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Dureté, Potentiel Hydrogène (Ph) et Electroconductivité (EC) de l’eau

Tony34, membre du forum Parlonsbonsaï nous fait partager ses connaissances sur le sujet. Voyez comme cela devient accessible quand c’est expliqué de la sorte.
Merci encore Tony

LA DURETE DE L’EAU

La dureté de l’eau est mesurée en fonction de sa teneur en calcium et en magnésium. Les niveaux idéaux se situent entre 40 et 80 mg/L pour le calcium et 20 à 30 mg/L pour le magnésium. Au dessus de ces niveaux, l’eau est dite dure, en dessous, elle sera douce.

Elle se mesure en degrés français (°f), en degrés allemand (°GH) ou en degrés américain (°TH). Elle est en relation avec la composition des roches qu’elle traverse lors de son passage dans le sol. En traversant les différentes couches, elle se charge en substances minérales.

En règle générale, lorsqu’une eau est dure, elle est alcaline, lorsqu’elle est douce, elle est acide. Mais comme vous pourrez le constater en regardant les cartes suivantes, ce n’est pas toujours le cas.

L’inconvénient de l’eau dure c’est que sous certaines conditions, le calcium et le magnésium peuvent interagir avec d’autres éléments, former des sels insolubles qui créeront des carences dans le substrat ainsi que des déséquilibres. L’avantage par contre est qu’elle à un meilleur pouvoir tampon que l’eau douce, le niveau de pH sera donc plus stable.

CARTE DE LA DURETE DE L’EAU DU ROBINET SUIVANT LES DEPARTEMENTS FRANCAIS

Source : viveleau.com

On ne peut pas faire grand-chose en cas d’eau dure, si ce n’est en tenir compte lors des fertilisations, en effet, en cas d’eau dure, il est rarement nécessaire d’apporter calcium et magnésium, au contraire en cas d’eau acide, comme l’eau de pluie, il sera nécessaire d’en apporter.

Il ne faut par contre pas se priver lorsque c’est possible d’utiliser l’eau de pluie, qui elle est très douce, et légèrement acide, pour couper l’eau du robinet, et inversement.

Attention à ne pas utiliser d’eau traitée avec un adoucisseur pour l’arrosage des végétaux, en effet le procédé d’un adoucisseur consiste à remplacer le calcium et le magnésium par du sodium, nocif pour la grande majorité des végétaux.


LE POTENTIEL HYDROGENE

Notion de potentiel hydrogène :

- Le potentiel hydrogène ou pH est la mesure des niveaux d’acidité et d’alcalinité de l’eau. Comme on va le voir c’est un paramètre qui peut être essentiel de maitriser. Il mesure l’activité chimique des ions hydrogènes (H+).

- Le pH est une échelle qui varie de 0 à 14 et qui traduit l’acidité (pH<7) ou l’alcalinité (pH>7) de l’eau et du substrat, la neutralité étant à pH=7. (Pour plus de clarté et de simplicité on conviendra que basicité=alcalinité)

CARTE DU PH DE L’EAU DU ROBINET SUIVANT LES DEPARTEMENTS FRANCAIS

Source : carnibase.com

Un acide est un composé chimique qui peut libérer au moins un proton hydrogène H+ en solution aqueuse, on les dit ions acides.

Une base, inversement peut recevoir au moins un proton H+, des ions basiques, comme les hydroxydes OH- mais aussi les ions bicarbonates par exemple (HCO3-).

Donc, lorsque nous mesurons le pH, on reflète le rapport entre les ions acides H+ et les ions basiques OH-. Un pH de 7 est dit neutre car il compte autant de ions H+ que de ions OH-.

Le pH de l’eau d’arrosage peut donc être modifié par l’ajout d’une base (ions OH-) ou d’un acide (ions H+).

L’importance du potentiel hydrogène pour les végétaux :

- Il est important d’avoir un bon niveau de pH car il affecte directement la disponibilité de la plupart des éléments, et spécialement des micro éléments. Pour certaines plantes, un pH trop faible met à disposition trop de micro éléments et des risques de toxicité, tandis qu’un pH trop haut peut bloquer des éléments, et donc les rendre indisponibles à la plante. C’est ce qui se passe pour la chlorose ferrique, un pH trop élevé bloque l’assimilation du fer, même si celui-ci est présent.

