Connaître le potentiel Redox du sol : à quoi ça sert ?

Pourquoi s’intéresser au potentiel d’oxydoréduction (ou redox) ?

Le potentiel d’oxydoréduction ou RedOx, noté Eh, est moins connu que le pH alors qu’il serait pourtant tout aussi indicateur.

Bien que les études sur l’Eh sont peu nombreuses, elles indiquent toutes que le développement de pathogène peut être dû à un Eh trop élevé, donc à un sol trop oxydé. Il a par exemple été démontré que des pathogènes comme les fusarioses ou les rhizoctones peuvent être contrôlées par un abaissement du Eh.

Influence sur les sols agricole

Dans les sols agricoles, le paramètre majeur qui influence le redox est l’eau et l’aération du sol. Plus un sol sera aéré, plus il aura de l’oxygène et plus il sera oxydé. Au contraire un sol compacté ou inondé aura une mauvaise circulation de l’air et aura tendance à être trop réduit. 

Ainsi, les plantes jouent le rôle de panneaux solaires qui « rechargent » le sol en électrons (elles « rechargent les batteries »). Cela se fait soit par les racines (exsudation racinaire), soit par les apports en surface et dans le sol quand elles se décomposent. Les électrons sont stockés dans les matières organiques, mortes (humus) ou vivantes (micro-organismes et racines) et utilisés pour la croissance des plantes et des micro-organismes. Dans un sol « naturel », la photosynthèse est omniprésente puisque les végétaux, que ce soit des plantes herbacées ou des arbres, sont actifs durant presque toute l’année, selon les écosystèmes. Les batteries sont rechargées régulièrement, par les apports en surface qui maintiennent un gradient d’électrons, avec un sol réduit en surface et plus oxydé dans l’horizon inférieur. Cette dynamique et ce gradient d’électrons sont retrouvés dans des systèmes en semis direct sous couverture végétale permanente.

Explication du potentiel d’oxydoréduction (redox)

Les réactions d’oxydoréduction sont des échanges d’électrons entre un occident et un réducteur. Ces réactions génèrent un champ électrique que l’on peut mesurer à l’aide d’un voltmètre et des électrodes.

Le potentiel redox peut être positif ou négatif. Plus il est élevé, plus le sol est oxydé et plus il est faible, plus le sol est réduit.

Dans nos conditions de culture, on est souvent sur des sols oxydés à modérément réduits.

Lien pH et Eh : le rh2

Le pH lorsqu’il est trop acide ou trop basique présente des effets négatifs sur la croissance de la culture : dans l’assimilation des éléments nutritifs, le développement d’éléments pathogènes ou la microbiologie des sols.

Sans rentrer dans les détails, le pH mesure l’activité des protons chargés positivement tandis que le RedOx mesure l’activité des électrons chargés négativement.

Mesurer l’un sans l’autre n’a pas de sens, en effet les deux sont liés d’un point de vue chimique

Une réduction consiste en un stockage d’énergie, tandis qu’une oxydation est une libération d’énergie. De cette manière, une combustion (feu), libérera l’énergie (chaleur) en oxydant le combustible.

Le redox se mesure en millivolt (mV). Plus le redox est bas, plus le milieu est réduit. Plus le niveau redox est élevé, plus le milieu est oxydé. Pour le pH le niveau neutre se situe à pH = 7. Pour le redox le niveau neutre se situe à eH = 400mV. 

Le pH et l’Eh ne sont pas deux indicateurs indépendants, ils sont au contraire étroitement liés. Et on peut penser qu’il y a une gamme Eh / pH optimale. Plus les conditions s’éloigneront de cette gamme EH / pH optimale, plus le développement de pathogène sera important, plus l’assimilation des éléments nutritifs sera difficile et plus la plante dépensera d’énergie au détriment de sa croissance pour assurer son développement dans ces conditions.

Un des inducteurs pour indiquer conjointement le pH et l’Eh est le rh2.

