CE: Conductivité Électrique

CE: Conductivité Électrique

L’abréviation CE signifie Conductivité Électrique, c’est ce qui calcule la capacité d’un matériau à conduire l’électricité. Même si la plupart des horticulteurs ont l’habitude de calculer la quantité d’engrais qu’ils donnent à leurs plantes en onces par gallon, grammes par litre ou toute autre unité de mesure, la CE pousse ce calcul un peu plus loin. En jardinage, il est essentiel de bien comprendre le rôle réel de la CE et l’importance qu’elle a pour l’horticulteur.

Par Pieter Klaassen CANNA Research

Le conductimètre est un appareil qui mesure la capacité de l’eau de transporter un courant électrique connu comme la conductivité molaire (conductibilité électrolytique) qui s’exprime en siemen (S). Dans l’eau, les électrons ne circulent pas d’un groupe d’électrodes à un autre en raison des molécules d’eau, mais bien à cause des ions présents dans l’eau.

Les ions transportent les électrons et limitent la quantité d’électrons pouvant circuler dans l’espace selon le nombre d’ions disponibles ou capables d’assurer le transport. Plus la concentration est élevée, plus la circulation est bonne. L’eau pure en tant que telle est un mauvais conducteur, c’est pourquoi le conductimètre affichera un résultat de 0,0 dans l’eau de pluie, l’eau traitée par osmose inverse ou l’eau déminéralisée. En revanche, l’eau salée est un bien meilleur conducteur.

Lorsque l’on ajoute des nutriments (sels) dans l’eau, la capacité de conductivité molaire de l’eau augmente pour permettre au courant de passer, et ainsi, la valeur de CE augmente (ou CF = CE*10). Tout calcul de conductivité est affecté directement par la température et doit être compensé.

Unité

La CE peut être exprimée à l’aide de différentes unités, mais généralement, on utilise les siemens par mètre carré par mole (S/m2/mole) ou millisiemens par centimetre (mS/cm). L’unité de mesure mS/cm est utilisée principalement en Europe comme guide de concentration des nutriments dans l’eau. En Amérique du Nord, la conductivité est convertie en calcul du nombre d’ions dans l’eau en utilisant les parties par million (qui se traduisent aussi à l’aide de diverses unités de mesure, dont les ppm, mg/l, etc.). On obtient cette valeur en convertissant la CE en une valeur basée sur le contenu ionique de la solution. Heureusement, il existe une formule mathématique claire pour établir la relation entre ces unités, celle-ci est écrite dans le tableau ci-dessous

articles-electricalconductivity_text_0

Sels

L’eau qui contient des sels minéraux possède une CE, cependant, il faut savoir que la CE calculée n’indique pas nécessairement la présence de sels ayant une valeur nutritive pour la plante. L’eau du robinet contient du sodium et du chlorure qui possèdent une valeur de CE mais aucune valeur nutritive lorsqu’on l’utilise pour arroser les plantes.

Les engrais sont évidemment constitués de sels nutritifs. La valeur nutritive que l’on ajoute à l’eau est connue comme CE+ et doit être ajoutée à la CE de l’eau. C’est ainsi qu’il faut mesurer la CE totale dans le réservoir de fertilisation.

Les sels nutritifs sont des solides qui ont été extraits du sol ou relâchés grâce à un procédé de (craquage) industriel. Une masse précise de sels (grammes) est dissoute dans un volume précis (litres) d’eau. C’est pour cette raison que l’unité de CE peut aussi être exprimée en gramme ou en litre. Bien que chaque engrais possède sa propre valeur fertilisante, il est possible de généraliser en avançant qu’une CE de 1,0 mS/cm contient jusqu’à 1,0 gramme de sels calculés par litre d’eau.

Absorbabilité

Le sel possède la caractéristique de pouvoir attirer l’eau, un processus connu comme l’hydrolyse. Un pot de sel placé dans un cellier réduira le taux d’humidité atmosphérique dans la pièce. Dans une solution, la concentration de sels tentera toujours de s’équilibrer entre deux différentes régions de concentration par la circulation de l’eau vers la zone la plus salée. La différence de concentration est connue sous le nom de gradient de potentiel hydrique. Cette caractéristique joue également un rôle en jardinage par un processus connu comme l’osmose qui implique une barrière semi-perméable permettant à l’eau de passer tout en limitant le mouvement des ions ou du sel.

