La production sous serre et en hydroponie devient plus maîtrisée, plus intensive et davantage tributaire de la réutilisation de l'eau.

C'est une bonne chose. Les systèmes d'irrigation en circuit fermé, les boucles de solution nutritive et la récupération des eaux de drainage permettent de réduire le gaspillage, d'améliorer l'efficacité et d'offrir aux producteurs une meilleure maîtrise de l'environnement de culture.

Mais cela comporte aussi un revers.

Lorsque la même eau circule en boucle à travers les réservoirs, la tuyauterie, les émetteurs, les filtres, les substrats de culture et les zones de culture, elle ne se contente plus de transporter des nutriments. Elle peut également devenir un vecteur de pathogènes et de biofilms, tout en nuisant à l'homogénéité des cultures.

C'est précisément là que l'ozone présente, à mon sens, un grand intérêt pour l'horticulture.

Non pas parce que l'ozone serait un stimulant miracle pour les cultures, ce qu'il n'est pas, mais parce que intégré à un système adéquat et correctement conçu et piloté, il permet de transformer l'eau d'irrigation : d'un risque potentiel pour la production, elle devient un élément maîtrisé de la stratégie de protection des cultures.

L'eau d'irrigation peut constituer un risque pour la production

Les agents pathogènes racinaires tels que *Pythium*, *Phytophthora* et *Fusarium* constituent une préoccupation majeure dans les systèmes de culture en serre et en hydroponie.

Ces organismes sont étroitement associés à l'eau, aux substrats saturés et aux systèmes à recirculation. Une fois qu'ils pénètrent dans le circuit d'eau, le problème ne se limite pas nécessairement à une seule plante ou à une seule section de la culture; le système d'irrigation lui-même peut contribuer à propager le problème.

Cela revêt une importance particulière lorsque les producteurs utilisent :

• Des eaux de drainage récupérées.
• Une solution nutritive en recirculation.
• De l'eau d'irrigation stockée.
• Des sources d'eau de surface.
• Des systèmes hydroponiques.
• Des cultures à haute valeur ajoutée pour lesquelles les taux de rejet sont critiques.

Le biofilm peut rendre le problème encore plus tenace. Il peut s'accumuler à l'intérieur des réservoirs, des filtres, des conduites et des émetteurs, même lorsque l'eau semble propre à l'œil nu. À terme, cela peut nuire à l'hygiène, à la répartition du débit et à l'uniformité de l'irrigation.

L'enjeu commercial dépasse donc la simple question de « l'eau souillée ».

Une maîtrise biologique insuffisante de l'eau d'irrigation peut affecter la santé racinaire, la pression des maladies, la qualité des cultures, le taux de rejet des récoltes, l'efficacité des engrais et le rendement commercialisable. Pour les cultures à forte valeur ajoutée, même une légère amélioration de la régularité peut avoir un impact financier significatif.

À quoi sert l’ozone

L'ozone est un oxydant puissant qui peut être utilisé pour traiter l'eau sans laisser de résidu chimique persistant. 

En horticulture, je ne présenterais pas l'ozone comme un engrais, un substitut aux pesticides ou un stimulant direct de la croissance des plantes. Ce serait un message erroné.

Son rôle principal réside davantage dans l'hygiène de l'eau et la maîtrise des procédés.

Une application adéquate d'ozone dissous peut contribuer à réduire la pression microbienne, à contrôler le biofilm et à améliorer la stabilité biologique de l'eau d'irrigation, des eaux de drainage récupérées, des circuits de solution nutritive et des eaux de lavage après récolte.

C’est pourquoi l’ozone est pertinent pour les producteurs qui souhaitent :

• Réutiliser l’eau de manière plus sûre.
• Réduire la propagation des agents pathogènes par les systèmes d’irrigation.
• Améliorer l’hygiène dans les réservoirs et la tuyauterie.
• Réduire la formation de biofilm.
• Protéger la qualité des cultures.
• Améliorer la cohérence de la production.
• Réduire la dépendance aux traitements chimiques persistants.

Le point important est que l’ozone ne consiste pas seulement à acheter un générateur d’ozone. Le résultat dépend de la conception complète du traitement : dose d’ozone, injection, transfert de masse, temps de contact, contrôle de l’ozone dissous, dégazage, destruction des effluents gazeux et intégration du système au processus d’irrigation existant.
 

Ce que montrent les données

La manière la plus utile d'aborder l'utilisation de l'ozone en horticulture consiste à examiner les niveaux de traitement et les résultats obtenus.
 

