Humidification et déshumidification

En jardinage intérieur, l'humidité de l'air est le deuxième facteur du climat le plus important à contrôler après la température. D'ailleurs, comme vous le lirez plus loin, la température influence la mesure de l'humidité relative. Une plante qui se développe dans un air trop sec ferme ses stomates (Figure 1) pour éviter de se faire déshydrater. La même plante placée dans un air trop humide ferme ses stomates quand elle n'arrive plus à transpirer pour tirer la solution nutritive à travers ses racines. Par analogies, pour la plante quand l'air n'est pas assez humide, c'est comme quand il manque d'eau pour éteindre un feu : quand l'air est trop humide, il se produit un embouteillage dans la circulation de l'eau. Sans être capricieuses, mais presque, les plantes qui subissent trop d'humidité, ou pas assez, ferment leurs stomates. La fermeture des stomates d'une plante équivaut à « arrêter la machine à photosynthèse » : la plante arrête d'absorber les éléments nutritifs, arrête d'absorber l'eau et le bioxyde de carbone, arrête de convertir la lumière, les éléments nutritifs et le carbone en cellules, en feuilles, en fleurs.

Figure 1 : a) Chaque feuille comporte des milliers de stomates souvent sur le dessus des feuilles et parfois dessous; b) Diagramme d'un stomate ouvert; c) diagramme d'un stomate fermé

L'air trop sec

Cette situation peut se produire même si la solution nutritive est disponible en abondance aux racines. Il y a des limites au débit d'eau et de sève que la plante peut pomper et transférer quand l'air « sec » tire de l'eau des plantes et de toutes les sources possibles pour s'humidifier. L'air trop sec peut être causé par un humidificateur vide, un déshumidificateur mal réglé, un climatiseur ou la ventilation. Les cas de l'humidificateur vide et du déshumidificateur mal réglé ou défectueux sont simples à comprendre. Dans le cas d'un climatiseur, l'eau en trop dans l'air pour la température au contact du circuit de refroidissement est condensée : plusieurs climatiseurs évacuent cette eau condensée vers l'extérieur, vers un drain ou vers un réservoir. La ventilation introduit dans la chambre de croissance de l'air venant de l'extérieur et expulse l'air intérieur. Bien utile pour sortir l'humidité, la chaleur et ramener du bioxyde de carbone dans le jardin intérieur, la ventilation peut aussi y apporter de l'air « sec » ou plus humide. En effet, la météorologie varie et l'air extérieur aux constructions varie en humidité. Personne ne doute que dans un désert, l'air est sec, donc manque d'humidité. En hiver, quand les températures sont plus basses à l'extérieur qu'à l'intérieur, l'air extérieur est généralement plus sec que l'air intérieur. L'humidité relative de l'air extérieur plus froid peut être plus élevée que l'humidité relative de l'air intérieur plus chaud, mais il ne faut pas s'y tromper. L'air plus froid est toujours moins humide à humidité relative égale que de l'air chaud. Le problème ici est que l'humidité relative est justement « relative » à la température de l'air. Nous reverrons ce concept plus loin.

L'air trop humide

En jardinage d'intérieur, c'est la situation qui se produit le plus souvent. Les plantes stimulées par l'éclairage intense, une température élevée et une bonne disponibilité d'eau transpirent abondamment. Tant que l'air peut capter de l'eau pour s'humidifier, l'humidité relative augmente. Un moment viendra où l'humidité de l'air sera trop élevée et les plantes arrêteront de transpirer : elles ne pourront plus rejeter d'humidité dans l'air « saturé » et arrêteront. Ce sera comme un embouteillage de la circulation, plus rien n'avance!
Plus grave que l'arrêt de la photosynthèse, l'air trop humide favorise le développement des champignons et des insectes nuisibles aux plantes. Dans un jardin intérieur, on crée des conditions favorables pour tout ce qui est vivant : de la chaleur, de l'humidité, de l'eau disponible en gouttes de condensation où les insectes peuvent pondre leurs oeufs. Les champignons causent des maladies ou attaquent les plantes pour s'en nourrir. Les insectes attaquent les plantes pour s'en nourrir en mangeant les feuilles ou d'autres parties. Les insectes déposent aussi des oeufs sur les plantes et les larves qui éclosent s'en nourrissent aussi. Dans l'air trop humide, une infestation de champignons ou d'insectes ne fait qu'amplifier avec le temps. On peut combattre une infestation avec des produits fongicides, insecticides et autres, mais n'est-il pas mieux de prévenir les problèmes en contrôlant mieux l'humidité?

