En quelques décennies, les fermes urbaines intérieures ou verticales sont apparues comme un moyen populaire de produire des aliments sains tout au long de l'année dans les environnements urbains et les climats rigoureux. Si les légumes-feuilles et les herbes aromatiques sont les cultures les plus courantes dans ces installations, les producteurs cherchent à étendre leur activité à une plus grande variété de fruits et de légumes. En avril 2019, nous avons entamé une série d'études de recherche à long terme sur les cultures de tomates en hauteur dans notre centre Philips GrowWise. Notre objectif ? Trouver la stratégie optimale de culture en hauteur, la recette lumineuse et les variétés de tomates les plus performantes pour les fermes urbaines.

Pour développer une ferme avec installation en fil de fer en hauteur efficace, nous nous sommes appuyés sur nos années de savoir-faire et d'expérience de serriculteurs et de fermes verticales. Au cours de la dernière décennie, la production de tomates a été optimisée grâce à une automatisation et à une gestion des données de haute technologie. Nous pouvons utiliser cette énorme quantité de connaissances, adapter et mettre en œuvre la même vision et la même technologie dans une ferme ien intérieur. Les mêmes systèmes de construction, d'irrigation et de culture peuvent être appliqués et nous pouvons même utiliser le même type de bourdons pour la pollinisation. Cependant, nous ne devons pas copier aveuglément tous les aspects d'une serre car il existe des différences significatives entre une ferme urbaine en intérieur et une serre conventionnelle.

Les différences les plus fondamentales entre une serre et un système d'installation en fil de fer en hauteur en intérieur peuvent être les suivantes : ce dernier nécessite un refroidissement et une déshumidification actifs au lieu d'une ventilation et il utilise uniquement un éclairage LED au lieu principalement de la lumière du soleil. C'est en excluant les effets des différences saisonnières de température, d'humidité et de lumière que l'environnement de croissance optimal peut être créé pour produire un produit haut de gamme toute l'année.

Nous avons mené trois essais. Tout d'abord, nous voulions apprendre de nos expériences dans la culture de tomates sous serre, pour voir quels enseignements relatifs les conditions climatiques nous pourrions réutiliser puis optimiser. Deuxièmement, nous voulions nous assurer que nous cultivions les variétés les mieux adaptées à la culture de tomates en intérieur, et nous avons donc planté 20 variétés différentes. Pour enfin, dans notre troisième essai, optimiser les 5 variétés les mieux adaptées pour trouver la recette de croissance optimale pour la culture en intérieur.

Nous avons équipé une chambre climatisée d'un éclairage linéaire par le haut LED Philips GreenPower et d'une seule rangée d'interéclairage LED Philips GreenPower. Cette combinaison d'éclairage supérieur et intermédiaire est une solution éprouvée pour une répartition uniforme de la lumière verticale et horizontale dans l'abri. Le système de commande Philips GrowWise est utilisé pour planifier les niveaux de lumière appropriés tout au long des phases de croissance des plantes.

Pour réussir une production en intérieur, il faut trouver le bon équilibre entre lumière, température et rendement. L'augmentation des intensités lumineuses peut augmenter le rendement, mais cela ne se produit pas de manière linéaire. Dans The GrowWise Center, nous pouvons atteindre jusqu'à 1 200 µmol/s/m2, mais les plantes n'utilisent pas toute cette lumière de manière aussi efficace. Avec le système de commande Philips GrowWise, nous pouvons optimiser l'intensité lumineuse en fonction des besoins de la plante et rechercher le seuil optimal où le rendement supplémentaire vaut plus que l'apport d'énergie supplémentaire provenant à la fois de la lumière et du système de climatisation. Par conséquent, nous ne nous concentrons pas uniquement sur un rendement maximisé, mais essayons plutôt d'obtenir le système le plus efficace.

Pour orienter la plante vers le bon équilibre entre la croissance végétative et générative, il est important d'ajuster la température en conséquence. Les plantes peuvent être orientées vers un état plus génératif en augmentant la température. Cependant, une surcharge pourrait entraîner une croissance trop générative. Les plantes mettront trop d'énergie dans les fruits et surchargeront la plante, ce qui entraînera une baisse de la production ultérieurement. Cultiver des tomates, c'est comme marcher sur une corde raide : une correction trop marquée lorsqu'on risque de tomber d'un côté peut entraîner une chute de l'autre côté. Dans une stratégie parfaite, seuls de petits ajustements sont nécessaires pour maintenir les plantes bien équilibrées. C'est sans aucun doute plus facile sans les aléas du climat extérieur.

