En tant que branche clé de l’agriculture moderne, le concept d’usines végétales est devenu de plus en plus populaire. Dans les environnements de culture en intérieur, l’éclairage des plantes est une source d’énergie essentielle à la photosynthèse. Les lampes de culture à LED offrent des avantages considérables par rapport à l'éclairage d'appoint traditionnel et sont sur le point de devenir le choix privilégié pour l'éclairage principal ou d'appoint dans les applications commerciales à grande échelle telles que les fermes verticales et les serres.
Les plantes font partie des formes de vie les plus complexes de la planète. Cultiver des plantes est à la fois incroyablement simple et difficile. Au-delà de l’éclairage des plantes, de nombreuses variables s’influencent mutuellement, et équilibrer ces facteurs est un art magistral que les producteurs doivent comprendre et maîtriser. Cependant, lorsqu’il s’agit d’éclairage des plantes, de nombreux autres facteurs nécessitent une attention particulière.
Tout d’abord, comprenons le spectre solaire et comment les plantes l’absorbent. Le spectre solaire est un spectre continu, le bleu et le vert étant plus forts que le rouge. Le spectre de la lumière visible s'étend d'environ 380 à 780 nm. Les plantes possèdent plusieurs facteurs d’absorption clés, et plusieurs hormones de croissance clés qui influencent la croissance des plantes ont des spectres d’absorption de la lumière distincts. Par conséquent, l’application de lampes de culture à LED n’est pas une tâche simple mais plutôt très ciblée.
Lors de la conception et de la sélection de lampes de culture LED,
plusieurs idées fausses clés à éviter.
1. Le rapport de longueur d'onde rouge-bleu
En tant que deux principales régions d'absorption pour la photosynthèse des plantes, le spectre émis par les lampes de culture à LED doit être principalement rouge et bleu. Cependant, cela ne peut pas être simplement mesuré par un rapport rouge-bleu, tel que 4 :1, 6 :1 ou 9 :1.
Les espèces végétales varient considérablement, avec des habitudes distinctes et des besoins lumineux spécifiques à différents stades de croissance. Le spectre requis pour la croissance des plantes doit être un spectre continu avec une certaine largeur de distribution. Les sources lumineuses constituées de puces présentant des spectres étroits de longueurs d’onde rouges et bleues sont clairement inappropriées.
Des expériences ont montré que les plantes peuvent développer des teintes jaunâtres, avoir des tiges de feuilles claires et fines, etc. Des recherches approfondies ont examiné les réponses des plantes à différents spectres lumineux, tels que les effets de la lumière infrarouge sur les photopériodes, les effets de la lumière jaune - verte sur l'ombre et les effets de la lumière violette sur la lutte antiparasitaire et le contenu nutritionnel.
Dans les applications réelles, les brûlures et le flétrissement des plantules sont courants. Par conséquent, la conception de ces paramètres doit être adaptée aux espèces végétales, à l’environnement de croissance et aux conditions.
Ainsi, JTGL a mis en place une équipe de recherche spectrale professionnelle pour personnaliser des solutions spectrales spécialisées en fonction des besoins des usines de chaque client. Ce n’est que lorsque le spectre correspond que les plantes peuvent réaliser une photosynthèse efficace.
2. Lumière blanche ordinaire et spectre complet
La lumière que les plantes « voient » diffère de celle vue par l’œil humain. Les lampes à lumière blanche couramment utilisées, telles que les tubes lumineux blancs tricolores largement utilisés au Japon, présentent certains avantages pour la croissance des plantes, mais leur effet n'est pas aussi bon que celui des LED.
Bien que les lampes fluorescentes tricolores, largement utilisées ces dernières années, synthétisent la lumière blanche, leurs spectres rouge, vert et bleu sont discrets et la largeur spectrale est très étroite, avec une intensité spectrale relativement faible dans la partie continue. De plus, elles consomment 1,5 à 3 fois plus d’énergie que les LED. Les LED à spectre complet-conçues spécifiquement pour l'éclairage horticole optimisent le spectre lumineux. Bien qu’ils soient encore visuellement blancs, ils contiennent les composants lumineux essentiels nécessaires à la photosynthèse des plantes.
