Aller plus loin que le pH avec la bioélectronique
La bioélectronique mesure le pH, le potentiel Redox et la résistivité d’un corps. Il s’agit d’une discipline qui vise à mesurer les courants électromagnétiques de la vie. Un des fondateurs de cette approche est Albert Szent-Györgyi, prix Nobel de physiologie en 1960, il écrit : « Ce qui fait fonctionner la vie, c’est un petit courant électrique, alimenté par le soleil ». Jeanne Rousseau et Louis-Claude Vincent ont réalisé les premiers travaux sur ce sujet. Ces études ont concerné l’eau, la fertilité des sols et plus précisément les conditions favorables aux attaques de maladies et de ravageurs. Les potentialités d’application de la bioélectronique semblent aujourd’hui nombreuses, des défis restent cependant à relever sur la qualité des mesures et la compréhension des interactions sol/plantes. Véritable discipline scientifique ou pseudo-science, le débat est aujourd’hui ouvert.
Sur quoi repose la bioélectronique ?
La bioélectronique repose sur la mesure du pH, du potentiel Redox et de la résistivité d’un corps :
Le pH
Le pH représente la concentration en H+ d’une substance. Avec un pH du sol inférieur à 6 ou supérieur à 7, la plante n’assimile plus certains nutriments.
La plupart des plantes ont donc une croissance optimale lorsque le pH du sol se trouve entre 6 et 7. Car la majorité des éléments nutritifs sont assimilables dans cette zone de pH. Dans un milieu acide, le phosphore, le potassium, le calcium, le magnésium, le soufre et le molybdène sont moins facilement assimilables par la plante tandis que le fer, le manganèse, le bore, le cuivre et le zinc le sont moins dans un milieu basique.
Le potentiel d’oxydo réduction E(h)
Les réactions d’oxydoréduction sont des phénomènes d’échanges d’électrons. Les corps susceptibles de fixer des électrons sont les oxydants et les réducteurs sont ceux capables d’en céder. L’ensemble d’un oxydant et de son produit de réduction forme un système oxydoréducteur ou couple redox. Les phénomènes d’oxydation et de réduction doivent être considérés simultanément. Car les électrons n’existent pas à l’état libre. La perte d’un électron par un élément (oxydation) se traduit automatiquement par le gain d’un électron (réduction) auprès d’un autre élément.
Un oxydant est d’autant plus fort qu’il fixe plus facilement les électrons. Ainsi un réducteur est d’autant plus fort qu’il cède difficilement les électrons. La force du système oxydoréducteur se définie par son potentiel d’oxydoréduction (Eh).
Le potentiel d’oxydoréduction d’une solution peut être négatif ou positif. Plus le potentiel est élevé, plus le corps mesuré est oxydé. Inversement, plus le potentiel est faible, plus le corps mesuré est réduit. Concrètement, un sol présentant un Eh>400 mV se dit oxydé et un sol dont Eh<-100 mV se dit très réduit. Cette approche définit une zone de potentiel d’oxydo réduction optimale pour la plante. Elle est autour de 400 à 450 mV, en dessous de 350 mV, la croissance des plantes diminue rapidement, au-delà de 500 mV il y a un risque de carence minérale, de toxicité des métaux lourds et de développement des pathogènes. La logique est la même que pour le pH.
La résistivité (Rhô)
La résistivité s’exprime en Ohm/cm. Elle traduit la concentration en ions de la solution, et donc de sa charge minérale. Plus le milieu se charge en ions et plus la résistivité diminue. Elle est dépendante de la mobilité des ions, résultat des forces électriques et de frottement appliqué sur les ions. Elle diminue généralement quand la température augmente. Pour avoir une idée de l’ordre de grandeur de la résistivité du sol, voici quelques valeurs indicatives. Un sol équilibré présente une résistivité comprise entre 1100 et 2600 Ω. Une surcharge minérale entraîne une baisse de sa valeur (0 < rhô <1000 Ω) et une carence en minéraux la fait augmenter (rhô > 2600 Ω).
La combinaison de ces trois paramètres
La bioélectronique consiste à analyser le pH, le potentiel d’oxydo-réduction et la résistivité comme un ensemble pour caractériser l’état de santé global d’un corps (sol, bouillie de pulvérisation…). A l’aide d’un bioélectronigramme, le produit analysé peut se placer dans une des quatre zones suivantes :
- Milieu acide et réducteur : zone de construction de la vie riche en protons et en électrons.
- Milieu acide et oxydé : conservation de la vie.
- Milieu alcalin et oxydé : dégradation de la vie.
- Milieu alcalin et réducteur : destruction de la vie.
La zone la plus propice au développement des végétaux et de la vie en général, est le milieu acide et réducteur. Cette approche holistique d’un milieu favorable à la vie, quelque soit l’objet mesuré, fait débat au sein de la communauté scientifique.
Des mesures encore difficiles à réaliser
Il est possible de mesurer ces paramètres sur le sol, l’eau de pulvérisation et les engrais de ferme. Cela présente un coût important et ces appareils nécessitent un étalonnage régulier. Pour la mesure d’un sol, ces trois paramètres sont directement liés à l’état hydrique d’un sol. Il faudra donc être vigilant à réaliser des mesures dans les mêmes conditions d’humidité pour pouvoir comparer des mesures. De plus, la valeur d’Eh est difficile à mesurer. Car elle semble varier, sous l’effet des ondes électromagnétiques, par exemple (Husson, 2012). Puisque le pH peut agir sur l’ionisation des formes oxydées ou réduites, il existe alors une relation linéaire entre le pH et Eh. Les autres paramètres influencant l’Eh sont peu connus.
Application de la bioélectronique à la gestion des maladies foliaires
La connaissance de ces paramètres permet par exemple d’optimiser l’eau de pulvérisation, surtout lors de l’utilisation de produits de biocontrole comme les extraits fermentés de plantes utilisées en remplacement des T0 et T1. Cela permet de s’assurer avant l’application de la qualité d’un produit.
Cette approche permet d’avoir des repères pour l’élaboration des extraits fermentés, notamment sur le temps de fermentation. Ce dernier est un des facteurs de réussite pour l’utilisation de ces produits. L’optimum est de pulvériser une préparation avec un pH proche de 6 et un potentiel redox entre 30 et 250 mV.
Cette approche se base sur l’analyse du pH, du Redox et de la résistivité. Il s’agit de trois paramètres scientifiques bien établis. Le coté innovant réside dans l’analyse basée sur un bioélectronigramme. L’objectif étant de définir dans quelle zone se situe le produit analysé. Faire des mesures fiables et de qualité reste aujourd’hui un défi à relever pour valoriser au
mieux cette approche. L’INRA, notamment au sein de l’INRA SAD à Rennes, mène actuellement des recherches pour lever ces frein..
Bibliographie pour aller plus loin que le pH avec la bioélectronique
Mise au point de la méthode de mesure de trois paramètres de sol : pH, potentiel d’oxydoréduction et résistivité. Institut National de la Recherche Agronomique SAD Paysage. Maître
de stage : Estelle Serpoley et Véronique Chable Etudiant Stagiaire : Simon Rousselot Année Scolaire 2011-2012
GUIDE Technique DES PREPARATIONS A BASE DE plantes ITAB Décembre 2012 Agrobio 47
Potentiel Redox (Eh) et pH : Un cadre global de fonctionnement des systèmes Sol/Eau/Plantes/Microorganismes ? Olivier Husson CIRAD UMR SIA
