le BASES DE L A  P H O T O P O N I E

La photoponie est l’art de d’utiliser le spectre lumineux de l’éclairage pour améliorer la production végétale.

A l’extérieur, les plantes utilisent la lumière du soleil pour synthétiser les sucres nécessaires à toutes les phases de leur développement aérien. Pour remplacer la lumière du soleil, en intérieur, on utilise des systèmes d’éclairage spécifiques pour fournir artificiellement cette source d’énergie aux plantes. On distingue les tubes fluorescents, les ampoules à décharge (iodures métalliques et sodium) et plus récemment les LED.

Introduction au processus photosynthétique

La grande spécificité du règne végétal, qui vaut aux plantes le qualificatif d’autotrophes est leur capacité d’élaborer leurs propres substances organiques à partir d’éléments minéraux.
Cette transformation est rendue possible grâce à la photosynthèse qui s’effectue dans des organites contenus dans les cellules chlorophylliennes, les chloroplastes, qui ont la forme de disques aplatis de 2 à 10 microns de diamètre pour une épaisseur d’environ 1 micron.
Le chloroplaste est le siège de la photosynthèse. Ils absorbent l’énergie lumineuse pour la transformer en énergie chimique sous forme d’adénosine triphosphate (ATP). Ils interviennent dans la phase photochimique de la photosynthèse.
Le chloroplaste absorbe l’ensemble du spectre de la lumière visible mis à part le vert, raison pour laquelle les feuilles des plantes ont un aspect vert. La chlorophylle se trouve dans la membrane des thylakoïdes.
Les différentes étapes de la photosynthèse qui convertissent la lumière en énergie chimique se déroulent dans les thylakoïdes, tandis que les étapes de conversion
de l’énergie en glucides se déroulent dans le stroma du chloroplaste. Les chloroplastes contiennent deux types de pigments, les chlorophylles et les caroténoïdes, qui absorbent certaines radiations dites actives pour la photosynthèse, dans la gamme de longueurs d’onde
visibles comprises entre 400 et 700 nanomètres. Cette partie de la longueur d’onde est aussi appelée PAR pour Photosynthetically – Active Radiation en anglais.
On peut représenter les caractéristiques d’absorption de la lumière sur un graphique représentant l’absorption en fonction de la longueur d’onde.

Selon le tableau d’Hina Hashmi, on remarque que l’assimilation de la lumière est plu importante entre 400 et 500 nm (couleur bleue ) et entre 600 et 700 nm (couleur rouge).

Selon les horticulteurs, la partie bleue est très importante pour la croissance végétative et la rouge favorise la floraison. Ceci est très important pour choisir le type d’éclairage suivant le type de végétaux cultivés et leur stade de développement.

Lumière et œil humain
La sensibilité de l’œil humain à la lumière d’une certaine intensité varie fortement en fonction de la longueur d’onde entre 380 et 800 nm et a une sensibilité maximale à la longueur d’onde de 555 nm, résultant du fait que la lumière verte à cette longueur d’onde produit une impression de «luminosité» plus élevée.

Les plantes et les hommes ne « voient » donc pas la même lumière,
c’est pourquoi les systèmes d’éclairage développés pour éclairer nos maisons comme les ampoules halogènes ou à incandescence ne se prêtent pas à la culture des plantes.
De plus, leur rendement lumineux est assez faible (incandescence : rendement 12 à 20 Im/W et durée de vie d’environ 1 000 h et halogène : 15 à 30 Im/W et durée de vie 2 000 à 4 000 h)
Spectre électromagnétique entre 400et 700nm.

Les lampes de culture

En culture en intérieur, on utilise des lampes à décharge qui se répartissent en trois catégories :

• Les tubes fluorescents,
• les lampes à halogénures métalliques ou MH,
• et enfin les lampes à sodium haute pression ou HPS.

Les tubes fluorescents

Durée de vie d’environ 10 000 à 20 000 h (1 à 2 ans), rendement 50 à 80 Im/W. On trouve des systèmes de 2 x 36 w, 2 x 55w ou 2 x 75 w intégrant un réflecteur et un transformateur.
Ils peuvent être équipés à des fins horticoles de tubes de cinq couleurs différentes :
• le jaune 2700 degrés Kelvin,
• blanc chaud 3000°K,
• et blanc froid 4000 °K,
• lumière du jour 6500°K
• le violet 9500 °K
Ces différentes fréquences sont combinées suivant le type de végétaux cultivés et leur stade de croissance.
Par exemple, un mélange de 3000°K et de 4000 K est un choix médian pour un développement harmonieux de toute plante. Pour des plantes en floraison ou en fructification, on pourra utiliser
uniquement des 2700°K. Ces systèmes sont très adaptés à la culture de petites surfaces.  La possibilité de combiner différents types de tubes, la répartition homogène de ceux-ci et le faible
dégagement de chaleur généré en font des systèmes très attractifs pour la propagation (semis et boutures), pour les collectionneurs de plantes ou pour créer un mini potager
d’appartement. On peut juxtaposer plusieurs systèmes pour cultiver une surface plus importante.
Pour des plantes aromatiques, un système de 2 X 55 W peut éclairer efficacement en source unique une surface de 40 cm sur 50 cm. La proximité permise par le faible dégagement de chaleur permet de les placer au plus proche des plantes (quelques cm du sommet) et donc d’avoir une intensité lumineuse très honorable malgré la puissance relativement faible.

