Fabrication de la solutions nutritive

Composition minérale des eaux d’irrigation Quelle que soit sa provenance (retenue collinaire, cours d’eau, forage…) l’eau se charge en éléments minéraux. Ces derniers proviennent de la plus ou moins grande solubilité des matériaux qu’elle traverse ou qui la contiennent. Il est donc impératif d’en faire l’analyse pour intégrer les résultats dans le calcul de fabrication de la solution nutritive. Trois paramètres doivent être déterminés avec précision :

les concentrations en éléments minéraux
le pH
la quantité d’acide nitrique nécessaire pour ramener à 5,8 le pH d’un litre d’eau d’irrigation (si le pH de l’eau analysée est supérieur à cette valeur)

Fabrication à partir de l’eau d’irrigation Il faut donc tenir compte des apports d’éléments minéraux contenus dans l’eau utilisée pour fabriquer la solution nutritive. On ne prendra en considération que les ions présents dans l’eau d’irrigation à des concentrations supérieures à 0,1 meq/l. Ces calculs s’appliquent aux seuls macroéléments. Pour les oligo-éléments, les analyses de routine sont destinées à prévenir des phénomènes de toxicité. Les teneurs en anions et en cations indispensables sont rarement équilibrées dans l’eau d’irrigation (les teneurs totales en anion et en cation sont toujours équilibrées). De ce fait, il n’est que rarement possible d’atteindre la composition théorique de la solution nutritive en ajoutant des sels minéraux dont les teneurs en anions et en cations indispensables sont équilibrées. Il est donc nécessaire d’opérer par ajustements pour obtenir une formulation la plus proche possible de la composition théorique choisie. Le logiciel de formulation des solutions nutritives Vegenut® permet d’automatiser ces étapes de calcul. Apports en macroéléments Il existe plusieurs méthodes pour introduire les sels minéraux :

Pesée directe des sels : il s’agit de préparer le volume total de solution choisie en introduisant la quantité de sels pesés les uns après les autres, directement dans l’eau et dans l’ordre suivant : acide nitrique, nitrates, phosphates, sulfate et oligo-éléments. Dans la pratique, cette méthode est à proscrire en raison de la difficulté à dissoudre complètement les sels.
Solutions Mères : il n’est donc pas souhaitable de dissoudre directement les sels dans l’eau d’irrigation. Mieux vaut utiliser des solutions mères. Il s’agit d’une étape intermédiaire de fabrication de solutions plus concentrées (en général 200 fois pour les macroéléments). Cette pratique permet d’obtenir une dissolution complète de chaque sel, un gain de temps et de volume de stockage, et une meilleure précision des quantités à apporter. En effet, techniquement, à ces concentrations, il est plus facile de mesurer des volumes que de poids. Cette solution concentrée est ensuite diluée 200 fois (soit 5 ml/l) au moment de l’emploi. Le résultat de la dilution des solutions mères dans l’eau d’irrigation est appelé Solution Fille.

Il n’est pas possible de préparer une seule solution mère contenant tous les macroéléments. En effet, à ces concentrations, les ions phosphates et sulfates se combinent au calcium pour former un précipité. Deux types de stations de fertirrigation peuvent alors être utilisées : ————————–

Stations Complètes : une solution mère est préparée pour chacun des sels à apporter. Ces solutions mères sont ensuite diluées successivement dans l’ordre suivant : d’abord l’acide nitrique destiné à la correction du pH (si nécessaire), puis les nitrates de potassium et de calcium, le phosphate monopotassique, le sulfate de magnésium et enfin les oligo-éléments et le chélate de fer. Cette technique est rarement utilisée dans la pratique horticole, en raison de la multiplicité des solutions mères.
Stations Simples : quelle que soit la formulation, on utilise classiquement un système à deux solutions mères dites A et B permettant de séparer l’apport de Calcium de celui des Sulfates et des Phosphates. L’apport de ces solutions mères s’effectue directement dans l’eau d’irrigation au moyen de pompes volumétriques, dans l’ordre suivant : d’abord la solution A (ou éventuellement la solution d’acide nitrique puis la solution A) et ensuite la solution B. La dilution est à 5 ‰.

Une variante classique de cette méthodologie est d’apporter séparément tout l’acide nitrique pour corriger le pH de la solution fille. Cette méthode s’impose quand l’eau d’irrigation subit des variations rapides de la teneur en carbonates et bicarbonates : il est alors nécessaire de faire varier en conséquence les quantités d’acide nitrique. Dans ce cas, le contrôle du pH et sa régulation sont asservis à une sonde pH. Apports en oligo-éléments La spécificité de l’apport des oligoéléments tient essentiellement aux quantités à fournir aux racines des végétaux qui sont 100 à 1000 fois plus faibles que celles des macroéléments. Il en découle plusieurs conséquences pratiques :

Bien qu’introduits sous forme de sels (sauf le fer), on ne tiendra pas compte de l’ion d’accompagnement de l’oligoélément car ces quantités sont considérées comme négligeables. Par exemple, si le manganèse, le cuivre et le zinc sont apportés sous forme de forme de sulfates, cet apport en sulfates représente moins de 1 % de l’apport total en sulfate. Ce pourcentage étant inférieur au pourcentage d’erreur sur les opérations de pesée puis de dilution du sulfate de magnésium qui représente la quasi-totalité de l’apport. L’apport en sulfates en tant qu’ion d’accompagnement des oligoéléments n’est donc pas significatif.
Bien que la plupart de ces éléments soient présents dans la solution sous forme d’ion, les concentrations sont en général exprimées en milligramme d’élément par litre (ppm).
Tous les oligoéléments, sauf le fer, sont introduits simultanément à partir d’une seule solution mère. A ces concentrations, il n’y a pas de problèmes d’incompatibilité entre les différentes espèces chimiques concernées.

L’apport se fait à l’aide de solutions mères, en général 1000 fois plus concentrées, contenant tous les oligoéléments (excepté le fer). L’horticulteur utilise habituellement des solutions prêtes à l’emploi. Cette pratique est conseillée car elle évite les pesées de faibles quantités, opérations toujours délicates à réaliser et source d’erreurs. Or, la concentration en oligoéléments, si elle est mal contrôlée, peut rapidement devenir toxique.