1ʳᵉ Bac AP•MG1 — Construction d'un raisonnement scientifique autour des questions du monde actuel•Chapitre 1

L'eau d'irrigation : qualité, pH, conductivité

Caractériser une eau utilisée en aménagement paysager : pH, dureté, conductivité, salinité. Mobiliser les notions de concentration et de dilution pour préparer une solution nutritive ou un produit phytosanitaire. Module MG1 — capacité C1.1, thème « Eau ».

Durée

4 séances de 55 min + 1 TP

Objectifs

5 compétences visées

Référentiel

MG1 — Capacité C1.1 — Bac Pro tronc commun (2024)

Compétences visées

→Définir et mesurer le pH d'une eau d'irrigation
→Définir la conductivité et l'utiliser comme indicateur de salinité
→Calculer une dilution (c₀·V₀ = cf·Vf)
→Préparer en sécurité une solution diluée à partir d'une fiche de données
→Justifier le choix d'une qualité d'eau selon le végétal cultivé

01Caractéristiques d'une eau d'irrigation

Une eau d'irrigation n'est pas une simple eau pure : elle contient des sels dissous (Ca²⁺, Mg²⁺, Na⁺, K⁺, NO₃⁻, SO₄²⁻…), des matières organiques, parfois des polluants. Trois grandeurs la caractérisent : son pHRéponse : pH, sa duretéTH — concentration en Ca²⁺ et Mg²⁺. Réponse : dureté et sa conductivitéindicateur de salinité. Réponse : conductivité.

Paramètre	Valeur attendue	Conséquence si écart
pH	6,0 – 7,5	Carence ou blocage de certains éléments si extrême
Conductivité (CE)	< 1,5valeur en mS/cm. Réponse : < 1,5 mS/cm	Salinité excessive → stress hydrique des plantes
Dureté (TH)	10 – 25 °f	Eau trop dure : entartrage, goutte-à-goutte bouché

02Le pH de l'eau et son impact sur les sols

Définition

pH d'une solution aqueuse.Le pH est un nombre compris entre 0 et 14Réponse : 0 et 14 qui caractérise l'acidité d'une solution. pH < 7 : solution acideRéponse : acide ; pH = 7 : neutre ; pH > 7 : basiqueRéponse : basique.

Propriété — Effet du pH sur la disponibilité des nutriments

Un sol trop acide (pH < 5,5) bloque l'absorption du phosphore et du calcium. Un sol trop basique (pH > 8) limite la disponibilité du fer (chlorose). La plupart des plantes ornementales préfèrent un pH légèrement acide à neutre5,5 – 7. Réponse : légèrement acide à neutre.

TP — Préparation d'une solution diluée et lecture du pH

Faire varier la concentration et le volume prélevé d'un acide (modèle d'un produit phytosanitaire). Vérifier la conservation c₀·V₀ = cf·Vf et lire le pH résultant. Identifier les points où la dilution rend la solution suffisamment douce pour usage paysager.

⚙ TP interactif TP — Préparation d'une solution diluée et lecture du pH — accessible sur la version projetée du cours (à manipuler en classe).

03Conductivité et salinité

Définition

Conductivité électrique (CE).La conductivité d'une solution est sa capacité à conduire le courant. Elle augmente avec la concentration en ionsRéponse : ions dissous. Unité : siemens par mètre (S/m) ou mS/cmmilli-siemens par cm. Réponse : mS/cm en pratique. Eau pure : ~ 0,005 mS/cm. Eau du robinet : 0,5 – 1 mS/cm. Eau de mer : ~ 50 mS/cm.

Pour les cultures ornementales, dépasser 1,5 mS/cm pendant l'irrigation entraîne un stress salin : la plante n'arrive plus à puiser l'eau du sol par osmose. Solution : doser l'apport d'engrais et alterner avec une eau peu minéralisée.

04Préparer un produit dilué en sécurité

Propriété — Conservation lors d'une dilution

Lors d'une dilution, la quantité de matière de soluté est conservée : $c_{0} \times V_{0} = c_{f} \times V_{f}$ . Le facteur de dilution est $\frac{V _{f}}{V _{0}}$ : un facteur 10 divise la concentration par 10Réponse : 10.

Méthode — Préparation d'une bouillie phytosanitaire

1Lire la FDS (Fiche de Données de Sécurité) du produit.
2Porter les EPI : combinaison, gants, lunettes, masque selon classe de danger.
3Calculer le volume de produit concentré V₀ à partir du volume final Vf et des concentrations : $V_{0} = \frac{c _{f} \times V _{f}}{c _{0}}$ .
4Verser l'eau d'abord, puis le produit (jamais l'inverse pour les acides). Agiter.
5Étiqueter le récipient et noter la date de préparation.

Saisie libre

Une fiche demande 0,2 L de produit à 50 g/L pour préparer une bouillie à 0,5 g/L. Quel volume final V_f obtient-on (en L) ?

QCM

Une eau d'irrigation a une conductivité de 2,1 mS/cm. Que faut-il en conclure pour des cultures ornementales ?

Exercices

Exercice 1— Lire un bulletin d'analyse

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Un laboratoire fournit l'analyse suivante pour une eau de forage : pH = 7,8 ; CE = 0,9 mS/cm ; TH = 22 °f. Cette eau est-elle adaptée à l'irrigation d'un parterre de rosiers (préférant pH 6,0–7,5, CE < 1,5 mS/cm, TH 10–25 °f) ?

✓ Correction

pH = 7,8 légèrement au-dessus de la fourchette → à acidifier légèrement. CE et TH dans les normes. Globalement utilisable, mais surveiller l'acidification du sol par apport d'amendement (terreau de bruyère, soufre).

Exercice 2— Bouillie cuprique au 1/200

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On souhaite préparer 15 L d'une bouillie cuprique diluée au 1/200 à partir d'une solution mère. Quel volume de solution mère prélever et quel volume d'eau ajouter ?

✓ Correction

1/200 signifie facteur de dilution 200. V₀ = Vf / 200 = 15 / 200 = 0,075 L soit 75 mL de solution mère, complétés à 15 L avec 14 925 mL (≈ 14,93 L) d'eau. EPI obligatoires (cuivre = irritant).

Exercice 3— Étude de cas — espace vert urbain

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Un parc municipal alimente son arrosage avec un mélange : 60 % d'eau de récupération de toitures (CE = 0,2 mS/cm) et 40 % d'eau de forage (CE = 1,8 mS/cm). 1) Estimer la conductivité du mélange (moyenne pondérée). 2) Conclure sur l'usage pour des massifs floraux.

💡 Indice

La conductivité d'un mélange peu concentré est, en première approximation, la moyenne pondérée des conductivités des composants.

✓ Correction

1) CE_mélange ≈ 0,6 × 0,2 + 0,4 × 1,8 = 0,12 + 0,72 = 0,84 mS/cm. 2) Bien en dessous de 1,5 mS/cm → eau adaptée. Le mélange permet de valoriser l'eau de forage trop salée seule, en la diluant avec l'eau de pluie. Bonne pratique de gestion durable.