Tout indique qu’en jumelant l’agriculture en environnement contrôlé (AEC) à la production d’électricité solaire photovoltaïque, on peut réduire les coûts d’électricité et favoriser la mise en place d’installations carboneutres. C’est ce qu’a démontré une expérience menée dans l’agrotunnel de Food Security Structures Canada et un modèle thermique en code source libre pour notre système d’AEC, qui peut être adapté à d’autres installations. En savoir plus. (Équipe de l’Université Western : phase du berger)

L’Université Western a démontré que l’agrivoltaïque (alliant l’agriculture en plein air à des systèmes photovoltaïques) peut augmenter les rendements de cultures telles que les fraises, la laitue et les navets au Canada. Au cours de l’été 2026, nous mènerons plus d’une douzaine d’expériences sur de grandes superficies. Consultez les dernières mises à jour et accédez à des ressources gratuites. (Équipe de l’Université Western : phase du berger)

L’efficacité énergétique dans les serres du Nord repose sur une question de gestion intégrée du climat et de l’énergie. Le projet CANberries a démontré l’importance de combiner l’énergie renouvelable, le contrôle dynamique du climat et la modélisation énergétique prédictive, et ce, dès les premières étapes de la conception. Le projet a permis de mettre au point des outils de simulation et des commandes automatisées pour optimiser le chauffage, la climatisation, l’éclairage et l’énergie solaire en fonction de la conception de la serre, des besoins des cultures et des conditions météorologiques extérieures. Réduire la dépendance aux combustibles fossiles et la demande énergétique opérationnelle est essentiel à la viabilité économique de la production hivernale de baies en climat nordique. (Équipe de l’Université Bishop’s : phase du berger)

Les systèmes agrivoltaïques dynamiques peuvent améliorer le rendement des cultures et la production d’énergie. Le projet a validé des stratégies automatisées d’ombrage photovoltaïque qui ajustaient la transmission de lumière tout au long de la journée. C’est ce qui a permis d’améliorer la distribution de la lumière, de réduire la surchauffe, d’optimiser l’utilisation de l’éclairage d’appoint et de démontrer le potentiel de production d’électricité pour compenser les charges d’exploitation tout en maintenant des conditions de culture appropriées pour les framboises. (Équipe de l’Université Bishop’s : phase du berger)

La réduction des pertes de chaleur en hiver modifie la rentabilité de la production en serre tout au long de l’année : Nous avons démontré que les enveloppes de serre multicouches entraînent une réduction des pertes de chaleur hivernales pouvant atteindre 70 % par rapport aux structures en verre traditionnelles. C’est ce qui permet de maintenir des conditions de culture hivernales stables dans les serres avec moins de chauffage, y compris dans les climats froids et nordiques. Voilà qui est essentiel pour la production commerciale de baies, car les acheteurs en gros s’attendent à un approvisionnement constant tout au long de l’année et que les interruptions de production hivernales peuvent compromettre les contrats. (Équipe du Collège Boréal : phases d’étincelle et du berger)

Les systèmes de culture canadiens doivent être conçus pour maximiser l’utilisation de l’exergie tout au long du cycle énergétique. Dans un climat caractérisé par des journées hivernales plus courtes et des besoins accrus en chauffage et en déshumidification, une production concurrentielle tout au long de l’année repose sur la récupération des apports énergétiques de haute qualité et sur la valorisation en cascade des produits de moindre qualité (chaleur, humidité latente) avant que leur potentiel de travail utile ne soit perdu. (Équipe de l’Université Ontario Tech : phase du berger)

La gestion efficace de l’air : un élément essentiel à l’agriculture verticale. Un flux d’air uniforme et bien contrôlé est essentiel à la stabilité des cultures. Il stabilise le microclimat du couvert végétal et réduit le stress environnemental en éliminant continuellement l’excès de chaleur et d’humidité. C’est ce qui améliore la santé des plantes, favorise une reproduction fiable et entraîne des rendements plus uniformes et prévisibles tout au long des cycles de production. (Équipe de l’Université métropolitaine de Toronto : phases d’étincelle, du berger et de mise à l’échelle)