En effet, la luminosité émanant d’une source lumineuse décroît très vite lorsque l’on s’en éloigne.
Elle est en fait inversement proportionnelle au carré de la distance.
En clair, si la distance est multipliée par 4, on divise la quantité par 16… Une plante située à 40
cm d’un fluorescent reçoit donc 16 fois moins de lumière que si elle se situe à 10 cm.
La limite de ce type d’éclairage est la faible capacité de pénétration due à la relative faiblesse de puissance, qui limite son utilisation aux plantes relativement petites.
Il existe aussi le même type de fluorescent dans des puissances supérieures en 125W, 200W et
même 300W qui se présente sous la forme de grosse ampoule avec un culot de grande dimension (E40) qui intègre dans sa base un transformateur.
Ils peuvent donc se brancher directement sur le secteur, mais nécessitent d’être équipées d’un réflecteur pour optimiser leur performance.

 

Ampoule CFL 8U 250w – 2100°K – Floraison – E40 – Superplant

 

 

Ampoule CFL 8U 250w – 6400°K – Croissance – E40 – Superplant

 

 

 

Les CFL sont des ampoules basse consommation qui apporte aux plantes un spectre lumineux complet grâce à un spectre 100% PAR (100% assimilé par les plantes).
Ces ampoules, plus puissantes que les précédentes, permettent d’éclairer de plus grandes surfaces et aussi d’avoir une meilleure pénétration.
Cependant elles sont plus compactes, et, pour leur permettre de diffuser leur lumière sur plus  de surface, on doit les éloigner des plantes, ce qui nuit à leur performance.
Autre inconvénient, écologique celui-là, elles ont un transformateur intégré, ce qui signifie qu’à chaque changement d’ampoule (environ tous les ans), l’ensemble du système part à la poubelle
(excepté le réflecteur, bien sûr).

Les lampes à halogénures métalliques ou MH

Les lampes à iodures métalliques (MH) et les lampes à vapeur de sodium haute pression (HPS) sont les plus efficaces sources de lumière électrique disponibles pour le jardinier d’intérieur.
Durée de vie 16 000 h, Rendement 90 à 150 Im/W, Ce type d’éclairage est très efficace du fait de
son bon rendement lumineux et de son spectre très adapté à la croissance végétative. Leurs
puissances varient entre 150 W et 1000 W, et plus la puissance est élevée, plus grands sont le rendement lumineux et la capacité de pénétration.
Les MH demandent à être équipés d’un ballast approprié. Cependant, certaines comme la BRITELUX sont conçues pour fonctionner avec un ballast de lampe HPS de même valeur en
watts.

Les lampes à vapeur de sodium haute pression ou HPS

Rendement 100 à 130 Im /W durée de vie 12 000 à 22 000 h. Comme les MH : leur puissance varie entre 150 W et 1000 W, et plus la puissance est élevée, plus grands sont le rendement lumineux et la capacité de pénétration… Ce sont les favorites des horticulteurs professionnels comme renfort lumineux en serre. Certains fabricants ont depuis des années développé des modèles destinés à ces professionnels, comme la GREEN POWER de Philip. En intérieur pur (sans apport de lumière du soleil), leur lumière
orangée les rend très adaptées à la floraison/ fructification. Elles sont aussi idéales en renfort lumineux pour un jardin de grandes dimensions ayant peu de lumière naturelle, comme par
exemple une véranda orientée au nord, ou en hiver.

Les applications

Pour de petits jardins … intérieurs, les fluorescents sont les plus adaptés. Si vous voulez faire pousser des tomates et prévoir une bonne récolte, les éclairages haute pression (lampes à sodium horticole) sont incontournables.
Pour des installations décoratives de grandes dimensions type mur végétal de plus d’un mètre carré, c’est aussi le cas. On préférera utiliser une MH qui est plus favorable au développement végétatif et qui limite l’étiolement des plantes.
Ce type d’éclairage étant éblouissant pour nos yeux, on peut équiper un mur végétal de deux éclairages complémentaires, MH et halogène. L’astuce est de brancher le halogène lorsque l’on est da la pièce (le rendu des couleurs est très bon avec ce type de lumière) et la MH lorsque l’on n’y est pas : une lumière pour les hommes et une pour les plantes!
Dans ce genre de configuration, 6 à 8 heures de MH et 8 heures de halogènes peuvent suffire à un très bon développement de plantes.
On peut trouver des projecteurs MH intégrant le transformateur et un réflecteurs asymétriques qui sont parfaits pour les applications de culture verticale.
Une puissance de 150W par mètre carré suffit généralement…
Nous vous avons donné quelques pistes pour mieux choisir l’éclairage de vos protégées, cependant il est toujours préférable de faire appel aux conseils d’un professionnel du jardinage
d’intérieur. De plus il est important de noter que les lampes à décharges nécessitent du fait de leur puissance des précautions d’emploi que ces professionnels sauront
vous indiquer.

Vous trouverez un dossier complet sur les LED
horticoles dans un prochain article