L'humidité de l'air et l'humidité relative

L'humidité de l'air est une mesure précise de l'eau contenue dans l'air à une température donnée. On la mesure en « grains » d'eau par livre d'air sec ou en gramme d'eau par kilogramme d'air sec. Ce n'est pas une mesure commode car elle demande une instrumentation précise et coûteuse. L'HUMIDITÉ RELATIVE est beaucoup plus commode à mesurer : elle mesure en pourcentage l'eau contenue dans l'air par rapport au maximum (qu'on appelle la saturation) que cet air peut contenir à SA TEMPÉRATURE ACTUELLE. Clairement, la température au moment de la mesure de l'humidité affecte directement la valeur de l'humidité relative. Par exemple, une mesure d'humidité relative d'un air à 14° Celsius nous donne 100 % : ce qui est la même chose que 10 grammes d'eau par kilogramme d'air sec. Si on réchauffe cet air à 25° Celsius, les mêmes 10 grammes d'eau sont seulement 50 % de l'eau qui pourrait être contenu dans l'air saturé qui en compterait alors 20 grammes par kilogramme d'air sec. Nous avons la même quantité d'eau ou d'humidité mais pas la même température. On passe d'une humidité relative de 100 % à 14°C à 50% en réchauffant cet air à 25°C. Et l'air n'a pas été déshumidifié, la masse d'eau présente est la même.

À l'inverse, l'humidité relative augmente quand on refroidit l'air. Si dans votre jardin, l'humidité relative est à 60 %, à une température de 25 °C, il y a 12 grammes d'eau par kilogramme d'air sec. Sans ventilation ni autre opération d'humidification ou de déshumidification et en éteignant les lumières dans le jardin, la température y diminue par perte de chaleur à travers les murs pour atteindre 18°C après un certain temps. L'humidité relative mesurée à 18°C est de 93 %. La seule baisse de température causée par l'extinction de l'éclairage à fait bondir l'humidité relative. Si la température diminue encore jusqu'à 17°C, l'humidité relative atteindra 100 %. L'air sera saturé et si des surfaces comme les réflecteurs de luminaires ont une température inférieure à 17°C, il y aura formation de condensation d'eau sous la forme de gouttes. Si un insecte femelle est déjà présent dans votre jardin, elle pourra pondre ses oeufs dans ces gouttes d'eau et les problèmes pourraient commencer. Les spores de champignons présentes en poussière fine dans l'air pourront commencer de coller aux surfaces mouillées et commencer de développer des moisissures. Si les conditions favorables d'humidité aux insectes et champignons nuisibles durent, ceux-ci se multiplieront en quelques jours et commenceront de s'attaquer aux plantes du jardin.

Les conditions d'humidité idéale

Chaque plante a ses besoins et ses limites propres en matière d'humidité. Le jardinier trouvera dans des manuels de jardinage des normes sur les conditions idéales d'humidité relative (« HR ») pour les plantes de son jardin. Il sera judicieux de choisir des plantes ayant la même zone de confort en regard de l'humidité, tant en période de photosynthèse qu'en période de noirceur. Il serait difficile d'obtenir de bons résultats de toutes les plantes si on cultive des piments confortables à 50 à 65% HR, à côté d'orchidées qui demandent 90% HR. Dans un jardin intérieur éclairé et pour la plupart des fruits et légumes, l'humidité relative recommandable est dans les environs de 55 à 65%. À la noirceur, pour éviter la condensation, une humidité relative entre 45 et 65% ou moins selon la plante cultivée est souvent recommandée. Comme la température du jardin va et devrait être abaissée en passant de l'éclairage à la noirceur, il est approprié de déshumidifier l'air après l'extinction des lumières. La ventilation, un déshumidificateur ou un climatiseur peuvent faire le travail. De bons contrôleurs de climat pour gérer l'humidité sont offerts sur le marché en jardinage d'intérieur (Figure 2). Il faut toutefois se méfier de la ventilation.

Figure 2 : a) Contrôleur spécifique horticole d'humidité applicable à l'humidification ou à la déshumidification avec des ajustements pour la photosynthèse et pour la noirceur; b) Contrôleur horticole intégré de température et d'humidité; c) Contrôleur horticole intégré de température ou d'humidité et de concentration de CO2 avec point d'alarme pour température ou humidité extrêmes.

