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Thème:
Développement de la nature

Cultures sur sols reconstitués en toiture

Solution
Agriculture urbaine
Infiltration eau pluviales
Toiture
Flore
Sol
© Anaya Katlego / unsplash.com
Les toits sont des espaces intéressants pour exploiter une production agricole dans un environnement urbain. Il existe plusieurs possibilités : des potagers sur le toit, une culture en pleine terre, des serres, des constructions verticales, etc. Si la production alimentaire n'est pas au cœur du projet, il vaut mieux opter pour des toitures vertes. Un potager sur le toit est un espace de croissance lié au bâtiment, où le substrat est réparti pratiquement sur l'ensemble de la surface du toit (en pratique 60 à 70% de la toiture est cultivable car il faut laisser environ 30 à 40 % de la surface du toit pour les accès, les cheminements et l'installation d'un local technique permettant de stocker du matériel). Ces formes de production sont réalisables sur des toits plats ou modérément pentus (maximum 5% de pente).

Table des matières

Quelle est la différence entre une toiture verte et une culture sur sols reconstitués en toiture ?

Le potager sur le toit est de type toiture verte intensive (épaisseur de substrat supérieure à 25 cm, surcharge supérieure à 400 kg/m²) et permet d'accueillir des cultures agricoles. Alors que les toitures vertes habituelles sont plutôt de type extensif (épaisseur de substrat de 5 à 10 cm) et sont donc limitées à des végétaux à enracinement superficiel tels que les mousses, sédums ou certaines herbacées.

Voir Dispositif | Toiture verte intensive et semi-intensive

Quelle est la différence entre une culture sur sols reconstitués en toiture de pleine terre ou en bacs?

Si l'activité sur le toit est de nature professionnelle, il convient de préférer la culture en pleine terre à des bacs de culture, notamment en raison du gain d'efficacité lié à l'utilisation d'outils tels que de motoculteur, qui ne conviennent pas aux cultures en bacs. La culture en bacs reste toutefois une solution lorsque la portance du toit n'est pas uniforme.

Voir Dispositif | Cultures surelevées

Quels sont les avantages et les inconvénients des cultures sur sols reconstitués en toiture ?

Avantages

A l'instar d'une toiture verte, un potager en toiture présente les avantages suivants :

NB : ces avantages en termes de confort thermique, isolation acoustique, temporisation des eaux de pluie ne se retrouvent pas dans la solution technique de type « bacs potagers ».

Inconvénients

  • Surcharge : charge qui augmente avec l'épaisseur du substrat ;

  • protection contre l'incendie : risque de propagation difficile à évaluer en raison de la présence de végétation (en fonction du sous-sol, de la saison et du type de végétation) ;

    Voir Dossier | Réaliser une toiture verte > Prescriptions et normes

  • frais variables pouvant être élevés en fonction des matériaux utilisés, du type de sous-sol et de la végétation ;
  • demande un entretien et un désherbage plus important que pour des toitures vertes ou des dispositifs de type « bacs potagers » ;
  • complique la détection/réparation de fuites ;
  • moins accessible aux personnes à mobilité réduite et aux personnes âgées.

Il y a aussi des avantages et des inconvénients liés aux différents types d'agriculture urbaine :

Voir Dossier | Intégration de l'agriculture urbaine > Eléments pour un choix plus durable

Quels sont les principaux composants d'une culture sur sols reconstitués en toiture?

Les potagers sur le toit sont des toitures vertes de type intensif.

  • Une toiture verte se compose d'un sous-sol, du pare-vapeur, de l'isolation, de l'étanchéité avec couche protectrice, de la couche de drainage et de la couche de filtration.

    Voir Dossier | Réaliser une toiture verte > Etapes du projet > Composition

  • La différence entre les toitures vertes intensives, semi-intensives et extensives réside :

    • dans la composition du substrat. Il existe des substrats commerciaux prêt à l'emploi spécifiques aux potagers sur le toit. Ces substrats sont généralement composés d'un mélange d'argile, de pouzzolane (roche volcanique qui allège le sol et présente une capacité de rétention importante), de compost (apport de matière organique) et de tourbe. Malheureusement, la pouzzolane et la tourbe sont des matières premières ayant un impact environnemental. En effet la pouzzolane n'est pas locale et l'exploitation de la tourbe dégrade les tourbières (milieux riches en biodiversité et qui jouent un rôle écosystémique très important).

      Des études sont en cours concernant l'utilisation de produits résiduaires urbains (sciure, écorce, compost de champignon, sable recyclé, etc.) dans la composition des substrats, dans une vision d'économie circulaire ;

    • dans l'épaisseur du substrat : L'épaisseur du substrat permet la culture de végétaux à enracinement relativement important, allant jusqu'à la mise en place d'arbres ou d'arbustes. Une réflexion doit donc être menée en amont du projet pour déterminer le type de végétaux à cultiver, car cela détermine l'épaisseur de la couche de substrat et en conséquence la charge à supporter par le toit. Pour rappel une épaisseur minimale de 25 cm de substrat est nécessaire pour la culture de certains légumes à faible enracinement comme les laitues et certaines plantes aromatiques. Cependant, d'autres légumes ont besoin d'une épaisseur de sol plus importante (exemple les légumes-racines tubérisés comme les carottes) ainsi que pour les arbustes à petits fruits ;

    • dans le choix de la végétation : Les toits sont soumis à des conditions climatologiques plus extrêmes: les températures seront plus élevées s'ils sont dans un environnement ouvert (pas de bâtiment aux alentours fournissant de l'ombre) et les cultures sont exposées à un vent fort, entraînant un dessèchement. Le choix des variétés cultivées et l'irrigation doivent tenir compte de ce critère. Certaines brassicacées, légumineuses, solanacées et cucurbitacées réagissent bien à ces conditions spécifiques.

