Guide complet sur la conception de serres agricoles 1

13-10-2025

Les serres agricoles sont devenues un pilier de l'agriculture moderne, permettant de cultiver des plantes toute l'année, quelles que soient les conditions climatiques. Le succès d'une serre agricole repose en grande partie sur une conception réfléchie, intégrant les besoins agricoles, l'adaptation environnementale et la rentabilité. Cet article présente en détail les étapes et les points clés de la conception d'une serre, afin de garantir que la serre obtenue réponde aux exigences spécifiques des différentes cultures et régions.

1. Préparation préalable à la conception : clarifier les besoins essentiels et les conditions de base

Avant de se lancer dans la conception d'une serre, il est essentiel de définir des objectifs clairs et d'évaluer les conditions locales. Cette phase pose les bases d'une serre agricole fonctionnelle et performante.

1.1 Définition des exigences spécifiques aux cultures

Les différentes cultures ont des besoins spécifiques en température, lumière, eau et air, qui influencent directement la conception des serres. Par exemple, les légumes thermophiles comme les tomates et les concombres nécessitent une température hivernale minimale de 10 °C, un ensoleillement abondant et une bonne ventilation. En revanche, les légumes-feuilles comme la laitue et les épinards prospèrent à des températures comprises entre 15 et 20 °C avec une humidité modérée pour éviter une croissance excessive. Les cultures florales comme les phalaenopsis et les rosiers nécessitent des températures stables (avec une fluctuation de ± 2 °C) et une humidité élevée (60 % à 80 %). Les jeunes plants, y compris les plants de légumes et de pépinière, nécessitent de faibles écarts de température entre le jour et la nuit, un éclairage uniforme et des mesures de prévention des maladies. Comprendre ces besoins spécifiques est la première étape pour concevoir une serre agricole efficace.

1.2 Sélection du site pour les serres agricoles

L'emplacement d'une serre agricole a un impact significatif sur sa stabilité, ses coûts d'exploitation et le rendement de ses cultures. Plusieurs facteurs doivent être pris en compte lors du choix du site. Premièrement, le terrain et le sol doivent être plats (avec une pente ≤ 5° pour éviter l'engorgement) et fertiles (avec une teneur en matière organique ≥ 2 %), avec un bon drainage (le niveau de la nappe phréatique doit être ≤ 1,5 mètre pour prévenir la pourriture des racines). Les zones basses, salines-alcalines ou contaminées par des métaux lourds doivent être évitées. Deuxièmement, le site doit bénéficier d'un accès direct au soleil. Les orientations est, ouest et sud dans un rayon de 50 mètres autour du site doivent être exemptes de grands bâtiments ou d'arbres afin de garantir au moins 6 heures d'ensoleillement effectif par jour en hiver, saison la plus faible. En cas d'obstacles mineurs, l'axe longitudinal de la serre agricole doit être parallèle à ces obstacles afin de minimiser l'ombre portée. Troisièmement, une source d'eau propre et suffisante est cruciale. Le site doit être proche d'une source d'eau, telle qu'un puits ou une rivière (afin d'éviter les eaux usées industrielles), et le volume d'eau doit être suffisant pour répondre aux besoins d'irrigation et de refroidissement (chaque mu de serre agricole nécessite en moyenne 2 à 3 tonnes d'eau par jour). La qualité de l'eau doit également être contrôlée, avec un pH compris entre 6,5 et 7,5 et une conductivité électrique inférieure ou égale à 1,5 ms/cm afin de prévenir les dommages causés par le sel. Enfin, le site doit être facilement accessible par la route pour le transport des matières et produits agricoles, et disposer d'un accès facile à l'électricité pour alimenter les équipements de chauffage, de ventilation et d'irrigation. Une alimentation électrique de 380 V est nécessaire, ainsi qu'un générateur de secours pour faire face aux pannes de courant.

2. Conception de la serre principale : types de structures et paramètres clés

La structure d'une serre agricole détermine sa capacité à résister au vent, à la neige et à conserver la chaleur. Le choix de la structure dépend du climat local, comme les grands froids dans les régions du nord et les fortes précipitations dans les régions du sud. On distingue trois grandes catégories de structures courantes.

2.1 Sélection des types de structures en fonction de l'adaptation au climat

Serres solaires (monopente) : Adaptées aux régions froides du nord, comme le nord et le nord-est de la Chine. Leur avantage réside dans une excellente rétention de la chaleur (le mur nord absorbe la chaleur), réduisant ainsi les coûts de chauffage en hiver. Cependant, leur surface de réception lumineuse est plus réduite et leur taux d'utilisation des terres est plus faible (environ 60 %). Elles sont idéales pour les légumes et les semis thermophiles.

Serres en plastique (en forme d'arche) : Couramment utilisées dans les régions chaudes du sud, comme l'est et le sud de la Chine. Elles offrent une lumière uniforme, une utilisation optimale des terres (environ 80 %) et un faible coût. Cependant, leur faible rétention de chaleur les rend inadaptées à la culture de cultures thermophiles en hiver. Elles conviennent aux légumes-feuilles, aux fleurs et à la transition des semis en plein champ.

Serres multi-chapelles : Adaptées aux cultures à grande échelle à l'échelle nationale, notamment en agriculture industrielle. Elles offrent un taux d'utilisation des terres extrêmement élevé (environ 90 %) et facilitent les opérations mécanisées. Cependant, leur coût est élevé (environ 100 à 300 yuans/m²) et leur consommation énergétique est élevée. Elles conviennent aux cultures à forte valeur ajoutée comme les fraises et les fleurs.

2.2 Conception des paramètres structurels clés (en prenant les serres en plastique comme exemple)

Portée : Il est recommandé de prévoir une portée de 6 à 8 mètres pour une serre en plastique à travée unique. Une portée trop courte gaspille du terrain, tandis qu'une portée trop grande est sujette à la déformation sous l'effet du vent. Pour les serres à travées multiples, la portée est de 10 à 12 mètres et des structures en acier renforcé sont nécessaires.

Hauteur : La hauteur d'épaule (la hauteur entre le bord inférieur du film de la serre et le sol) doit être comprise entre 1,5 et 1,8 mètre pour faciliter l'utilisation manuelle. La hauteur du faîte (le point le plus élevé du toit de la serre) doit être comprise entre 2,5 et 3 mètres pour optimiser l'espace et réduire l'égouttement de la condensation sur les cultures.

Longueur : La longueur d'une serre à travée unique est de 50 à 80 mètres. Une serre trop longue entraîne une ventilation inégale, tandis qu'une serre trop courte présente une proportion élevée de murs. La longueur des serres à travées multiples peut être ajustée en fonction de la parcelle, et une ouverture de ventilation doit être prévue tous les 30 mètres.

Matériaux du cadre :

Option économique : Les tubes en acier galvanisé à chaud (Φ25 mm, épaisseur de paroi 1,2 mm) ont une durée de vie de 5 à 8 ans et un coût d'environ 15 à 20 yuans/m².

Option durable : l'acier carré galvanisé (40 × 20 mm) a une durée de vie de 10 à 15 ans et un coût d'environ 30 à 40 yuans/m².

Dans les régions du nord, des fondations en béton (profondeur ≥ 50 cm, largeur 30 cm) doivent être installées sous les cadres pour éviter le basculement du cadre dû au soulèvement dû au gel en hiver.

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