- Voici quelques exemples de problèmes associés à un mauvais niveau de pH :

  • Un pH trop bas provoquera une toxicité par excès en fer (Fe), en manganèse (Mn), en zinc (Zn) et en cuivre (Cu). Mais aussi une déficience en calcium (Ca), en magnésium (Mg) et en potassium (P) et en soufre (S). Le molybdène (Mo) sera bloqué. Des pH faibles peuvent augmenter la sensibilité des plantes aux maladies cryptogamiques.
  • Un pH trop haut provoquera une déficience en fer (Fe), en manganèse (Mn), en zinc (Zn), en cuivre (Cu), en phosphore (P) et en bore (Bo). Prenons exemple de la chlorose ferrique, si le pH est trop haut, le fer ne sera pas disponible, même si il est présent dans le substrat.

En observant le tableau, on peut en déduire que la plage de valeurs où les éléments sont le plus disponibles se situent entre 5.5 et 7. Chaque végétal possède néanmoins une plage de valeurs qui lui est propre, qui peut être stricte ou exceptionnellement tolérer jusqu’à deux points de plus.

Le substrat (le sol) peut avoir tendance à s’acidifier, et cela pour plusieurs raisons. D’une part par l’activité biologique, qui favorise l’acidification par la libération d’acides organiques (cycle du carbone), par l’absorption plus importante de certains ions plutôt que d’autres au niveau des racines, mais aussi par la nitrification (cycle de l’azote). D’autre part due aussi à l’utilisation de certains engrais, les organiques pour les raisons ci-dessus (ils sont rendus assimilables, donc minéralisés par une activité biologique), mais aussi les ammoniacaux : nitrates, phosphates, sulfates….

Pour finir, la plante, en absorbant les sels minéraux, peut acidifier le sol (substrat), et surtout en période de forte croissance (par exemple l’absorption de l’azote ammoniacal NH4+ se fait en contrepartie d’une libération d’ions H+…).

Pour la majorité des plantes, un pH entre 6 et 7 sera adapté, mais certaines plantes acidophiles ou calcicoles préféreront un pH plus faible ou plus fort.

Même si les végétaux peuvent vivre en deça ou au dessus des valeurs indiquées dans le tableau ci dessous, ce sont des valeurs qui vous donneront le meilleur compromis entre caractéristiques propres à la plante et disponibilité des sels minéraux.

Espèces Plage Ph Espèces Plage Ph Espèces plage Ph
Abis Alba 5.5-6.5 Fagus Sylvatica 6-7 Populus Trémula 5-7.5
Acer Buergérianum 5.5-7 Ficus 5.5-6.5 Potentilla Fruct 6-7
Acer Campestris 6.5-7.5 Forsythia X Inter 6.5-7.5 Prunus Avium 5-7.5
Acer Monospetalum 6.5-7.5 Fraxinus EXelsior 6-7.5 Prunus Mahaleb 6-7.5
Acer Negundo 5.5-7 Ginkgo Biloba 5.5-6.5 Prunus Mume 6-7
Acer Palmatum 5-6.5 Hydrangea Macrophylla & Paniculata 4.5-7 Prunus Serotina 4.5-6.5
Acer Platanoïdes & Pseudoplatanus 5-7.5 Pyracantha Pauciflora 6-7.5 Ilex Aquifolium 5-7
Quercus Palustris 4.5-6.5 Aesculus Hyppocasta. 6-7.5 Juglans Nigra 5-6
Quercus Robur 6.5-7.5 Alnus Glutinosa 5-7 Juglans Régia 6-7.5
Quercus Rubra 4.5-5.5 Amélanchier Canadensis 6-7.5 Juniperus Chinensis 5.5-6.5
Quercus Sessiliflora 5-7 Azalea Japonica 4.5-5.5 Juniperus Communis 5-7.5
Rhododrendron Indicum 4.5-5.5 Betula Pendula 5.5-7 Juniperus Oxycedrus 6.5-8
Robinia Pseudoacacia 6.5-7 Betula Pubescens 4.5-6.5 Juniperus Rigida 5.5-6.5
Buxus Sempervirens 6.5-7.5 Larix Décidua 5.5-7 Sagarétia Theazeans 5.5-6.5
Camélia Japonica 4.5-6 Laurus Nobilis 6-7 Salix Alba 5-7.5
Carmona Micropgylla 5.5-6 Ligustrum Ovalifolium 5-7.5 Sambucus Nigra 6.5-7.5
Carpinus Betulus 5-7.5 Ligustrum Vulgare 6.5-7.5 Serissa Foetida 5.5-6.5
Castanea Sativa 5.5-7 Liquidambar Styraciflua 4.5-6.5 Sorbus Aucuparia 5.5-6.5
Cedrus 6-7 Liriodendron Tulipifera 5-7.5 Syringa Vulgaris 6-7
Celtis Australis 6-7.5 Lonicera Caprifolium 6-7.5 Taxus Baccata & Cuspidata 6-7
Celtis Sinensis 5.5-7 Malus Haliana 6-7 Tilia Cordata 5-6
Chaenomeles Japonica 4.5-6.5 Malus Sylvestris 5-7.5 Ulmus Campestris 7-7.5
Cornus Alba 6-8 Parthenocissus Quinquefolia 7 Ulmus Glabra 6.5-7.5
Cornus Mas & Sanguinea 7-8 Picea Abies 5.5-7 Ulmus Laevis 6.5-7
Corylus Avellana 6.5-7.5 Pinus Halepensis 7-8 Ulmus Parvifolia 5-7
Cotoneaster Lactaeus 5.5-7 Pinus Nigra 5-7.5 Vaccinium Myrtillus 4.5-5.5
Crataegus Laevigata 5.5-7.5 Pinus Parviflora 6-7 Viburnum Opulus 7-8
Crataegus Monogyna 6.5-7.5 Pinus Pinea 6.5-7.5 Zelkova Serrata 5.5-6.5
Cryptoméria Japonica 5.5-6.5 Pinus Sylvestris 4.5-6.5
Cydonia Vulgaris 5-6.5 Pinus Thumbergii 5.5-7
Eleaganus Angustifolia 6-7 Podocarpus Macrophylla 6-7
Erica Carnea 6.5-7.5 Populus Alba 5-7.5
Euonymus Europaeus 5-7.5 Populus Nigra 5.5-7.5