    Voir Dispositif | Toiture verte intensive et semi-intensive > Substrat & végétaux

Quels sont les points d'attention dans le cas d'une culture sur sols reconstitués en toiture?

  • La fertilité du substrat :
    Le substrat utilisé en toiture potagère est sensible à la lixiviation (entrainement de sels solubles) des éléments nutritifs pour les plantes cultivées, qui va impacter négativement la fertilité du substrat.
    Par exemple, pour les cultures surélevées il est recommandé de changer le substrat tous les 3 ans afin d'assurer un niveau de fertilité convenable. Pour les potagers sur le toit, il n'est pas possible de renouveler le substrat si souvent car il s'agit d'un gros volume. Dans tous les cas il est recommandé de bien veiller régulièrement à l'état du substrat au niveau :
    - physique (structure, agrégats, aération et drainage) ;
    - chimique (acidité mesurée par le pH, éléments nutritifs) ;
    - biologique (matière organique, microfaune et microorganismes).
    Ces trois états sont interdépendants et impactent le niveau de fertilité du substrat.

  • Alimentation en eau :

    • Réutilisation d'eau

      Voir Dossier | Récupérer l'eau de pluie

    • Système d'irrigation

      Les potagers sur le toit sont exposés à des conditions qui entraînent un dessèchement plus rapide du substrat. Il convient donc de veiller à ce que les cultures soient régulièrement approvisionnées en eau, par exemple à l'aide d'un système de goutte-à-goutte. Il est recommandé de mettre en œuvre des techniques visant à éviter préventivement une évaporation excessive, par exemple en recouvrant le sous-sol de bâches perforées. Elles permettent de garder l'humidité et d'éviter la prolifération de mauvaises herbes.

      L'irrigation des cultures peut aussi être un problème en raison des différences de niveaux par rapport à la source d'irrigation. Il sera nécessaire d'utiliser une pompe et d'adapter le système de tuyauterie à ces conditions.

      Lien vers Doc BE sur l'arrosage des cultures

  • Accessibilité :

    Il faut veiller à ce que le toit soit facilement accessible étant donné qu'un potager requiert des soins réguliers (passage des équipes de jardiniers, ajout de compost, récolte et logistique pour la distribution de la production, etc.), au même titre qu'un potager traditionnel. Cette accessibilité est importante pour l'entretien de l'espace de production, mais aussi pour les phases de mises en œuvre du projet, qui peuvent être contraignantes. C'est pourquoi l'accessibilité doit être envisagée dès le début du projet et peut constituer un frein lors de la rénovation de bâtiments existants. Il faut anticiper l'utilisation d'une grue ou d'une soufflerie pour répandre le substrat sur le toit.

    Les échelles (à crinoline ou à main) ne sont pas du tout adaptées. Les escaliers peuvent convenir pour un potager sur le toit qui ne prévoit pas de visites (pas accessibles aux personnes à mobilité réduite). L'ascenseur, idéalement couplé à un monte-charge, reste le mode d'accès à la toiture le plus adéquat.

    Voir Dossier | Intégration de l'agriculture urbaine > Accessibilité

  • Dispositifs en faveur de la biodiversité :

    Le projet peut mettre en œuvre des dispositifs qui profitent à la faune dans le potager sur le toit :

  • Primes :

    Voir Dossier | Réaliser une toiture verte > aspects économiques

  • Protection de la membrane :

    L'utilisation de l'outillage (bêches, brouettes, etc.) peut abîmer la membrane, ce qui peut engendrer des problèmes d'infiltration d'eau. Une protection mécanique de l'étanchéité est donc à prévoir. Celle-ci peut être faite de divers matériaux : panneaux en caoutchouc, géotextile à haute résistance au poinçonnement, asphalte coulé, plaques de PVC, plaques de fibres durables, etc.

    A prévoir pour éviter toute dégradation de la couche étanche :

    - sensibiliser les équipes de travail et des visiteurs en amont ;

    - surdimensionner les étanchéités ;

    - prévoir des zones où le contrôle de l'étanchéité est possible (chemins amovibles, espaces où le substrat est amovible) ;

    - bien vérifier les évacuations.

  • Système de détection de fuites :

    Il existe actuellement des techniques récentes qui permettent d'aménager préventivement un système de détection de fuites sous le potager. Grâce à ce dispositif, les fuites éventuelles sont signalées très tôt. Ces techniques offrent des possibilités d'innovation intéressantes.

  • Compatibilité entre panneaux solaires et toitures vertes :

    Voir Dispositif | Installations photovoltaïques surimposées en toitures plates et inclinées

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Dernière révision le 08/02/2021

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