Aperçu des derniers développements des « usines à plantes

Actuellement, il existe plusieurs types représentatifs d'« usines à plantes » dans le monde, notamment les usines de culture de précision représentées par le Japon et les usines de culture à grande échelle représentées par les Pays-Bas.

Des entreprises chinoises telles que JD.com et COFCO introduisent des technologies de « usines à plantes » pour la culture expérimentale. Grâce à une enquête, ce rapport présente les derniers niveaux de développement des « usines à plantes » en Chine, au Japon et aux Pays-Bas.

Le « rôle chinois » dans les « usines végétales »

L'« usine à plantes » de JD.com à Tongzhou, Pékin, serait l'une des plus grandes de Chine combinant la technologie japonaise utilisant à la fois la lumière du soleil et la lumière artificielle. Dans cette serre de plus de 10 000 mètres carrés, vous pouvez voir comment les légumes sont cultivés sans sol.

La température à l'intérieur de l'usine végétale est optimale. Les légumes ne poussent pas dans le sol, mais sont disposés de manière ordonnée sur des lits de culture situés à plus d'un mètre au-dessus du sol, et l'on peut entendre faiblement le bruit de l'eau qui coule. À première vue, toute l'« usine végétale » ressemble davantage à un grand laboratoire. En soulevant la plaque de base d'un lit de semis de laitue, on observe un liquide peu profond s'écoulant du haut du lit vers le bas ; les racines bien développées de la laitue sont immergées dans ce liquide, révélant que le bruit de l'eau provient d'ici.

Ces liquides servent de solutions nutritives pour les plantes, équivalentes au « lait infantile » pour les plantes. Divers nutriments sont ajoutés à l'eau selon les besoins de chaque plante ; par exemple, « comme les épinards ont une teneur plus élevée en potassium, davantage de potassium est ajouté à la solution nutritive ». Il est rapporté que l'« Usine à plantes » adopte la méthode japonaise d'« hydroponie à flux superficiel ». Cette méthode de culture permet de contrôler la température de la solution nutritive, permet aux racines des légumes d'absorber efficacement l'oxygène et économise l'eau, atteignant un taux de réutilisation de 90 % de la solution nutritive. Les calculs montrent qu'environ une bouteille d'eau minérale suffit pour faire pousser un légume, avec une consommation d'eau représentant seulement 3 % de celle de la culture traditionnelle en sol.

En 2018, JD.com a introduit des technologies et équipements liés à l'« usine végétale » de Mitsubishi Chemical au Japon, y compris les semences et les solutions nutritives, tous provenant du Japon. Le plus grand avantage de ces légumes est qu'aucun pesticide n'est utilisé. Le secret pour éviter l'utilisation de pesticides réside dans le fait que l'« usine végétale » isole les agents pathogènes grâce à la « culture hors-sol ».

JD.com a également introduit des technologies clés de Mitsubishi Japon, y compris des boîtes à semis. À travers les petites fenêtres en verre des boîtes à semis, on peut voir des rangées d'étagères à plusieurs niveaux remplies de jeunes pousses récemment germées. Les boîtes à semis permettent d'ajuster l'intensité lumineuse, la concentration de dioxyde de carbone, la température et l'humidité. Un lot de semis peut être produit en 8 à 10 jours, réduisant le cycle traditionnel des semis de plus de moitié. Après leur sortie des boîtes à semis, ces plants sont repiqués sur des lits de culture. Après 20 à 30 jours de croissance, une récolte peut être effectuée. Prenons la laitue comme exemple : 12 à 14 récoltes peuvent être réalisées par an, contre environ 3 à 4 récoltes par an en pleine terre.

Actuellement, toutes les graines de légumes de l'« Usine à Plantes » de JD.com proviennent du Japon. JD.com mène également des expériences de sélection avec des instituts de recherche nationaux pour se préparer à l'utilisation de graines produites localement. En matière de sélection végétale, le Japon est plus avancé que la Chine ; la sélection japonaise a dépassé le stade de la recherche de la subsistance de base et se concentre davantage sur le goût et la saveur. La plupart des efforts de sélection en Chine privilégient encore le rendement, mais il existe un segment de consommateurs haut de gamme qui valorise le goût, et les légumes de l'« Usine à Plantes » ciblent ce groupe.

La laitue des « usines végétales » est effectivement plus tendre et plus croquante que la laitue ordinaire du marché. Pendant la pandémie, les légumes des « usines végétales » étaient en forte demande. En termes de prix, la laitue biologique ordinaire se vend environ 6 yuans pour 200 g, tandis que la laitue d’« usine végétale » coûte environ 7,5 yuans. Les consommateurs peuvent passer commande sur l’application JD.com le matin et recevoir leurs produits dès l’après-midi.

