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    Le pH et les acides : Pourquoi, comment ?

    Les acides et les engrais acidifiants sont deux avenues possibles pour conserver le pH à un niveau acceptable pour la plante. Avec les acides, la réaction se produit dans l'eau d'irrigation. Avec les engrais azotés, cela implique la présence de racines de plantes car la réaction n'est pas chimique mais physiologique. L'objectif ultime: obtenir un pH ajusté au besoin de la plante, peu importe le milieu de culture. Son état de santé en dépend car à bon pH, bonne nutrition minérale.

     

    En saisissant bien la dynamique propre aux acides et aux engrais acidifiants, il est plus facile de choisir l'option la plus avantageuse pour vous. Dans certains cas, seul les engrais acidifiants suffiront à donner satisfaction. Dans d'autres, il sera judicieux de combiner l'effet des acides et des engrais pour stabiliser le pH. A vous de choisir!

     

    Avez-vous vraiment besoin d'utiliser de l'acide? Peut-être! C'est d'ailleurs dans cet état d'esprit que vous devrez vous plonger lors de cette lecture pour obtenir la réponse. Une autre question "brûlante" fait généralement suite à la première : Quel est le meilleur acide: nitrique, phosphorique, sulfurique, citrique, acétique (vinaigre)?

     

    POURQUOI AI-JE BESOIN D'ACIDIFIER L'EAU D'IRRIGATION?

     

    Il existe plusieurs raisons qui justifient l'acidification de l'eau d'irrigation. La plus importante d'entre toutes est la disponibilité et la solubilité des éléments nutritifs. Si le pH du milieu dans lequel baigne les racines n'est pas adéquat, les éléments nutritifs seront moins disponibles à la plante. Par conséquent, vous verrez apparaître des symptômes de carences, d'excès ou de déséquilibres fonctionnels comme un retard dans la floraison par exemple. Un premier réflexe est probablement d'ajouter encore un peu d'engrais. Mais le résultat escompté se fait attendre et les plants semblent de plus en plus mal en point. Que faire?

     

    Une bonne réaction est de faire analyser votre eau d'irrigation. En culture hydroponique, tant que le pH oscille entre 5.5 et 6.5 selon les cultures, tout va bien. Mais attention, lorsqu'il y a un substrat, il faut tenir compte des facteurs qui influencent le pH du milieu dans lequel baigne les racines de vos protégées! C'est là que l'alcalinité entre en scène.

    RETENEZ QUE: Ce n'est pas le pH de l'eau mais son ALCALINITE qui va influencer le pH du sol.

     

    ALCALINITÉ ET PH

     

    Cette notion d’alcalinité, quelque peu négligée, a plus récemment refait surface et avec raison. Pour l'imager, disons qu'il agit comme pouvoir tampon de l'eau, même si cette notion de pouvoir tampon réfère au sol. Il a la même signification que le pouvoir tampon du sol qui est de résister à toute variation de pH. Ainsi, tout acide ou agent acidifiant va d'abord neutraliser l'alcalinité de l'eau et donc son effet tampon. La réaction produit alors de l'eau (H2O) et du CO2 (dioxyde de carbone) qui est libéré dans l'air. Tant que l'acide n'a pas maîtrisé les ions responsables de l'alcalinité, le pH ne bouge pratiquement pas. Puis subitement, la réaction est presque spontanée et le pH baisse rapidement. Maintenant, l'acide acidifie!

     

    Pour simplifier les calculs, l'alcalinité est exprimée en termes de mg/litre (ppm) de carbonate de calcium (CaCO3), ce qui est en fait de la chaux agricole. Mais en réalité, l'alcalinité représente surtout des ions bicarbonates de calcium et de magnésium ( Ca(HCO3)2 et Mg(HCO3) ) dissous dans l'eau. Ils se transforment par la suite en un précipité (insoluble) de carbonates de calcium (CaCO3) et de magnésium (MgCO3). Et çà, c'est de la chaux. Quand vous ajoutez de l'acide pour neutraliser l'alcalinité, vous libérez du même fait le calcium et le magnésium qui, sinon, restent emprisonnés par le bicarbonate. Vous comprendrez alors qu'il est très important de "casser" cette alcalinité qui empêche le calcium et le magnésium d'être disponibles à la plante.

