Durée : 05/ /2011

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1 Mise au point d une régie de culture hors-sol des fraisiers à jour neutre sous grands tunnels nordiques Yves Desjardins 1, André Gosselin 1 et Sharokh Khanizadeh Durée : 05/ /2011 FAITS SAILLANTS La culture de la fraise est l une des productions fruitières les plus importantes dans le monde. Pour plusieurs raisons, la culture sous abri se répand rapidement dans toutes les régions de production et on a recours de plus en plus aux systèmes de production hors-sol. En effet, l expansion de l industrie est présentement limitée par plusieurs maladies du sol pour lesquelles il existe peu de traitements chimiques efficaces. La production de fraises hors sol permet une production uniforme de fraises de grande qualité toute l année si réalisée sous tunnel. Grâce à ce système de production, la cueillette est facilitée, l incidence des maladies est réduite, et les rendements et la qualité des fruits accrus. Elle représente une alternative à l utilisation des fumigants. L'objectif de ce projet était de déterminer le potentiel de rendement des fraises cultivées hors-sol et d optimiser le système de production sous grands tunnels au Canada. Dans la première expérience, les plantes à racines nues, des plantes à racines nues préalablement forcées en serre, des plantes mottes et des «trayplants», des cultivars Albion et Seascape ont été plantées dans des sacs de tourbe de coco. Dans la deuxième expérience, les plantes à racines nues d'albion, Seascape et Everest ont été plantées dans le même temps à trois espacements différents, soit 8, 12 ou 16 plantes dans un sac de 1 m de long, contenant 24 litres de substrat. Une troisième expérience portait sur le potentiel de réutilisation des sacs de culture et des plantes pour plus d une saison. Enfin, nous avons optimisé la solution nutritive apportée lors de la culture afin d améliorer le goût des fraises tout en maintenant la productivité. De manière générale, les rendements en fruits sont plus élevés lorsque l on utilise des plantes dont la croissance est active (plantes à racines nues forcés, mottes, «trayplants»). Les plantes à racines nues forcées sont une alternative très intéressante compte tenu de leur coût d achat plus faible et de leur productivité assez élevée. Les plantes mottes produisent un bon rendement chez les cultivars plus tardifs. Les rendements totaux à l hectare augmentent avec la densité et plafonnent aux densités de 12 plantes par mètre linéaire ( plantes/ha) à environ kg/ha. Par contre, l augmentation de densité a un effet marqué sur le rendement par plante. Les rendements moyens de 500 g par plante peuvent être obtenus avec une plus faible densité de plantes/ha. Nos travaux montrent qu il est possible de réutiliser les sacs de culture pour plus d une année ; en fait, il est possible d obtenir près de kg/ha de fruits en réutilisant les sacs de culture et les plantes pour une seconde année. Cela permet d amortir les coûts d implantation de la culture sur deux années et d obtenir des rendements très élevés au cours des deux saisons de production. Enfin, nous avons optimisé la solution nutritive afin d améliorer le goût des fruits et la productivité. Nous proposons une nouvelle solution nutritive en phase de 1 Université Laval 2 Agriculture et Agroalimentaire Canada

