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Les éléments toxiques dans l'eau d'irrigation

Ions phytotoxiques

Les ions toxiques les plus communs dans les eaux d’égouts sont :
- Bore (B)
- Chlorure (Cl)
- Sodium (Na)

Le sodium et le chlorure sont habituellement absorbés par les racines. Lorsque l'absorption se fait par les feuilles le taux d'accumulation est plus grand. L'absorption directe se produit habituellement dans des systèmes d'irrigation par arrosage dans des conditions de faible humidité et de hautes températures. La convenance de concentration de ces anions dépend du type de récolte, de l’état de croissance, de la concentration en ions, du climat et de l’état des sols.

Niveaux de toxicité pour des ions spécifiques (meq/L)

Bore Chlore Sodium
Nul < 1 1 – 3 > 3
Léger à Modéré < 4 4 – 10 > 10
Sévère < 3 3 – 9 > 9

Source: Robert Morris and Dr. Dale Devitt, "Sampling and interpretation of landscape irrigation water", University of Nevada

Le bore peut être toxique à très faible concentration. Une concentration en bore inférieure à 1mg/L est essentielle pour le développement des plantes, mais des niveaux plus élevés peuvent poser des problèmes pour les plantes sensibles. La plupart des plantes montrent des problèmes de toxicité quand la concentration du bore excède 2mg/L (voir le diagramme ci-dessous).

La source principale du bore anthropogène vient des effluents domestiques (niveau moyen de 1mg/L) lors de l'usage des produits tels que le perborate en tant qu'agent de blanchissement (c.-à-d. le bore peut être trouvé en eau usagée urbaine à des niveaux de concentration aussi élevés que 5mg/L en pays secs) avec un niveau moyen de 1mg/L. Des contrôles des sols et de l'eau peuvent être effectués par des laboratoire afin de découvrir tous les constituants pouvant être toxiques.

Tolérance relative en bore des récoltes agricoles.

ToléranceNote Concentration en bore dans l'eau des sols (mg/L)Note2 Récoltes agricoles
Très sensible <0.5 Mûre sauvage
Sensible 0.5-1.0 Pêche, cerise, prune, raisin, dolique, oignon, ail, bonbon, pomme de terre, blé, orge, tournesol, sésame, fraise
Modérément sensible 1.0-2.0 Poivron rouge, pois, carotte, radis, pomme de terre, concombre
Modérément tolérant 2.0-4.0 Laitue, chou, céleri, navet, avoine, grain(maïs), artichaut, tabac, moutarde, cohue
Tolérant 4.0-6.0 Tomate, luzerne, persil
Très tolérant 6.0-15.0 Asperges

Tolérance relative en ions chlorures des récoltes agricoles.

Sensibilité Chlorure (mg/L) Récoltes affectées
Sensible <178 Amande, abricot, prune
Modérément sensible 178-355 Raisin, poivre, patate, tomate
Modérément tolérant 355-710 Luzerne, orge, grain(maïs), concombre
Tolérant >710 Chou-fleur, coton, sésame, betterave à sucre, tournesol

Source: Extrait des Directives Australiennes de Qualité de l'eau pour Eaux Fraîches et Maritimes (ANZECC)

Note. La tolérance varie avec le climat, les conditions du sol et les variétés des récoltes
Note2. La concentration maximale tolérée dans l'eau d'irrigation sans réduction du rendement est approximativement égale aux valeurs d'eau de sol

Oligo-éléments

Les oligo-éléments sont des composés chimiques qui sont exigés, habituellement en quantité minuscule, pour la croissance, le développement et la physiologie des plantes et des animaux.

Heureusement, la plupart des approvisionnements d'irrigation et effluents d'eaux d'égouts contiennent de basses concentrations en oligoéléments ne posant ainsi aucun risque pour l'irrigation avec de l'eau recyclée.

Cependant, plus de 85% des oligoéléments appliqués sont susceptibles de s'accumuler dans le sol, et peuvent être filtrés depuis les eaux souterraines et causer une contamination. La limite de toxicité dépendra du type de plante. Par exemple, les fluorures ajoutés dans l'eau potable peuvent être toxique pour certaines plantes (par exemple Dracéna).

Il dépendra également du type de sol. Quand un élément est ajouté au sol de l'irrigation, il peut être inactivé par des réactions chimiques ou il peut s'accumuler dans le sol jusqu'à ce qu'il atteigne un niveau toxique. D'autre part, certaines structures du sol peuvent maintenir ces éléments les rendant agressifs au secteur de racine.

Le système d'irrigation peut également affecter l'absorption des éléments toxiques pour les plantes. Par exemple, l’irrigation par arrosage peut poser un plus gros risque d'absorption de ces éléments toxiques par les feuilles.

Les niveaux phytotoxiques de quelques oligo-éléments.

Elément Utilisation à long termeNote3 Utilisation à court terme
Aluminium 1000 20.00
Arsenic 1000 10.00
Cadmium 0.005 0.05
Crome 5.000 20.00
Cobalt 0.200 10.00
Cuivre 0.200 5.00
Fluorure 1.000 15.00
Fer 5.000 20.00
Plomb 5.000 10.00
Manganèse 2.000 20.00
Nickel 0.500 2.00
Sélénium 0.050 0.05

Source: Extrait des Directives Australiennes de Qualité de l'eau pour Eaux Fraîches et Maritimes (ANZECC)



Chlore libre

Le chlore libre (Cl2) est fortement réactif et instable dans l'eau. Donc, un haut niveau de chlore résiduel se dissipe rapidement quand l'eau est stockée dans des réservoirs pour plusieurs heures. Une concentration de chlore libre résiduel au-dessous de 1mg/L ne va probablement pas affecter le feuillage des plantes.

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