Pollinisation autonome : les pollinisateurs naturels, tels que les bourdons, sont souvent inefficaces dans les fermes verticales, où les espaces sont clos et dépourvus de lumière naturelle. Un flux d’air guidé avec précision peut favoriser la pollinisation autonome, car il déplace le pollen au sein du couvert végétal et rehausse le contact entre les fleurs. C’est un moyen d’éliminer la pollinisation manuelle tout en favorisant l’uniformité des cultures. (Équipe de l’Université métropolitaine de Toronto : phases d’étincelle, du berger et de mise à l’échelle)

Le contrôle hydronique intégré du climat réduit les coûts liés au contrôle climatique. Notre système de contrôle hydronique du microclimat réduit d’environ 40 % à 71 % les coûts énergétiques liés à la climatisation. Ces économies sont validées par des études publiées, ainsi qu’une évaluation sous l’égide de la SIERE. Le concept part du principe général que les systèmes de CVC des serres doivent être conçus pour stabiliser le microclimat toute l’année et ne pas s’en tenir au chauffage ou à la climatisation. Le recours au transfert de chaleur hydronique, à l’énergie thermique à basse température, au refroidissement naturel et à la climatisation par adsorption sans réfrigérant permet de maintenir des conditions idéales à moindre coût. (Équipe du Collège Boréal : phases d’étincelle et du berger)

Pour les fraises Albion cultivées sur de la laine de roche et fertilisées par irrigation avec une solution nutritive à faible (1,3 mS/cm) ou à forte (2,0 mS/cm) conductivité électrique pendant 20 semaines, le rendement et la qualité des fruits ne présentaient pas de différence significative. C’est signe que pour les fraises Albion cultivées sur laine de roche avec une solution nutritive dont la conductivité électrique se situe entre 1,3 et 2,0 mS/cm est appropriée. (Équipe de l’Université de Guelph (dirigée par le professeur Youbin Zheng) : phases du berger et de mise à l’échelle)

Maintenir l’humidité volumétrique (Hv) de la zone racinaire dans une fourchette étroite (p. ex., entre 45 % et 55 %) n’est pas essentiel à la gestion de la fertigation des fraises cultivées sur la laine de roche. L’algorithme de fertigation devrait plutôt se concentrer sur : 1) le maintien de niveaux raisonnables de dessèchement nocturne, 2) le retour rapide de l’Hv à la « capacité au champ » chaque matin, et; 3) la modération de l’irrigation quotidienne afin de maintenir la fraction de lessivage dans une fourchette raisonnable, ce qui permet d’équilibrer la consommation d’eau tout en évitant l’accumulation excessive de nutriments dans la zone racinaire. (Équipe de l’Université de Guelph (dirigée par le professeur Youbin Zheng) : phases du berger et de mise à l’échelle)

Une thermopompe air-eau bien conçue permet de récupérer efficacement la chaleur et l’eau en vue de leur réutilisation à partir de la culture de fraises en serre éclairée. Ce procédé permet d’atteindre un coefficient de rendement supérieur à 4 grâce aux températures élevées de l’air dans la serre. Par ailleurs, la réduction de la ventilation au début du printemps permet de maintenir des concentrations élevées de CO₂ dans la serre, ce qui rehausse la croissance et le rendement des fraises. (Équipe de l’Université de Guelph (dirigée par le professeur Youbin Zheng) : phases du berger et de mise à l’échelle)

Éclairage artificiel : un facteur clé de la productivité des cultures. Le rendement dépend de l’adaptation de l’intensité lumineuse, de l’emplacement des luminaires, du spectre lumineux et de l’uniformité de la couverture végétale à chaque stade de croissance. Lorsque le système est mal conçu, il entraîne une distribution inégale de la lumière, des pertes d’énergie et des points chauds. En revanche, lorsque l’éclairage est optimisé et adapté à chaque stade, il favorise l’uniformité de la croissance végétative, de la floraison et de la fructification. (Équipe de l’Université métropolitaine de Toronto : phases d’étincelle, du berger et de mise à l’échelle)

La lumière rouge lointaine peut favoriser le développement de jeunes plants de fraises. En l’ajoutant à des recettes d’éclairage qui n’en contiennent pas, il est possible de susciter des retombées très positives sur le développement de jeunes plants, bien que l’intensité et le moment d’application optimaux restent inconnus. Les producteurs peuvent comparer leurs recettes existantes à celles qui intègrent différentes applications de lumière rouge lointaine. (Équipe de l’Université de Guelph (dirigée par le professeur Mike Dixon) : phases d’étincelle et du berger)