     

    Faites-vous maintenant le lien entre les dépôts blanchâtres sur vos feuilles (=chaux) et sur le contour de vos contenants (=chaux). En séchant, tous ces bicarbonates se transforment automatiquement en chaux calcique et dolomitique...à moins que vous ne les ayez "cassé" avec un acide avant d'arroser!

     

    Le pH signifie potentiel Hydrogène. Il ne vous donne qu'une mesure des ions H+ (hydrogène) et OH- sur une échelle de 0 à 14. En son centre, un pH de 7 représente la neutralité où les ions H+ égalent les ions OH- . Quand les ions H+ dominent, le pH devient acide et descend au-dessous de 7. A l'opposé, plus les ions OH- augmentent, plus le pH suit la même tendance. On dit alors qu'il devient alcalin ou basique car il est supérieur à 7.

     

    Il ne faut pas confondre alcalin et alcalinité. Comme vous voyez au tableau 6, ces deux notions n'ont pas du tout la même signification. A pH de 8.0 ou de 7.3, on peut retrouver une même alcalinité de 244 ppm de carbonate de calcium. Pour un même pH de 7.6, l'alcalinité peut être de 212 ou encore de 366. N'oubliez pas que le pH est une mesure de l'acidité de l'eau alors que l'alcalinité mesure la résistance à tout changement de pH.

     

    HYDROPONIQUE OU SUBSTRAT?

     

    Si les racines baignent dans l'eau d'irrigation à laquelle vous avez ajouté des éléments fertilisants (culture hydroponique ou NFT pour "Nutrient Film Technic"), pas de problème: le pH de l'eau est votre guide. Et si le substrat agit comme une passoire dans laquelle s'écoule l'eau ou la solution fertilisante, considérez-le au même titre qu'une solution hydroponique. En fait, un tel substrat ne sert que de support aux racines. Il est considéré comme de la matière inerte car il n'a aucun pouvoir tampon. Il n'emmagasine rien et n'échange rien avec son milieu. C'est le cas notamment du sable, de la laine de roche (la plupart sauf exceptions), de la perlite et de l'argile expansée. Dans la même veine, quand les racines des plantes cultivées en multicellules ("plugs") envahissent l'espace alloué, cela en devient presque de la culture hydroponique. La quantité de substrat est tellement réduite qu'il joue davantage un rôle de support aux racines.

     

    En général, une alcalinité maintenue entre 80 et 120 ppm est tout à fait recommandable. Évidemment, plus le contenant est petit, plus l'alcalinité de l'eau influencera le pH du terreau. Le tableau 4 vous donne une idée du niveau d'alcalinité acceptable selon la dimension des contenants.

     

    Si votre milieu de culture a un certain pouvoir d'absorber et de retenir des éléments, il possède également le pouvoir de résister à toutes variations de pH: c'est le pouvoir tampon du sol. Des milieux contenant de l'argile ou riches en matière organique, à base de tourbe brune (plus décomposée) ou de terre noire, offrent une grande résistance à tout changement de pH du milieu. Alors, même si l'eau d'arrosage a un pH élevé, cela ne veut pas dire que le terreau prendra nécessairement le pH de l'eau d'arrosage. C'est à ce moment que l'alcalinité de l'eau intervient. Elle influence le pH du substrat car les bicarbonates de calcium et de magnésium dissous dans l'eau d'arrosage se transformeront en chaux dans le substrat. Résultat: le pH augmente d'autant que le pouvoir tampon du sol est faible.