Phytophthora capsici : 1,5 mg/L d'ozone dissous réduit la formation de colonies à zéro

Dans le cadre de recherches sur l'eau d'irrigation horticole recirculée, l'ozone a été testé contre Phytophthora capsici, un pathogène grave transmis par l'eau et affectant les cultures maraîchères et horticoles.

Des concentrations d'ozone allant de 0 à 1,5 mg/L ont été appliquées à des échantillons d'eau contaminée.

À mesure que la concentration d'ozone dissous augmentait, le nombre d'unités formant colonies (UFC) diminuait. À 1,5 mg/L d'ozone dissous, la formation de colonies était nulle dans les conditions testées.

Ce résultat constitue un point de référence très utile.

Cela ne signifie pas pour autant que tout système de serre doive être conçu en se basant uniquement sur une concentration de 1,5 mg/L. L'eau d'irrigation réelle peut contenir de la matière organique, des nutriments, des matières en suspension et d'autres substances consommatrices d'ozone ; autant d'éléments qui influencent la dose réellement nécessaire.

Toutefois, le résultat met en évidence un point important : une faible concentration d'ozone dissous (de l'ordre du mg/L) peut avoir un effet décisif sur un agent pathogène hydrique redoutable, pour peu que les conditions de traitement soient adéquates.

Ces mêmes travaux ont également porté sur la turbidité, en utilisant de l'argile bentonite pour couvrir une plage allant de 0 à 2,0 NTU. Dans cette fourchette, l'augmentation de la turbidité n'a pas empêché l'ozone de ramener la formation de colonies à zéro à une concentration de 1,5 mg/L.

Pour les producteurs, cela confirme que l'ozone constitue une option sérieuse pour réduire les risques biologiques liés à l'eau d'irrigation en circuit fermé.

Zones racinaires de tomates et de concombres : concentrations de 2 à 20 mg/L testées sans impact négatif sur la croissance

Une autre étude intéressante a porté sur l'application d'ozone aqueux directement au niveau de la zone racinaire de plants de tomates et de concombres cultivés en hydroponie sur substrat de laine de roche.

L'étude a évalué des applications uniques d'ozone aux concentrations de 0, 5, 10, 15 et 20 mg/L.

Elle a également testé des applications répétées à des concentrations plus faibles : 0, 2, 4 et 6 mg/L. 
Dans les conditions testées, ces applications d'ozone n'ont pas eu d'effet négatif sur la surface foliaire ni sur l'accumulation de matière sèche de la partie aérienne.

Cela revêt de l'importance car les producteurs font souvent preuve d'une prudence justifiée lorsqu'il s'agit d'appliquer de l'ozone à proximité des cultures. Cette préoccupation est compréhensible : l'ozone est un puissant oxydant et une mauvaise application peut engendrer des problèmes.

Toutefois, ces données démontrent que l'ozone en solution aqueuse peut être appliqué dans des conditions contrôlées au niveau de la zone racinaire sans nuire aux paramètres de croissance mesurés chez la tomate et le concombre.

Ces mêmes travaux ont également porté sur des plants de concombre inoculés par *Pythium aphanidermatum*. Des applications répétées d'ozone aqueux ont permis de réduire significativement la charge en agents pathogènes dans toutes les modalités de traitement à l'ozone.

C'est un constat marquant : l'ozone a réduit la pression pathogène sans nuire aux paramètres de croissance des cultures étudiées.

À mes yeux, il s'agit de l'une des conclusions les plus concrètes. Elle confirme que l'ozone peut être utilisé à proximité de systèmes horticoles sensibles, à condition toutefois que l'application soit correctement maîtrisée.

Concombre en culture hydroponique : réduction significative du *Pythium* et augmentation du rendement de 4,0 tonnes par serre

Un essai de culture de concombres en hydroponie sous serre à circuit fermé a permis d'évaluer l'effet d'un traitement à l'ozone sur l'infection par le *Pythium*, la teneur en oxygène dissous, la croissance et le rendement.

L'essai a été fait sur deux réservoirs d'alimentation en solution nutritive, l'un avec traitement à l'ozone et l'autre sans, avec quatre répétitions.

Le résultat principal était sans équivoque : le traitement à l'ozone a considérablement réduit l'infection par le *Pythium*.

Ce seul constat revêt une importance commerciale majeure. Dans les systèmes de serre en circuit fermé, la pression exercée par les agents pathogènes présents dans l'eau peut constituer un risque considérable pour la production. Réduire cette pression permet de protéger les cultures, de renforcer la confiance dans la réutilisation de l'eau et de limiter les risques de propagation à plus grande échelle.

La culture traitée à l'ozone a également généré un rendement supérieur de 4,0 tonnes par serre.

