Qu’est-ce qu’un analyseur de teneur en chlorophylle ?
Un analyseur de teneur en chlorophylle est un instrument simple et non destructif qui permet d’estimer la concentration en chlorophylle.
Dans l’agriculture moderne, l’augmentation des rendements, la protection de l’environnement et la réduction des coûts sont des questions importantes. Elles nécessitent une fertilisation azotée appropriée. Pour sa réalisation, il est nécessaire de comprendre l’état nutritionnel de la culture.
La chlorophylle est un pigment responsable de la photosynthèse des plantes et augmente généralement avec la teneur en azote. Cela se traduit par des feuilles d’un vert plus foncé. Il est donc possible de déterminer l’état nutritionnel des cultures en mesurant la concentration de chlorophylle.
Utilisations des analyseurs de teneur en chlorophylle
Il a été développé dans le cadre du projet SPAD (Soil & Plant Analyzer Development) pour la gestion au champ du riz (riz paddy).
Il peut être utilisé pour toutes les cultures. Les seules conditions étant que la largeur de la feuille soit d’au moins 2 mm, que l’épaisseur de la feuille soit suffisante pour être prise en sandwich entre les sections de mesure et que la quantité de lumière transmise soit suffisante. Une large gamme de plantes peut être mesurée, y compris le riz, d’autres céréales, le coton, les légumes, les fruits, ainsi que les plantes ornementales et les arbres verts.
En raison de sa taille portable, il est utilisé pour mesurer les feuilles des cultures vivantes directement dans le champ et pour la gestion des engrais. Son rôle est d’améliorer la qualité et d’augmenter les rendements.
Principe de l’analyseur de teneur en chlorophylle
Le pic d’absorption de la lumière par la chlorophylle se situe généralement dans la région bleue (400-500 nm) et dans la région rouge (600-700 nm). Quant aux longueurs d’onde d’absorption d’autres pigments, tels que les pigments caroténoïdes, elles se situent également dans la région bleue et leurs pics se chevauchent. En revanche, la lumière dans la région infrarouge au-dessus de 700 nm n’est pratiquement absorbée par aucun pigment.
La différence de densité optique peut donc être mesurée en exposant alternativement l’échantillon à la lumière dans la région rouge (dont la longueur d’onde maximale est d’environ 650 nm) et à la lumière dans la région infrarouge (dont la longueur d’onde maximale est d’environ 940 nm). La densité optique est une valeur logarithmique qui indique le degré d’absorption et de réduction de la lumière.
La partie émettrice de lumière de l’analyseur comprend deux sources lumineuses. La première est une LED dont la longueur d’onde maximale se situe dans la région rouge autour de 650 nm. La seconde est une LED dans la région infrarouge autour de 940 nm. Par la suite, la lumière transmise à travers l’échantillon est convertie en électricité par le photodétecteur (conversion photoélectrique). Sur la base de la différence de densité optique mesurée, une valeur numérique, la valeur SPAD, est calculée et affichée. Elle indique le degré d’absorption de la lumière provenant des DEL dans la région rouge.
Il a été confirmé que la valeur SPAD présente une forte corrélation linéaire avec la concentration de chlorophylle dans le limbe de la feuille. Elle peut donc être utilisée comme indicateur de la concentration de chlorophylle dans l’échantillon.
Points à noter dans l’utilisation de l’analyseur de teneur en chlorophylle
L’analyseur de teneur en chlorophylle est très facile à utiliser pour mesurer la quantité de chlorophylle. Cependant, il y a des limites à la taille des feuilles qui peuvent être mesurées. Si la surface de la feuille est inférieure à 2 mm de longueur et 3 mm de largeur, les mesures ne peuvent pas être effectuées. De plus, les plantes à feuilles épaisses ne peuvent pas être mesurées, car l’épaisseur maximale mesurable est de 1,2 mm. Il est donc recommandé de mesurer les feuilles présentant de nombreuses nervures à plusieurs endroits et d’utiliser la moyenne de ces mesures, car les valeurs varient d’un endroit à l’autre.
Comme alternative au chlorophyllemètre, la chlorophylle peut être extraite de la feuille à l’aide de produits chimiques et mesurée à l’aide d’un spectrophotomètre. Dans ce cas, la méthode dépend de l’emplacement de la chlorophylle à extraire. Les produits chimiques utilisés pour l’extraction sont l’acétone, le méthanol et le diméthylformamide. Si les feuilles sont utilisées telles quelles pour extraire la chlorophylle, c’est le diméthylformamide qui est utilisé. Pour ces méthodes de mesure, les feuilles sont coupées en petits morceaux ou trempées dans les produits chimiques pendant un certain temps, si nécessaire. Par conséquent, les échantillons tels que les feuilles sont prélevés sur les arbres ou les plantes. Ils sont ensuite utilisés uniquement pour les mesures de la chlorophylle. Par conséquent, par rapport à ces méthodes, on peut dire que le chlorophyllemètre mesure la chlorophylle d’une manière “non destructive”.
Utilisations des analyseurs de teneur en chlorophylle
Les chlorophyllomètres sont largement utilisés dans l’agriculture. Ils permettent de déterminer le moment de la récolte et de l’utilisation d’engrais, car les plantes qui poussent dans les champs et les rizières peuvent être mesurées telles quelles. Par exemple, les chlorophyllomètres sont utilisés pour déterminer l’état nutritionnel des plants de riz en utilisant la corrélation entre la teneur en azote du corps de la plante et la teneur en chlorophylle. De cette manière, des valeurs qui ne pouvaient pas être déterminées auparavant peuvent dorénavant être facilement obtenues sur le terrain. Cela, sans prélever des échantillons et elles peuvent être soumises à un prétraitement et à une analyse. Il est également utilisé pour mesurer la teneur en β-carotène ainsi que la teneur typique en chlorophylle. Le riz, qui sert à nourrir le bétail, est récolté et nourri à un moment où sa valeur nutritionnelle est élevée. Une gestion efficace de l’engraissement peut ainsi être réalisable. Cela permet une approche plus objective et numérique que celle qui reposait auparavant sur le jugement individuel, comme l’inspection visuelle.