     

    En culture hydroponique, la question ne se pose pas vraiment. Toutefois, il est important que l'eau ait un certain pouvoir tampon pour éviter des variations trop importantes de pH. La plupart des engrais ont une réaction physiologique acidifiante sur le milieu. En l'absence d'alcalinité ou pouvoir tampon de l'eau, comme c'est le cas avec l'eau de pluie, le pH oscille constamment à la hausse, à la baisse, bref au gré des multiples réactions chimiques de la solution d'irrigation. Certaines cultures plus sensibles que d'autres à de telles variations de pH risquent de devenir aussi vascillantes que l'eau. Une recommandation minimale de 50 ppm de carbonate de calcium dans l'eau permet d'éviter une telle situation.

     

    En culture sur substrat, il est important d'évaluer la vitesse à laquelle l'alcalinité de l'eau va opérer un changement sur le pH du sol. Cela variera en fonction de plusieurs paramètres culturaux: type de substrat et son pouvoir tampon, durée de la culture, écart de pH toléré par la culture, fréquence et mode d'irrigation (goutte à goutte, rampe d'irrigation), pouvoir acidifiant des engrais utilisés.

     

    VALEURS D'ALCALINITÉ

     

    La région du sud-ouest de Montréal présente des eaux souterraines généralement riche en calcium (60 à 100 ppm) et en magnésium (20 à 40 ppm). Le pH oscillent entre 7.3 à 8.0 avec une alcalinité moyenne de 260 ppm. Des eaux qu'il faut "corriger". Dans la région de Vaudreuil Soulanges, la plupart des eaux souterraines ont des teneurs excessives en sodium (40 ppm et plus). Un excès de sodium dans le substrat nuit à l'absorption du calcium, magnésium, potassium. Comme il détruit la structure du sol (défloculation) et augmente inutilement la salinité des eaux d'irrigation, c'est un élément indésirable. Par contre, pour ce qui est des autres éléments, ils peuvent contribuer au régime de fertilisation. Référer à la conférence de M. Jean-Benoît Parr, agr., sur la Qualité de l'eau. Mais comme dans toutes bonnes choses, l'excès n'est jamais souhaitable.

     

    EST-CE VRAIMENT NÉCESSAIRE D'ACIDIFIER?

     

    Dans bien des cas, l'acidification n'est pas justifiée en dépit d'une alcalinité de l'eau élevée. Par exemple:

    • Si le substrat possède un bon pouvoir tampon (tourbe brune par exemple), et que le contenant est d'assez bonne dimension;
    • Si la culture s'opère sur une courte durée (ex: 10 semaines);
    • Si la culture est peu sensible à un pH plus élevée;
    • Si la plupart des engrais utilisés sont acidifiants (à base d'ammonium, d'urée et de sulfates).

     

    Dans d'autres cas, l'acidification de l'eau règle bien des problèmes. Par exemple:

    • Si le volume du substrat est réduit (en multicellules);
    • Si votre eau est très calcaire pour éviter la formation de précipités qui vont obstruer les fines buses de votre rampe d'arrosage et les émetteurs du système d'irrigation goutte à goutte (colmatage).

    D'ailleurs, veillez à reprendre le pH de la solution à la sortie des buses. En contact avec l'air,une partie du CO2 contenue dans la très fine goutelette d'eau s'évapore et le pH augmente.

    • Si vous arrosez par aspersion, pour éviter les dépôts de chaux sur le feuillage, ou encore améliorer l'absorption des éléments fertilisants.

     

    AVEC QUOI ACIDIFIER? ENTRONS MAINTENANT DANS LE MONDE DES ACIDES.

     

    L'ACIDE NITRIQUE (HNO3) : C'est la cadillac des acides bien qu'il soit très corrosif et extrêmement dangereux à manipuler. Très réactif, il ne forme aucun précipité et apporte de l'azote sous forme de nitrates (tableau 1). Il se vend en différentes concentrations dont la plus disponible est celle à 67% ou 68%.