La mesure du potentiel hydrogène et ses corrections : 

Contrairement à la culture hydroponique où l’on ne mesure que la solution, donc l’eau, il faut que nous nous intéressions aussi au substrat, au sol. De par ce fait il est nécessaire de se pourvoir d’un testeur de pH, qui puisse faire les deux fonctions, mesure de la terre et de l’eau, et qui est composé d’un boitier analogique fonctionnant à pile ou sur secteur, pourvu d’une sonde relié au boitier par un câble. Des appareils fiables peuvent être obtenus à partir d’une centaine d’euros, et il est important de choisir un appareil à sonde solide, prévue pour les mesures directes en terre, car la majorité des testeurs sont prévus pour des mesures de liquides (il faudrait alors appliquer la technique du deux pour un, plus fastidieuse et peu adaptée à la culture des bonsai).

Avant utilisation, il faut calibrer la sonde avec une solution d’étalonnage, procédé qui est à renouveler de temps en temps pour garder une précision maximale.

 Après utilisation, il faut laisser baigner la sonde dans une solution de conservation, qui augmente la durée de vie de celle-ci (elles sont remplaçables), et qui permet là encore de garder de la fiabilité. Il ne faut pas laisser sécher la sonde, sinon il est nécessaire de la ré-étalonner.

De temps en temps, il peut être nécessaire de dissoudre les accumulations de sels sur la sonde dans une solution de nettoyage, pour les mêmes raisons que précédemment.

Pour tester votre eau, après avoir étalonné le testeur, munissez-vous d’un récipient de 1 L, plongez la sonde, et relevez en la valeur. Amenez l’eau à pH 7, vous devrez soit ajouter du pH+ (une base), ou du pH- (un acide) à l’aide d’une pipette graduée ou d’une seringue, toujours en relevant la valeur de ce que vous ajoutez. Procédez très doucement car la valeur du pH change vite (à titre d’exemple il faut 0.8 ml de pH- pour amener 1L d’eau de pH8.3 à pH7…). Ceci fait, vous savez maintenant quelle quantité de tel produit rajouter pour avoir une neutralité pour un litre.

Cela vous permettra d’être plus à l’aise et de gagner du temps par la suite, lorsque vous voudrez amener de plus grandes quantités d’eau à une valeur de pH souhaitée.

Vous pouvez maintenant arroser vos plantes avec une eau au pH modifié à souhait en fonction de telle ou telle variété.
Attention cependant si vous rajoutez un engrais liquide ou quoi que ce soit, il faut que vous le fassiez avant de tester votre eau, car ils peuvent en modifier le pH.
Par la suite, entre les arrosages et surtout en période de croissance, vous pourrez tester la valeur pH de votre substrat, ainsi voire son évolution, et le corriger le cas échéant par une eau adaptée. 


