Le monde déroutant des mesures de solutions nutritives

Afin d’optimiser l’efficacité de la croissance des plantes, les solutions nutritives hydroponiques doivent être à des niveaux très spécifiques. Même si suivre les instructions sur l'étiquette permettra d'obtenir des dosages proches des niveaux de nutriments et de pH, cela ne suffit pas s'il y a des problèmes de qualité de l'eau ou d'évaporation et un compteur devient donc essentiel.

Les mesures simples, la température et le pH

La plupart des appareils mesurent la température, la solution doit être comprise entre 15 et 24 °C ( 60 – 75 °F). Trop froid ralentira la croissance des plantes et trop chaud augmentera les risques de pathogènes véhiculés par les racines. La température est quelque chose que la plupart d’entre nous utilisons quotidiennement, il ne sert donc à rien d’aller trop loin dans ce sujet.

Une autre mesure que nous surveillons à l’aide d’un appareil de mesure est le pH. La plupart des gens ont une compréhension de base de l’échelle. 7,0 est neutre, moins de 7,0 est acide et plus est basique (alcalin). Il existe de nombreuses informations techniques sur la manière dont ces mesures sont dérivées, dans lesquelles je ne souhaite pas entrer dans les détails. La seule information que je voudrais partager du point de vue technique est que l'échelle est logarithmique, ce qui signifie que chaque point est 10 fois plus grand que le précédent. Par exemple, une solution pH 5,0 est 10 fois plus acide qu’une solution pH 6,0. Avec cette connaissance, il est facile de voir comment le fait d'atteindre les plages extrêmes de l'échelle rendra les solutions très réactives.

À l’exception du Fahrenheit encore utilisé dans 3 pays du monde, la température et le pH sont quasiment universels.

Parties par million dans l’industrie chimique

J'ai une confession à faire. Lorsque j'ai commencé à travailler chez Future Harvest et que j'ai commencé à entendre le terme PPM, j'ai simplement supposé qu'il s'agissait du même appareil que j'utilisais dans les laboratoires de chimie où je travaillais auparavant. En chimie, les parties par million sont une mesure de volume en poids correspondant aux milligrammes par litre (mg/l). En quelques mois, et avec un peu de perplexité, j'ai compris que l'unité utilisée dans l'industrie hydroponique n'avait aucun rapport avec celle que je connaissais, mais j'en reparlerai plus tard.

Électroconductivité Comment et Pourquoi

Il s’avère qu’il n’existe pas de moyen simple et rapide de mesurer la quantité d’un solide dissous dans une solution. Nous pourrions sécher toute l’eau et peser les solides restants alors que cela serait très précis et ce serait vraiment peu pratique. Il s’avère que puisque les engrais sont des sels, ils conduisent très bien l’électricité et la quantité de conductivité est mesurable, et le niveau de conductivité augmente avec la quantité de sels. En fait cette conductivité possède sa propre unité, le Siemens (S). La plupart des gens connaissent l’Ohm, l’unité de résistance de l’électricité. Siemens est essentiellement le contraire. Étant donné que la conductivité et la résistance changent en fonction de la distance entre les électrodes dans une solution, les mesures sont maintenues à une distance standard de 1 cm.

Une des principales limites de l’utilisation de la conductivité réside dans le fait que différents sels conduisent l’électricité à des degrés différents. Un sel qui s'ionise complètement conduit très bien, par exemple une solution de chlorure de potassium à 0,7 gramme par litre donnera une lecture d'environ 1 400 µS. D'un autre côté, les produits chimiques à base organique conduisent très mal l'électricité, la même concentration d'urée n'apparaîtrait probablement pas sur tous les compteurs, sauf sur les meilleurs, de qualité laboratoire.

Gardez également à l’esprit que le niveau de conductivité n’augmente pas à un rythme de un pour un comme on pourrait s’y attendre. Ainsi, par exemple, augmenter la concentration de 50 % ne signifie pas qu'il y aura une augmentation de 50 % de la conductivité. Cela pourrait être beaucoup plus ou encore beaucoup moins en fonction des sels mesurés.

