SERRES

Éclairage des serres pour l'horticulture sous serre :

La lumière est l'énergie nécessaire à la photosynthèse et le facteur le plus important pour la croissance des plantes. L'unité de mesure de la lumière pour la croissance des plantes s'exprime en µmol/m²/s (nombre de particules de lumière en micromoles par m² de surface foliaire par seconde). La vitesse de la photosynthèse, ou vitesse d'assimilation, est en grande partie déterminée par la quantité de lumière disponible pour la croissance.

Dans des conditions de lumière limitée, l’éclairage est nécessaire pour augmenter la production et permettre la culture des plantes tout au long de l’année. À cet égard, l’intensité, la durée d’éclairage et la couleur de la lumière (ou spectre lumineux) revêtent une grande importance, sachant que la quantité de lumière n’est pas le seul facteur qui détermine la vitesse d’assimilation ou la photosynthèse.

D’autres facteurs, tels que l’espèce végétale, la température, l’eau (y compris les nutriments), l’humidité de l’air et la concentration en CO₂ dans l’air, déterminent également l’efficacité avec laquelle la plante peut utiliser la lumière.

Toute la lumière est constituée d’ondes électromagnétiques dont le spectre s’étend de l’ultraviolet (UV) à l’infrarouge (IR). La longueur d’onde de la lumière est mesurée en nanomètres (nm), tant pour la lumière visible que pour la lumière invisible.

Les photons (particules de lumière) constituent un quantum, c'est-à-dire la plus petite unité indivisible d'une grandeur. Comme les photons individuels ne possèdent qu'une quantité d'énergie extrêmement faible, celle-ci est exprimée en moles (mol) ; une mole équivaut à 6,02 × 10²³ photons. Un micromole (µmol) correspond à un millionième de mole.
Les photons possèdent des quantités d’énergie variables, en fonction de leurs longueurs d’onde.

La qualité de la lumière dépend du nombre relatif de photons aux différentes longueurs d’onde. La qualité de la lumière dépend donc de la distribution spectrale, c’est-à-dire du nombre relatif de photons dans chaque partie du spectre, visible et invisible, émis par la source lumineuse.

Lorsqu’une plante transforme la lumière en énergie au cours de la photosynthèse, elle a besoin d’une lumière de certaines longueurs d’onde. C’est ce que l’on appelle le rayonnement photosynthétiquement actif (PAR, pour « Photosynthetically Active Radiation ») ; ce spectre varie de 400 à 700 nm. La partie du spectre lumineux la plus visible pour l’œil humain, autour de 555 nm (lumière verte, jaune et orange), est celle qui a le moins d’effet sur les plantes.

Les luxmètres conçus pour mesurer la lumière visible par l’œil humain (en lumens, lux ou candelas) ne sont donc pas très efficaces pour déterminer les niveaux d’éclairage destinés aux plantes. Pour mesurer plus efficacement l’éclairage des plantes, on peut utiliser des luxmètres quantiques, qui mesurent l’ensemble du spectre PAR.

Les luxmètres quantiques se distinguent des luxmètres à spectre visible en ce qu’ils mesurent le nombre de photons tombant par seconde sur un mètre carré. Cela permet d’obtenir un instantané de la lumière reçue par la plante, exprimé en nombre de photons (en micromoles) par mètre carré, soit µmol/m².

Lampes à décharge au sodium haute pression :

Les lampes au sodium haute pression, telles que les SON-T, constituent la source lumineuse la plus couramment utilisée dans l’horticulture sous serre. Cela s’explique principalement par leur rendement lumineux élevé pour la croissance (µmol/Watt), leur disponibilité en puissances élevées (600 / 1 000 Watts) et les dimensions relativement réduites de la lampe. Bien que la couleur de la lumière, ou sa composition spectrale, diffère de celle de la lumière naturelle du jour, le développement des plantes en serre est généralement satisfaisant sous ce type d’éclairage.

Lampes LED (diodes électroluminescentes) :

Le développement des diodes électroluminescentes (LED) offrant un rendement lumineux de croissance très élevé ouvre de belles perspectives pour leur utilisation en horticulture. Les lampes LED présentent plusieurs avantages par rapport aux autres types de lampes et sont de plus en plus utilisées dans la pratique comme éclairage de guidage ou d’assimilation dans les cultures multicouches et comme éclairage intermédiaire.

L’efficacité des LED par rapport aux lampes SON-T ne cesse toutefois de s’améliorer et ouvre également des perspectives pour l’utilisation des LED comme éclairage de surface. Les lampes LED ne dégagent pratiquement pas de chaleur à l’avant et sont disponibles dans de nombreuses couleurs de lumière. Cela offre des avantages par rapport aux lampes SON-T standard ; toutefois, avant que les lampes SON-T puissent être remplacées par des LED, il faudra notamment mieux comprendre quelle couleur de lumière est optimale pour la croissance et le développement de la culture concernée, ainsi que quel est l’équilibre optimal entre lumière et chaleur.

Les lampes LED peuvent être utilisées dans plusieurs applications horticoles, mais ne constituent pas encore, à ce stade, un remplacement complet de l’éclairage d’assimilation.