LA TECHNOLOGIE : TOUT COMPRENDRE
La spectrométrie proche infrarouge
La spectroscopie proche infrarouge (NIRS) est une méthode qui utilise la région du proche infrarouge du spectre électromagnétique (de 780 nm à 2500 nm). Les applications typiques sont le diagnostic et la recherche médicale et physiologique, Il existe également des applications dans d'autres domaines tels que le contrôle de la qualité des produits pharmaceutiques, alimentaires et agrochimiques, la chimie atmosphérique, la recherche sur la combustion et l'astronomie
La spectroscopie dans le proche infrarouge est appliquée en agriculture pour déterminer la qualité des fourrages, des céréales et des produits céréaliers, des oléagineux... Elle est largement utilisée pour quantifier la composition des produits agricoles car elle répond aux critères de précision, de fiabilité, de rapidité, de non destruction et de faible coût.
La SPIR est basée sur les vibrations moléculaires harmoniques et de combinaison. Des techniques d'étalonnage sont utilisées pour extraire les informations souhaitées. Le développement d'un ensemble d'échantillons d'étalonnage sont essentiels pour les méthodes d'analyse dans le proche infrarouge.
La chimiométrie assistée par l'IA
La spectroscopie est la technique analytique qui applique le plus la chimiométrie.
La chimiométrie est l'utilisation de techniques mathématiques et statistiques pour extraire des informations pertinentes des données analytiques, dans le cas présent, les données spectrales. La chimiométrie et la technologie spectrale ont toutes deux évolué dans une symbiose où la spectroscopie permet d'obtenir des modèles d'identification et de quantification plus robustes et d'étendre son applicabilité, tout en posant de nouveaux défis. Ces derniers motivent l'amélioration de nombre de ses techniques.
La caractérisation des sols et des plantes repose sur la mesure de trois paramètres physiques
Le pH
Le pH représente la concentration en ions hydrogène du sol. Il affecte directement la disponibilité des macro-éléments ainsi que des oligo-éléments du sol. Lorsque le pH est acide (0), la solubilité de certains métaux (Fe, Mn, Zn, Cu et Co) augmente, ce qui peut être toxique pour la plante [COTTES, 2019] de même pour un pH alcalin (14). Il constitue un indicateur du développement possible des microorganismes, optimal entre 6.5 et 7.5
Le Potentiel Redox (Eh)
Le potentiel d’oxydo-réduction (Eh), exprimé en mV. Il traduit les échanges d’électrons et la génération de courants électriques. C’est un indicateur du niveau d’énergie disponible pour qu’opèrent les différents processus du sol.
Pour assurer son fonctionnement quelles que soient les conditions du sol, la plante doit s’adapter pour conserver des valeurs de pH et Eh proches des valeurs optimales. Des variations trop importantes de Eh provoquent en outre des stress oxydatifs importants chez les plantes. Par ailleurs, le développement des bactéries et champignons est directement corrélé aux modifications de l’Eh du sol.
La conductivité (EC)
L’évaluation de la qualité des sols en agronomie repose sur la mesure de la conductivité électrique EC exprimée en mS. L’EC détermine la salinité globale et la capacité d’échange cationique d’un sol. Ainsi une supraconductivité sera synonyme d’un sol performant, tandis qu’une faible EC indique que les échanges n’ont pas lieu dans ce sol. La conductivité électrique (EC) est fortement impactée par la présence de sels solubles, d’argiles, de minéraux et de matière organique mais également par l’humidité du sol ainsi que sa température. En termes agronomiques, la résistivité du sol est quantitativement liée à la biomasse racinaire. L’EC représente donc un outil d’intérêt en agriculture afin de déterminer la qualité des sols.