Le potentiel redox du sol, indicateur clé de la santé de votre culture

Saviez-vous que le potentiel redox du sol constitue la 4^e dimension de la fertilité des sols, avec les fertilités physique, chimique, et biologique ? Une mauvaise gestion de ce potentiel peut engendrer une perte de production allant jusqu’à la moitié du rendement (Cottes et al., 2019). Regardez dès maintenant cette vidéo pour savoir ce qu’est le potentiel redox et comment l’optimiser pour éviter des pertes de rendements sur vos cultures.

Le potentiel redox exprime la capacité des molécules du sol à réaliser des échanges d’électrons entre elles, ce qui leur permet de passer d’une forme à une autre.

Les ions nitrites (NO₂^–), par exemple, sont issus de la dégradation de la matière organique et constituent une source d’azote non disponible pour la plante. En revanche, lorsque qu’ils perdent un électron, ils se transforment en ions nitrates (NO₃^–), et deviennent alors assimilables par la plante, constituant un apport essentiel d’azote pour la plante. Trop d’échanges d’électrons ou pas assez :  le potentiel redox est un indicateur de la disponibilité des nutriments et donc de la nutrition de la plante.

Le potentiel redox d’un sol se mesure en millivolts, comme un courant électrique : il doit être régulier, et ne pas dépasser certaines valeurs. L’idéal est qu’il soit entre 350 et 450 millivolts (Singla et Husson, 2018). Un sol au potentiel redox au-delà de 450 millivolts est dit oxydé, tandis que le sol est réduit  en dessous de 350 millivolts. C’est exactement la même chose que lorsque l’on dit qu’un sol au pH élevé est basique et qu’il est acide lors d’un pH bas (Fig. 1).

Figure 1 : Echelles de potentiel redox (gauche) et de pH (droite).

Quelles sont les conséquences d’un mauvais potentiel redox ?

Celui-ci provoque une perte de rendement pour trois principales raisons :

1 – Un mauvais potentiel redox diminue la disponibilité des nutriments

Comme évoqué avec l’azote plus haut, le potentiel redox influence l’état des éléments nutritifs dans le sol. En fonction de sa forme, réduite ou oxydée, un élément peut être bloqué dans une forme que la plante ne pourra pas absorber : il est alors présent mais indisponible, provoquant une carence (Pourbaix, 1945). C’est le cas du fer (Frohne et al., 2011) ou du phosphore (Huang, 2016) par exemple.

De même, un nutriment peut être retenu sous une forme qui, en excès, sera toxique pour la plante. C’est le cas pour le manganèse, qui peut causer d’importants dégâts sur les rendements de vos cultures (Cottes et al., 2019).

2 – Un vecteur de maladies

Un potentiel redox du sol trop élevé favorise l’apparition de virus, de bactéries, de champignons ou encore d’insectes pathogènes qui transmettent des maladies à votre culture (Pett-Ridge and Firestone, 2005 ; Husson et al., 2021 ; Bousset et al., 2019). Le champignon Rhizoctonia solani par exemple se développe dans un sol oxydé. Il provoque alors des pertes importantes de rendements en maraîchage, allant jusqu’à 40% pour la betterave (Bousset et al., 2019).

3 –La plante modifie le potentiel redox au détriment de sa croissance

Pour tenter de rééquilibrer un sol oxydé, la plante relâche des molécules (sucres simples, acides aminés, enzymes, vitamines, …) dans le sol au niveau de ses racines (Agronomie, écologie et innovation, 2014). Or, ces molécules sont composées du carbone créé lors de la photosynthèse, elles sont nécessaires à la croissance de la plante. En relâchant ces molécules, la plante corrige en partie le potentiel redox du sol mais elle perd du précieux carbone, normalement alloué à la production de biomasse. Cette perte peut aller jusqu’à 40% du carbone photosynthétique, pénalisant ainsi fortement la croissance de la plante, et à terme, son rendement (Neumann et Romheld, 2000). Avec un potentiel redox déjà à l’optimum, la plante ne relargue que très peu de carbone dans le sol (10% en moyenne) et conserve le reste pour sa croissance.

Comment agir sur le potentiel redox pour maintenir une bonne fertilité des sols ?

C’est en jouant sur la structure du sol que l’on peut favoriser un bon potentiel redox.

Un sol aéré et poreux est propice à des échanges d’électrons, à l’inverse d’un sol compacté. Un sol trop saturé en eau entraine lui des fluctuations de potentiel redox importantes (Cottes et al., 2019). Ainsi, semer un couvert en interculture est une solution qui améliore le potentiel redox car cela préserve la structure du sol en évitant le tassement et un excès d’eau. De même, un apport de matière organique favorise une meilleure infiltration de l’eau dans le sol (Husson et al., 2018), et est également une source d’électrons de par sa forme réduite (Husson, 2013). Plus particulièrement, la teneur en argile dans le sol est un élément déterminant pour un bon potentiel redox. En effet, l’argile à un effet stabilisant des réactions redox car sa structure agit comme une banque de stock d’électrons et peut en relarguer si nécessaire (Tano et al., 2020).

Bilan

Le potentiel redox est un indicateur de bonne santé du sol, qui influe sur l’accessibilité des nutriments, la présence de maladie, et la perte de carbone par la plante. Il est essentiel d’intervenir sur celui-ci afin de le maintenir en conditions optimales pour la croissance de la culture. Les paramètres pH et redox étant intimement liés, TIMAC AGRO a développé la première solution innovante qui permet d’approcher l’optimum du couple pH Redox du sol.

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