L'essai nous a également aidés à mieux comprendre la répartition de l'énergie entre la charge thermique des LED et l'humidité évacuée par les plantes. Cela nous permet d'aller au-delà de l'efficacité optimale d'utilisation de la lumière et d'améliorer plutôt l'efficacité totale du système.

Toutes les variétés de tomates ne sont pas adaptées à la culture en intérieur et toutes ne présentent pas d'intérêt pour cette forme de culture haute technologie. Certaines variétés sont difficiles à cultiver dans un système conventionnel, mais elles pourraient prospérer dans un environnement où la prévalence des maladies est moindre et où le climat est plus stable. En théorie, les rendements les plus élevés pourraient être atteints avec de grosses tomates en grappe et Beefsteack, mais celles-ci ne conviennent certainement pas à tous les marchés. Les tomates cerises et cocktail à faible production ou les tomates « Coeur de Boeuf » difficiles à cultiver sont généralement goûteuses et visuellement attrayantes et peuvent plaire aux commerçants haut de gamme ou aux chefs de restaurant. 

Au cours des essais, nous avons cultivé avec succès plus de 20 variétés de tomates cerise et cocktail pour sélectionner les variétés les plus performantes, les plus savoureuses et les plus robustes qui nécessitent très peu de manutention et de taille. Cela fait qu'elles sont idéales pour les agriculteurs verticaux qui n'ont peut-être pas beaucoup d'expérience dans la culture d'une certaine variété de tomates. D'autre part, les coûts de main-d'œuvre réduits augmenteront la rentabilité de la ferme urbaine.

Un avantage important inhérent à la culture en intérieur est que nous contrôlons la croissance des plantes. Le bon spectre lumineux, des niveaux optimaux d'intensité lumineuse, de température et de CO₂ vous permettent d'atteindre un excellent équilibre entre le nombre de fruits et la croissance végétative des plantes. La maîtrise de tous ces paramètres de croissance nous permet de réellement optimiser à la fois la production et le goût. De plus, les recettes de croissance que nous avons développées sont reproductibles. Cela crée un environnement de culture cohérent qui permet une prévision fiable du rendement. Il donne aux producteurs plus de flexibilité et de sécurité sur leur production et leur permet d'orienter les rendements pour répondre aux demandes du marché. En outre, la création du bon environnement offre également la possibilité de contrôler activement des caractéristiques spécifiques, telles que la teneur en sucre, l'acidité, les vitamines et d'autres composés, pour répondre aux préférences de goût et de valeur nutritionnelle.

Construire une ferme dans une région qui a déjà beaucoup de production en serre ou en plein champ ne serait bien sûr pas très bénéfique. Pourtant, il existe de nombreux endroits où les tomates cultivées localement ne sont pas disponibles toute l'année en raison du climat rigoureux ou d'autres facteurs. Une ferme au Moyen-Orient, par exemple, est parfaitement logique : beaucoup d'eau peut être économisée et la proximité avec le consommateur signifie que le produit peut être très frais et de haute qualité. Nos essais montrent qu'il est possible de cultiver des tomates fraîches et savoureuses dans une installation intérieure climatisée toute l'année, sans utiliser de pesticides.

Sur la base des résultats de ces essais, nous disposons désormais d'un plan pour cultiver des tomates en hauteur de grande qualité dans une ferme urbaine dont l'environnement est entièrement contrôlable. Cela ouvre de nouvelles possibilités de cultiver des tomates fraîches tout au long de l'année sous des climats extrêmement chauds ou froids. Nous pouvons conseiller les producteurs sur la manière de mettre en place leur système et de choisir la meilleure variété en fonction de leurs clients et de leur marché. La base de la recherche étant en place, nous pouvons maintenant nous concentrer sur les essais pour des concepts et des marchés spécifiques.

Veuillez consulter les informations sur notre Centre Philips GrowWise ou lisez nos autres blogs sur la culture des tomates.