Les spectres ne constituent peut-être pas le facteur le plus important pour la quantité et la qualité des baies. Aucun des spectres que nous avons testés (dont une recette contenant de la lumière rouge lointaine) n’a entraîné de différence statistique en matière de qualité ou de quantité des baies. Par conséquent, les producteurs qui voudraient optimiser leurs stratégies de production existantes devraient se concentrer en priorité sur d’autres paramètres (intensité lumineuse, coût de l’éclairage par unité d’énergie, etc.). (Équipe de l’Université de Guelph (dirigée par le professeur Mike Dixon) : phases d’étincelle et du berger)

Toutes les cultures ne se prêtent pas économiquement à une production dont l’éclairage est strictement artificiel. En ce qui concerne les cultures de faible valeur, le coût de l’électricité liée à l’éclairage artificiel peut dépasser la valeur marchande de la récolte. Plutôt que de remplacer la lumière solaire naturelle, on peut la mettre à profit grâce aux technologies, ce qui augmente la viabilité économique de ces récoltes tout en élargissant l’éventail de cultures et de systèmes connexes auxquels on peut les appliquer. (Équipe de l’Université Ontario Tech : phase du berger)

Les réactions des fraises aux recettes d’éclairage varient en fonction du cultivar. L’ajout d’une petite quantité de lumière DEL rouge lointaine (12 µmol/m²/s) à la lumière DEL blanche augmente le rendement en baies des fraises Albion. Un éclairage dynamique à longue photopériode et à faible intensité, avec des variations d’intensité et de spectre entre le jour et la nuit, peut réduire la consommation d’électricité et les frais de distribution sans compromettre la croissance, le rendement ou la qualité des fraises Albion. (Équipe de l’Université de Guelph (dirigée par le professeur Youbin Zheng) : phases du berger et de mise à l’échelle)

La qualité des fraises à longueur d’année repose sur des stratégies d’éclairage qui concilient les besoins des cultures avec la conception de la serre et les charges d’exploitation. Nous avons constaté que pour maintenir une saveur intense et un degré Brix constant tout au long de l’année, il faut fournir environ 16 moles de lumière par jour sur une photopériode de 16 heures. Un autre facteur à considérer est la conception de la serre : des structures plus courtes ou des luminaires positionnés plus près des cultures nécessitent moins de puissance pour atteindre l’intensité cible, ce qui réduit la charge thermique et les besoins en climatisation. (Équipe de l’Université polytechnique Kwantlen : phase du berger)

Comme les organismes phytopathogènes colonisent rapidement les niches inoccupées, il est essentiel de maintenir un environnement de production biologiquement équilibré. L’adoption de procédures normalisées d’exploitation rigoureuses en matière d’hygiène, combinée à l’ingénierie du microbiome dans le système VertBerry-Cultivar, favorise la culture de jeunes plants de fraises sains et à haut rendement tout en réduisant au minimum les risques phytosanitaires pour l’industrie. (Équipe de l’Université Laval : phases du berger et de mise à l’échelle)

Pour produire des fraises en serre, il faut des stratégies de lutte intégrée contre les parasites adaptées aux cultures de climat frais. Nous avons constaté que de nombreux outils standards de lutte biologique étaient mal adaptés aux températures fraîches dont les fraises ont besoin, ce qui limite l’activité des prédateurs et exige des compromis en matière de gestion du climat. La santé et la qualité des jeunes plants initiaux étaient tout aussi importantes. Lorsque le matériel végétal est infecté, il exerce une pression constante en matière de lutte contre les maladies et les parasites tout en augmentant les coûts. Les fruits traités avec des biofongicides bénéficiaient d’une durée de conservation prolongée, variant entre 10 et 14 jours, contre la durée habituelle attendue de 5 jours pour les fraises. (Équipe de l’Université polytechnique Kwantlen : phase du berger)