L'étude n'a pas révélé de différence de rendement statistiquement significative; ce résultat ne doit donc pas être présenté comme la preuve que l'ozone augmentera systématiquement le rendement. Il n'en demeure pas moins positif et commercialement encourageant.

Voici une interprétation juste :

L'ozone a considérablement réduit l'infection par le *Pythium*, et la culture traitée à l'ozone a également généré un meilleur rendement lors de l'essai. Le résultat le plus probant est la réduction de la maladie, tandis que le résultat en matière de rendement ajoute un intérêt commercial positif.

C'est une manière pertinente et crédible d'aborder la question.

Étude de cas sur la culture hydroponique de tomates : le taux de rejet est passé de 40 % à moins de 3 %

Une étude de cas publiée sur la culture de tomates en hydroponie offre un exemple plus commercial de ce qui peut se produire lorsque la mauvaise qualité de l'eau constitue un véritable facteur limitant.

Avant le traitement à l'ozone, l'exploitation affichait un taux de rejet de 40 %.

La qualité de l'eau était également médiocre. Les valeurs relevées étaient les suivantes :

• pH : 7,8
• Potentiel redox (ORP) : -177 mV
• Sulfure d'hydrogène : 60 ppm

Après la mise en place du traitement de l'eau à l'ozone, le sulfure d'hydrogène a été éliminé, le pH est passé de 7,8 à 7,04 et le potentiel d'oxydoréduction (ORP) a augmenté de -177 mV à +225 mV.

Les résultats commerciaux ont été significatifs :

• Le taux de rejet est passé de 40 % à moins de 3 %.
• Les coûts des engrais ont été réduits d'environ 50 %.
• La première récolte a été obtenue 28 jours plus tôt.
• Le rendement total des cultures a augmenté de plus de 300 %.

Il s’agit d’une étude de cas probante, car elle établit un lien direct entre le traitement de l’eau et la valeur marchande des cultures.

L’essentiel n’est pas simplement de dire que « l’ozone a augmenté le rendement ». Ce qui importe davantage, c’est que la qualité de l’eau freinait manifestement la culture. Une fois ce problème résolu, les performances culturales se sont considérablement améliorées.

C’est là que l’ozone révèle tout son potentiel commercial. Il ne s’agit pas seulement d’une technologie de désinfection; lorsqu’il est utilisé à bon escient, il peut s’intégrer pleinement à l’économie de la production.

Ce que ces résultats signifient en pratique

Tous les points de données évoluent dans la même direction.

L'ozone peut réduire la pression exercée par les agents pathogènes véhiculés par l'eau. Il permet de traiter les eaux d'irrigation biologiquement instables et de réduire les risques liés au biofilm. Par ailleurs, lorsque la qualité de l'eau nuit aux performances des cultures, il peut favoriser des améliorations commerciales mesurables.

Les chiffres valent la peine de prêter attention à :

• 1,5 mg/L d’ozone dissous a réduit à zéro la formation de colonies de Phytophthora capsici dans des conditions contrôlées.
• Des applications d’ozone dans la zone racinaire de 2 à 20 mg/L ont été testées chez la tomate et le concombre sans impact négatif sur la surface foliaire ou le poids sec des pousses dans les conditions testées.
• Les traitements contenant de l’ozone ont réduit significativement les niveaux de Pythium dans les plants de concombres inoculés.
• Dans la culture hodroponique du concombre, l’ozone a considérablement réduit l’infection par la maladie du pythium et la culture traitée à l’ozone a produit 4,0 tonnes de rendement en plus par serre.
• Dans une étude de cas sur la tomate en hydroponie, le taux de rejet est passé de 40 % à moins de 3 %, le coût des engrais a été réduit d’environ 50 %, la première récolte a été réalisée 28 jours plus tôt et le rendement total des cultures a augmenté de plus de 300 %.

Ces résultats ne signifient pas que tous les sites obtiendront les mêmes chiffres. L'horticulture ne fonctionne pas ainsi. Le type de culture, la qualité de l'eau, la pression des maladies, la charge organique, le temps de contact et la conception du système sont autant de facteurs déterminants.

Toutefois, les faits étayent un argument commercial de poids :

Si l'eau d'irrigation fait partie du problème, un traitement adéquat de cette eau peut avoir un impact réel sur les performances et la valeur des cultures.

Applications pratiques en horticulture

L'ozone peut être envisagé dans plusieurs domaines de la gestion de l'eau en horticulture.

