Qu’est-ce que l’état photostationnaire phytochrome (EPS) ?
PSS – Du semis à la pousse à la plante à fleurs
Qu’est-ce que le PSS ? Les plantes passent de la plantule à la pousse, à la plante à fleurs pendant certains mois – mais comment savent-elles quand se transformer ?
Pour de nombreuses plantes, cette transformation saisonnière est favorisée par la position et la durée du Soleil lorsqu’il traverse le ciel. Nous examinerons une mesure de la lumière appelée PSS pour voir comment nous pouvons utiliser Grow Lights pour déclencher le même changement chez les plantes d’intérieur.
Cela a de nombreuses ramifications pratiques pour les usines d’usines car elles peuvent simuler les saisons et réguler la production tout au long de l’année. Par exemple, vous pouvez programmer la croissance de vos roses pour qu’elles passent du semis à la germination et à la floraison, juste à temps pour la Saint-Valentin.
Comment une plante sait-elle quand elle doit germer ?
« Comment la position et la durée du soleil déclenchent-elles la photomorphogenèse (c’est-à-dire le changement de forme provoqué par la lumière) ?
Dans les graines (et les plantes), il existe un photorécepteur (protéine) appelé phytochrome qui absorbe la lumière rouge. Son état original ou isoforme est appelé Pr (le « r » signifiant lumière rouge). Lorsque ce phytochrome absorbe un photon de lumière rouge, il change d’état physique de Pr à Pfr (« fr » signifie rouge lointain). Lorsque le Pfr absorbe un photon rouge lointain, il redevient Pr.
Phytochrome
Représentation phytochrome moléculaire rouge/rouge lointain
La lumière du soleil contient à la fois de la lumière rouge et de la lumière rouge lointaine, mais pendant la journée, la lumière du soleil contient plus de lumière rouge que de lumière rouge lointaine. Cela signifie que plus de Pr est transformé en Pfr que l’inverse. La nuit, cependant, les phytochromes Pfr se dégradent naturellement pour revenir au Pr. En effet, pendant la journée, la concentration en Pfr augmente. Pendant la nuit, la concentration des Pr augmente.
C’est un jeu de phytochromes Pr et Pfr en hausse et en baisse. Le rapport entre les deux va changer car les jours sont plus longs en été. Et la concentration de Pfr à Pr finira par atteindre un seuil qui déclenche la photomorphogenèse, la transformation de la graine en germe.
Pendant les mois d’hiver, où le soleil est plus bas sur les horizons et les jours plus courts, c’est le contraire. Pendant la journée, les phytochromes Pr se transforment encore en phytochromes Pfr, et Pfr en Pr. Cependant, davantage de phytochromes Pfr sont dégradés en Pr à cause des nuits plus longues. La concentration plus faible de Pfr à Pr empêche la photomorphogénèse.
Comment faire germer une plante avec un Grow Light ?
Si vous pouvez contrôler le rapport de la lumière rouge à la lumière rouge lointaine, vous pouvez contrôler le rapport de Pr à Pfr et ensuite réguler la photomorphogenèse dans les graines et dans la floraison des plantes.
Le phytochrome PSS ou état photostationnaire du phytochrome est simplement le rapport entre les phytochromes Pr et l’ensemble des phytochromes Pr + Pfr.
Bien sûr, on ne peut pas compter directement les phytochromes Pfr et Pr d’un semis pour déterminer ce rapport. Cependant, vous pouvez mesurer comment une source de lumière va influencer ce rapport, car la lumière rouge est corrélée avec Pr et la lumière rouge lointaine est corrélée avec Pfr. Comme vous pouvez le voir, le calcul du PSS pour la lumière a la même structure que le PSS calculé pour les phytochromes.
Voir Phytochrome et PSS par Ian Ashdown « All things Lighting » 20190215
Un PSS plus élevé favorisera l’inhibition de la photomorphogenèse.
Un PSS plus faible favorisera la photomorphogenèse
Le PSS est essentiellement un rapport de Pr à Pfr
Lumières LED et PSS
Les LED ont eu un grand impact sur l’agriculture, car le SPD peut être réglé pour les longueurs d’onde nécessaires à la photosynthèse. L’éclairage agricole intérieur est aujourd’hui plus efficace et plus économe en énergie que jamais. Et maintenant, ces mêmes technologies peuvent être appliquées à la photomorphogenèse et à la lumière rouge/rouge.
Cependant, les LED sont intrinsèquement imprécises (Binning et CCT) et cela pose la question de la précision des cibles de longueur d’onde.
Pendant longtemps, les instruments de mesure de la lumière de précision n’étaient pas disponibles pour mesurer avec précision et mettre en œuvre les feux rouges et les feux rouges lointains. C’est là que des produits comme le spectromètre PG200N sont importants, un appareil portable avec des mesures de précision pour aider les agriculteurs à obtenir les meilleures lumières pour les stratégies de culture basées sur le PSS.
Plantes à fleurs et PSS
Les plantes suivent les mêmes mécanismes de base pour fleurir à certaines périodes de l’année. Cependant, des plantes différentes fleurissent à des saisons différentes. Certaines plantes fleurissent lorsque les jours sont plus longs (en été) – nous les appelons « plantes à longs jours ». D’autres peuvent fleurir lorsque les jours sont plus courts (sprint/hiver) – on les appelle « plantes à jours courts ». Comme vous l’avez peut-être deviné, le seuil du ratio PSS pour déclencher la floraison est opposé entre les plantes de jour long et celles de jour court.
Contrôler les saisons
Si les agriculteurs peuvent mettre en œuvre avec précision les stratégies PSS et contrôler les activités saisonnières des plantes, cela a des ramifications importantes pour l’industrie de l’agriculture d’intérieur. Avec l’avènement des nouvelles technologies LED et des spectromètres rentables, les possibilités sont plus prometteuses que jamais.
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