans l’air à l’intérieur de la cellule, elle est directement proportionnelle au nombre de molécules de CO2. Ces données sont ensuite traitées par la carte électronique interne puis émises, sous la forme d’un signal 4-20 mA utilisé par le système d’enrichissement en CO2.
Fuji Electric bénéficie de plusieurs décennies d’expérience dans la fabrication d’équipements avancés d’analyse des gaz, garantissant une performance de haute qualité et une fiabilité reconnue.
Avantages de l’analyseur ZFP Fuji Electric
Assurez un enrichissement parfait en CO₂ pour la culture en serre.
Gardez vos clients satisfaits, en leur permettant de tirer le meilleur bénéfice de la serre.
Limitez les coûts d’installation et d’exploitation grâce au plein potentiel et à la simplicité d’installation de l’analyseur ZFP.
Bénéficiez de retours positifs des utilisateurs, qui apprécient la fiabilité et la fonctionnalité de cet analyseur.
Mesure de CO2 dans les serres avec l’analyseur Fuji Electric ZFP
Installation et fonctionnement faciles Le contrôleur de CO2 ZFP est un analyseur mural clé en main.
Un analyseur de gaz conçu pour la surveillance des serres Sa pompe et son filtre intégrés permettent de prélever l’atmosphère depuis n’importe quel endroit de la serre.
Des données fiables Analyseur de gaz NDIR de haute précision avec des spécifications garanties.
Grande flexibilité et choix des plages de mesure Les gammes de mesure du CO2 peuvent être choisies pour s’adapter à tout type de culture.
Entretien facile L’analyseur de gaz lui-même ne nécessite aucune maintenance. Le filtre à poussière et la pompe de prélèvement intégrés sont bon marché, disponibles et extrêmement faciles à entretenir.
Intervalles d’étalonnage étendus La technologie ZFP NDIR est unique pour la stabilité de son signal et ne nécessite un étalonnage qu’une fois par an.
Contenu du coffret Le coffret comprend l’analyseur CO₂, l’adaptateur secteur et le manuel d’utilisation.
L’analyseur ZFP est également adapté à une utilisation en salle de culture, offrant une surveillance et un contrôle fiables du CO₂ pour assurer une croissance optimale des plantes.
Augmentez le rendement et la qualité de vos cultures sous serre dès maintenant !
Le processus d’achat est simple et sécurisé, avec plusieurs options de commande et l’assistance de notre équipe commerciale expérimentée.
Forts de plusieurs années d’expérience dans la vente de dispositifs de détection de gaz de haute technologie, nous nous engageons à accompagner nos clients dans l’acquisition, le support et l’optimisation de l’utilisation de nos produits.
Support healthy seedlings and young plants by using CO2 monitoring to optimize early growth and accelerate development.
The ZFP9 analyser is designed to withstand being exposed to challenging greenhouse conditions such as humidity, condensation, and contaminants, ensuring reliable performance.
Gestion de l’eau et des nutriments : la base de cultures saines
Une gestion efficace de l’eau et des nutriments est essentielle pour soutenir une croissance vigoureuse des plantes et maximiser les rendements en serre. Chaque type de plante a des besoins spécifiques, mais une solution nutritive équilibrée avec un pH compris entre 5,5 et 6,5 est généralement idéale pour la plupart des cultures. L’utilisation d’un débitmètre permet aux producteurs de suivre précisément la consommation d’eau et d’ajuster les programmes d’irrigation en fonction des besoins réels des plantes, évitant ainsi le sous- ou le sur-arrosage.
Le maintien de conditions environnementales optimales — telles que la température et l’humidité — est tout aussi important. Des niveaux élevés de monoxyde de carbone peuvent être nocifs pour la santé des plantes, d’où l’importance d’assurer une ventilation adéquate et une bonne qualité de l’air. En surveillant de près ces paramètres, les producteurs peuvent créer un environnement qui favorise une croissance saine, réduit les risques de carences nutritives et contribue à prévenir l’apparition de ravageurs et de maladies.
Une attention constante à la gestion de l’eau et des nutriments permet non seulement d’augmenter les rendements, mais aussi de renforcer la santé et la résilience des cultures en serre.
Lutte contre les ravageurs et les maladies : protéger votre investissement en serre
Protéger les cultures sous serre contre les ravageurs et les maladies est essentiel pour maintenir des rendements élevés et assurer la pérennité de votre exploitation. Les producteurs peuvent combiner des méthodes de lutte biologique, chimique et culturale pour limiter les menaces. Une surveillance régulière des plantes afin de détecter les premiers signes d’infestation ou de maladie est indispensable, car une action rapide permet d’éviter la propagation et les dégâts importants.
Un moniteur de CO₂ peut être un outil précieux dans ce processus, car des variations soudaines des niveaux de dioxyde de carbone peuvent indiquer la présence de ravageurs ou de maladies affectant la respiration des plantes. Le maintien d’un environnement de serre propre et bien ventilé réduit également les risques d’apparition de foyers nuisibles.
En mettant en place une stratégie proactive de lutte contre les ravageurs et les maladies, les producteurs peuvent protéger leur investissement, maintenir des plantes en bonne santé et garantir une production régulière et de haute qualité.
Conception et agencement de la serre : bâtir les conditions du succès
La conception et l’agencement d’une serre sont des facteurs déterminants qui influencent le rendement des plantes, l’efficacité opérationnelle et les coûts d’exploitation. Une serre bien pensée doit offrir une intensité lumineuse optimale, un contrôle précis de la température et une ventilation efficace afin de créer les meilleures conditions environnementales pour la croissance des plantes. Lors de la conception, il convient de prendre en compte les besoins spécifiques des cultures, le climat local et l’espace disponible, afin que chaque plante bénéficie d’un apport adéquat en lumière et en circulation d’air.
Une serre étanche permet un contrôle renforcé du dioxyde de carbone, de la température et de l’humidité, offrant ainsi aux producteurs la possibilité de maintenir chaque paramètre au niveau souhaité pour maximiser la productivité. Toutefois, cette approche exige une surveillance et une gestion rigoureuses pour éviter des problèmes tels qu’un excès d’humidité ou une accumulation de CO₂.
En investissant dans une serre conçue et aménagée avec soin, les producteurs peuvent optimiser la croissance des plantes, accroître les rendements, réduire les coûts énergétiques et améliorer l’efficacité globale de leur exploitation.
Manipulation et stockage post-récolte : préserver la qualité et la valeur
Une manipulation et un stockage appropriés après la récolte sont des étapes essentielles dans le processus de production sous serre pour maintenir la qualité et la valeur de vos cultures. Un maniement délicat réduit les risques de dommages, tandis qu’un stockage dans un environnement frais et sec permet de préserver la fraîcheur et de prolonger la durée de conservation. L’utilisation d’un contrôleur ou d’un moniteur de CO₂ constitue une solution simple et abordable pour maintenir des niveaux optimaux de dioxyde de carbone pendant le stockage, ce qui peut encore améliorer la longévité des récoltes.
La surveillance de la température et de l’humidité est également déterminante, car un excès d’humidité peut entraîner une détérioration et réduire la valeur de la récolte. Un débitmètre peut aider à suivre la consommation d’eau et à éviter une accumulation indésirable d’humidité pendant le stockage.
En appliquant les bonnes pratiques de manipulation et de stockage post-récolte, les producteurs peuvent réduire les pertes, maintenir une qualité élevée des produits et accroître la satisfaction des clients — garantissant ainsi que le travail investi dans la production porte ses fruits jusqu’au marché.
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