2 croissance végétative (1.2 ms.dm -2 ) et une solution enrichie en potassium durant la phase reproductive (0.8 ms.dm -2 ). En résumé, la production hors-sol des fraises est une technique d avenir qui permet d obtenir de forts rendements et une qualité de fruits exceptionnelle. Ce système de culture exige une grande technicité et peut être rentable si tous les paramètres sont maitrisés et optimisés. OBJECTIFS ET MÉTHODOLOGIE L objectif du projet était de développer une nouvelle régie de culture des fraisiers hors sol adaptée à la production sous grands tunnels et aux conditions climatiques du Québec. Le projet comportait trois volets : 1) l optimisation de certains aspects de la régie de culture hors-sol sous grands tunnels notamment par le choix des cultivars, du type de plantes et de la densité de plantation des fraisiers remontants; 2) l évaluation des cycles culturaux permettant de rentabiliser l investissement en structures et en intrants; et 3) la mise au point d une régie de fertirrigation optimisée pour la production hors sol des fraisiers. Cette étude a été réalisée à la ferme Les Fraises de l île d Orléans inc. dans des serrestunnels de type Harnois. Les plantes ont été plantées sur des dalles suspendues ou non à la structure des chapelles. L irrigation fertilisante a été apportée par un système de goutte-àgoutte avec des goutteurs. Trois types et volumes de substrats à base de fibre de coco ont été évalués. Les variétés remontantes utilisées pour les deux expériences ont été Seascape, Albion et Everest. Nous avons comparé la productivité de plantes frigo à racines nues, de plantes frigo forcés, de plantes mottes et de «trayplant». Au cours de cette expérience, nous avons mesuré la qualité des fruits, la croissance, le rendement et plusieurs composantes du rendement. Nous avons pris ces mesures à tous les mois. À la fin de la récolte, nous avons pesé tant la masse fraiche et sèche de la partie aérienne et racinaire. Deux stations météo à l intérieur et à l extérieur fournissent les données de température, d humidité relative, de direction et de vélocité des vents et d intensité lumineuse, et sont utilisées afin de suivre l évolution du climat. Enfin, nous avons comparé 3 solutions nutritives afin d accroitre le rendement et la qualité des fraises. Les Industries Harnois ont conçu et fabriqué les gouttières de culture, Groupe Horticole Ledoux a conçu et fourni les solutions nutritives et Pépinière Luc Lareault a mis au point et préparé les plantes. RÉSULTATS SIGNIFICATIFS POUR L INDUSTRIE 1- Optimisation de certains aspects de la régie de culture hors-sol sous grands tunnels Dans la première expérience, des plantes à racines nues, des plantes à racines nues préalablement forcées en serre, des plantes mottes et des «trayplants», des cultivars Albion et Seascape ont été plantés dans des sacs de tourbe de coco. Types de plantes De manière générale, les rendements en fruits sont plus élevés lorsque l on utilise des plantes dont la croissance est active (plantes à racines nues forcés, mottes, «trayplants»). Les plantes à racines nues forcées sont une alternative très intéressante compte tenu de leur coût d achat plus faible et leur productivité assez élevée. Les plantes mottes produisent un bon rendement chez les cultivars plus tardifs Fig. 1 A et B

3 A B Figure 1. Influence du type de plantes sur la productivité des fraisiers remontants Albion et Seascape au cours de la saison 2008 (A) et 2009 (B). Densité de plantation Les rendements totaux à l hectare augmentent avec la densité et plafonnent aux densités de 12 plantes par mètre linéaire ( plantes/ha) (Fig. 2). Par contre, l augmentation de densité a un effet marqué sur le rendement par 5 plantes (Fig. 2B). Les rendements moyens de 500 g par plante peuvent être obtenus avec une plus faible densité de plantes/ha. Figure 2. Influence de trois densités de plantation (8, 12, 16 plantes/m lin.)(55, 85 et 115 X 1000 plantes/ha) sur la productivité des fraisiers remontants Albion, Seascape et Everest au cours de la saison (A) Rendement en kg/ha; (B) Rendement en kg/plante. 2- Évaluation des cycles culturaux permettant de rentabiliser l investissement en structures et en intrants Réutilisation des sacs et des plantes Habituellement les systèmes de production hors-sol sont typiquement annuels. Par contre, compte tenu du coût important pour l achat des plantes et des substrats, il s est avéré intéressant de vérifier s il était possible de produire plusieurs années consécutivement avec les mêmes sacs et les mêmes plantes. Nos résultats de trois années d expérimentation montrent qu il est possible de conserver les sacs et les plantes sur plusieurs années. En fait, la productivité des plantes en deuxième année est même supérieure à celle d une production annuelle. La récolte en deuxième année est très hâtive (début juin) et s est étirée Fig. 3. Comparaison de 3 systèmes de plantation du fraisier remontant, Seascape au cours de l année Cycle annuel, Cycle annuel + sacs 2 ans, plante + sacs 2 ans. jusqu à la fin octobre. Des rendements de près de kg/ha ont été obtenus (Fig. 3). Ces rendements élevés découlent du fait que les plantes sont plus développées et que les substrats sont conditionnés, ayant une réserve en élément nutritif au départ. La réutilisation des substrats et des plantes permet d amortir les coûts d implantation de la culture sur deux années et d obtenir des rendements très élevés au cours des deux saisons de production.