     

    L'ACIDE PHOSPHORIQUE (H3PO4) Contrairement à l'acide nitrique qui acidifie de façon stable, l'acide phosphorique va réagir facilement à tout changement de pH en le modifiant comme un tampon. Plus le pH augmente, plus il a tendance à former des précipités avec tout ce qui s'appelle calcium, magnésium et éléments mineurs non chélatés (ex: fer, manganèse, zinc). Plus il est en contact avec du calcium et du magnésium, notamment à des pH élevés, plus il formera des précipités de phosphates de calcium et de magnésium. Comme vous l'avez-vu précédemment, les eaux du sud-ouest de Montréal en contiennent des quantités très importantes. Tous les phosphates que vous additionnez à l'eau risquent évidemment de réagir de la sorte. Que faire alors? Assurez-vous d'atteindre et de maintenir le pH de la solution à 5.8 à 6.0 quand vous utilisez l'acide phosphorique. Dans cette zone, l'acide est sous sa forme la plus soluble, ce qui lui évite de former des précipités. Plus le pH augmente et plus le phosphore se retrouve sous une forme de moins en moins soluble.

     

    En plus d'être sécuritaire, il apporte du phosphore. C'est d'ailleurs sa contrainte numéro 1. Cet élément majeur ne doit pas être fourni en trop grande quantité, surtout en cultures ornementales et en multicellules. Il est en effet reconnu qu'il favorise l'élongation des tiges. Des plants trop longs, ce n'est pas ce que l'on recherche! Malgré cet inconvénient, il joue un rôle très important dans les processus vitaux des plantes, dans la floraison et l'enracinement. Une fertigation normale en multicellules contient normalement de 2 à 15 ppm de phosphore selon les cultures, l'effet recherché et le stade de croissance. Si l'eau contient beaucoup de calcium, il peut laisser des dépôts sur le feuillage à la suite de la formation de précipités de phosphate de calcium.

     

    L'ACIDE SULFURIQUE (H2SO4): C'est sans contredit l'acide le plus utilisé. Bien qu'offert en différentes concentrations, le favori reste l'acide à batterie (35%). Facilement disponible, action rapide: voilà sa combinaison gagnante. Mais il a bien ses petits défauts. Il n'est pas suggéré d'inhaler quelques bouffées de cet acide concentré bien sûr. Il apporte du soufre sous forme de sulfates. Les eaux de la région en contiennent déjà, ainsi que plusieurs engrais très utilisés dont le sel d'epsom (sulfate de magnésium). Il risque donc de s'élever à des niveaux toxiques pour certaines plantes.

     

    On sait que les sulfates se lient très facilement au calcium pour former du gypse. Ce composé, extrêmement insoluble, forme des microcristaux invisibles à l'oeil nu. Ils s'agglutinent pour former des macrocristaux qui peuvent obstruer les goutteurs et les émetteurs. Il est alors recommandé d'arroser peu de temps après avoir acidifié avec l'acide sulfurique. Cependant, selon certaines observations, le gypse ne se formerait qu'à des concentrations très élevées de sulfates. Si une eau riche en sulfates contient plus de 40 ppm de sodium, un autre précipité se formera et déformera les plantes cultivées en multicellules. Tout comme l'acide sulfurique, une eau riche en calcium peut laisser des dépôts foliaires de sulfate de calcium (gypse). 

     

    L'ACIDE CITRIQUE (C6H8O7): Vous le connaissez tous: c'est l'équivalent du jus de citron concentré. Evidemment il est plus que sécuritaire et ne fournit aucun élément minéral. Toutefois, il a deux "emplois": agent chélatant à temps plein et acide à temps partiel. Il chélate les ions possédant 2 charges positives soient le cuivre, manganèse, fer, zinc, calcium et magnésium. Seul le bore et le molybdène n'ont pas sa protection spéciale car ils sont chargés négativement.