Les applications courantes comprennent :

• Le traitement de l'eau d'irrigation brute.
• Le traitement des eaux de drainage récupérées avant leur réutilisation.
• Le traitement en dérivation de la solution nutritive.
• L'hygiène des réservoirs de stockage.
• La lutte contre le biofilm dans les conduites et les émetteurs.
• Le traitement des eaux de lavage après récolte.
• Les systèmes de réutilisation de l'eau en culture hydroponique.
• Les boucles d'irrigation sous serre.

Chacune de ces applications nécessite une approche différente.

Le traitement de l'eau propre issue d'un forage avant son stockage diffère du traitement des eaux de drainage récupérées. Le traitement d'une boucle de dérivation n'est pas identique au dosage direct dans une solution nutritive. Le traitement des eaux de lavage après récolte constitue encore un autre cas de figure.

C'est pourquoi les systèmes à l'ozone destinés à l'horticulture doivent être conçus en fonction de l'application spécifique, et non choisis uniquement sur la base de la capacité du générateur d'ozone.

Pourquoi la conception du système est-elle importante

L'ozone est efficace, mais la conception du système détermine le résultat.

Un bon système d’ozone horticole doit prendre en compte :

• Le type d'eau a traiter.
• L'agent pathogène ou le problème d’hygiène ciblé.
• Si le système est à passage unique ou en recirculation.
• La demande en ozone de l’eau.
• La concentration requise d’ozone dissous.
• Le temps de contact disponible.
• La méthode par injection et transfert de masse.
• La surveillance et le contrôle de l’ozone dissous.
• Le dégazage et la destruction des effluents gazeux.
• La sensibilité des cultures.
• La chimie des nutriments.
• La sécurité des opérateurs.

Si le système est sous-dosé, l'efficacité du traitement risque d'être limitée. À l'inverse, un excès d'ozone ou un mauvais contrôle de son application peut engendrer des risques inutiles pour les cultures, les nutriments ou le matériel.

Cet aspect est particulièrement crucial lors de l'utilisation de solutions nutritives, car l'ozone peut oxyder certains composés et altérer la chimie des nutriments s'il n'est pas appliqué correctement.

À mon sens, c'est précisément là que se joue la réussite ou l'échec de nombreux projets liés à l'ozone. Le choix du générateur est important, mais la conception du système d'application l'est encore davantage.

La leçon pratique à retenir

À mesure que la production sous serre et en hydroponie s'intensifie, la qualité de l'eau d'irrigation devient un enjeu stratégique.

Les résultats concernant l'ozone sont positifs. Des études publiées démontrent que l'ozone dissous peut réduire la présence de pathogènes d'origine hydrique redoutables, tels que *Phytophthora capsici* et *Pythium*. Des recherches menées sur la zone racinaire de tomates et de concombres indiquent que l'ozone en solution aqueuse peut être appliqué dans des conditions contrôlées sans nuire aux paramètres de croissance essentiels. Des essais sur le concombre sous serre révèlent une réduction significative des maladies ainsi qu'une augmentation du rendement. Une étude de cas portant sur la tomate en hydroponie fait état d'améliorations majeures concernant le taux de rejet, les coûts liés aux engrais, le calendrier de récolte et le rendement global après un traitement de l'eau à l'ozone.

L'argument le plus convaincant en faveur de l'utilisation de l'ozone en horticulture ne réside pas dans la garantie d'obtenir systématiquement le même résultat, quelle que soit la culture ou le site.

Il tient plutôt au fait que l'ozone offre aux producteurs un outil puissant pour maîtriser les risques biologiques liés à l'eau d'irrigation.

Pour les producteurs en serre et en hydroponie, la question ne se résume pas simplement à : l'ozone est-il efficace ?

La question pertinente est plutôt : l 'eau d'irrigation constitue-t-elle actuellement un risque pour la production, et l'ozone pourrait-il en faire un élément maîtrisé de la stratégie de protection des cultures ?

Sources sélectionnées

• Étude de cas sur la culture de tomates en hydroponie :

https://www.oxidationtech.com/blog/a-look-at-ozone-in-hydroponics-applications-a-case-study-of-improved-tomato-crop-yield/

• *Phytophthora capsici* dans les eaux d'irrigation horticole en circuit fermé :

https://oaktrust.library.tamu.edu/items/3bf4bd7d-9836-4bcd-b596-e0d8bbbbf238

• Utilisation d'ozone aqueux dans la zone racinaire des tomates et des concombres :

https://atrium.lib.uoguelph.ca/items/f0abdf3d-aab4-4786-8d07-e63199778b49

• Essai sur le concombre en hydroponie et le *Pythium* :

https://ccsenet.org/journal/index.php/jas/article/view/0/48369