La lutte intégrée contre les parasites et la pollinisation sans pesticides chimiques peuvent s’appuyer sur les succès remportés dans le secteur des légumes de haute culture : Lors de la validation de notre système de production de baies multiples en serre, nous avons réalisé des progrès substantiels vers l’élaboration de protocoles de lutte intégrée contre les parasites. Ces mesures s’attaquent aux problèmes les plus courants liés aux parasites et aux maladies. Les colonies de bourdons gérées se sont bien adaptées à notre système de culture de baies multiples en serre et offrent un excellent rendement de pollinisation. La pollinisation ne se résume pas à l’introduction d’abeilles : il s’agit d’une composante intégrée de la production qui est étroitement liée au contrôle du climat, à l’éclairage, à la circulation de l’air et à la lutte antiparasitaire. (Équipe de l’Université Simon Fraser : phases d’étincelle, du berger et de mise à l’échelle)

Nous avons mis au point le système de vision par ordinateur le plus performant qui soit pour déterminer la maturité des fraises et détecter les maladies courantes à l’aide d’un système caméra abordable. Il repose sur un code source libre et un outil Web offerts gratuitement pour une utilisation dans le cadre de projets de recherche ou de programmes commerciaux. Nous avons également appliqué cette technologie aux tomates et aux poivrons. Si vous êtes en mesure de fournir des données d’entraînement sous forme d’images de baies, nous serions ravis de travailler avec vous : [email protected]. (Équipe de l’Université Western : phase du berger)

Le rendement des plants de fraises est déterminé avant même la récolte. Comme les jeunes plants en bonne condition physiologique initiale se développent plus rapidement, les producteurs axés sur la production de jeunes plants devraient privilégier le développement de stolons sains. À cette fin, ils peuvent adopter des pratiques telles que la hausse des températures (par rapport à celles qui s’appliquent à la production de baies), le resserrement de la lutte contre l’oïdium et le mildiou (auquel les extrémités des stolons sont sensibles) et une brumisation fréquente après la récolte pour favoriser l’enracinement. (Équipe de l’Université de Guelph (dirigée par le professeur Mike Dixon) : phases d’étincelle et du berger)

La production hors saison de framboises en agriculture en environnement contrôlé ne peut pas reposer sur un seul cultivar ou un seul cycle de production. Contrairement aux fraises ou aux légumes de serre, les framboises présentent des défis uniques liés à l’architecture du feuillage et à la physiologie saisonnière. Pour réussir sa production hors saison, il faut optimiser l’espace, la lumière, le climat, la taille, la gestion des nutriments, la sélection des cultivars et les cycles de culture au lieu de transposer les modèles existants de culture de baies en serre. La combinaison de variétés à tiges fructifères et de variétés à tiges végétatives présentant des physiologies différentes, jumelée à l’alignement des cycles sur la disponibilité saisonnière de l’énergie, permet de prolonger la production tout en réduisant la consommation d’énergie. (Équipe de l’Université Bishop’s : phase du berger)

Le système aéroponique vertical VertBerry-Cultivar produit des plants de fraises qui sont sains, exempts de maladies et d’insectes, résilients et bien adaptés à diverses conditions de culture. Ces plants font preuve d’une excellente productivité et d’une qualité de fruits supérieure dans les systèmes hors-sol en serre, sur divers milieux de culture, ainsi qu’un enracinement et une croissance solides en conditions de champ. L’augmentation de la proportion de NH₄⁺ dans la solution nutritive a favorisé la production de stolons de haute qualité affichant un taux de réussite d’enracinement de 100 %. (Équipe de l’Université Laval : phases du berger et de mise à l’échelle)

La génétique et la sélection des variétés sont essentielles à la rentabilité et à la fiabilité des systèmes de culture de fraises en serre. Nous avons constaté que la variété Albion n’est pas rentable pour la production en serre, tandis que les variétés européennes et britanniques récentes ont affiché un rendement plus élevé, une meilleure résistance aux maladies et des rendements supérieurs. L’accès continu à des variétés spécialement choisies pour les serres, ainsi que leur développement seront essentiels pour rehausser la qualité des fruits, la morphologie des plantes, le rendement et la rentabilité en général. (Équipe de l’Université polytechnique Kwantlen : phase du berger)

La sélection des variétés est cruciale pour la production de baies en serre : En collaboration avec des programmes de sélection de renommée mondiale, notre programme de validation teste des dizaines de variétés de bleuets, de framboises et de mûres. Les environnements de serre modifient la façon dont les plantes poussent, fleurissent, fructifient et réagissent au stress. Les variétés qui offrent de bons rendements en plein air ne sont pas nécessairement viables sur le plan commercial en culture protégée. Nos essais pilotes de la première année démontrent que les variétés de serre les plus rentables ne sont pas nécessairement celles qui offrent les rendements les plus élevés, mais celles qui concilient le rendement, la précocité, le port compact, la qualité des fruits et la réactivité à l’éclairage DEL. (Équipe de l’Université Simon Fraser : phases d’étincelle, du berger et de mise à l’échelle)