L’ELECTROCONDUCTIVITE

 Avec ce que l’on vient de voir, il est plus aisé de comprendre la notion d’électroconductivité (EC). Il s’agit de la concentration en sels minéraux (en ions donc) dans un substrat ou une solution. Elle s’exprime en ms/s (milisiemens/seconde).

Chaque végétal à une plage de tolérance d’EC qui lui est propre.
Lorsque l’on ajoute de l’engrais à un substrat, on augmente son EC, donc ta teneur en ions. C’est une notion qui peut être intéressante de maîtriser, pour être dans la plage optimale d’assimilation de la plante, mais aussi éviter des problèmes de sur-fertilisation, surtout en cas d’utilisation d’engrais chimique, liquides ou solides, à action rapide.

En effet, comme on l’a vu dans les chapitres précédents, une concentration en ions plus élevée dans le substrat que dans la plante amène à des brulures, voir à la mort de celle-ci.

Le fait que chaque plante a des besoins propres à chacune peut aussi entrainer l’accumulation de certains ions non consommés, même en cas de respect des doses, et provoquer des blocages, voire des carences par excès.

 De même, arroser avec une eau fortement chargée en ions (robinet par exemple) pendant un certain laps de temps peut amener à ce genre de résultats, même avec très peu de fertilisation.

 Comment cela se fait-il ? Et bien les ions contenus dans l’eau d’arrosage qui ne sont pas consommés par la plante ou évacués par les trous de drainage restent dans le substrat, et au fur et à mesure, la concentration en sels augmente.
 Gérer ce paramètre permet donc non seulement de maitriser la fertilisation, mais aussi le rempotage, lorsqu’au bout de quelques années, même si le substrat reste drainant, la concentration en sels sera telle qu’un renouvellement du substrat s’imposera. 

La mesure de l’élèctroconductivité et ses corrections : 
 
 L’EC se mesure au moyen d’un testeur d’EC qui produit une tension électrique et en mesure la conductivité. Plus il y aura d’ions, plus le courant passera vite, et inversement.

 Le testeur d’EC est composé d’un boitier analogique fonctionnant à pile ou sur secteur, pourvu d’une sonde reliée au boitier par un câble. Des appareils fiables peuvent être obtenus à partir d’une centaine d’euros, et il est important de choisir un appareil à sonde solide, prévue pour les mesures directes en terre, car la majorité des testeurs sont prévus pour des mesures de liquides (il faudrait alors appliquer la technique du deux pour un, plus fastidieuse et peu adaptée à la culture des bonsai).

 Avant utilisation, il faut calibrer la sonde avec une solution d’étalonnage, procédé qui est à renouveler de temps en temps pour garder une précision maximale.
Après utilisation, il faut laisser baigner la sonde dans une solution de conservation, qui augmente la durée de vie de celle-ci (elles sont remplaçables), et qui permet là encore de garder de la fiabilité.
De temps en temps, il peut être nécessaire de dissoudre les accumulations de sels sur la sonde dans une solution de nettoyage, pour les mêmes raisons que précédemment.
Une fois le testeur calibré, vous pouvez mesurer la valeur de votre de votre substrat.

 Si la valeur d’EC est bien inferieure à la limite supérieure de la plage de tolérance, vous pouvez ajouter de l’engrais, mais toujours avec circonspection, l’excès est toujours plus nocif que le manque (essayez dans la mesure du possible de rester au milieu de la plage de tolérance).

Dans le cas inverse, si la valeur d’EC est trop élevée, faites simplement un arrosage à l’eau. Si la valeur d’EC est nettement supérieure, il est alors nécessaire de doucher le substrat pendant un moment pour lessiver et entrainer les ions en excès.

 Surtout les premiers temps, pour se rendre compte de l’effet produit de détester le substrat quelques dizaines de minutes après arrosage avec eau pure ou engrais.

 Voici quelques valeurs qui doivent néanmoins être adaptées en fonction de l’espèce, de la saison et du stade de culture, ce sont des généralités, et rappelons qu’il vaut toujours mieux sous-fertiliser que sur-fertiliser, mieux vaut être à 0.2 ou 0.3 points en dessous des valeurs annoncées ci-dessous :

  • Boutures et semis—>0.5 à 0.8
  • Jeunes plants et plantes à croissance lente—>0.8 à 1.3
  • Plantes à croissance moyenne—>1.3 à 1.6
  • Plantes à croissance rapide—>1.6 à 2.2   
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