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Dispositif | Cultures en caves

Cultures en caves

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Une cave désaffectée ou inutilisée est un espace qui peut être ingénieusement rentabilisé par la production de denrées alimentaires. En effet, certaines cultures ne nécessitent pas de lumière du soleil et peuvent donc être conduites en cave. Cette fiche s'intéresse aux aménagements à prévoir afin de rendre cette activité plus aisée, efficace et ergonomique que cela soit pour l'autoconsommation ou pour la commercialisation pour des cultures de type champignons, chicons, graines germées, micropousses ainsi que le vermicompostage. Néanmoins, elle n'aborde pas les cultures d'insectes, l'hydroponie et l'aquaponie aussi possible en cave mais ayant des besoins beaucoup plus spécifiques.

Pourquoi la culture en cave?

L'agriculture urbaine répond à un besoin de production locale de produits frais. Néanmoins, dans l'espace urbain, réserver des espaces de culture en pleine terre n'est pas toujours possible. La culture en cave devient alors une alternative intéressante. Elle l'est d'autant plus pour des cultures dont les conditions de développement se prêtent à  l'environnement enterré (obscurité, fraicheur, conditions d'humidité particulière). Par ailleurs les caves sont souvent des  endroits peu ou mal exploités, ce qui permet de les réaménager facilement en leur donnant une nouvelle fonction, productive cette fois.

Pour qui la culture en cave ?

La culture en cave peut soit se faire de manière amateure à des fins d'autoconsommation, soit de manière professionnelle à des fins de commercialisation. La ville est aussi le lieu des restaurateurs, ce qui ouvre des filières particulièrement intéressantes pour les produits frais.

Quels types de bâtiments pour une culture en cave?

Ancien bâti

Dans l'existant, la culture en cave dans des bâtiments existants est la moins aisée, ce qui limite son utilisation à une production en vue d'une autoconsommation. Les caves dans les bâtis existants sont souvent caractérisés par les éléments suivants :

  • sol pouvant être inégal, rendant la mobilité et l'aménagement moins aisés ;
  • caves et circulations exiguës ne permettant pas un travail facile ;
  • absences de certaines utilités nécessitant des aménagements ;
  • soupirail et trappe à charbon pouvant servir en terme logistique (chargement/déchargement depuis la rue de sacs de terreau, compost, etc.).

Nouveau bâti

Dans les nouveaux projets, la cave peut être aisément conçue pour lui donner une fonction productive que cela soit pour l'autoconsommation ou en vue d'une commercialisation.

Quelles caractéristiques pour une culture en cave ?

Température

La cave bénéficie d'une inertie thermique importante, ce qui présente les attraits suivants en terme de températures :

  • moins de variations qu'en extérieur ;
  • températures fraiches toute l'année ;
  • pas de risque de gel.

Pratiquement, les températures que l'on obtient dans des caves enterrées (non perturbées par des techniques : chaudière, ventilation, etc.) ne varient que de quelques degrés, été comme hiver. Cette plage de température dépend des caractéristiques de la cave et est généralement comprise entre  12 et 18 degrés. Cette plage peut même être encore plus réduite dans le cas où les caves sont enterrées profondément (caves de plusieurs étages de bâtiments tertiaires ou de logements collectifs). Au plus les températures sont constantes, au plus la cave est un lieu favorable à la culture (quelle qu'elle soit) tout au long de l'année.

Le tableau ci-dessous reprend les températures idéales pour chaque culture. Un conditionnement de l'air peut se révéler nécessaire pour rester dans ces plages :

TempératuresRemarques
Chicons8-20°CRelativement peu exigeant en termes de température
Champignons12-25°CHautement dépendant des espèces
Graines germées18-22°CRelativement élevé (chauffage d'appoint peut être nécessaire)
Micropousses18-20°CRelativement élevé (chauffage d'appoint peut être nécessaire)
Vermicompostage15-22°CSi trop bas, baisse d'activité des vers. Si trop haut, fuite des vers

Humidité et ventilation

La présence de plantes entraine un certain taux d'humidité (évapotranspiration, arrosage, etc.), d'où l'importance d'avoir une aération des caves.

