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BESOINS PRIMAIRES POUR LA CROISSANCE D’UNE PLANTE

une plante est basiquement constituée

  • d’une partie souterraine, le système racinaire, qui a besoin d’eau, de nutriment et d’oxygène, le tout a une température compatible avec le développement de la plante
  • d’une partie aérienne, le feuillage, dont le développement est assuré par des paramètres complémentaires qui sont l’oxygène, le CO2, la température, le vent, l’humidité et le rayonnement reçu.

Mesure du Rayonnement , du Quantum  du PAR

retour sur la lumière

La lumière blanche du soleil est un continuum de radiations de différentes longueurs d’onde allant de l’ultraviolet et rayons x, puis la partie visible du bleu au rouge, pour terminer dans l’infrarouge proche et lointain.

spectre lumineux et réponse de l’oeil humain

Mesure de l’éclairement pour l’homme et de l’efficacité de rayonnement pour la plante

Les lux

En éclairage industriel normal, nous mesurons le résultat obtenu, l’éclairement, avec le lux pour unité de mesure. Les luxmètres sont étalonnés pour coller à la sensibilité de l’œil humain par rapport aux différentes longueurs d’onde qui constituent le spectre visible  (400-700 nm). Ainsi notre œil est centré sur 550 nm, le vert, pour lequel notre œil “voit” le signal facilement, même avec très peu d’intensité. au contraire notre œil réclame beaucoup plus d ‘énergie dans le rouge ou dans le bleu pour ressentir la même intensité d’éclairement. 1 lux = 1 lumen/m² de surface éclairée

la courbe de réponse de l’œil humain est représentée ici.

courbe de réponse de l’œil humain aux longueurs d’onde visibles

Le lumen, unité de mesure de flux lumineux ressentis par l’œil humain est donc calculé en intégrant l’énergie relative ressentie par cet œil sur la bande de longueur d’onde comprise sous la courbe noire ci dessous.

A noter que le besoin de lumière est lié à l’âge. Un sexagénaire a besoin de cinq fois plus de lumière qu’une personne d’une quarantaine d’années. Pour une personne d’une vingtaine d’années la moitié de la lumière est suffisante par rapport à une personne d’une quarantaine d’années.

Contrairement à l’homme, les plantes ont une efficacité énergétique centrée sur 3 régions du spectre: le bleu, le rouge et le rouge lointain

longueur d’onde utile pour la croissance des plantes

Ainsi il est efficace de construire des sources de lumières possédant majoritairement des longueurs d’ondes dans ces régions précises centrées autour de 450 nm, 650 et 730 nm en ignorant volontairement d’autres longueurs d’ondes visibles de moindre importance pour le développement de la plante. Ainsi toute l’énergie électrique est utilisée pour produire des longueurs d’onde “utiles” au développement du végétal: l’efficacité énergétique est alors maximisée.

Les led permettent d’obtenir cela avec une grande efficacité énergétique.

Nous pourrions dire que les deux couleurs de lumière les plus importantes à placer dans une lampe à LED sont: le rouge et le bleu . Le rouge est le principal composant nécessaire à la photosynthèse et à l’inhibition de l’élongation de la tige. De plus, il signale aux plantes qu’il n’y a pas d’autres plantes au-dessus de lui et qu’il peut donc avoir un développement sans entrave. Le bleu stimule l’ouverture stomatique, l’inhibition de l’élongation de la tige, l’expansion des feuilles, la courbure vers la lumière et la floraison photopériodique. La combinaison de ces deux types d’effets permet à la plante de passer de la graine au stade végétatif, puis jusqu’à la floraison, mais beaucoup plus lentement que sous des spectres continus, c’est-à-dire des spectres contenant davantage que du rouge et du bleu. L’ajout d’autres couleurs du spectre, telles que le vert, pourrait améliorer le taux d’expansion des feuilles et l’élongation de la tige, ce qui se traduirait par une accumulation plus importante de biomasse (rendement). En ajoutant des longueurs d’onde UV, on peut affecter l’accumulation de composés tels que les composés phénoliques qui pourraient renforcer le goût du produit final ou ses bienfaits pour la santé pour l’homme.

Aavec la combinaison de puces LED rouges et bleues, nous obtenons: une lumière violette ou rose qui est devenue le synonyme visuel de l’industrie de la lumière LED Grow.

Projecteur LED de growing rouge et bleu

le PAR

le PAR : Rayonnement photosynthétiquement actif = partie du spectre de lumière participant activement à la photosynthèse : de 400 à 700 nm de longueur d’onde est une expression de l’efficacité énergétique dont bénéficie la plante, ou est requis par la plante pour croitre avec la plus grande facilité

Quantum : mole de photons

Flux : nombre de moles de photons par secondes = moles/s =PPF

Densité de flux = flux/m² = moles/m²xs =PPFD