Déshumidifier le jardin avec la ventilation?

Déshumidifier le jardin par la ventilation fonctionne lorsque l'air extérieur est plus sec que l'air intérieur. Si l'air l'extérieur est plus humide que l'air du jardin, alors la ventilation pourra refroidir le jardin mais augmenter l'humidité relative et risquer de provoquer de la condensation d'eau. L'air extérieur peut être plus humide que l'air intérieur par des températures douces accompagnées de pluie au printemps et en automne. La même situation peut se produire en été quand l'air est chaud et humide : l'air extérieur peut même être plus chaud et humide que l'air du jardin. Dans ces cas, seuls le déshumidificateur et le climatiseur sont les équipements appropriés pour abaisser la température et déshumidifier le jardin pour maintenir le confort des plantes.

En hiver, quand l'air extérieur est la plupart du temps plus froid et plus sec que l'air du jardin, il faut aussi prendre garde à ne pas stresser les plantes par de l'air très froid près du ventilateur d'admission d'air. Si possible, il faut pouvoir arrêter le ventilateur d'entrée d'air ou le climatiseur pour protéger les plantes qui évidemment se protégeraient encore en fermant leurs stomates. Des contrôleurs avec des limites de refroidissement existent pour contrer ce problème (Figure 3).

Figure 3 : Contrôleur spécifique horticole de déshumidification avec limite de refroidissement pour éviter de stresser les plantes.

Humidifier le jardin

Humidifier le jardin peut être nécessaire en début de période d'éclairage alors que la température augmente à cause des ampoules et force l'humidité relative à baisser. Il peut aussi être nécessaire d'humidifier, si l'air d'entrée qui vient de l'extérieur est plus sec que l'air du jardin. L'humidificateur est le meilleur équipement pour augmenter l'humidité relative. On peut aussi utiliser la ventilation si l'air extérieur est plus humide que l'air du jardin.

Zone de confort de plantes

Les plantes trouvent généralement leur confort dans une zone à  5% HR autour de la valeur idéale. Les manuels, guides de jardinage et magazines offrent une bonne source d'information pour déterminer les zones de confort pour la période de photosynthèse et la période de noirceur. En effet, comme pour la température, les plantes ont des exigences différentes en humidité relative pour les périodes d'éclairage et de noirceur. Le jardinier doit donc tenir compte de deux consignes de confort pour l'humidité, une pour la période d'éclairage et une pour la période de noirceur. Une fois les consignes fixées, il faut s'assurer que le contrôle des équipements est correct et qu'on n'humidifie ni ne déshumidifie trop. Dans les deux cas, les plantes arrêteraient de produire. On doit donc s'assurer de la précision des réglages et des dispositifs de contrôle.

Précision des instruments de mesure

Les hygromètres ne sont pas tous précis. Pour s'en rendre compte, on a qu'à regarder la Figure 4. Les hygromètres les moins précis sont ceux qui sont intégrés aux équipements comme les humidificateurs et les déshumidificateurs. Lorsque les boutons de réglage des consignes d'humidité relative ne sont pas gradués avec des valeurs, les ajuster et obtenir le résultat désiré peut être une longue série d'ajustements successifs par essai et erreur. De plus, le différentiel qui détermine la valeur de la HR pour faire démarrer et arrêter l'équipement est souvent large. Les humidificateurs et déshumidificateurs domestiques sont construits pour apporter du confort au plus pas prix à des personnes et pas nécessairement pour les besoins des plantes jardinées. On peut augmenter la précision du contrôle de l'humidité relative et assurer une situation optimale pour les plantes au moyen d'un contrôleur horticole spécialisé.
Idéalement, il faut vérifier de temps à autres les lectures affichées par les appareils de mesure de l'humidité relative en comparant à un instrument de mesure fiable. On évite ainsi qu'un instrument déréglé contrôle mal l'humidité relative et réduise la productivité des plantes du jardin. Pour obtenir un contrôleur ou un hygromètre fiable il ne faut pas lésiner sur le prix. On en a toujours pour son argent. L'hygromètre peu cher donne au mieux des mesures approximatives. Comme on le voit sur l'hygromètre à cadran de la Figure 4 (neuf au moment de la photo), sa lecture à 58 % HR est loin de celles des autres hygromètres.

