Système hydroponique et pathogènes

Deux articles récents sensibilisent à la présence potentielle de pathogènes dans les systèmes hydroponique, à vous de voir …

1. Va donc paraître dans Journal of Food Protection, Survival and Persistence of E. coli in Hydroponic Systems using Synthetic and Organic Fertilizers During Mint Production (Survie et persistance de E. coli dans des systèmes hydroponiques utilisant des engrais synthétiques et bio lors de la production de menthe).

Faits saillants

• E. coli a été détectée jusqu'à 40 jours après l'inoculation dans des systèmes hydroponiques de culture de menthe.
• Les engrais organiques ont favorisé une meilleure survie de E. coli que les engrais synthétiques.
• Le niveau de contamination de la menthe correspondait à celui de la solution nutritive.
• La croissance de la menthe variait selon le type et la composition de l'engrais.

Résumé

La culture hydroponique utilise des engrais fournissant des nutriments directement assimilables pour la croissance des plantes. Des études ont démontré la survie de pathogènes humains dans les solutions nutritives hydroponiques. Toutefois, les données concernant l'influence de la composition et du type d'engrais sur les contaminants microbiens restent limitées. Cette étude a évalué la survie, la persistance et la répartition de la souche E. coli ATCC 25922 dans des systèmes hydroponiques de type NFT (Nutrient Film Technique) et DWC (Deep-Water Culture) utilisant des engrais synthétiques et bio lors de la production de menthe.

La souche E. coli ATCC 25922 a été inoculée dans des systèmes de culture de menthe alimentés par trois solutions nutritives synthétiques et deux solutions bio (à base de poisson). Des prélèvements de solutions hydroponiques ont été prélevés sur une période allant jusqu'à 39 jours, et les plants de menthe arrivés à maturité ont été récoltés au 40e jour.

La population de E. coli, ainsi que l'évolution des paramètres physico-chimiques et de la croissance des plantes, ont été mesurées. Les niveaux de E. coli ont diminué de manière significative (p < 0,05) après 24 heures dans les systèmes utilisant des engrais synthétiques, aussi bien en NFT qu'en DWC. En revanche, dans les systèmes utilisant des engrais à base de poisson, la population a augmenté de façon significative, passant de 4,8 log UFC/mL à 8,51 log UFC/mL en 24 heures ; par la suite, le taux de réduction a été nettement plus faible que dans les solutions nutritives synthétiques. La croissance des plantes a varié selon le type d'engrais. Les systèmes hydroponiques bio présentaient des niveaux de E. coli significativement plus élevés dans la menthe, tant au niveau des parties comestibles que des racines, par rapport aux autres systèmes. Les résultats de cette étude mettent en évidence un risque accru pour la sécurité des aliments associé aux solutions nutritives bio à base de poisson par rapport aux engrais synthétiques dans le cadre de la culture hydroponique, en cas de contamination.

Conclusion

L'étude a démontré que le taux de survie de E. coli dépend du type d'engrais, notamment de sa provenance ainsi que de sa composition en macro- et micronutriments. Bien que la population de contaminants microbiens diminue avec le temps dans une solution nutritive hydroponique fonctionnelle à base d'engrais de synthèse destinée à la culture de la menthe, les bactéries peuvent persister un certain temps, représentant ainsi un risque pour la sécurité des aliments. La solution nutritive bio peut offrir des conditions plus favorables à la prolifération de E. coli, bactéries potentiellement pathogènes pour l'homme. Les résultats de cette étude indiquent également qu'une contamination microbienne plus élevée au niveau des racines correspond à une contamination accrue de la partie comestible. Des études complémentaires, incluant des agents pathogènes pour l'homme, diverses espèces végétales et d'autres types d'engrais, permettraient d'approfondir la compréhension des effets de ces derniers. L'étude des variations de la composition chimique et de la structure des communautés microbiennes au sein d'un système hydroponique, et plus particulièrement dans la solution nutritive, constituerait une étape supplémentaire vers une meilleure compréhension de sa dynamique.

2. Dans Food Microbiology, Persistence and localisation of Salmonella enterica subsp. enterica Javiana and Listeria monocytogenes during recirculating hydroponic cultivation of leaf lettuce (Persistance et localisation de Salmonella enterica subsp. enterica Javiana et de Listeria monocytogenes lors de la culture hydroponique en circuit fermé de laitues).

Faits saillants

• Des agents pathogènes bactériens persistent lors de la culture hydroponique de la laitue.
• Le pH de la solution nutritive, le jour de prélèvement et le type d'échantillon influencent la présence de Salmonella et de Listeria.
• Salmonella et Listeria ont persisté dans la solution nutritive, les racines et la laine de roche pendant 21 jours.
• Salmonella et Listeria n'ont pas été détectées dans la partie foliaire comestible de la laitue.

