La spectrométrie portable de fluorescence des rayons X : un outil pour la mesure rapide des éléments nutritifs dans les végétaux

Résumé

Il existe un besoin important d’acquisition de données spatialisées et temporelles sur la composition multi-élémentaire des végétaux dans les agrosystèmes. L’émergence de dispositifs analytiques portables permet aujourd’hui de disposer d’outils pratiques et rapides pour fournir des indicateurs en temps réel des performances productives et de qualité d’espèces cultivées. Dans ce cadre, L’analyse directe des végétaux par un spectromètre portable de fluorescence des rayons X (pXRF) a été évaluée. L’instrument possède une fenêtre d’irradiation de 8 mm de diamètre et une mesure dure 60 s. Ses performances analytiques ont d’abord été testées pour la détermination simultanée de P, K, Ca, Mg, S, Al, Fe, Mn, Cu et Zn sur des poudres sèches de végétaux de compositions connues. Des relations linéaires significatives ont été trouvées pour tous les éléments entre les concentrations mesurées et les valeurs de référence. Des coefficients de corrélation supérieurs à 0.92 ont été atteints sauf pour Cu. L’instrument manquait de sensibilité pour cet élément présent en faibles concentrations (= 10 mg/kg). La dispersion des mesures était comprise entre 6% (Ca) et 19% (Mg). La capacité de la pXRF à mesurer les concentrations dans des feuilles de vigne a également été étudiée. Les feuilles prélevées ont également été analysées par une méthode de référence avec minéralisation acide et mesure en émission atomique par ICP-OES. Sur les échantillons secs et broyés, la justesse de la pXRF a été confirmée sauf pour Mg. Sur les feuilles fraîches, l’exactitude des mesures peut être affectée par le manque d’homogénéité des échantillons, la présence d’eau et l’épaisseur des échantillons. Ces résultats montrent que la spectrométrie XRF portable constitue une stratégie prometteuse pour une analyse directe, peu coûteuse et rapide dans le domaine de l’agronomie, renforçant ainsi la mise en œuvre des concepts d’agriculture de précision et de chimie analytique verte.