La lumière horticole change de visage

La stimulation des plantes par la lumière artificielle est largement employée dans la production horticole et maraîchère. Elle était jusqu’à présent, synonyme de gaspillage énergétique. Cette perception, néanmoins fondée, due à l’utilisation de technologies énergivores est en train de voler en éclats grâce à la technologie LED.

Des technologies peu glorieuses

Les anciens systèmes d’éclairage horticoles utilisant jusque-là des lampes aux iodures métalliques (HPI), au sodium (HPS), ou des tubes fluorescents comprenaient de nombreux inconvénients :

• des consommations d’énergie élevées
• des émissions de chaleur nécessitant l’apport de systèmes de refroidissement

(avec 80% de l’énergie consommée transformée en chaleur)

• des coûts d’installation et d’entretien élevés
• des durées de vie relativement courtes
• une faible qualité du rayonnement essentiel aux plantes.

Tous ces points peu glorieux peuvent être maintenant évités grâce à la technologie LED qui accumule, elle, de nombreux  avantages :

• une faible consommation
• une faible émission de chaleur
• une technologie bon marché
• une durée de vie atteignant 60 000 heures
• une résistance mécanique aux chocs et vibrations
• un allumage instantané

De plus, la lumière quasi monochromatique émise par les LED se révèle bien mieux adaptée à la stimulation des plantes.

La lumière agit sur les plantes par sa qualité.

Le taux de rayonnement, essentiel aux plantes, définit la qualité de la lumière reçue par les plantes. La chlorophylle, pigment essentiel à la photosynthèse, absorbe la lumière et plus particulièrement les longueurs d’onde proches du rouge et du bleu. La lumière verte est, quant à elle, est réfléchie (d’où la couleur verte dominante des végétaux).

Une grande partie de la lumière diffusée par les anciennes technologies n’est pas absorbée par les plantes. En effet, les lampes HPS ou HPI apportent un taux d’absorption d’environ 40%. Le meilleur résultat est obtenu par les tubes fluorescents en atteignant 75%. L’efficacité s’avère de ce fait plutôt limitée

Spectre lumineux - Tubes fluorescents   

Spectre lumineux - Lampes au sodium

La technologie LED, quant à elle, permet d’obtenir un taux d’absorption de 98%. Ce résultat est obtenu grâce à l’association de LED monochromatiques rouges et bleues. Ainsi la lumière émise est parfaitement adaptée à la photosynthèse.

Spectre lumineux – Système LED horticole

La lumière agit sur les plantes par sa quantité

Nous avons vu précédemment que, la photosynthèse est sensible à la qualité du spectre lumineux. Mais elle réagit aussi de manière proportionnelle à l’intensité de lumineuse. Des seuils maximum d’intensité ne pourront néanmoins pas être dépassés sous peine d’effets négatifs sur les plantes. Ces seuils sont propres à chaque plante et classifiés selon 3 grands groupes d’exposition (ombre, mi ombre et ensoleillé).

La lumière agit sur les plantes par sa durée.

La durée d’exposition est également un des facteurs déterminant pour la croissance des plantes. On appelle ceci le photopériodisme. Comme la température et le taux d’humidité, les périodes d’exposition ont une grande influence sur le cycle de vie de chaque plante. En effet, les plantes ont besoin plus ou moins de lumière selon leur génétique, mais aussi selon la saison et l’étape de cycle de vie dans laquelle elles se trouvent.

La technologie LED, par sa flexibilité et sa facilité de mise en œuvre, permet un contrôle précis des trois critères essentiels à la croissance des plantes :  qualité, quantité et durée d’éclairement.

La possibilité d’émettre uniquement les longueurs d’onde essentielles aux plantes est déjà en elle-même une révolution dans le monde horticole. Mais la flexibilité et la facilité d’utilisation de la technologie LED permet de concevoir également des systèmes d’éclairage bien plus intelligents, communicants et économes en énergie. Ces dispositifs offrant une gestion précise de la qualité, de la quantité et de la durée de l’éclairage s’adaptent à tous les types de plantes, mais aussi à toutes les étapes de leur vie, de la germination (ou bouturage) jusqu’à la floraison en passant par toutes les étapes de leur croissance.

Le diagramme ci-dessous donne une vue d’ensemble d’un tel système.

Un avenir tout tracé !

La réduction des terres cultivables due à la pollution est un phénomène désastreux qui nous pousse à réfléchir à d’autres modes de culture. Les cerveaux des agronomes et des urbanistes sont fortement sollicité, mais pas seulement. Des démarches spontanées de citadins écoresponsables fleurissent un peu partout dans le monde, visant à s’accaparer tous les espaces disponibles en ville comme les toits et terrasses afin de produire localement des fruits et légumes.

La technologie LED permettra d’envahir d’autres espaces comme les sous-sols ou autres endroits dépourvus de lumière naturelle, tout en intégrant un process écoresponsable. Elle a récemment fait parler d’elle dans un endroit tout aussi insolite, l’espace. En effet, les astronautes de l’ISS ont mangé leurs premiers légumes cultivés sur la station.