    La question que vous vous posez maintenant doit être: "Mais, qu'est-ce qu'un agent chélatant?" "C'est ni plus ni moins qu'un enrobage chocolaté". Un chélatant est une protection jusqu'à destination, une sorte d'assurance contre les accidents, comme le dit si bien M. Claude Gélinas, agr., dta, Président de Phyto Ressources et spécialiste dans le domaine. Saviez-vous qu'il existe des quantités phénoménales d'agents chélatants dans la nature. La chlorophylle des plantes et l'hémoglobine du sang en sont deux exemples. Un projet sur l'utilisation de l'acide citrique, réalisé par l'équipe de Développement et Transfert technologique en cultures abritées, a permis de constater que son effet acidifiant est de bien courte durée: deux ou trois jours tout au plus. Pour cette raison, il ne peut être utilisé en culture hydroponique ou tout autre milieu semblable (sable, perlite...) car le pH doit nécessairement être assez stable. Cet acide doux aux possibilités multiples possède encore bien des mystères. Il semble très avantageux car il favorise l'absorption de plusieurs éléments essentiels à la croissance des plantes. Bien qu'il ait une double vie, il neutralise malgré tout l'alcalinité de l'eau, respectant ainsi sa fonction d'acide. Il peut aussi chélater les éléments mineurs contenus naturellement dans l'eau pour une meilleure absorption foliaire. Sa réaction acidifiante est de courte durée et l'on observe une remontée graduelle du pH. Par contre, de par ses qualités d'agents chélatants, il peut être avantageux de le jumeler à un autre acide. Il réduit comme tout autre acide les bicarbonates de l'eau, empêchant ainsi la formation de dépôts de chaux qui tachent les feuilles. Il chélate le calcium, alors beaucoup mieux absorbé par le feuillage.

     

    L'ACIDE ACÉTIQUE (CH3COOH) OU VINAIGRE: Cet acide faible n'est pas tellement recommandable car ça vous en prendrait trop pour neutraliser trop peu d'alcalinité. Il possède beaucoup plus une fonction d'agent mouillant (surfactant ionique) qu'autres choses. Mme Jocelyne Lessard, agronome, Club de Production 07, a également observé que le vinaigre pouvait être efficace contre la maladie bactérienne Xanthomonas dans les plantes vertes lorsqu'utilisé en pulvérisation foliaire selon une dilution de 1: 100 (1 litre de vinaigre dans 100 litres d'eau).

     

    QUEL ACIDE CHOISIR?

     

    Là est toute la question et vous possédez maintenant presque tous les éléments pour y répondre. Il ne vous reste qu'à évaluer globalement votre situation pour prendre une sage décision. Il est évident que d'autres facteurs tels que le prix de l'acide, le type d'injecteur s'il y a lieu et les dangers d'utilisation pencheront également dans la balance. 

     

    DEUX RÈGLES À NE PAS OUBLIER

    • RÈGLE NO 1: AJOUTER TOUJOURS L'ACIDE À L'EAU = BRAVO! JAMAIS L'INVERSE...ÇA RISQUE D'EXPLOSER!!!
    • RÈGLE NO 2: INJECTER L'ACIDE AVANT L'ENGRAIS, C'EST VRAI! POUR ÉVITER DE FORMER DES PRÉCIPITÉS.

     

    Votre eau vous apporte des engrais comme le calcium et le magnésium, sans qu'il ne vous en coûte un sou. Encore faut-il les garder sous forme assimilable par la plante et c'est un des nombreux avantages de l'acidification de l'eau.