Il s'avère que Siemens est une unité beaucoup trop grande pour mesurer la quantité d'engrais dissoute dans une solution. Cependant, comme il s'agit d'une unité SI (Système international d'unités), nous pouvons simplement ajouter un préfixe et les chiffres deviennent beaucoup plus gérables. En Europe, les milliSiemens (mS, 1/1 000 d'un Siemens) sont utilisés pour la culture hydroponique, et ici, en Amérique du Nord, les microSiemens ( µS, 1/1 000 000 d'un Siemens) sont plus courants. Par exemple, en utilisant mS, nous pourrions prendre une mesure de 1,2, la même solution mesurée en µS donnerait 1 200. L'Europe et l'Amérique du Nord appellent leur unité « EC », et même si ce n'est pas techniquement faux, cela peut prêter à confusion.

TDS et CF, plus simples ou plus compliqués ?

Dès les débuts de la culture hydroponique, la « société A » a décidé de commercialiser un compteur auprès du public. Apparemment, ils pensaient que l'utilisation des mesures SI était trop déroutante pour les producteurs et ont eu l'idée du TDS (Total Dissolved Solids) et ont utilisé l'unité PPM. Comme je l'ai dit précédemment, ce n'était pas l'unité utilisée en chimie pour exprimer le mg/l, mais à la place, ils ont pris la mesure EC mesurée en microSiemens et l'ont multipliée par 0,5. Nous pouvons donc prendre les 1 200 µS de notre exemple précédent et les multiplier par 0,5 pour obtenir 600 PPM.

Lorsque la « Société B » a commencé à commercialiser des compteurs, elle n'était pas d'accord avec les unités utilisées par la « Société A ». Elle a donc décidé de résoudre le problème en utilisant un multiplicateur de 0,67 sur son échelle pour obtenir des PPM. Dans ce cas, nous pouvons prendre 1 200 µS et multiplier par 0,67, ce qui donne une valeur de 804 (ce qui donnerait 800 PPM).

Êtes-vous déjà confus ? Nous n’avons pas fini. La « société C » a décidé que les deux avaient tort et a proposé une autre échelle. Au lieu des anciennes unités TDS/PPM, ils ont créé une autre unité, CF ou Conductivity Factor. Cette fois, au lieu d'utiliser des microSiemens comme unité de base, des milliSiemens ont été utilisés. Pour obtenir CF, nous multiplions la mesure en mS par 10. La mesure de 1,2 mS que nous utilisions précédemment donnerait 12 CF en utilisant cette échelle.

Pouvons-nous ou devrions-nous résoudre ce problème ?

Donc, si vous avez compté, il y a 5 balances (à ma connaissance) utilisées dans l'industrie hydroponique, alors gardez cela à l'esprit lorsque vous parlez à d'autres producteurs, vous n'utilisez peut-être pas les mêmes unités. Il semble également y avoir une variation régionale, mais il n'est pas tout à fait clair qui utilise quoi et ne peut donc pas donner de détails.

Je doute qu’une mesure standard sur laquelle tout le monde soit d’accord soit disponible dans un avenir proche, car il n’existe aucune sorte de réglementation gouvernementale pour mettre tout le monde sur la même longueur d’onde. Peut-être que si une grande industrie utilisait ces mesures et prenait la décision de normaliser, cela inciterait les fabricants de compteurs et le public à emboîter le pas, mais il est difficile de prévoir que cela se produise. En ce qui concerne les fabricants de compteurs d'aujourd'hui, c'est relativement simple avec une conception qui peut basculer entre les différentes mesures.

Il semble que c'est dans la nature humaine qu'une fois que quelqu'un a appris une unité, il lui est très difficile de passer à une autre. Le Canada a adopté le système métrique au milieu des années 1970, et aujourd'hui, la génération du baby-boom préfère l'ancien système impérial, la génération X peut utiliser les deux, et la génération Y se tourne vers le système métrique. Ma préférence personnelle est d'utiliser microSiemens car il s'agit à la fois d'une unité SI et suffisamment fine pour des mesures très précises. J'ai commencé ma carrière en utilisant le TDS à l'échelle 0,5, mais j'ai changé après avoir réalisé qu'il s'agissait d'une unité arbitraire. Je me rends compte que la plupart des gens préféreraient s'en tenir à ce qu'ils savent et sont d'accord avec cela et, dans la mesure du possible, essaieront de communiquer avec les autres en utilisant l'unité avec laquelle ils se sentent à l'aise.

En fin de compte, utilisez la mesure avec laquelle vous vous sentez à l'aise, mais encore une fois, sachez qu'il en existe d'autres et que des éléments tels que les programmes d'alimentation et les normes d'étalonnage peuvent être à une échelle différente de celle que vous utilisez.