Résumé

La persistance et la localisation de Salmonella Javiana et de Listeria monocytogenes dans des systèmes hydroponiques à culture en eau profonde (DWC) avec recirculation ont été étudiées lors de la production de laitue. Des systèmes DWC à recirculation contenant une solution nutritive (SN) de Hoagland modifiée ont été utilisés. Les réservoirs de SN des systèmes, contenant des plants de laitue pommée âgés de 25 jours, ont été inoculés séparément avec 6 log UFC/mL de S. Javiana ou de L. monocytogenes résistant à la rifampicine. Le dénombrement des pathogènes a été effectué dans la SN, le complexe laine de roche + racines, les racines et les feuilles, du jour 0 (plant de laitue) au jour 21 (pomme de laitue mature), par culture sur milieux sélectifs.

Quatre essais expérimentaux ont été réalisés pour chaque agent pathogène, incluant deux systèmes traités et deux systèmes témoins par essai. Les données relatives à la température, au pH et à la conductivité électrique ont été recueillies et prises en compte comme covariables lors de l'analyse de covariance (ANCOVA). Les données ont été analysées à l'aide d'un modèle mixte pour comparer les concentrations bactériennes moyennes (en log) selon le type d'agent pathogène, en fonction du type d'échantillon et du jour de prélèvement ; cette étape a été suivie du calcul des moyennes des moindres carrés, avec comparaison des valeurs par le test HSD (Honestly Significant Difference) de Tukey au seuil de P = 0,05. Une interaction d'ordre deux entre le jour de prélèvement et le type d'échantillon (P < 0,0001) a eu un effet significatif sur les concentrations de S. Javiana et de L. monocytogenes. L'ANCOVA a révélé que l'effet d'interaction entre le pH de la SN et le type d'échantillon influençait de manière significative les concentrations de S. Javiana (P = 0,0054) et de L. monocytogenes (P < 0,0001). Salmonella Javiana et L. monocytogenes ont persisté dans les racines, le complexe laine de roche + racines et la SN tout au long de la période d'échantillonnage de 21 jours. Aucun agent pathogène n'a été détecté dans la partie comestible de la laitue. Cette étude indique que des agents pathogènes humains peuvent survivre jusqu'à la récolte dans des systèmes hydroponiques de type DWC utilisés pour la production de laitues.

MàJ du 18 juillet 2026. On pourra lire "Amélioration de la sécurité des cultures hydroponiques : évaluation des stratégies visant à réduire les pathogènes dans la production hydroponique". Source FSM.

La FDA détaille les preuves de la contamination par Salmonella de légumes verts à feuilles cutivés en culture hydroponique

«La FDA détaille les preuves de la contamination par Salmonella de légumes verts cutivés en culture hydroponique», source CIDRAP News.

Marquant la première investigation sur une épidémie domestique liée à une culture hydroponique, la Food and Drug Administration (FDA) des États-Unis a publié à la fin de la semaine dernière un rapport mettant en évidence une épidémie à Salmonella dans des légumes verts à feuilles conditionnées et produits dans une exploitation agricole avec un environnement contrôlé. Les conclusions montrent que la présence de Salmonella Typhimurium a été liée à des salades vertes préemballées qui ont rendu malades 31 personnes dans quatre États l'été dernier.

Dans des annonces d'épidémies antérieures, les responsables fédéraux avaient identifié le producteur comme étant Bright Farms, basé à Rochelle, Illinois.

La FDA a ditque la cause profonde de la contamination n'avait pas été identifiée. Mais il a été ajouté que la FDA et les enquêteurs partenaires ont identifié plusieurs facteurs potentiellement contributifs, notamment un sérotype différent de Salmonella dans l'eau de bassin utilisée pour faire pousser les légumes verts à feuilles, ainsi que des pratiques de stockage des milieux de croissance, des pratiques de gestion de l'eau et des problèmes de nettotage-désinfection dans l'installation qui n'étaient pas suffisantes pour éviter la contamination.

Les responsables ont isolé la souche épidémique dans un bassin d'eaux pluviales à côté de la ferme, mais il n'était pas clair si c'était la source de la contamination des légumes verts à feuilles. La FDA a fait plusieurs recommandations à l'entreprise et à d'autres producteurs similaires, notamment en veillant à ce que l'eau de l'étang servant pour la culture soit sans danger pour l'utilisation prévue.

