Éclairages

On qualifie une lumière en évaluant sa QUALITE (SPECTRE) et son INTENSITE (P.A.R.).

QUALITÉ D’UNE LUMIÈRE

La lumière est constituée de photons qui réagissent comme des ondes lorsqu’ils se déplacent. On leur associe donc des longueurs d’onde. Les photons qui agissent sur les plantes se trouvent entre l’Ultra-Violet et l’Infra Rouge, proches du visible, de 350 à 750 nm (Fig. 2).
UV Proches (350-380 nm) : Ils permettent de lutter contre certains micro-organismes et améliorent le système immunitaire des plantes.
Visible (380-700 nm) : C’est la partie qui agit sur la photosynthèse. La plante absorbe principalement le bleu et le rouge. En général, le bleu (430-500) favorise la croissance et le rouge (630-680) la floraison et la fructification.
IR Proches (700-750 nm) : Également appelés « Rouges Sombres », ils agissent comme un chauffage radian et favorisent l’allongement des plantes qui cherchent le soleil.

INTENSITÉ D’UNE LUMIÈRE

Seuls les photons dont la longueur d’onde va de 400 à 700 nm (proche du domaine du visible) participent à la photosynthèse. On appelle ces photons « Photosynthetically Active Radiation ». On peut mesurer le P.A.R. d’un système d’éclairage quand il est seul (PPF-PPE) ou au sein d’une configuration de culture complète (PPFD).

SYSTÈME D’ÉCLAIRAGE SEUL

On place la lampe dans une sphère type Ulbritch (Fig. 3), et l’on mesure tous les photons qu’elle émet chaque seconde. On obtient ainsi le « Photosynthetic Photon Flux », (P.P.F. en μmol/s), qui évalue la puissance photosynthétique potentielle du système d’éclairage. En divisant le P.P.F. par la puissance consommée, on obtient le « Photosynthetic Photon Efficacy » (P.P.E. en μmol/s/w ou μmol/j) qui permet d’évaluer le rendement photosynthétique potentiel, par watt consommé d’un système d’éclairage. Voici quelques valeurs de P.P.E. : Fluo Compact (CFL, TCL, T5…) = Moins de 1 μmol/s/w, lampes à décharge (HPS, MH, CMH…) = 1 à 2 μmol/s/w, diodes électroluminescentes (LED) : 2 à 3 μmol/s/w actuellement.

SYSTÈME DE CULTURE COMPLET

On mesure les photons qui tombent sur la surface de culture rapportée au m2, chaque seconde. On appelle cela le « Photosynthetic Photon Flux Density », (P.P.F.D., en μmol/s/m2). Cela permet d’évaluer la puissance photosynthétique réelle, par m2 sur une surface de culture. Le P.P.F.D. est représenté par une vue de dessus de l’espace de culture, avec des valeurs prises tous les 30 x 30 cm 36″ x 36″ (Fig. 4). Afin d’en simplifier la lecture, nous avons défini trois couleurs pour trois niveaux de P.P.F.D.

Niveau I: Moins de 300 μmol/s/m2 : Propagation, semence, croissance légère, mode végétatif.

Niveau II: 300 à 600 μmol/s/m2 : Culture des plantes aimant le soleil, culture intensive des plantes aimant l’ombre.

Niveau III: Plus de 600 μmol/s/m2 : Culture intensive des plantes aimant le soleil.

APPELLATION DES LED

Il existe deux types de LED. Les LED monochromatiques émettent des photons vibrant autour d’une seule fréquence. On les nommera par leur longueur d’onde : 450 nm bleu, 660 nm rouge… Les LED blanches ont un spectre plus large. Elles proviennent d’une LED monochromatique bleue, sur laquelle on a déposé une couche de luminophore, qui a pour effet de décaler et d’aplatir le spectre vers le jaune en baissant l’énergie de certains photons (Fig. 5). On les appelle par leur température de couleur, en Kelvin : 6500°K Blanc Froid, 5000/4000°K Blanc Chaud, 3000/2700/2100°K Blanc Jaune. Cette méthode permet d’obtenir des LED utilisables pour l’éclairage quotidien, mais également pour la culture, grâce à leur spectre plus complet.