Fonctionnement électrique du sol
Piloter le potentiel rédox de ses vignes
Fonctionnement électrique du sol
Publié le 29/12/2020
La compréhension du potentiel rédox permet de piloter sa viticulture, et de prendre conscience des effets réducteurs ou oxydants de ses pratiques. Cela concerne autant la gestion des couverts et plus largement des sols, que le choix des molécules phytosanitaires.
Les éléments minéraux et les molécules organiques peuvent gagner ou perdre des électrons. Chaque molécule qui gagne des électrons subit une réduction. Inversement, la perte d’électrons est une oxydation. Un milieu vivant soumis à l’influence de facteurs oxydants ou réducteurs voit l’ensemble de son système évoluer vers l’oxydation ou la réduction. C’est-à-dire que chacune de ses molécules ou des éléments minéraux évolue vers un état plus oxydé ou plus réduit que son état de départ. Une mesure permet d’appréhender cette évolution : c’est ce qu’on appelle le potentiel rédox. L’agriculture est souvent question de chimie. Le potentiel rédox trouve ainsi son utilité quand, en considérant cet état d’oxydation ou de réduction mesuré, il est possible de prédire quels microorganismes vont préférentiellement se développer sur ce milieu. Et prédire l’état de solubilité, de disponibilité des éléments minéraux ou leur toxicité. Dix ans de mesures Olivier Husson et ses équipes du Cirad (Centre de coopération internationale en recherche agronomique pour le développement) se sont attelés depuis une dizaine d’années à mesurer le potentiel rédox des sols agricoles. Si non seulement les virus, les bactéries, les algues, les champignons, les levures ont des potentiel rédox de prédilection pour se développer, les plantes également se développent préférentiellement sur tel ou tel type de sol et de potentiel rédox. Avec la bioélectronique, les connaissances se sont affinées. Et en réalité, on tient compte de deux grandeurs rédox, d’une part celle liée aux électrons (comme décrit précédemment) et d’autre part le pH qui correspond à la concentration en protons du milieu. Dans le monde vivant, l’oxydation correspond à une perte d’électron, à une perte d’énergie. C’est l’oxygène qui consomme les électrons pour donner des composés « superoxydes » particulièrement toxiques pour les cellules vivantes à plusieurs niveaux : ces composés s’attaquent à l’intégrité des parois cellulaires, ils attaquent la chaîne d’ADN et ce sont des superoxydants grands consommateurs de substances de défenses naturelles. Inversement, le gain d’électrons est porteur d’énergie. Dans un état réducteur, les molécules peuvent exercer leur rôle de défenses naturelles et neutraliser justement les produits des réactions vitales de respiration qui ont besoin de l’oxygène. Un équilibre Tout milieu est le résultat d’un équilibre entre forces opposées, d’un côté les facteurs oxydants, de l’autre les facteurs réducteurs. Les facteurs oxydants, c’est-à-dire nocifs à la vie, quels sont-ils ? Citons pêle-mêle les UV du soleil, les produits phytosanitaires, les fertilisants oxydés (tous ceux qui se terminent en « ate », nitrates, sulfates, phosphates), mais également la chaux, etc. Citons également les ondes électromagnétiques, les endroits de déséquilibre géobiologique… Et les facteurs réducteurs, et donc pourvoyeurs d’électrons, qu’en est-il ? La photosynthèse, dont le bilan consiste à transformer des photons en électrons, tout ce qui protège les sols des UV oxydant, les litières, tout ce qui protège et favorise la biologie des sols, et de nombreuses substances réductrices, de compositions fermentaires… Comment cela se passe ? La plante se situe dans un état rédox initial (Eh) globalement compris entre 350 mVolts et 450 mVolts, et un pH oscillant entre 5 et 8. Par rapport à cet état d’équilibre, des facteurs oxydants font augmenter le Eh et des facteurs réducteurs le font baisser. L’objectif de la conduite viticole consiste donc à interférer au minimum sur cet équilibre rédox et à économiser, tant que possible, tout au long du cycle végétatif, les stress oxydatifs et réducteurs. Quels sont les stress réducteurs infligés à la vigne ? Le tassement des sols, l’hydromorphie, des substances hyperréductrices telles que l’urée ou l’ammoniaque. Et les stress oxydatifs ? Les molécules fongicides, dont l’action est d’agir par hyperoxydation, le labour et la mise à nu des sols. Parallèlement, certains facteurs stabilisent le potentiel rédox : limiter la taille d’hiver et les tailles en vert qui agissent indirectement en consommant des substances phénoliques de défenses naturelles, la matière organique des sols qui joue le rôle de réserve. Pilotage rédox Le pilotage rédox en viticulture consiste à apprécier l’impact rédox de ses pratiques. Quelles interventions provoquent une oxydation du système SPM (sol-plante-microorganisme) ? Et lesquelles induisent une réduction ? Exemple : le tassement du sol réduit la capacité tampon du sol en diminuant la capacité de celui-ci à stocker les électrons issus de la photosynthèse des couverts. Conséquence, faute de tampon rédox, un traitement au cuivre va provoquer une montée brutale du potentiel rédox de la plante. Immédiatement le mildiou est neutralisé, mais à moyen terme, la plante oxydée sera fragilisée si un autre oxydant se surajoute, telle une canicule, avec l’ozone et les UV. À plus long terme, les cumuls oxydatifs accélèrent les mécanismes de sénescences, c’est-à-dire de dépérissement. La base de la bonne gestion du potentiel rédox repose sur l’augmentation du taux de matière organique, des couverts qui injectent des électrons dans le système SPM ; minimiser les stress oxydatifs par le choix de solutions peu agressives du vivant, de la taille douce ; et rééquilibrer par des substances réductrices quand la plante subit des oxydations.
