PARTIE 1 (8 points) -  Nourrir l'humanité

Monsieur X souhaite créer un potager avec pour objectifs un rendement optimisé et le respect de l’environnement. Il hésite entre deux modes de culture : un jardin potager ou un système aquaponique.
On cherche en quoi l’aquaponie est la meilleure solution pour atteindre les objectifs fixés par monsieur X.

Document 1 : Résultats de l’analyse de la terre du jardin de monsieur X.
Nature du sol   Sableux
Valeur du pH 5,5
Quantité en éléments fertilisants (azote par exemple) nécessaires à la croissance des plantes Faible
Perméabilité à l’eau Importante (sol facilement lessivable)
 
 
Document 2 : Fertilité des sols
Document 2a : Les types d’engrais
Pour apporter les éléments nutritifs nécessaires à la croissance d’une plante et notamment l’élément azote N, il est possible d’utiliser :
– des engrais chimiques : l’azote apporté étant sous forme d’ions nitrate NO3– ou ammonium NH4+, il est utilisable directement par les plantes.
– des engrais organiques comme le fumier de cheval, le lisier, la fiente de poule : la matière organique doit être minéralisée sous l’action de bactéries présentes dans la terre (exemple : Nitrosomonas, Nitrobacter) qui transforment les composés azotés en ions utilisables par les plantes.

Document 2b : Conditions d’activité des bactéries du sol
Pour des conditions optimales d’activité, le sol doit être bien aéré, la teneur en eau suffisante et le pH doit être compris entre 7 et 9.

Document 2c : Schéma des interactions entre le complexe argilo-humique et les ions du sol


Document 3 : Principe de l’aquaponie
L’aquaponie est la culture de végétaux associée à un élevage de poissons. Les plantes se développent ici dans un bac de culture dont la terre provient directement du sol de la zone d’installation ou est importée (sac de terre végétale par exemple).
Il s’agit d’un système dans lequel interviennent trois types d’organismes vivants : des poissons, des bactéries (présentes dans la terre) et des plantes à cultiver.
L’eau de l’aquarium est pompée afin d’être injectée dans le bac de culture pour ensuite retourner vers les poissons.
Le système utilisé repose sur le cycle de l’azote, c’est-à-dire la transformation de l’ion ammonium issu des déjections des poissons et d’autres déchets organiques (excès de nourriture) en ions nitrite sous l’action de bactéries Nitrosomonas puis en ions nitrate sous l’action d’autres micro-organismes tels que Nitrobacter et Nitrospira présents dans la terre.

aquaponie
D’après le site http://www.aquaponie.fr /
 
COMMENTAIRE RÉDIGÉ :
Monsieur X hésite entre un jardin potager et un système aquaponique. Développez un argumentaire permettant d’expliquer en quoi l’aquaponie est la meilleure solution pour atteindre les objectifs qu’il s’est fixés.

Vous développerez votre argumentation en vous appuyant sur les documents et vos connaissances (qui intègrent, entre autres, les connaissances acquises dans les différents champs disciplinaires).