Pour les « usines à plantes », le niveau technologique national en matière de matériel et de logiciel a atteint l'autosuffisance, sans goulets d'étranglement critiques. Cependant, il n'est pas encore possible d'atteindre une précision de contrôle du système plus élevée et une durée de vie des équipements plus longue, comme aux Pays-Bas et au Japon. « C'est comme les puces électroniques : nous ne pouvons pas atteindre le haut de gamme, mais nous pouvons répondre aux besoins de base ». De plus, il existe encore un certain écart entre la Chine et les pays développés tels que les Pays-Bas et le Japon dans le domaine de l'amélioration des plantes.

L'« Usine à plantes » néerlandaise propose des solutions sur mesure

"L'agriculture néerlandaise entre dans l'ère 4.0 !" L'hebdomadaire économique allemand Wirtschaftswoche a rapporté que l'année dernière, l'exportation de produits agricoles néerlandais, tels que les fruits et légumes, a atteint un nouveau record. Alors que la crise alimentaire mondiale est particulièrement aiguë, les « usines végétales » néerlandaises sont progressivement entrées dans une phase de production de masse et d'approvisionnement régulier.

L'un de ces exemples est l'« usine végétale » GROWx, située dans un parc d'activités au sud-est d'Amsterdam. De l'extérieur, cette « usine végétale » ne diffère guère d'une entreprise ordinaire. En entrant, on constate qu'elle diffère considérablement d'une serre en verre : l'espace est plus clos et comporte un protagoniste supplémentaire : la lampe de croissance.

Les visiteurs qui entrent dans la zone de culture doivent porter des combinaisons de travail bleues et des bonnets de protection. Cette « usine végétale » cultive principalement des épinards, de la laitue, du chou frisé et d'autres cultures. Bien que l'usine occupe une superficie de 2 000 mètres carrés, elle dispose de plusieurs étages de culture verticale, ce qui porte la surface utile réelle à trois ou quatre fois la superficie au sol.

En plus des technologies de contrôle de la chambre climatique telles que la température, l'humidité et la ventilation, l'élément le plus important est les lampes de croissance pour plantes LED qui émettent une lumière violette. Il est entendu que ces lampes de croissance sont fournies par un fabricant professionnel néerlandais de lampes de croissance pour plantes LED et peuvent être ajustées en fonction des différentes plantes et cycles de croissance, permettant aux légumes de pousser plus vite et mieux, et même d'influencer leur goût.

Les « usines végétales » permettent d'éviter l'impact des changements météorologiques, et l'environnement contrôlable permet aux cultures d'atteindre une haute qualité et un haut rendement. Cette stabilité nous permet également de « personnaliser les produits » selon les besoins des détaillants et même des clients finaux. Vous pouvez commander des « légumes de saison » à tout moment, et nous garantissons une livraison ponctuelle.

Cependant, les « usines à plantes » présentent aussi des inconvénients. Le principal est le coût élevé : la construction des salles climatisées nécessaires à une « usine à plantes » coûte environ trois fois plus qu’une serre en verre de même surface, et les lampes de croissance LED fonctionnant 24 heures sur 24 sont également très onéreuses. Par rapport à l’agriculture traditionnelle, l’investissement initial et les frais d’exploitation sont plusieurs fois supérieurs. Deuxièmement, les « usines à plantes » exigent davantage des agriculteurs, qui doivent non seulement savoir cultiver, mais aussi posséder de vastes connaissances en botanique et en sciences environnementales. En raison des différents coûts élevés, les prix des fruits et légumes cultivés sont plusieurs fois supérieurs à ceux des produits similaires sur le marché.

Cependant, GROWx est confiante quant aux perspectives d'avenir. La pénurie alimentaire est devenue un problème mondial, en particulier dans les grandes villes, et les « usines à plantes » sont particulièrement adaptées aux environnements urbains. Actuellement, de nombreuses entreprises alimentaires néerlandaises, grandes surfaces, startups et autres participent également à la construction d'« usines à plantes ».

L'essor des « usines à plantes » est indissociable de l'impulsion donnée par de nombreuses entreprises néerlandaises de premier plan, couvrant de nombreuses étapes telles que la construction de chambres climatiques, la sélection des semences, la fertilisation et l'éclairage. Les Pays-Bas abritent également l'Université de Wageningen, l'université agricole la mieux classée au monde. Les projets d'« usines à plantes » ont également reçu le soutien du gouvernement néerlandais, qui vise à établir un réseau national d'« usines à plantes ». À l'avenir, leurs produits entreront progressivement dans les foyers ordinaires et s'étendront vers l'Europe et d'autres régions.

