Oxygène dissous dans les eaux d'irrigation : un élément fondamental

Système racinaire sain

L'oxygène est essentiel au développement d'un système racinaire sain, à la fois pour la respiration aérobie des racines et pour soutenir une communauté de bactéries aérobies bénéfiques dans la zone racinaire. Des niveaux d'oxygène insuffisants dans la zone racinaire entraîneront des racines moins développées, une absorption limitée des nutriments et une augmentation de la population de bactéries et de champignons indésirables, ce qui entraîne un stress pour la plante.

Il existe de nombreux types de systèmes hydroponiques, mais les plus courants sont :

• la culture en eau profonde, où les racines des plantes sont immergées dans une solution nutritive
• les systèmes aéroponiques, où les racines des plantes poussent dans l'air et sont arrosées d'une solution nutritive
• la technique du film nutritif, où les extrémités des racines sont en contact avec une surface mouillée par une solution nutritive
• les systèmes d'irrigation goutte à goutte ou passive, où les racines des plantes poussent dans un milieu inerte tel que la tourbe de cacao, la laine de roche ou la perlite, et où la solution nutritive s'écoule lentement.

Aération de la solution nutritive

Dans les systèmes où les racines sont immergées, l'aération de la solution nutritive est essentielle pour assurer un développement sain des racines. Des niveaux d'oxygène dissous (DO) de 5 mg/L et plus sont recommandés, car des niveaux inférieurs sont préjudiciables, voire mortels pour les plantes. Cependant, une concentration d'oxygène de 5 mg/L est difficile à maintenir dans les environnements de serre. Lorsque la température de l'eau augmente, la solubilité de l'oxygène diminue.

Les températures élevées dans les serres entraînent une faible solubilité de l'oxygène, ainsi qu'une respiration des racines et une consommation d'oxygène plus élevées. Les concentrations d'oxygène supérieures à 5 mg/L peuvent être maintenues par l'aération. L'aération peut être obtenue par l'utilisation de pompes à air et de diffuseurs d'oxygène, par l'ajout de produits chimiques tels que le peroxyde d'hydrogène ou l'ozone, ou physiquement par un mélange rapide.

Une pépinière a contacté Hanna Instruments pour trouver un moyen de contrôler l'oxygène dissous dans son eau d'irrigation. La pépinière utilisait une combinaison de méthodes de culture dans le sol et de systèmes hydroponiques à irrigation passive et voulait un moyen de mesurer l'oxygène dissous dans son réservoir ainsi que dans sa solution nutritive hydroponique à différents endroits de la serre. Le client sursaturait son eau d'irrigation à 10 mg/L d'oxygène avec une pompe à air et une pierre à air. Il s'agissait de s'assurer que les niveaux seraient maintenus à 5 mg/L ou plus une fois les nutriments ajoutés et la solution nutritive diffusée dans la serre.

HI98193 mètre d'oxygène dissous et de DBO

Cet oxymètre séduit par sa polyvalence et sa fonctionnalité. Equipé d'une interface conviviale pour une utilisation intuitive, il mesure l'oxygène dissous dans l'eau sur une gamme élargie (jusqu'à 50 mg/L ou 600 % saturation) et propose à l'utilisateur 4 méthodes de mesure de l'oxygène dissous : oxygène dissous, DBO, respiration ou consommation d'oxygène. Les mesures peuvent être compensées en température et pression atmosphérique et corrigées en salinité. Pour des contrôles encore plus complets, il est équipé d'un baromètre permettant la mesure de la pression barométrique en millimètres de colonne de mercure (mmHg).

HI98198 Oxymètre LDO avec sonde optique

La sonde optique HI764113 se base sur l’extinction de la luminescence d’un luminophore sensible à l’oxygène. Le principe de mesure comprend un luminophore inerte en platine dont la luminescence est déclenchée par une DEL bleue (diode dite d’excitation) et une DEL rouge qui sert d’élément de référence. L’implusion de lumière bleue par la DEL bleue déclenche la luminescence et les électrons du luminophore augmentent fortement en niveau d’énergie, qui par la suite s’abaisse à nouveau en quelques microsecondes, émettant sous forme de lumière rouge l’énergie perdue. Les molécules d’oxygène en contact avec le luminophore absorbent l’énergie des électrons, réduisant ainsi l’intensité et la durée d’émission de la lumière rouge émise. Ce phénomène d’extinction est mesuré par le photodétecteur puis converti à l’aide de la DEL rouge de référence en concentrations d’oxygène dissous. Plus l’extinction est rapide, plus la concentration d’oxygène dissous est élevée. La mesure de l’oxygène par luminescence est donc une mesure physique se basant sur une mesure du temps.

HI98494 multiparamètre pour les paramètres fondamentaux des eaux d'irrigation

HI98494 s’adresse aux utilisateurs pratiquant fréquemment des mesures de routine sur le terrain. Il est le plus complet de la série multi. Il permet la mesure de 11 paramètres : pH, pH en mV, rédox, conductivité, TDS, résistivité, salinité, gravité spécifique eau de mer σ, oxygène dissous, pression atmosphérique et température (dont 6 mesurés et 5 calculés). L’instrument est livré avec une sonde multiparamètre HI7698494 intégrant les capteurs pH/rédox, conductivité et oxygène dissous, remplaçables en cas de besoin sur site. La sonde à embout lestée est parfaitement étanche IP 68 et peut rester immergée, si l’utilisateur le souhaite. L’instrument est logé dans un boîtier robuste et étanche IP 67, parfaitement adapté aux contraintes techniques et climatiques. Destiné aux mesures sur site, HI98494 est livré dans une mallette de transport solide avec calage personnalisé thermoformé pour chaque composant, permettant une protection optimale sur les trajets.