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Cultiver la lumière et l’agriculture d’intérieur

Une industrie en plein essor qui pourrait avoir un impact sur notre avenir

L’agriculture d’intérieur est une alternative prometteuse pour l’approvisionnement alimentaire en cette période de crise environnementale mondiale. Un élément important est l’utilisation de lampes de culture pour compléter ou remplacer la lumière du soleil. Nous examinons ici l’importance des lampes de culture et des appareils de mesure de la PAR dans ce secteur.

Mesureur de PAR spectral PG200N

Image reproduite avec l’aimable autorisation de Taiwan Highpoint Corporation

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▸PG200N Compteur de PAR spectral

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Grow Lights – Les secrets de la lumière du soleil

Comme nous le savons, les plantes ont besoin de terre, d’eau et de soleil. Mais il y a de vastes régions de la planète qui ne reçoivent pas de lumière du soleil pendant les mois d’hiver, et d’autres endroits qui sont tout simplement trop inhospitaliers pour toute sorte d’agriculture.

Récemment, une nouvelle génération d’agriculteurs est apparue, qui s’installent à l’intérieur pour l’agriculture. L’agriculture d’intérieur a permis de produire toutes sortes de fruits, de légumes et de plantes ornementales sur place, n’importe où, dans des usines ou des entrepôts abandonnés, pour une production tout au long de l’année.

Le grand défi était et reste de percer les secrets de la lumière du soleil afin que nous puissions la remplacer ou la compléter par un éclairage intérieur. C’est ainsi qu’une nouvelle ère d’éclairage axée sur l’agriculture d’intérieur a vu le jour – on les appelle les Grow Lights.

Photosynthèse

La science de la croissance des lumières

Les stratégies qui sous-tendent Grow Lights concernent essentiellement la biologie, la chimie et la physique. En fin de compte, l’objectif est de comprendre les secrets de la lumière du soleil pour les utiliser à notre avantage.
 

Cultiver la lumière avec les bonnes couleurs

Comment les plantes utilisent-elles la lumière ? La plupart des plantes semblent vertes parce qu’elles reflètent la lumière verte du soleil – en fait, elles n’utilisent pas la lumière verte. La lumière rouge et bleue, cependant, est absorbée par la plante et est utilisée pour démarrer un processus chimique et électrique appelé photosynthèse, un bio-mécanisme vital qui produit du sucre. Le sucre est utilisé pour alimenter la croissance de la plante (tiges, feuilles, fleurs et fruits). Les principales molécules de pigment (molécules absorbant la lumière) d’une plante qui peuvent recevoir et traiter la lumière sont appelées Chorophylle et Caroténoïdes. Comme vous le voyez ci-dessous, la lumière absorbée par ces pigments se situe principalement dans les domaines de la lumière bleue et rouge. Vos lampes de culture doivent fournir amplement de lumière dans ces couleurs.

Ce graphique montre les pics de couleur où les différentes chlorphyles absorbent le plus de lumière (bleus et rouges).

De quelle quantité de lumière avez-vous besoin ?

Outre la couleur, il faut savoir quelle quantité de lumière donner. Donner trop de lumière a des effets néfastes sur certaines plantes, et arroser vos plantes sans discernement avec de la lumière est un gaspillage d’énergie. Mais, trop peu de lumière signifie que vos plantes ne sont pas bien nourries. Mais comment mesurer la quantité de lumière ?

Si vous vous souvenez de votre cours de physique, la lumière est à la fois une onde et une particule – c’est l’aspect particulaire de la lumière que nous mesurons. La PPFD ou densité de flux de photons photosynthétiques est la mesure quantitative des photons ou des particules de lumière tombant sur une zone.

 

Alors comment mesurer les couleurs et la quantité de lumière ?

C’est ce qu’on appelle un compteur PAR. PAR signifie “Photosynthetically Active Radiation” et fait référence aux longueurs d’onde auxquelles les plantes réagissent. Un compteur PAR peut mesurer les quantités de lumière (en PPFD) ainsi que les couleurs que la lumière fournit (spectre).

Il est important de mesurer les PAR à tête amovible avec un angle et une distance précis et constants.

L’UPRtek PG200N affiche le PPFD ainsi que le spectre lumineux de croissance avec la gamme de sensibilité des couleurs de la chlorophylle superposée.

Toutes les plantes ne sont pas créées égales – Recettes de plantes

Différentes plantes ont évolué pour répondre à différentes conditions d’éclairage. Ils ont ce qu’on appelle des “recettes” ou des formules végétales, qui servent de lignes directrices pour les conditions d’éclairage.

Une recette de laitue pour une usine de plantes avec des étagères verticales et des lumières LED en dessous.

  • Distance entre la LED et la plante 30-50 cm
  • Quantité de lumière : PPFD 120-140
  • 18 heures de lumière / 6 heures d’obscurité
  • Semis à la pépinière 10-14 jours
  • De la plante à la récolte 28 jours

 

Climat et saisons

Il y a plus que le soleil, le sol et l’eau pour faire pousser des plantes. Les plantes sont sensibles à l’humidité et à la température, qui sont des facteurs importants à prendre en compte. Les compteurs PAR comme le PG200N peuvent être équipés d’un capteur de température et d’humidité (câble thermo-hygro).

La mesure du phytochrome PSS (état photostationnaire) aide également les producteurs à utiliser des lumières LED pour simuler la lumière du soleil saisonnière afin de contrôler les activités de germination et de floraison.

▸Read à propos de PSS

 

Oregon State University Hydroponics CC-By-SA-2.0

PG200N avec accessoire pour câble thermo-hygro

Agriculture d’intérieur et analyse des données

Comme vous l’avez peut-être deviné, la culture sous lumière et l’agriculture d’intérieur consistent à recueillir des informations pour assurer une croissance efficace et productive des plantes et la conservation de l’énergie. Les données sur la PPFD, la température, l’humidité doivent être collectées, sauvegardées et analysées. L’agriculture d’intérieur est plus que jamais une affaire de chiffres.

Télécharger le manuel sur les Grow Lights et les compteurs PAR(ici)

Impact futur de l’agriculture d’intérieur

L’inquiétude croissante face à la crise environnementale est à portée de main. L’agriculture d’intérieur est une stratégie en plein essor mais toujours en développement pour la production alimentaire tout au long de l’année, la récupération et la conservation de l’eau et la sécurité alimentaire (moins de pesticides). Les lampes de croissance LED à faible consommation d’énergie sont placées en avant et au centre, en complément de la lumière du soleil. Avec le développement des technologies et la collecte de données, elle pourrait être un élément prometteur pour aider à améliorer la condition humaine.

Série de manuels

Le guide du scintillement

Un regard complet sur le Flicker, pourquoi nous l'avons, quels sont les problèmes qu'il pose, comment vous pouvez le mesurer et ce que vous pouvez faire pour l'éviter.

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A propos de l'UPRtek

United Power Research and Technology

UPRtek (est. 2010) est un fabricant d'instruments de mesure de la lumière portables et de haute précision ; spectromètres portatifs, appareils de mesure de la PAR, spectroradiomètres, solutions de calibrage de la lumière.

Le siège d'UPRtek, la R&D et la fabrication sont tous basés à Taiwan, avec une représentation mondiale par le biais de nos revendeurs certifiés.

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