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Qu'est-ce que le redox, la conductivité et le pH ? Comment se servir de ces variables pour analyser la santé des plantes et des sols en agriculture ?

Le pH, le Redox et la conductivité

PH

Le pH, vous connaissez ! Soit c'est acide, neutre ou alcalin. Le pH cela veut dire potentiel Hydrogène. Il n'y a pas d'unité de mesure.

Les plantes assimilent mieux certains éléments (comme le fer, le manganèse et le phosphore) dans des plages de pH spécifiques.

Exemple

Le vinaigre est acide et a un Ph proche de 2.5.

Mesures

On mesure le pH avec des bandes de test ou on utilise un pH-mètre.

Ajustement

Le vinaigre fait baisser le pH. La chaux agricole (carbonate de calcium) augmente le pH.

Redox

Le redox ou oxydoréduction est la contraction de réduit et oxydé. Il permet de situer si l'on est dans un environnement oxydé ou réduit. Son unité de mesure est le volt (on parle généralement en mV pour milli volt, car la valeur du redox est faible). 

Le potentiel redox (Eh) est un indicateur clé de la qualité du sol et de sa capacité à fournir des nutriments aux plantes. Il permet aussi de voir si la plante est oxydée (donc sensible aux maladies et aux insectes) ou si elle est dans une zone réduite (donc dans un environnement sain). Le redox doit donc être optimisé pour maintenir des conditions de croissance favorables.

Exemple

Un vin de qualité aura une mesure de redox entre 0 et +150 mV. Au dessus de +150 mV, il commencera à être oxydé. En dessous de 0 mv (valeur négative), il sera réduit (on vous conseillera de l'oxyder en faisant tourner une petite cuillère dans votre verre pour remonter la valeur du redox).

Mesures

On le mesure avec un Redox-mètre. Sa valeur peut être positive ou négative.

L'appareil de mesure coûte environ 150 €, il est muni d'une électrode ORP / Redox

Il est calibré en usine et n'a plus besoin d'être calibré ensuite. II faut juste faire des vérifications avec des échantillons liquides de référence.

Ajustement

Pour améliorer le redox, on peut aérer le sol pour augmenter l'oxygénation ou utiliser des amendements organiques bien décomposés.

Utiliser des extraits fermentés de plantes permet aussi de baisser le redox.

Conductivité

La conductivité pour les liquides, c'est une valeur qui permet de savoir si le liquide est chargé ou pas en minéraux. L'unité de mesure est le Siemens par centimètre. Il est souvent exprimé en mS/cm, soit en milli siemens par cm (pour les liquides).

Exemples

La conductivité d'une eau pure est proche de 0 mS/cm, car elle ne contient pas ou trop peu de minéraux.

L'eau d'une piscine municipale à une conductivité de 0.5 à 2.5 mS/cm, elle est peu chargée en minéraux. On coule, si l'on ne nage pas. 

L'eau de la mer rouge à une conductivité de 50 à 60 mS/cm, car elle est très chargée en minéraux (en sel surtout). C'est pour cela que l'on flotte, on est porté par les sels contenus dans l'eau.

Mesures

On effectue les mesures avec un conductimètre qui coûte environ 250 €.

Il est muni d'une sonde qui permet parfois aussi de mesurer le pH.

Il doit être calibré régulièrement à l'aide d'échantillon liquide de référence.

Leur lien avec les plantes et le sol

Ces 3 paramètres peuvent être mesurés au niveau des plantes, au niveau du sol, mais aussi dans un extrait fermenté et dans l'eau utilisée pour faire le traitement. Ces mesures ou paramètres permettent de détecter un problème, de le comprendre et de le corriger.

Exemples

Une plante trop oxydée (redox élevé) aura des difficultés pour se nourrir et attirera les insectes.

Une plante trop humide (redox faible) attirera les maladies.

Un sol fatigué aura une conductivité très faible, car il est faible en nutriments, minéraux, il aura un redox élevé causé par l'utilisation de trop de fongicide.

Un extrait fermenté trop macéré aura un redox trop fort (au-dessus de +200 mv) et favorisera les maladies quand il sera appliqué sur les cultures.

Une eau croupie aura une conductivité forte (1 mS/cm) et ne sera pas conseillée à utiliser pour faire un traitement foliaire.

Comprendre les 2 paramètres pH et Redox sur le graphe Eh-pH

Le graphe Redox (Eh) et Potentiel hydrogène (Ph)

C'est là que cela se complique, mais rassurez-vous en utilisant un graphique, tout va s'éclairer et vous allez tout comprendre !

Ce graphique représente en axe vertical, le redox (de -200 en mV à 800 mV) et en axe horizontal, le pH (de 2 à 10).

