Organic fresh products are appreciated and are gaining a good reputation regarding human health and environmental concerns. Despite the fact that hydroponics are commonly used in vegetable production, growers are looking for sustainable cultivation systems. Therefore, the objective of this study was to investigate the effect of using an organic-based nutrient solution (NS) derived from fish waste in a hydroponic system on the vegetative growth and production of lettuce compared to a conventional inorganic NS. Plant growth, yield, physiological and nutrient content parameters were determined. The results revealed that the overall growth and fresh biomass of the organic NS grown lettuce were relatively lower than those of the inorganic NS. Stomata density was significantly higher in inorganic grown lettuce compared to the organic one. However, the total chlorophyll, carotene, phenolic compounds, and flavonoid contents, as well as antioxidant activity were significantly higher in lettuce grown in organic NS compared to the inorganic one. Leaf nutrient content at harvest was significantly impacted by the type of used fertilizer. Based on these findings, in hydroponic system, organic liquid fertilizer derived from fish waste (as an alternative NS source) requires further improvements to achieve optimal growth and yield comparable to that of conventional inorganic NS.

Controlled environment agriculture (CEA), including hydroponics, vertical farming (VF), and soilless cultivation, is expanding rapidly as food production shifts toward resource-efficient and climate-resilient systems. However, conventional substrates such as rockwool, peat, coco coir, and perlite present limitations related to nutrient buffering, structural stability, and environmental sustainability. Biochar has emerged as a promising alternative substrate component due to its porous structure, surface functionality, and ability to modify root-zone conditions. This review synthesizes current knowledge on the role of biochar in controlled cultivation systems, focusing on its physicochemical properties, substrate interactions, and plant physiological responses. Biochar incorporation influences water retention, aeration, nutrient availability, and microbial activity within confined root environments, thereby improving root architecture, photosynthetic performance, crop quality, and plant uniformity. Applications across hydroponic, VF, and soilless cultivation systems demonstrate improved moisture regulation, nutrient buffering, and substrate stability. Biochar interactions with conventional media such as coco peat, perlite, and peat moss further highlight its role in engineered growing substrates. Despite these advantages, challenges remain, including feedstock variability, pH and electrical conductivity effects, lack of standardized specifications, and limited long-term performance data in recirculating systems. Emerging research areas such as engineered biochar, nano-biochar, microbial integration, and precision cultivation technologies offer opportunities to optimize biochar performance in controlled environments. Overall, biochar represents a versatile and sustainable substrate component for CEA, with potential to enhance crop productivity, substrate durability, and resource efficiency. Future research should focus on material standardization, system-specific optimization, and large-scale validation to support commercial adoption.

Valorisation des digestats de méthanisation en agriculture : effets sur les cycles biogéochimiques du carbone et de l'azote: La digestion anaérobie est un mode de traitement biologique des déchets organiques qui se développe fortement en France. En plus de produire de l‟énergie, le digestat issu du procédé a des caractéristiques qui devraient lui conférer un potentiel agronomique intéressant. L‟objectif de ce travail était d‟étudier l‟effet d‟apport au sol de digestats de méthanisation sur les cycles biogéochimiques du C et du N, en particulier leur potentiel de stockage de C dans les sols et la disponibilité potentielle du N pour les plantes, ainsi que sur les émissions de N2O associées à leur apport. L‟accent a été mis sur la variation de ces effets avec le type de déchets entrants en digestion et les post-traitements subis après la digestion. Ces travaux ont reposé sur des expérimentations en laboratoire, un essai de courte durée au champ et la modélisation.Cinq types de digestat ont été utilisés, trois d‟origine agricole et deux issus du traitement de déchets urbains issus ou non de collecte sélective. Quatre digestats bruts sont issus de méthanisation par voie humide et subissent une séparation de phase produisant deux digestats : liquide et solide. Le dernier digestat est issu de méthanisation par voie sèche. Les deux digestats solides d‟origine urbaine subissent ensuite un compostage. Par ailleurs le séchage et l‟osmose inverse ont été testés sur 2 des filières agricoles.Les digestats d‟origine agricole ont les pouvoirs fertilisant et amendant les plus importants. Le post-traitement par séparation de phase permet de distinguer un produit solide destiné à entretenir les stocks de C du sol qui peut être amélioré encore par le compostage et un produit liquide qui a un pouvoir fertilisant plus important. Les digestats bruts, solides et liquides sont tous caractérisés par une fraction résiduelle de C facilement biodégradable variant de 23 à 91% de leur carbone, associée au C de la fraction extractible à l‟eau chaude des digestats. La stabilité du C des digestats augmente dans l‟ordre liquide<brut18%, solides et compostés ont un caractère amendant intéressant. Les digestats de méthanisation ont un fort pouvoir fertilisant azoté, essentiellement lié à la fraction de N ammoniacal présente initialement dans les digestats. Les C/N organiques relativement élevés génèrent des tendances à l‟organisation du N associées à la dégradation de la MO résiduelle des digestats.Un jeu de paramètres homogènes a pu être déterminé pour simuler avec le modèle CANTIS les cinétiques de minéralisation de C et de N après apport des digestats. Ce jeu de paramètres homogènes permet au modèle CANTIS de valider les relations entre le maintien du stock de C, la valeur fertilisante des digestats et leurs propriétés biochimiques.Les digestats bruts sont ceux pour lesquels les émissions de N2O après apport sont les plus fortes. Les post-traitements par séparation de phase et compostage diminuent ces émissions, les post-traitements par séchage ou osmose inverse les accentuent montrant la difficulté à associer intérêt agronomique maximal et absence d‟impacts environnementaux.Au champ, une forte perte d‟azote minéral est constatée après apport des digestats, sans doute liée à la volatilisation de l‟azote ammoniacal. Les digestats non compostés présentent des coefficients équivalent engrais compris entre 0.37 et 0.52 sans qu‟on ait pu mettre en évidence d‟effet de l‟origine des déchets traités et de la séparation de phase. En revanche le compostage diminue de plus de 80% l‟équivalence à l‟engrais azoté.