Formule : rh2 = 33 x Eh + 2 x pH

Dans la bibliographie, on trouve que le rh2 doit être proche de 22 comme en témoigne ce graphique.

Sur ce graphique, on voit bien que 28 équivaut à un sol neutre pour le pH et l’Eh, c’est-à-dire un sol au pH de 6,5 et un Eh de 450 mV.

Si l’on doit donner un exemple, le rapport Eh / pH optimal correspond à une zone d’équilibre entre les 2 formes principales de l’azote : nitrique et ammoniacale. Il est reconnu que la croissance de la plante sera beaucoup plus importante lorsqu’elle est capable de se nourrir avec un équilibre de ces 2 formes d’azote.

Tout comme le pH, il existe une forte variabilité saisonnière et spatiale du Eh et selon les outils utilisés. Il est donc nécessaire de travailler sur le développement de méthodes standardisées.

Impact des pratiques agricoles

Généralement, les pratiques agricoles ont tendance à trop oxyder le milieu

Le travail du sol incorpore de l’oxygène et oxyde le sol 

• L’utilisation d’engrais minéraux qui finissent par “ate” comme les nitrates,ou à base de chlorure, et plus généralement tous les engrais sauf l’urée vont oxyder le milieu 
• Les herbicides, fongicides et insecticides sont des hyper oxydants pour la plante et pour le sol. 
• Les méthodes de pulvérisation injectent de l’air dans la bouillie et oxydent les plantes

Mais certaines pratiques limitent l’oxydation 

• La respiration microbienne consomme l’oxygène du sol et évite l’hyper-oxydation
• Un sol bien structuré = porosité = limite l’hyper-oxydation ou l’hyper-
• La matière organique a un fort pouvoir tampon pour limiter l’hyper-oxydation ou l’hyper-réduction du sol
• Les macérations sont des produits fortement réduits.

Focus maladie fongique et RedOx

Les plantes ne se font pas nécessairement attaquer par les champignons et les virus ; ce sont les conditions RedOx-pH qui les rendent appétentes et donc vulnérables.

• Comme tous les êtres vivants, les maladies des cultures ont un couple pH/redox idéal pour se développer.
• Les maladies fongiques se développent plus facilement sur des plantes oxydées
• Pour lutter contre les maladies fongiques, on peut soit prévenir la plante de l’oxydation, soit la sur-oxyder avec un fongicide.

L’importance du Eh

• Le redox est aussi important que le pH
• Les pratiques agricoles ont généralement tendance à oxyder les sols 
• La plante a besoin d’un redox stable pour assurer sa croissance 

Cette perspective « redox » permet ainsi d’envisager une gestion complémentaire et agroécologique des bioagresseurs. L’idée ici n’est pas de les contrôler mais plutôt de maintenir la plante dans un état d’équilibre (légèrement acide et réduit), qui leur est défavorable.

Pour faire simple, toutes les techniques agricoles qui favorisent le non-retournement du sol, la couverture végétale vivante et la restitution de fortes biomasses au sol favorisent le développement d’une structure stable et de conditions d’oxydo-réduction équilibrées et ainsi la production d’aliments sains, riches en antioxydants et pleins d’énergie…

Gilles CAVALLI

https://www.linkedin.com/in/gilles-cavalli/

http://agripreneur.fr/

https://www.agrifind.fr/

https://www.laballeronde.fr/

https://laballeronde.wordpress.com/

Ebook entrepreneur agricole du XXI siècle : https://fr.calameo.com/read/0029305581c2ac32755d9

https://certiphyto.io/

Sources :

https://youtu.be/idzG16Q7TAs

https://agroleague.substack.com/p/le-potentiel-redox-du-sol-influence

https://agroleague.substack.com/p/le-redox-ep-2-le-paramtre-oubli-des?

https://www.verdeterreprod.fr/redox-ph-du-sol-et-des-plantes/

https://agriculture-de-conservation.com/sites/agriculture-de-conservation.com/IMG/pdf/pdfsam_potentiel_redoxtcs99_light.pdf