  • une humidité relative maintenue entre 50 et 80% est propice à la culture ;
  • la culture de champignons est celle qui requiert des taux d'humidité relative les plus élevés : jusqu'à 90%. Ce taux d'humidité est également propice au développement de moisissures, c'est pourquoi il est conseillé de cultiver les champignons dans des espaces clos tels qu'une chambre hydroponique ou une pièce sous atmosphère contrôlée dont les parois sont recouvertes d'un enduit anti-moisissures ;
  • il existe un risque de condensation sur les murs avec ruissellement d'eau jusqu'au sol. Il est donc impératif de prévoir un système d'évacuation d'eau (caniveau, etc.) ;

La ventilation à prévoir peut se faire de façon :

  • naturelle : entrée par une ventilation basse et sortie par une ventilation haute ;
  • mécanique :

    • par système simple ou double flux :

      Le tableau ci-dessous reprend les exigences minimales en termes de ventilation pour chaque type de culture. Une ventilation double-flux reste la ventilation idéale pour les projets de production professionnelle car elle permet de contrôler au mieux l'atmosphère. Cependant, un simple-flux mécanique peut également suffire dans certains cas.

      Type de ventilation
      AmateurProfessionnel
      ChiconsA ou CC ou D
      ChampignonsA ou CC ou D
      Graines germéesCD
      MicropoussesCD
      VermicompostageA ou CC ou D
    • dans des systèmes professionnels, le système de ventilation doit être dimensionné pour un taux de renouvellement de l'air de  2 vol/h, afin de favoriser la croissance végétale et d'éviter les maladies fongiques ;
    • la ventilation peut être pilotée à partir d'une  sonde d'humidité ;
    • dans le cas où un chauffage est nécessaire pour la production en cave, un système double flux avec récupérateur de chaleur à plaque est préconisé. *** récupérateur de chaleur ***

Plus d'informations dans : Dossier | Concevoir un système de ventilation énergétiquement efficace

Eclairage

La majeur partie des cultures en cave présentées dans cette fiche nécessitent de l'ombre. Néanmoins pour la culture des micropousses, un éclairage artificiel est nécessaire. Pour cette dernière, une technologie peu énergivore et ne générant que peu de chaleur est recommandée (LED, etc.). Par ailleurs la période d'éclairage doit pouvoir être modulable / régulée.

Plus d'informations dans : Dossier | Optimiser l'éclairage artificiel

Electricité, eau & eau usée

La cave doit être munie des arrivées suivantes :

  • eau (de pluie ou eau potable) pour les besoins en :

    • nettoyage ;
    • arrosage ;
  • électricité pour les besoins en :

    • éclairage ;
    • ventilation ;
    • équipements de culture ou de maintenance (prises électriques) ;
    • alimentation en triphasé de chambres froides ou de pièces sous atmosphère contrôlée (dans le cas de cultures professionnelles) ;
  • connexion au réseau d'eau usée (caniveau, sterfput, etc.).

Des compteurs en eau et électricité peuvent être ajoutés pour permettre de faire un suivi des consommations.

Plus d'informations dans :

  • Dispositif | Suivi des consommations en eau
  • Dispositif | Monitoring

Nuisibles

Toutes les bouches d'accès à la cave doivent être grillagées afin d'éviter l'entrée de rats, souris, etc.

Surfaces et accès

Les surfaces et accès dépendent grandement du type de production souhaitée :

  • pour une production amateure (logement collectif ou individuel), des caves existantes de 5 à 10m², peuvent être utilisées. Le manque d'ergonomie et de fonctionnalités des caves existantes n'empêchent néanmoins pas leur utilisation même si il est évident qu'une cave neuve bien conçue et équipée, est plus appropriée ;
  • pour une production professionnelle, une surface minimale de 50m² est nécessaire pour y loger les divers locaux et la zone de production. Cette surface peut s'étendre à plusieurs centaines de m². Les caractéristiques à prévoir sont exposées dans la section suivante.