La zone verte est la zone de santé des plantes (redox entre -100 et +300 mV et Ph entre 2 et 6). La zone rouge est la zone à éviter.

La plupart des fongicides amènent la plante dans la zone rouge hachurée. Il n'y a plus d'insectes, plus de maladies, mais plus de vie aussi.

Chaque plante se situe à un endroit précis du graphe à un moment donné. Elle bougera dans ce graphe en fonction de différents paramètres comme la météo (pluie ou sécheresse), de ces besoins (si elle a besoin de fer, elle se déplacera tant bien que mal dans la zone ou le fer est présent : ph de 5 à 6.5 et redox au-dessus de +200 mV). Les fongicides amèneront la plante dans la zone rouge alors que les extraits fermentés amèneront la plante dans la zone verte.

Les fongicides et l'oxydation

En regardant le graphe ci-dessous, si vous appliquez un fongicide, la plante se déplace dans la zone rouge hachurée (oxydée). Ensuite, les paramètres redox et pH évoluent (la météo change, la plante cherche à se nourrir par exemple), donc elle traverse la zone champignons, insectes, maladies (on va de la zone rouge vers la zone verte). La plante se nourrit, puis si elle est à nouveau malade, on applique à nouveau un fongicide, on revient dans la zone rouge. La plante se redéplace vers la zone verte (pour se nourrir par exemple), on retraverse la zone dangereuse (champignons, insectes, virus et bactéries).

On fait le "Yo-yo" entre les zones verte et rouge et à chaque traitement fongicide, le sol se dégrade un peu plus.

Appliquer régulièrement des extraits fermentés de plantes permet de rester dans la zone verte hachurée de santé des plantes et de préserver son sol.

Pour continuer sur le sujet : Potentiel Redox et Santé des plantes par Olivier Husson : Vidéo YouTube

La conductivité, le pH et le Redox utilisés pour la fabrication des extraits fermentés de plantes

Pour réaliser un extrait fermenté de plantes de qualité, il faut utiliser les 3 paramètres pH, Redox et conductivité de manière à contrôler le processus de fabrication et surtout pour le stopper au bon moment.

pH

Le pH devrait être de 6.5 pour l'eau utilisée. Si elle n'est pas dans cette valeur, il faudra corriger le pH.

Ce pH va baisser régulièrement lors de la phase de fermentation, pour se stabiliser plus ou moins toujours à la même valeur suivant le type de plante.

Redox

On partira de la valeur de redox de l'eau utilisé (entre +100 mV et +200 mV), pour ensuite descendre vers des valeurs de -200 mV, voir -400 mV, pour ensuite remonter vers 0 mV.

Conductivité

On partira encore de la valeur de conductivité de l'eau utilisée (entre 0.1 et 1 mS/cm). Une eau de qualité sera proche de 0, une eau de mauvaise qualité sera proche de 0.5 à 1.5 mS/cm).

La conductivité va augmenter au fur et à mesure que les plantes se dissolvent dans l'eau. Chaque production aura sa valeur maxi connu.

Pour l'ortie entre 3 et 5 mS/cm, pour la fougère entre 1.5 et 2.5 mS/cm.

Arrêt de la production

C'est seulement quand tous les paramètres sont conformes que l'on stoppe la production.

Pour le purin de fougère, dès que la valeur atteint plus de 2 mS/cm, avec un pH proche de 4.75, on contrôle la valeur du redox. Celui-ci passe de -100 mV à -50 mV. On stoppe la production à -50 mV pour s'assurer de ne pas être en milieu oxydé.

Pour le purin d'ortie, dès que la valeur atteint plus de 4 mS/cm, avec un pH proche de 5.25, on contrôle la valeur du redox. Celui-ci passe de -100 mV à -50 mV. on stoppe aussi la production à -50 mV.

Ces 3 paramètres sont à contrôler à nouveau après mise en bidons, en fûts ou en cuves.

Faire un extrait fermenté sans appareils de mesure

C'est le cas de la plupart des personnes qui fabrique un purin de plantes (purin d'ortie par exemple).

Il faudra surtout stopper la production avant que le produit n'ai trop macéré (donc avant que le produit soit trop oxydé).

Pour le purin d'ortie, le temps de fermentation est de 3 à 4 jours à 30 °C, 5 à 6 jours à 25 °C et 7 à 8 jours à 20 °C (température de la préparation).

D'autres paramètres peuvent vous aider pour anticiper l'arrêt de la production.

Consulter notre page dédiée au purin d'ortie.

Attention aussi à l'utilisation de matériel en fer qui oxyde les macérations de plantes. 

L'opération de filtration peut aussi oxyder la préparation. 

Le remplissage de contenant sans chasser complètement l'air oxyde aussi votre préparation.