Lorsque l’on administre une grande quantité de nutriments (CE élevée), les sels nutritifs attirent l’eau présente dans le substrat vers eux-mêmes. Par conséquent, les racines ont plus de difficulté à extraire l’eau du substrat. Il est donc possible de créer des conditions dans un substrat humide qui font en sorte que les racines ne sont plus en mesure d’extraire de l’eau dans le substrat. C’est ce que l’on appelle rendre le substrat physiologiquement sec. Ainsi, les plantes n’ont plus d’eau disponible pour la transpiration (évaporation), processus qui permet à la plante de se refroidir face à la chaleur (= lumière).

Même si l’on parle souvent de fertilisation excessive, il s’agit en fait d’un manque d’eau. Avec des fleurs coupées, comme les roses, ou des boutures, une CE élevée dans le pot ou le substra d’enracinement.(pour les boutures) peut littéralement extraire l’eau de la tige.

articles-electricalconductivity_text_1
Le sel a la capacité d’attirer les molécules d’eau. En ajoutant du sel dans l’eau du côté droit du tube (augmentant ainsi la CE), les molécules de sel attireront les molécules d’eau du côté gauche qui est moins salé. Le niveau d’eau augmentera du côté droit jusqu’à ce que la CE (concentration de sel) soit rééquilibrée des deux côtés.

On peut observer ce processus d’osmose dans un tube en "U" en séparant les deux côtés avec une membrane perméable, telle qu’un morceau de tige. En ajoutant du sel d’un côté, le niveau d’eau augmentera sur ce côté, car l’eau affichant une CE moins élevée y sera attirée. (voir l’image 2). Pour toutes ces raisons, il est recommandé d’ajouter très peu ou pas d’engrais en début de culture.

Augmenter les valeurs nutritives

Dès que la croissance de la plante est bien entamée, il faut tenter d’augmenter sa valeur osmotique (CE) le plus rapidement possible. Puisque le volume de la plante augmente et qu’elle absorbe de l’eau, la valeur osmotique chute. Les éléments nutritifs dans la plante sont redistribués et la plante s’amollit et pâlit. Ceci la rend plus sensible à la déshydratation (flétrissement) puisque l’eau peut facile s’échapper de la plante. Une plus grande quantité d’engrais administré aux racines influencera proportionnellement la croissance de la plante.

Puisque l’eau utilisée comme moyen de transport est évaporée, les sels nutritifs demeureront à l’intérieur de la plante, ce qui aura pour effet d’augmenter la CE interne (valeur osmotique). Celle-ci ayant été augmentée, l’horticulteur peut se permettre d’augmenter à nouveau la CE des racines.

Plantes robustes

En parvenant à atteindre cette courbe bénéfique d’augmentation de la CE dans la plante, la capacité d’absorption et de rétention de l’eau par la plante augmente aussi. Ainsi, la plante ne permet pas une évaporation précoce de l’eau, elle ne perdra donc pas trop rapidement l’eau absorbée.

articles-electricalconductivity_text_2

Besoins nutritionnels

Pour augmenter la CE de la plante et conséquemment du substrat, l’on doit prendre en considération les demandes de croissance de la plante. Ces demandes sont contrôlées par l’assimilation. Plus la plante cultivée est grosse, plus ses besoins nutritifs sont élevés. Les nutriments sont partiellement enfermés dans la plante et convertis en acides aminés, en huiles, en gras assimilables, etc., cependant, une partie demeure dans la sève et détermine la CE interne. Le potassium compte parmi l’un des éléments nutritifs les plus importants dans ce processus.

Une fois la croissance végétative complétée, la plante peut continuer à absorber beaucoup de potassium pour la valeur osmotique interne et pour ses ovaires. Les ovaires ne sont pas des "graines" fertilisées. Toutefois, cette hausse d’absorption prend fin à un certain moment. Lorsqu’environ 60% du cycle de culture s’est écoulé, la plante détiendra suffisamment de nutriments emmagasinés dans le substrat. C’est alors que, pour les horticulteurs commence le jeu des nutriments emmagasinés contre la CE appliquée a chaque arrosage!