En tant que fabricant professionnel de lampes de culture à LED, JTGL indique clairement quel système d'éclairage convient à chaque scénario et quelle solution spectrale est la meilleure pour chaque plante. Nous avons fourni avec succès des milliers de solutions à des clients du monde entier. Par conséquent, choisir JT Grow Lights est une décision cruciale pour la croissance de vos plantes.
3. Paramètre d'intensité lumineuse PPFD
La densité de flux de photosynthèse (PPFD) est un paramètre clé pour mesurer l’intensité lumineuse des plantes. Elle peut être exprimée en termes de photons ou d’énergie radiante. Il fait référence à la densité de flux radiant efficace de la lumière utilisée dans la photosynthèse. Il représente le nombre total de photons dans la plage de longueurs d'onde de 400 à 700 nm incidents sur les feuilles et les tiges des plantes par unité de temps et par unité de surface. Son unité est μE·m-2·s-1 (μmol·m-2·s-1). Le rayonnement photosynthétiquement actif (PAR) fait référence au rayonnement solaire total dans la plage de longueurs d'onde de 400 à 700 nm.
Le point de compensation de lumière d'une plante, également connu sous le nom de PPFD, fait référence au point au-dessus duquel la photosynthèse doit dépasser la respiration et la croissance de la plante doit dépasser la consommation, permettant ainsi la croissance. Différentes plantes ont des PPFD différents, et atteindre un seul indicateur, tel qu'un PPFD supérieur à 200 μmol·m-2·s-1, n'est pas suffisant.
Auparavant, les illuminomètres mesuraient l’intensité lumineuse en termes de luminosité. Cependant, comme le spectre lumineux de la croissance des plantes varie en fonction de facteurs tels que la hauteur de la source de lumière de la plante, la zone couverte par la lumière et la capacité ou non de la lumière à pénétrer dans les feuilles, il ne s'agit pas d'un indicateur précis de l'intensité lumineuse lors de l'étude de la photosynthèse. Le PAR est désormais couramment utilisé.
Généralement, les plantes-qui aiment le soleil ont besoin d'un PPFD supérieur à 50 μmol·m-2·s-1 pour lancer la photosynthèse ; les plantes qui aiment l'ombre n'ont besoin que de 20 μmol·m-2·s-1. Par conséquent, lors de l'installation de lampes de culture à LED, utilisez cette valeur de référence pour l'installation et la configuration, en choisissant la hauteur de montage appropriée pour obtenir la valeur PPFD et l'uniformité idéales sur les feuilles.
4. Formule légère
La formule lumineuse est un concept récemment proposé englobant trois facteurs clés : la qualité de la lumière, la quantité de lumière et la durée. En termes simples, la qualité de la lumière est le spectre optimal pour la photosynthèse des plantes ; la quantité de lumière est la valeur PPFD et l'uniformité appropriées ; et la durée est l'exposition cumulée et le rapport entre la lumière du jour et la nuit. Des scientifiques agricoles néerlandais ont découvert que les plantes utilisent le rapport entre la lumière infrarouge et la lumière rouge pour déterminer le cycle du jour et de la nuit. Au coucher du soleil, le rapport infrarouge augmente considérablement, ce qui incite les plantes à s'endormir rapidement en réponse. Sans ce processus, les usines prendraient des heures à être achevées.
Lors de la conception de lampes de culture à LED, il est possible de simuler artificiellement les variations spectrales naturelles. Par exemple:
1) Intégration d'un canal de lumière rouge lointain -réglable (730 nm) pour simuler le coucher du soleil ;
2) Contrôler le spectre de l'heure-du jour- : lumière principalement bleue le matin (pour stimuler la photosynthèse), augmentation de la proportion de lumière rouge lointaine-le soir (pour aider les plantes à passer rapidement à la tombée de la nuit) ;
3) Utiliser des recettes légères pour contrôler les cycles de culture. Par exemple:
Pour les plantes à jours courts-comme le chanvre et les chrysanthèmes, raccourcir la durée de la lumière peut déclencher la floraison.
Pour les plantes-journées longues comme la laitue et les fraises, prolonger la durée d'éclairage peut maintenir la croissance végétative.