Réversibilité

Dans des projets neufs, la conception de la cave doit permettre sa réversibilité et sa réaffectation pour d'autres fonctions (stockage, etc.). Pour cela les principes de construction circulaire doivent être appliqués. Des caves présentant de grands espaces aménageables se prêtent généralement mieux à une production professionnelle et ont l'avantage de pouvoir être réaffectées plus facilement.

Quelles autres caractéristiques pour une production professionnelle en cave ?

Zones à prévoir

L'entreprise doit disposer des zones suivantes :

  • stockage ;
  • plan de travail ;
  • production ;
  • nettoyage ;
  • conservation ;
  • local technique et vestiaire éventuel.

Example de disposition des espaces nécessaire à la culture professionnelle en cave

Accès

Il est indispensable de prévoir des accès adaptés à l'utilisation d'un transpalette (et de sa palette) afin de faciliter la logistique des matériaux et aménagements nécessaires à la culture :

  • ascenseur ou à défaut un monte-charge :

    • charges industrielles de 1500kg ;
    • au moins 1,4 m de large (largeur de la porte) pour 2,1m de long ;
  • couloirs :

    • pas de pente supérieure à 5 % ;
    • surface plane ;
    • finition du revêtement du sol lisse et imperméable, sans être glissant (nettoyage et circulation des chariots) ;
    • largeur d'au moins 1.4m ;
    • tracé le plus possible en ligne droite ;
  • accès sécurisé afin d'éviter les vols.

D'autres aspects sont décrits dans : Dossier | Intégrer l'agriculture urbaine > Accessibilité

Caractéristiques des espaces

Espace de stockage
  • zone de rangement pour les outils et autre matériel nécessaire à la production ;
  • zone de stockage des matériaux de base (compost, terreau, etc .) ;
  • armoire phytosanitaire (si applicable) ;
  • à proximité du monte-charge ou de l'ascenseur ;
Espace avec plan de travail

Pour la plantation, l'inoculation, le nettoyage, un plan de travail doit être prévu :

  • au moins 2m² par travailleur ;
  • flux aisé de matières et d'outils depuis l'espace de stockage ;
  • éclairement lumineux d'au moins 300 lux ;
  • accès à l'eau (pluie et potable) et à l'électricité.
Zone de production

La zone productive peut souvent être superposée sur des  étagères afin de gagner de la place. En fonction du type de cultures, des charges différentes impactent la stabilité de la cave et la sélection des étagères. Le tableau ci-dessous donne la charge maximale à prendre en compte pour un unique étage (à multiplier par le nombre d'étages de l'étagère).

Charge maximale pour 1 étage
Chicons1000kg/m²
Champignons

400 kg/m² pour des sacs de 50 cm de haut ;

700 kg/m² pour des sacs de 1 m de haut.

Graines germées15 kg/m²
Micropousses20 kg/m²
VermicompostagePas en étagères

Dans la zone de production, il est recommandé de prévoir des couloirs d'au moins 80 cm de large pour permettre le passage d'un chariot étroit.

Dans beaucoup de cas, l'espace de croissance est mise sous  atmosphère contrôlée (voir section humidité et ventilation).

Champignon

© simonproulx / pixabay.com

Micropousses

© Idéalités / wikimedia.org

Espace de nettoyage
  • pour débarrasser la récolte de restes de substrat éventuels ;
  • l'évier dédié au nettoyage de la production ne peut pas être le même que celui destiné au lavage des mains ;
  • à localiser entre la zone de culture et les locaux de stockage de la production.
Espace de conservation
  • les chicons, les champignons, les micropousses et les graines germées nécessitent tous un stockage en chambre réfrigérée ;
  • l'air de la chambre froide doit être conditionné.

Maintenance

La possibilité de désinfecter du sol au plafond les différents locaux en cave doit être possible. En cas d'invasion d'un parasite ou d'infection pathogène, cette désinfection intégrale de la chambre de culture est souvent indispensable. Les recoins exigus et faux-plafonds doivent être évités autant que possible.