4 3- Mise au point d une régie de fertirrigation optimisée pour la production hors sol des fraisiers Bien qu il soit possible d obtenir des rendements élevés avec les systèmes de production de fraises hors-sol, les fruits sont plus acides et moins sucrés que ceux cultivés en plein champ. L objectif du projet était d accroitre la productivité et d améliorer la qualité des fruits des fraisiers remontants cultivés hors-sol en optimisant la fertirrigation. Nous avons comparé trois solutions nutritives afin de déterminer les rapports K/Ca et K/N favorisant l obtention d un meilleur goût des fraises et celle d un rendement plus élevé. De manière générale, l augmentation de la fertilisation potassique augmente la teneur en sucres et la fermeté, mais n augmente pas l acidité des fruits. De plus, l apport de nitrate augmente les rendements ainsi que l acidité des fruits. Les deux variétés sous évaluation ne répondent pas de la même façon à la fertilisation; le goût des fruits de la variété Charlotte était plus apprécié d un panel d expert de dégustation lorsque l augmentation du taux de potassium est accompagnée d une augmentation du taux de nitrate (ratio K/N de 0,7). Par contre, les fruits de Seascape étaient plus appréciés lorsque les concentrations de K et de N étaient presque égales (ratio K/N de 1). De son côté, le Ca foliaire n a pas augmenté la fermeté ni la durée de conservation des fruits. Nos travaux mettent en évidence que l on peut accroitre la productivité des plantes en phase reproductive en augmentant la quantité d azote apporté aux plantes sans pour autant altérer les qualités organoleptiques. Tableau 1 : Rendements, calibre et fermeté des fruits en fonction des différents régimes de fertilisations Solution +N+K 8,5 meq/l NO3, 6 meq/l K Rendement (kg/ha) Rendement (g/plante) Taux de sucres (% Brix) 30051,43 440, Solution -N+K 5 meq/l NO3, 6 meq/l K 25069,01 367, Solution CIREF 5 meq/l NO3, 2.8 meq/l K Pr>F LSD 0,05 Contrastes 26479,08 387, ,0032 ** 0,0032 ** NS S3 vs S1 et S2 0,3735 NS 0,3734 NS 0,2971 NS S1 vs S2 0,0010 ** 0,0010 ** 0,0001 ** ** Significatif à 0,05, NS : Non significatif APPLICATIONS POSSIBLES POUR L INDUSTRIE ET/OU SUIVI À DONNER Durant ce projet, nous avons démontré qu il était possible de produire efficacement des fraises de très haute qualité dans des systèmes hors sol. Bien que nous ayons obtenu des rendements très élevés pour une production annuelle de fraises remontantes (près de kg/ha) la mise en œuvre du système de production est coûteuse puisqu il requiert l implantation de serres-tunnels, de dalles et de substrats, ainsi que l achat d au moins plantes/ha. Bien que nous n ayons pas effectué d analyse économique de la rentabilité du système de production, nous pouvons quand même recommander des pratiques qui visent à réduire les coûts d implantation de la culture tout en maintenant des rendements élevés. Ainsi, l usage de plantes frigo à racines nues est recommandable (coût de revient plus faible), mais ces plantes devront être forcées en serre pour stimuler leur croissance avant la plantation dans les substrats organiques. La densité optimale varie

5 selon le cultivar, mais s établit à environ plantes/ha. Nous avons testé les substrats les moins chers sur le marché et la fibre de coco est un excellent substrat pour cette culture en assurant un minimum de 1,25 litres de substrat/plante chez le fraisier à jours-neutres. Par contre, nous considérons l usage de substrats tourbeux étant donné la disponibilité de la ressource et l importance des connaissances techniques qui ont été développées pour la gestion de l irrigation et de la fertilisation avec ce type de substrats. Par ailleurs, la manipulation des sacs est laborieuse et affecte le développement ultérieur des racines, il s avèrerait donc judicieux d évaluer la production en pots individuels. La production hors-sol de fraise est d une grande technicité et n est pas accessible à tous. Elle demande des connaissances approfondies des équilibres nutritifs et un suivi constant de l évolution des besoins de la plante. Dans ce contexte, nous avons amélioré les solutions recommandées par le CTIFL et le CIREF en France et proposons une solution plus riche en azote et en potasse durant la phase reproductive qui permet d accroitre les rendements et d améliorer le goût. Un problème sur lequel il faudra se pencher dorénavant est celui de la baisse de floraison en période de canicule estivale. Nous croyons qu il est possible de réduire l incidence de cette baisse en modifiant la fertilisation au début du mois de juillet et de maintenir élevé l apport d azote durant cette période. Il faudra aussi se pencher sur le seul problème phytosanitaire sérieux rencontré au cours des trois années de production soit la présence d oïdium du fraisier (blanc). POINT DE CONTACT POUR INFORMATION Nom du responsable du projet : Yves Desjardins Téléphone : p Télécopieur : Courriel : yves.desjardins@fsaa.ulaval.ca REMERCIEMENTS AUX PARTENAIRES FINANCIERS Ces travaux ont été réalisés grâce à une aide financière du Programme de soutien à l innovation en agroalimentaire, un programme issu de l accord du cadre Cultivons l avenir conclu entre le ministère de l Agriculture, des Pêcheries et de l Alimentation et Agriculture et Agroalimentaire Canada. Les chercheurs et étudiants chercheurs aimeraient remercier sincèrement les entreprises qui on financé ce projet, c est-à-dire, Les Fraises de l ile d Orléans inc., Les Industries Harnois, le Groupe Horticole Ledoux et les Pépinières Luc Lareault Inc.