     

    LES ENGRAIS ACIDIFIANTS

     

    Les engrais dont la forme d'azote est sous forme urée/ammoniac provoquent une réaction acidifiante dans le terreau (tableau 9). Cette réaction ne se produit que lorsque l'azote entre en contact avec les racines d'une plante. Et pourquoi l'azote est-il l'élément moteur dans cette réaction? Simplement parce que les ions ammonium (+) et nitrate (-) représentent 70% des cations (charge positive +) et des anions (charge négative -) prélevés par la plante. En fait, c'est la forme de l'azote, urée-ammonium (NH4 + ) ou nitrate (NO3 - ), qui entraîne le pH à la hausse (basique) ou à la baisse (acide). Quand la racine absorbe un ion ammonium (NH4 + ), elle rejette du même coup un ion hygrogène H+ . Quand elle absorbe un ion nitrate (NO3 - ), elle rejette alors un ion hydroxyle (OH- ). Ce n'est qu'un simple échange pour équilibrer sa charge électrique dans ses tissus. Elle prend un - et rejette un -: le pH augmente (réaction basique). Elle prend un + et rejette un +: le pH diminue (réaction acide).

     

    Outre l'azote, d'autres ions contribuent à l'acidification. Il s'agit du soufre. Il ne réagit pas comme l'azote avec la racine des plantes. Il subit plutôt l'action des microorganismes qui le métabolisent pour former de l'acide sulfurique qui acidifie. On utilisera donc, exceptionnellement et pour des besoins très spécifiques, le sulfate de fer (1.5 grammes par litre) en mouillage du sol, pour obtenir une acidification rapide du terreau, en prenant soin de laver le feuillage à l'eau immédiatement après le traitement. Ce traitement provoque une chute rapide du pH pouvant causer des dommages àa certaines plantes et il est contre-indiqué dans la culture des multicellules.

     

    Le potentiel acidifiant d'un engrais est exprimé en fonction de la quantité de chaux (carbonate de calcium) nécessaire pour neutraliser l'acidité d'une tonne de cet engrais. Quant au potentiel basique, on se sert de l'équivalent en chaux (carbonate de calcium) requis pour obtenir le même effet alcalin. Toutes ces valeurs sont présentées au tableau 9. A titre d'exemple, 1100 kg de chaux sont requis pour neutraliser l'acidité occasionnée par une tonne de 21-0-0. C'est un des engrais les plus acidifiants sur le marché. D'autres se rapprochent de la neutralité comme le 15- 15-30. Et le 12-0-44 est légèrement basique car 207 à 254 kg (selon les compagnies) de chaux donnerait le même effet alcalinisant.

     

    Des tests réalisés dans une culture de géranium en pot de 6 pouces ont bel et bien démontré l'effet des engrais selon le contenu de l'eau en bicarbonates. Ainsi, avec un engrais basique 15- 0-0 additionné à une eau contenant 50 ppm de bicarbonates, le pH demeure stable. Par contre, il augmente rapidement lorsque le contenu de l'eau en bicarbonates s'élève à 300 ppm. On observe le scénario inverse avec un engrais acidifiant de type 20-10-20, puisque le pH demeure stable même si l'eau contient 350 ppm de bicarbonates. Evidemment, le pH diminue rapidement si l'eau n'en contient que 50. Cette expérience met bien en évidence l'intérêt de tenir compte de l'effet des engrais sur le pH final de votre production. On observe également une acidification du terreau plus rapide quand il fait chaud.

     

    Et maintenant, que répondez-vous à la question du début: "Est-ce nécessaire dans vos conditions d'acidifier votre eau d'irrigation? " Ou pourriez-vous simplement utiliser un engrais acidifiant qui maintiendra le pH à un niveau acceptable tout au long de la production. Vous êtes seul(e) juge en la matière en raison des nombreux facteurs que cela implique et surtout, du produit final désiré. Vous ne voulez plus de dépôts calcaires qui tachent le feuillage, de débalancements des éléments fertilisants... C'est déjà deux bonnes raisons pour analyser de plus près votre situation. Quelques analyses d'eau, de solutions fertilisantes, de substrat et vous avez de bons outils en main pour prendre une décision payante. En bout de ligne, vous serez gagnant(e) avec un produit fini de qualité.

     

    Publication complète et tableaux de références ici

    Modifié par luzshine

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