La représentation graphique d'une plante par une batterie et des panneaux solaires

Le modèle mathématique "batterie et panneaux solaires" appliqué aux plantes peut intégrer des mesures comme le potentiel redox, le pH et la conductivité pour mieux comprendre les dynamiques énergétiques.

Les feuilles captent l'énergie solaire pour alimenter la photosynthèse (panneaux solaires), où le potentiel redox reflète les transferts d'électrons. La conductivité dans les tissus indique les flux d'ions nécessaires au transport de nutriments et au maintien des gradients ioniques, soutenant ainsi l'efficacité des processus énergétiques. Ces mesures fournissent des paramètres clé pour modéliser les interactions entre capture, stockage et utilisation d'énergie dans les plantes.

La batterie, le sol

La batterie, c'est le sol. Si le sol est pauvre, il ne pourra pas alimenter correctement la plante. Si le sol est déséquilibré, cela sera pareil !

En absence de couverture végétale, qui va se décomposer et nourrir le sol, il n'y aura pas assez de nutriments qui vont alimenter ce sol.

Si la batterie est à plat, la plante ne sera pas assez alimentée.

Si la batterie est trop grosse et trop chargée (surcharge d'engrais par exemple), l'énergie sera trop forte et la plante aura une croissance trop forte, ce qui augmentera les risques de maladies.

Les panneaux solaires, les feuilles

Les feuilles captent l'énergie solaire, c'est la photosynthèse.

En cas d'absence de soleil, l'énergie fournie à la plante est moindre, la batterie se recharge difficilement. 

Au printemps, dès que le soleil apparaît, la plante fabrique des feuilles pour augmenter ces panneaux solaires et croître de manière régulière.

Quand le maximum de panneaux solaires est déployé, la surface foliaire est donc à son maximum.

En cas de trop d'énergie solaire, l'énergie renvoyée vers la plante sera trop forte, il y a risque de surcharge. La plante va réduire l'énergie en faisant tomber des feuilles.

La conductivité chez les bovins

Agriculture et électricité

Si l'on parle de croissance, pour croître, il faut de l'énergie. Et l'énergie, c'est une puissance dans un temps donné.

La puissance s'exprime en joules ou en Watt. Voici notre première valeur électrique.

Si l'on prend en compte le redox et la conductivité, il s'agit aussi de 2 paramètres électriques.

Le redox est exprimé en volt et la conductivité en Siémens (en mS/cm exactement)

Pour le fer par exemple, la différence entre le Fe 2+ et le Fe 3+, c'est juste un électron en plus. Encore une mesure électrique.

La conductivité chez les bovins

Voici pour finir une petite curiosité qui intéressera les éleveuses et éleveurs de bovins.

Les mesures de conductivité peuvent aussi servir à mesurer n'importe quels éléments.

Cela peut être des liquides (exemple: le lait), mais aussi des tissus (la peau par exemple).

Pour le lait, si l'on mesure sa conductivité, on pourra par exemple détecter une mammite (infection des mamelles) par élévation de la conductivité.

Pour la peau, on parlera dans ce cas de résistance interne.

La résistance interne

Les bovins ont aussi leur propre conductivité, mais généralement, on utilise le terme de résistance interne.

La résistance, c'est l'inverse de la conductivité. Une résistance faible, donne une conductivité forte.

Pour imager, la résistance du cuivre est faible, donc sa conductivité est forte.

Le cuivre conduit bien les électrons, c'est pour cela qu'on l'utilise pour les câbles électriques. Il conduit aussi bien la chaleur, mais on parle alors de conductibilité thermique - les fameuses casseroles en cuivre).

Pour revenir aux bovins, leur résistance interne est comprise entre 500 et 1000 ohms. C'est relativement faible, d'autant que certaines parties de leur corps sont encore plus fines et voient cette résistance diminuée encore plus, ce qui augmente fortement leur sensibilité aux phénomènes électriques et électromagnétiques.

Elles dorment parfois dans de l'herbe mouillée par la pluie ou la rosée. Elles sont donc en lien direct avec le sol.

Il n'est pas étonnant qu'il y ai des cas de vaches malades ou mortes à cause de proximité de réseau électrique, d'éoliennes, lignes Edf aériennes ou souterraines.

On parle alors d'émission conduite (des électrons sont conduits par des cours d'eau, une source, une nappe phréatique),

ou d'émission rayonnée par des perturbations électromagnétiques (ligne haute tension souterraine ou poste de transformation électrique). 

Les perturbations électromagnétiques sont souvent bien compliquées à expliquer, car on ne les voit pas, mais elles peuvent être mesurées.

Souvent, les éleveuses et éleveurs ont bien du mal à se défendre face à de grosses entreprises qui prétextent qu'on ne voit rien !

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Crédit photo : J2m Natura

Dernière mise à jour : 16/01/2025