La photosynthèse est la façon dont les plantes transforment la lumière en nourriture : la chlorophylle capte l’énergie lumineuse et l’utilise pour combiner le dioxyde de carbone et l’eau en glucides, l’oxygène étant libéré comme sous-produit. Mais la lumière fait plus que alimenter la photosynthèse : elle détermine la façon dont une plante pousse, quand elle fleurit et même comment ses racines se développent.
Lumière, photosynthèse et éclairage pratique
La photosynthèse répond à l'intensité lumineuse
Dans l'obscurité totale, les feuilles ne font pas de photosynthèse -, elles se contentent de respirer et de libérer du CO₂. À mesure que l’intensité lumineuse augmente, le taux de photosynthèse augmente jusqu’à correspondre au taux de respiration, appelé point de compensation de la lumière. Au-dessus du point de compensation de lumière, les plantes commencent à produire de la biomasse. Continuez à augmenter l’intensité lumineuse et éventuellement, la photosynthèse atteindra un plateau au point de saturation lumineuse. À un certain point, une lumière excessive peut provoquer une photoinhibition, entraînant des dommages ou une réduction de l’efficacité photosynthétique.
La lumière naturelle du soleil varie en fonction de la météo, de la saison et de l'emplacement
C'est là que les lampes de culture à LED deviennent utiles. Les LED modernes donnent une lumière constante et contrôlable. Vous pouvez régler l'intensité et régler le spectre afin que les plantes restent dans leur fenêtre de production - sans manquer de lumière ni souffrir d'excès. Par rapport aux types de lampes plus anciens, les systèmes LED commerciaux économes en énergie- facilitent l'atteinte précise des zones de compensation et de saturation, améliorant ainsi les rendements tout en économisant de l'énergie.
Pourquoi la qualité de la lumière (spectre) est importante
Seule la lumière visible alimente la photosynthèse, mais toutes les longueurs d’onde ne sont pas égales. La lumière rouge (environ 600 à 680 nm) est un moteur de la photosynthèse ; la lumière bleue (environ 430 à 450 nm) favorise la production de chlorophylle et le développement des feuilles. C'est pourquoi les lampes de culture à LED à spectre complet visent à imiter les bandes utiles de la lumière du soleil, avec un équilibre personnalisé de rouge et de bleu.
Dans les canopées ombragées ou denses, la lumière qui atteint les feuilles inférieures est souvent riche en longueurs d’onde vertes, que les plantes utilisent mal. C'est pourquoi les feuilles du sous-étage sont jaunes et faibles. L'ajout de LED sous-la canopée ou d'un éclairage intermédiaire ciblé fournit les photons rouges/bleus là où ils sont nécessaires, ravivant ainsi la photosynthèse des-feuilles inférieures et améliorant les performances de l'ensemble-de la canopée.
Les LED peuvent également ajouter des composants ciblés UV ou -rouge/IR lointain. De petites doses d'UV peuvent stimuler les métabolites secondaires (pensez à la saveur, à la couleur, à l'arôme), tandis que le rouge lointain peut influencer la floraison et l'allongement de la tige. Les bons producteurs utilisent ces outils avec parcimonie et à bon escient.
La lumière comme signal de croissance : la photomorphogenèse
En modifiant le rapport rouge/bleu avec des LED, vous pouvez façonner la forme des plantes. Plus de lumière bleue a tendance à produire des plantes plus courtes et plus trapues avec des feuilles plus épaisses -, idéales là où l'espace et la robustesse comptent. L’augmentation de la lumière rouge a tendance à encourager l’élongation et peut favoriser l’induction florale. Ce contrôle est inestimable dans les plantations denses ou les fermes verticales, où vous voulez une croissance prévisible et compacte plutôt que des tiges fragiles et sur pattes.
Stratégie d’évitement de l’ombre et d’éclairage
Lorsque les plantes sont ombragées par leurs voisins, elles déclenchent une réponse « d'évitement de l'ombre » - les tiges s'étirent pour atteindre la lumière. Cela coûte cher : l'énergie va dans la hauteur plutôt que dans la surface des feuilles ou des fruits. Pour éviter cela, il faut commencer par une répartition uniforme de la lumière. Un mélange d'éclairage supérieur et intermédiaire (ou d'éclairages supplémentaires sous-auvent) maintient l'équilibre de la canopée, réduit l'étirement excessif et aide à maintenir le rendement et la qualité.
Utiliser la lumière pour contrôler la floraison
La durée du jour (photopériode) est un indicateur principal de la floraison chez de nombreuses espèces. Les LED simplifient la simulation des saisons : raccourcissez la période d'éclairage pour les cultures de -jours courts, allongez-la pour les cultures de jours-longs ou utilisez les pauses nocturnes-pour manipuler la période de floraison. Les systèmes LED à spectre -réglable permettent aux producteurs d'adapter à la fois la durée et la qualité spectrale, offrant ainsi un contrôle précis sur le moment où les cultures passent aux stades de reproduction.
Phototropisme et conception de luminaires pratiques
Les plantes penchent vers le phototropisme léger -. Si l’éclairage vient principalement d’un côté, les plantes seront inclinées et pousseront de manière inégale. C'est pourquoi les configurations LED commerciales utilisent des réseaux multi-angles, des luminaires rotatifs ou des supports réglables afin que la lumière soit répartie plus uniformément. Le résultat : une forme de canopée plus soignée, une meilleure interception de la lumière et moins de problèmes de gestion.
Racines et au-dessus-Équilibre du sol
La lumière supprime généralement l’élongation des racines, mais les racines dépendent également de l’apport de photosynthèse provenant des feuilles. Une -stratégie d'éclairage bien conçue - combinant des LED aériennes efficaces avec la prise en compte des conditions de la zone racinaire - - équilibre la croissance des pousses et des racines. En pratique, cela signifie adapter l'intensité lumineuse aux besoins physiologiques globaux de la plante et assurer une bonne gestion de l'air, de l'eau et des nutriments afin que les racines puissent faire leur travail.
La lumière est à la fois un carburant et un langage pour les plantes. Il pilote la photosynthèse, mais il indique également à la plante comment se construire, quelle hauteur atteindre, quand fleurir et comment allouer les ressources. Les lampes de culture à LED d'aujourd'hui ont changé la donne en permettant aux producteurs de contrôler avec précision l'intensité, le spectre et la photopériode. Que vous exploitiez une serre, une ferme intérieure ou un système de racks verticaux, l'utilisation intelligente des LED rend les cultures plus productives, plus uniformes et souvent plus savoureuses.