Figure 4 : Les hygromètres ne sont pas tous aussi précis. Dans la même pièce et en même temps, les 4 hygromètres de la photographie affichent respectivement de gauche à droite 43%, 58%, entre 40 et 45% et le dernier 41%. Les deux contrôleurs de climat à droite sont les plus précis. Ils sont calibrés en usine et le capteur numérique utilisé coûte à lui seul plus cher que les deux équipements à gauche. Les capteurs numériques utilisés sur les contrôleurs ont une très bonne précision de ± 3,5% dans la mesure de l'humidité relative. C'est idéal pour garder les plantes dans leur zone de confort et de productivité optimale.

Figure 5 : Psychomètre « sling » avec thermomètre à bulbe sec et thermomètre à bulbe humide pour une mesure précise de l'humidité dans l'air.

Protéger les plantes contre les moisissures et les insectes

Le développement des moisissures et des insectes qui attaquent les plantes est toujours en relation avec l'humidité de l'air dans le jardin. Autant que possible, il faut évider la formation de flaques d'eau sur le plancher du jardin : les rejets d'eau du déshumidificateur et du climatiseur doivent être dirigés vers un drain ou au moins vers un réservoir fermé. Il faut inspecter le jardin à la recherche de points froids où peut se former de la condensation et corriger la situation. Une fenêtre est toujours un endroit où peut se former de la condensation d'eau. Les pièces métalliques des équipements de ventilation communiquant avec l'extérieur le sont aussi. Si possible, boucher les fenêtres et isoler les pièces métalliques des conduits de ventilation pour éviter que des gouttes d'eau se forment à leur surface par temps très froid. On peut aussi insérer un clapet de fermeture dans le système de ventilation en tuyaux : lorsque le ventilateur fonctionne, le clapet ouvre et laisse passer l'air; lorsque le ventilateur arrête, le clapet se referme et bloque l'entrée d'air froid. Dans les serres, les ventilateurs sont souvent équipés de lames (« louvers ») qui sont ouvertes avant le démarrage du ventilateur et refermées après l'arrêt sinon l'air entre et sort autour des pales (Figure 6).

Figure 6 : Ventilateurs à lames souvent utilisés dans les serres : les lames sont ouvertes soit par l'air poussée par le ventilateur, soit qu'elles sont ouvertes par un moteur électrique avant le démarrage du ventilateur qui pousse l'air vers l'intérieur. Après la ventilation les lames sont refermées pour bloquer le passage de l'air, des poussières, des insectes et des moisissures.

La ventilation peut aussi être le chemin préféré des moisissures et des insectes pour entrer dans le jardin. Les spores de moisissures et les larves d'insectes sont souvent en suspension dans l'air et charriées par le vent. Un ventilateur d'entrée d'air peut faire entrer ces indésirables si un filtre ne peut pas les intercepter. Le jardinier peut aussi prendre des précautions pour éviter d'amener avec lui des spores de moisissures et des insectes dans le jardin. En effet, les spores et les larves d'insectes charriées par le vent se déposent aussi sur les vêtements. Idéalement, on ne devrait pas entrer dans un jardin intérieur avec les vêtements qui ont été exposés à l'air extérieur. On devrait aussi éviter d'entrer dans le jardin avec des chaussures salies de boue ou mouillées en passant dans une flaque d'eau. Les mains devraient aussi être lavées avant d'entrer dans le jardin surtout si le jardinier a manipulé des plantes à l'extérieur et encore plus si il a manipulé de la terre ou un substrat de culture exposé à l'air et à la pluie. En bref, une certaine hygiène est requise pour éviter les problèmes dans un jardin intérieur : avant d'entrer au jardin ou d'ouvrir la chambre de croissance, enlever la casquette, le manteau, changer de chaussures pour celles qui ne vont jamais dehors, enfiler une combinaison qui couvre les vêtements des pieds au cou et laver les mains sont des précautions simples qui peuvent éviter des problèmes d'infestation et un bon mal de tête à chercher la solution pour s'en débarrasser. Idéalement, une antichambre ou un local séparé du jardin pour se changer est une bonne précaution. Les vêtements et chaussures d'extérieur ne devraient pas être mis en contact avec les vêtements et chaussures que le jardinier consciencieux utilise pour entrer travailler dans le jardin.