CE emmagasinée dans le pot

Pour illustrer ou mieux comprendre ce jeu, utilisons le principe du seau.(voir l’image 3)

articles-electricalconductivity_text_3
L’eau dans le substrat s’évapore, mais les sels n’en font pas autant. Donc, dans la dernière semaine de croissance, vous devriez, dans la plupart des cas, cesser la fertilisation de la plante et arroser avec de l’eau seulement. Puisqu’il n’y a pas assez d’eau dans le substrat, la valeur de CE (concentration de sel) peut bondir dramatiquement.

Par exemple:

Nous avons un seau pouvant contenir 10 litres de solution nutritive avec une CE de 2,0 mS/cm. Ceci signifie que le seau peut contenir 20 grammes de sels nutritifs (contenu nutritif). (2,0 g/l X 10 litres). Lorsque 9 litres d’eau se sont évaporés, il reste 1 litre d’eau avec une CE de 20 (CE = 20 grammes de sel dans 1 litre d’eau). En réalité, la situation ne sera jamais aussi extrême lorsque l’on cultive avec de la terre, car il y aura un processus de tamponnage plus poussé qui lie, jusqu’à un certain point, les sels nutritifs aux particules organiques du substrat, mais le principe demeure. En rajoutant 9 litres d’eau, la CE reviendra à 2,0 mS/cm. Donc, si l’on doit maintenir la CE entre 2 et 4 mS/cm, il faudra rajouter de l’eau lorsque 5 litres auront été utilisés. (4 g/l x 5 litres = 20 g, CE = 4 ms/cm)

Si une plante dans le seau absorbe 5 grammes de la solution, l’on peut remplir à nouveau au moment d’arroser afin de maintenir une CE de 2,0. Si le dosage d’eau est de 5 litres, par exemple, l’on devrait ajouter 5 grammes, ou bien, pour simplifier la chose, une dose d’eau de 5 litres avec une CE de 1,0 (g/l) ou mS/cm. Pour l’exercice, et en culture, l’objectif demeure de maintenir la CE dans le seau.

Voilà les principes de base de la fertilisation. Il faut tenter de maintenir un certain niveau de fertilisation dans le contenant afin de garantir un approvisionnement adéquat d’éléments nutritifs assimilables par la plante. De façon générale, il faudra réduire la CE durant les étapes finales du cycle. Avec un système qui permet un drainage, il est possible de réduire le contenu nutritif par nous même en effectuant un rinçage avec une CE faible. Le substrat dans les systèmes à drainage peut être encore mieux corrigé. Avec un système sans drainage, le contenu nutritif est constamment ajouté lors de chaque fertilisation subséquente. Tôt ou tard, le contenu nutritif atteindra un niveau qui ralentira d’abord la capacité d’absorption d’eau par la plante pour ensuite l’arrêter complètement. Par conséquent, l’eau s’échappera des tissus de la plante, entraînant un processus entièrement inverse.

Résumé

En plus d’agir comme unité de mesure pour calculer la quantité d’engrais donné aux plantes, la CE est aussi un mécanisme de contrôle de la température en lien avec l’absorption de l’eau.

En début de cycle, les plantes doivent avoir une CE faible, pour ensuite être augmentée aussi rapidement que possible afin de répondre aux besoins nutritifs de la plantes et augmenter la valeur osmotique interne, ce qui produira des plantes robustes.

Lors des dernières semaines de la culture, la plante ne nécessite presque plus de fertilisation. L’on continue à la nourrir uniquement pour maintenir le contenu nutritif et la CE stable, dans le pot et la (Ceci entraîne généralement la baisse ou le maintient de la CE de la solution nutritive et même parfois un rinçage hebdomadaire (lessivage).) Pou ce faire, on abaisse généralemt le Ce de la solution nutitive ou l’on peut effectuer un lessivage hebdromadaire.

Rate this article: 
Average: 5 (3 votes)