L’édition génétique chez le bleuet est réalisable : L’édition génétique peut servir à créer de nouvelles variétés de bleuets sans ajouter d’ADN provenant d’autres organismes. Nous avons mis au point des méthodes pour désactiver des gènes précis afin de rendre les bleuets mieux adaptés à la production en serre. Alors que la sélection traditionnelle est lente et peu précise, et qu’elle entraîne souvent des changements imprévus chez les plantes, l’édition génétique permet d’apporter plus rapidement des modifications ciblées à des gènes précis tout en laissant les autres gènes inchangés. (Équipe de l’Université Simon Fraser : phases d’étincelle, du berger et de mise à l’échelle)

Les systèmes climatiques autonomes réduisent les pertes de récolte et améliorent la viabilité des installations en région éloignée : Dans de nombreuses régions du Canada, notamment à l’extérieur de l’ouest de la Colombie-Britannique et du sud de l’Ontario, la rentabilité des serres est fortement tributaire d’une main-d’œuvre spécialisée et des métiers Sceau rouge chargés d’entretenir l’équipement essentiel. Les systèmes hydroniques autonomes peuvent réduire les temps d’arrêt, prévenir les pertes de récolte attribuables à des pannes de systèmes CVC et permettre aux exploitants d’entretenir eux-mêmes les composantes. Ils favorisent également des environnements de production hermétiques, ce qui réduit la ventilation ouverte et les risques liés aux ravageurs vecteurs tout en améliorant la régularité, le rendement et la rentabilité. (Équipe du Collège Boréal : phases d’étincelle et du berger)

De solides partenariats entre le secteur et le milieu universitaire accélèrent l’innovation et réduisent les risques liés à la mise à l’échelle. La collaboration entre chercheurs universitaires, producteurs commerciaux, spécialistes des substrats et ingénieurs en serres s’est révélée essentielle pour déterminer rapidement les contraintes techniques et valider les solutions. (Équipe de l’Université Bishop’s : phase du berger)

À la conception d’une nouvelle installation d’agriculture en environnement contrôlé, les principaux facteurs à considérer sont la définition de l’objectif et de la faisabilité du projet, en tenant compte de la demande du marché, des besoins des clients, de la viabilité économique et des défis liés à la production. La réussite du projet repose également sur une ingénierie intérieure appropriée, du matériel fiable adapté à la production de baies en milieu fermé et des partenariats solides entre le milieu universitaire, les producteurs et les fournisseurs de technologies. Une expertise complémentaire, une bonne communication, une vision commune et une confiance mutuelle entre les partenaires sont par ailleurs essentielles. (Équipe de l’Université Laval : phases du berger et de mise à l’échelle)

L’innovation doit tenir compte du cheminement vers l’adoption, et pas seulement des nouvelles technologies ou des applications novatrices. Les technologies agricoles performantes doivent être fabricables, abordables, faciles à entretenir et soutenues par de la formation et des infrastructures techniques, car il y va de la capacité des agriculteurs et des exploitants à les mettre en œuvre dans la pratique. (Équipe de l’Université Ontario Tech : phase du berger)

Les producteurs ont besoin de technologies mieux intégrées et non d’un plus grand nombre d’outils et de tableaux de bord isolés les uns des autres. D’une part, nous avons vu un fort potentiel dans les biocapteurs, la robotique, les plateformes d’automatisation, les systèmes de contrôle du climat et les outils d’aide à la décision. D’autre part, nous avons constaté des problèmes liés à la fatigue des tableaux de bord, aux frais d’abonnement récurrents et aux limites en matière d’interexploitabilité. Pour que les technologies d’agriculture en environnement contrôlé puissent se généraliser, elles doivent s’intégrer facilement dans les flux de travail des producteurs, offrir un rendement du capital investi clair et éviter d’enfermer les producteurs dans des écosystèmes technologiques restreints. (Équipe de l’Université polytechnique Kwantlen : phase du berger)