Certification BIO

Malgré la non-utilisation de produits phytosanitaires, la culture de micropousses n'est pas éligible à la certification BIO car elle tombe dans la catégorie des cultures hors-sol. Les autres cultures (chicons, champignons, graines germées, vermicompostage) peuvent bénéficier d'une certification BIO.

Quelles cultures ou activités mener en cave ?

Chicons

Chicon

Description

La culture des endives, ou chicons, est possible en pleine terre ou en bacs. La culture du chicon se fait en fait en deux étapes : le semis et la croissance au soleil jusqu'à l'obtention d'un plant avec une belle racine, l'étêtage du plant et le repiquage de la racine à l'ombre. De cette racine grandit alors à l'ombre les chicons dégustés dans nos assiettes. Cette deuxième étape, appelée le forçage, est possible en pleine terre ou en bacs.

Le substrat doit être drainant au fond, et peut être du terreau, de la terre ou un mélange compost/terre ou compost/terreau au-dessus de la couche drainante. Les racines (variété Witloof) peuvent être achetées à l'automne chez des producteurs en pleine terre. La plantation des racines se fait de manière serrée dans des bacs. Après plantation, il est possible de couvrir la racine avec substrat léger et fin pour donner au chicon sa forme d'ogive.

Lors de l'étape de forçage, le chicon est sensible à la mouche de l'endive, un insecte, et à l'erwinia de l'endive, une affectation bactérienne. Les endives cultivées en milieu trop humide sont plus sensibles aux ravageurs. Dans le cas de la mouche de l'endive, il est possible de placer des pièges.

Le witloof peut être récolté plusieurs fois sur la même racine, bien que la première récolte ait la valeur commerciale la plus intéressante.

Champignons

Champignon

Description

Les champignons apprécient les milieux frais et humides de type sous-bois. On les retrouve souvent en associations avec certains arbres, mais il est autrement possible de cultiver certaines espèces en cave puisque celles-ci présentent des conditions similaires.

Quelques exemples de champignons cultivables en cave sont, parmi d'autres : pleurotes, shiitake, maïtake, reishi, champignons de Paris, etc.

La culture de ces champignons se produit comme suit :

  • la première étape est l'achat de mycélium ou de spores du champignon souhaité. La forme (solide, liquide, poudre) peut varier en fonction de l'espèce ;
  • il s'agit ensuite de préparer le substrat. Celui-ci peut être adapté en fonction des espèces de champignons à cultiver, mais est généralement constitué de matière fibreuse tels que de la paille, du son ou des grains entiers de céréales diverses, et/ou de matière ligneuse telle que des copeaux de bois. Le substrat doit être en premier lieu stérilisé pour éviter que d'autres organismes présents sur ses surfaces ne se multiplient et concurrence la culture. Cette stérilisation se fait par la chaleur (eau chaude) ou à froid par un bain d'eau et de chaux éteinte ;
  • dans les sacs de cultures, percés de trous d'où sortent les champignons, on alterne couches de substrat humide et couches de mycélium. Dans le cas de spores, celles-ci sont mélangées au substrat humide. Il est important de veiller à ne pas tasser excessivement le substrat. Le taux d'ensemencement (poids de mycélium/poids substrat humide) peut être aussi bas que 1% pour des substrats stérilisés et très adaptés à l'espèce de champignons. Dans des cas où le substrat n'est pas stérilisé et est peu adapté, on compte plutôt 20%.

Upcycling en lien avec la culture des champignons :

  • il est possible de conserver du mycélium de culture en culture. Pour ce faire, il est préférable que le mycélium n'ait pas encore donné de champignons ;
  • des déchets d'autres productions, tels que les drèches de bière ou le marc de café, peuvent être également mélangés au substrat, et permettent dans certains cas d'en réduire le coût ;
  • le substrat rémanent en fin de culture est appelé du « champost » et peut être utilisé comme amendement en production agricole. Cet amendement est pauvre car épuisé, mais il peut toutefois contribuer à l'amélioration de la structure du sol.