Aux lecteurs du blog

A cause ou grâce à la revue PROCESS Alimentaire, vous n'avez plus accès aux 10 052 articles initialement publiés par mes soins de 2009 à 2017 sur le blog de la revue. Triste histoire de sous car la revue estime qu’elle n’a pas les moyens de maintenir la diffusion de ces articles, alors qu’elle a bénéficié de la manne de la publicité faite lors de la diffusion de ces articles. Merci de leur faire part de cette anomalie.

Etats-Unis : Quand l'industrie du bio se voit menacer par les cultures hydroponiques et aquaponiques

Dans un article du Figaro du 18 janvier 2019, Paul Ariès : « Le véganisme est le cheval de Troie des biotechnologies alimentaires », il était rapporté ce qui suit … et bien entendu, l'interview est à lire en intégralité ...

Le véganisme est le cache-sexe du courant dit de la libération animale ou de l'égalité animale. Ces fantasmes végans sont d'autant plus en phase avec notre modernité que nous avons largement perdu tout contact avec la nature, c'est pourquoi la pensée végane est d'abord une pensée urbaine, et qu'ils coïncident aussi avec les stratégies alimentaires des grands groupes économiques. Les végans sont les idiots utiles des fausses viandes, des faux fromages, des faux laits qui vont bientôt envahir nos étals, avec, par exemple, de la fausse viande réalisée à partir de cellules-souches. Un consortium fort de 2,2 billions de dollars entend imposer avec Jérémy Coller ces «fausses viandes». Tout est prêt: les brevets, les capitaux, l'acceptabilité, on calcule déjà le retour sur investissement! Si l'idéologie végane n'existait pas, le secteur de l'industrie agro-alimentaire devrait l'inventer.

C'est dans ce contexte que voici qu'aux Etats-Unis, « L'industrie du bio n'approuve pas chaleureusement les producteurs hydroponiques et aquaponiques », source article de Dan Flynn paru le 8 février dans Food Safety News.

L'hydroponie ou culture hydroponique est une agriculture hors-sol. L'aquaponique associe l'élevage de poissons et la culture de plantes en circuit (presque) fermé. 

Certains produits frais provenant de producteurs hydroponiques ont été approuvés et sont vendus sous le label bio de l’USDA, mais les agriculteurs qui cultivent leurs cultures bio dans le sol n’aiment pas la concurrence.

Il y a deux semaines, le litigieux Center for Food Safety (CFS) a déposé une requête en faveur de l’élaboration de règles auprès du ministère américain de l’agriculture (USDA), exigeant de nouvelles réglementations interdisant la certification bio à la production issue de l’agriculture hydroponique. La pétition de 22 pages demande également à l'USDA de révoquer toute certification bio existante précédemment délivrée aux exploitations hydroponiques.

La sécurité des aliments ne joue aucun rôle dans la pétition. La culture hydroponique n’a pas de sol, elle est donc un peu embarrassée car elle ne fournit pas d’échantillons de sol comme mesure de la conformité aux analyses. Le CSF souligne que la réglementation issue de l'Organic Foods Production Act (OFPA) de 1990 « suggèrent systématiquement des échantillons de sol comme mesure de vérification de la conformité ».

Les agents qui examinent les opérations dans le cadre du processus de certification bio de l’USDA « doivent effectuer des tests périodiques de résidus de produits agricoles », avec des échantillons de sol comme méthode d'analyse, indique la pétition de CFS. « De nombreux systèmes hydroponiques ne contiendraient pas de sol pour l'échantillonnage, comme le suggère la règlements de l'OFPA. »

Les producteurs hydroponiques, aquaponiques et aéroponiques peuvent actuellement obtenir une certification bio. L'USDA l'autorise dans la mesure où le certificateur peut démontrer qu'il est conforme à la norme bio. Un fournisseur de l'industrie dit que la culture hydroponique, par définition, est une méthode de culture de plantes dans une solution riche en nutriments à base d'eau qui n'utilise pas de sol. A la place, les racines de plantes se nourrissent d'une solution nutritive avec accès à l'oxygène.

Il y a un an, l'Agriculture Marketing Service (AMS) de l'USDA avait tenté de résoudre certains problèmes liés à la certification biologique des activités de la culture hydroponique et aéroponique. L’action de l’AMS intervient après que le National Organic Standards Board (NOSB) de l’USDA ait recommandé que l’on interdise aux systèmes autres que les sols de s'appeler production biologique. L'USDA a brièvement réfléchi à cette question avant de dire « merci, mais pas merci » au NOSB pour la recommandation.