Les produits des « usines à plantes » sont entrés dans les foyers japonais ordinaires

Au Japon, l’« usine végétale » n’est plus un concept de pointe, mais une expérience concrète du quotidien. Dans les supermarchés japonais, on trouve fréquemment des produits de la marque « Vegetus » : des sachets transparents et carrés contenant des légumes frais prêts à l’emploi pour les salades ou les sandwichs, sans besoin de lavage. Tous sont cultivés hors sol et partagent la même origine : l’« usine végétale ».

La chaîne japonaise de magasins de proximité FamilyMart a collaboré avec Vitec Vegetable Factory Co., Ltd. pour vendre des sandwichs préparés avec des légumes issus d'« usines végétales » dans plus de 16 000 magasins à travers le pays. Des géants de la technologie tels que Tokyo Electric Power Company Holdings, Fujitsu, Panasonic et Sharp participent activement à la construction d'« usines végétales », et même les particuliers considèrent de plus en plus les « usines végétales » comme un choix d'investissement privilégié.

Le Japon a vu émerger les « usines à plantes » pour la première fois dans les années 1970 et 1980. À cette époque, l'industrie nationale était en cours de modernisation, entraînant l'élimination de grandes quantités d'équipements industriels. Parallèlement, le vieillissement de la population japonaise a réduit le nombre d'agriculteurs. Le gouvernement japonais a mis en place des politiques encourageant les usines à réutiliser les équipements obsolètes dans l'agriculture. Par conséquent, de nombreux scientifiques ont commencé à rechercher l'éclairage artificiel. À ce jour, le Japon reste un leader mondial dans le domaine de l'éclairage artificiel pour les « usines à plantes ».

Selon un rapport du Nikkei, le Japon est l'un des pays comptant un nombre relativement élevé d'usines de plantes à l'échelle mondiale. L'Association japonaise de l'horticulture sous serre (arrondissement de Chuo, Tokyo) a indiqué qu'en février de cette année, il y avait 386 « usines de plantes » au Japon. Cependant, les statistiques montrent que de nombreuses « usines de plantes » sont confrontées à des pertes en raison de facteurs tels que la surcapacité d'équipement et la sous-estimation par les entreprises des défis liés au développement des canaux de vente.

Lors d'une interview, Makari Fujimoto, directeur représentant de l'Association générale incorporée Innoplex, a déclaré que le coût des équipements pour établir une « usine végétale » est d'environ 60 à 70 millions de yens (100 yens équivalent approximativement à 6,4 RMB). Pour atténuer l'impact des températures extérieures, il est nécessaire d'ajouter des couches d'isolation et d'installer des systèmes de climatisation dans le bâtiment, ce qui coûte environ 20 à 30 millions de yens. Par conséquent, l'investissement total requis se situe entre 80 et 100 millions de yens. Il a indiqué aux journalistes que les bâtiments industriels ou les entrepôts standards conviennent, à condition que la hauteur sous plafond soit comprise entre 2,5 et 3 mètres et que la superficie varie de 600 à 700 mètres carrés.

Les rapports indiquent qu'au cours des dernières années, à mesure que les technologies permettant de réduire les coûts d'eau, d'électricité, de chauffage et de main-d'œuvre, ainsi que les connaissances en matière de culture, se sont accumulées, l'échelle des « usines à plantes » a augmenté. Le prix de l'éclairage à Diode électroluminescente (DEL/LED), plus économe en énergie, est également devenu de plus en plus abordable, et « les bénéfices commencent à montrer des signes prometteurs ». Le Japon est le pays où le développement de l'éclairage LED progresse le plus rapidement dans le monde. En 2014, deux scientifiques japonais et un scientifique nippo-américain ont reçu le prix Nobel pour leurs travaux sur les LED bleues. Depuis 2017, plus de 95 % des nouvelles « usines à plantes » construites au Japon ont adopté la technologie LED.

En plus d'exiger un capital de démarrage substantiel, la technologie des équipements des « usines à plantes » japonaises n'est pas encore mature. Actuellement, plus de 90 % de la production dans les « usines à plantes » japonaises consiste en légumes-feuilles tels que la laitue. Il est difficile d'atteindre une production de masse de légumes-fruits comme la tomate ou de cultures racines comme la pomme de terre dans les « usines à plantes », car l'éclairage est nécessaire non seulement par le dessus, mais aussi par les côtés. À l'heure actuelle, les laboratoires de recherche de l'Université de Chiba au Japon expérimentent encore la production stable de fraises dans les « usines à plantes ». Bien que les fraises soient un type de fruit, leurs tiges poussent horizontalement plutôt que verticalement, ce qui facilite une réception uniforme de la lumière. Actuellement, les fraises utilisées pour la fabrication de gâteaux au Japon sont importées de l'étranger. Une fois que la technologie de culture des fraises en « usines à plantes » aura mûri, il y aura un important potentiel de marché.