Graines germées et micropousses

Graines germées et micropousses

Description

Les graines germées et micropousses sont relativement concentrées en nutriments, ce qui leur confère un attrait nutritionnel particulier. Leur goût très prononcé les rend attrayantes pour le secteur de la restauration, mais elles se vendent également bien en grande distribution.

Les graines germées sont mangées avec la graine, tandis que les micropousses ont été exposées à la lumière (artificielle ou du soleil) et ont un développement foliaire légèrement supérieur.

Les espèces couramment cultivées sont :

Graines germéesMicropousses
FenugrecX
HaricotX
LuzerneX
SojaX
BléXX
BrocoliXX
Chou kaleXX
Chou rougeXX
Chou-raveXX
CressonXX
LentilleXX
PoireauXX
PoisXX
Pois-chicheXX
RadisXX
Trèfle rougeXX
AnethX
BasilicX
BetteraveX
CapucineX
CoriandreX
RoquetteX
TournesolX

Dans les deux cas, la graine est, après rinçage et parfois trempage, déposée sur une grille ou un substrat dans l'attente de sa germination. L'étape de germination ne nécessite pas de lumière, simplement de la chaleur et de l'humidité (entre 18 et 22°C).

L'étape de germination peut aussi être lancée en cave avant la plantation en extérieur. Néanmoins la durée de cette étape est limitée dans le temps puisque les micropousses ont besoin de lumière.

Micropousses

Micropousses

Description

Les micropousses n'étant pas vendues avec la graine et ayant grandi sous éclairage, elles ne tombent plus sous la catégorie des graines germées. La production de micropousses suit donc la réglementation AFSCA pour les légumes cultivés sous abri.

Les graines germées ne nécessitent pas de substrat, tandis que les micropousses se cultivent soit de manière hydroponique, soit sur une fine couche de terreau ou autre substrat hydroponique qui sert d'éponge pour maintenir un taux d'humidité favorable.

Dans le cas d'une production professionnelle, les micropousses peuvent être installées sur des étagères dont chaque étage est une table à marée surplombée d'éclairage artificiel et d'une ventilation.

Pour une production de plus petite envergure (personnelle ou petite restauration), il existe des étagères hydroponiques pour la production de micropousses.

Vermicompostage

Vermicompostage

Description

Le vermicompostage est un processus de recyclage de déchets qui fait appel au système digestif des vers de terre pour transformer de la matière organique tels que des résidus alimentaires en un amendement (engrais améliorant de surcroît la structure du sol) utilisable directement en agriculture et jardinage. La qualité de cet engrais est globalement très bonne. Le jus de vermicompost peut également être utilisé comme engrais.

Ce type de compostage est particulièrement adapté à des productions constantes et régulières de déchets organiques mais est lente à mettre en place. Elle demande de la vigilance pour détecter l'apparition d'odeurs désagréables et pour prévenir la prolifération de mouchettes.

Le bon fonctionnement du vermicompostage dépend aussi de l'apport en matières dites « brunes » (carton, feuilles mortes, paille hachée,etc.).

Le taux d'humidité relative du composteur doit toujours avoisiner les 60%. Un taux supérieur crée un excédent d'humidité et des conditions délétères aux plantes par la suite. Un taux inférieur ne favorise pas la reproduction ni l'activité des vers.

L'inconvénient majeur du vermicompostage est bien que les vers ne supportent pas de grandes quantités de résidus d'alliacées (oignons, échalotes, ail, poireau, etc.), d'épluchures d'agrumes et d'épluchures de pommes de terre.

La production de vermicompost en quantité industrielle se fait rarement en cave, plutôt en hangar, afin de permettre le passage de flux important de matières. Ce système est par ailleurs largement répandu à petite échelle auprès des particuliers et des petites structures, et permet une solution de compostage simple et efficace en réponse au problème du recyclage des matières organiques en ville.

Voir aussi Dispositif| Compost collectif

Quelles règlementations pour les cultures en cave ?

Voir Dossier | Intégrer l'agriculture urbaine > Réglementations

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mis à jour le 15/09/2021

N° de Code : NAT05 - Thématiques : Développement de la nature - Thématiques secondaires : Agriculture urbaine