L'aquaponique se réfère à la culture de graines dans un système avec des poissons d'élevage qui fournissent des nutriments pour les plantes. Les producteurs de serre et les agriculteurs urbains utilisant des systèmes de culture verticale utilisent des méthodes hydroponiques et aéroponiques, le tout sans sol. Le secteur de l’agriculture bio fait l’objet de débats autour de ces méthodes hydroponiques depuis près d’une décennie.

Le CFS souhaite une interdiction totale des activités hydroponiques d’être autorisées à utiliser le label bio de l’USDA. Il affirme que les systèmes de production hydroponiques qui n'utilisent pas de sol ne respectent pas les normes biologiques fédérales et violent les pratiques biologiques, qui exigent que l'agriculture biologique comprenne l'amélioration des sols et la conservation de la biodiversité.

Plus d'une douzaine d'autres agriculteurs, consommateurs, distributeirs et organismes de certification biologiques, dont l'Organic Farmers Association, la Northeast Organic Dairy Producers Alliance (NODPA), PCC Community Markets et le Cornucopia Institute se sont joints à la pétition.

« Décrire les opérations méga-hydroponiques comme 'biologiques' est contraire au texte et aux principes de base de la norme biologique. Nous sommes actuellement aux prises avec une bataille acharnée pour l'avenir de l'agriculture biologique. Nous sommes aux côtés des agriculteurs et des consommateurs de produits biologiques qui estiment que l'étiquette doit conserver son intégrité », a déclaré George Kimbrell, directeur juridique du CFS.

Les pétitionnaires affirment que les consommateurs font confiance au label biologique et paient un supplément pour l'assurance qu'il indique un moyen plus sain et plus écologique de produire les aliments qu'ils achètent.

Depuis que le label fédéral Certified Organic a été introduit il y a plus de 20 ans, le CFS affirme que le marché des aliments biologiques a connu une croissance exponentielle et qu'il s'agit désormais d'une industrie de 60 milliards de dollars dans laquelle des sociétés multinationales ont acheté des marques biologiques et sont en concurrence avec de petits producteurs d'aliments qui utilisent des méthodes respectueuses de l'environnement. .

« Permettre aux systèmes hydroponiques d'être certifiés bio compromet les moyens de subsistance des agriculteurs biologiques qui s'efforcent de préserver un sol sain comme fondement de leurs exploitations », a déclaré Kate Mendenhall de l'Organic Farmers Association. « Les producteurs hydroponiques bénéficiant du label bio sans rien faire pour le sol portent atteinte à la norme et mettent tous les agriculteurs biologiques basés sur le sol dans un désavantage économique insoutenable. »

La pétition affirme que l’agriculture biologique a traditionnellement été définie comme s’appuyant sur les exigences du sol, telles que l’amélioration de la fertilité du sol, l’amélioration de la qualité du sol et l’utilisation de méthodes agricoles respectueuses de l’environnement, telles que le travail du sol et la rotation des cultures.

L’USDA continue d’autoriser les cultures hydroponiques, ce qui va à l’encontre de la recommandation de l’avis consultatif du NOSB selon laquelle la certification bio ne devrait pas être étendue aux méthodes de culture hors sol.

Le Canada et le Mexique interdisent la culture hydroponique pour les produits bio et le Parlement européen a voté en faveur de la suppression de la certification bio des produits hydroponiques en avril 2018.

« Les lobbyistes du secteur agroalimentaire travaillent depuis des décennies pour assouplir les normes du bio », a déclaré Mark Kastel, directeur exécutif du Cornucopia Institute. « Dans ce cas, la gestion prudente de la fertilité des sols est non seulement un précepte philosophique, mais aussi codifié dans le droit fédéral. »

Et bien que le CFS réussisse souvent avec ses stratégies juridiques, la pétition actuelle à l'USDA pourrait ne pas aller très loin. Jennifer Tucker, l'administrateur adjoint du National Organic Program de l'USDA, a récemment déclaré que la certification bio des activités hydroponiques était « une question résolue ».

« L’année dernière, nous avons publié un bulletin d’information (newsletter électronique) qui indiquait que la culture hydroponique était autorisée depuis le début du programme et qu’elle a été toujours autorisée », a déclaré Tucker. « Nous considérons que c'est un problème réglé. »

The Packer, la publication du secteur des produits de base, fruits et légumes, a rendu compte des commentaires de Tucker lors de la Global Organic Produce Expo 2019.

« Il existe certains certificateurs qui certifient la culture hydroponique, et d'autres non. ils sont tous liés par un ensemble de réglementations communes », a ajouté Tucker.

Mise à jour du 16 mai 2021. On lira cet article, La Cour de district de San Francisco ouvre la voie d’une reconnaissance de l’hydroponie comme culture biologique.