Optimiser l’agriculture d’intérieur : Tirer parti de la puissance du spectre UVA

par | Mai 16, 2024 | blogs, Cultiver des lumières | 0 commentaires

Introduction

L’agriculture d’intérieur doit relever le défi de produire des cultures nutritives et visuellement attrayantes en l’absence de lumière naturelle. Pour y remédier, l’utilisation de la lumière du spectre UVA constitue une solution prometteuse. La recherche montre qu’une exposition contrôlée aux UVA favorise le mûrissement des fruits, améliorant ainsi leur goût sucré et leur saveur. L’intégration de l’optimisation des UVA dans les pratiques agricoles d’intérieur peut améliorer la qualité des récoltes et répondre efficacement aux préférences des consommateurs.

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Fig 1 Photo de Rendy Novantino sur Unsplash

Comprendre le spectre de la lumière solaire :

La lumière du soleil englobe un large spectre de lumière, allant des longueurs d’onde visibles aux longueurs d’onde invisibles. Chaque composante de la lumière solaire, y compris la lumière UV, joue un rôle unique dans la croissance et le développement des plantes. Cependant, l’importance de la lumière UV est souvent négligée ou mal comprise dans le contexte de l’agriculture d’intérieur.

Horticulture d'intérieur

Fig 2 Photo de Han Lahandoe sur Unsplash

La diversité de la lumière UV dans le spectre solaire :

  1. UVA : longueurs d’onde de 315 à 400 nm. Il pénètre dans les tissus végétaux et contribue aux processus physiologiques essentiels sans causer de dommages nocifs à l’ADN.
  2. UVB : longueurs d’onde 280-315 nm. Il influence la coloration des plantes, les mécanismes de défense et la production de métabolites secondaires lorsqu’il est administré à des doses contrôlées.
  3. UVC : longueurs d’onde de 100 à 280 nm. Il présente des risques pour les plantes et la santé humaine et n’est pas une solution pratique pour les applications agricoles en intérieur.

Les UVA, d’une longueur d’onde de 315 à 400 nm, atteignent la surface de la Terre en tant que longueur d’onde UV la plus longue. Malgré une énergie plus faible que les UVB et les UVC, ils sont essentiels à la croissance des plantes, car ils pénètrent plus profondément dans les tissus jusqu’aux chloroplastes pour la photosynthèse. Contrairement aux UVB/UVC qui endommagent l’ADN, les UVA sont moins nocifs. Ils sont essentiels aux processus physiologiques des plantes, en particulier dans l’agriculture d’intérieur où la lumière du soleil est rare.

Figure 3 (Albert Melu sur Unsplash)

Figure 4

Avantages de l’exploitation de la lumière UVA dans l’agriculture d’intérieur :

L’incorporation de la lumière UVA dans les environnements agricoles intérieurs offre une myriade d’avantages :

 

  1. Amélioration de la croissance et de la qualité : L’exposition contrôlée aux UVA déclenche la libération d’antioxydants tels que les flavonoïdes et les acides phénoliques, essentiels à la résistance et à la défense des plantes. Ces composés améliorent la couleur, la saveur et la texture des fruits, favorisant une croissance accélérée et une meilleure vigueur générale. En outre, les changements métaboliques induits par les UVA conduisent à la production de molécules bioactives, ce qui enrichit la qualité des fruits et offre des avantages pour la santé des consommateurs. La consommation de produits enrichis en UVA correspond à la demande croissante d’aliments nutritifs.
  2. Résistance aux maladies : Certaines longueurs d’onde du spectre UVA possèdent des propriétés antimicrobiennes, contribuant à la prévention des maladies et réduisant le besoin de pesticides chimiques. En activant les mécanismes de défense des plantes, la lumière UV les aide à développer une résistance accrue aux ravageurs, aux maladies et aux infections fongiques, ce qui favorise des pratiques agricoles durables sur le plan environnemental.
  3. Durée de conservation prolongée : En ralentissant la vitesse de détérioration des fruits, l’optimisation du spectre UVA prolonge la durée de conservation des produits, minimisant ainsi le gaspillage et garantissant un approvisionnement constant en fruits de haute qualité sur le marché.

En outre, l’adoption de l’optimisation du spectre UVA s’aligne sur les pratiques agricoles durables, réduisant l’impact sur l’environnement et améliorant l’efficacité des ressources. En exploitant la puissance de la technologie du spectre UVA, les agriculteurs d’intérieur peuvent atteindre des niveaux sans précédent de qualité, de productivité et de rentabilité des cultures.

 

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Fig 5 – Photo de Kier in Sight Archives sur Unsplash

Intégration avancée de l’UVA dans l’agriculture d’intérieur :

Pour optimiser efficacement le spectre UVA, les agriculteurs d’intérieur peuvent recourir à diverses techniques et technologies :

 

  1. Utilisation de spectromètres : En utilisant des spectromètres de pointe équipés de fonctions d’analyse UV, les agriculteurs peuvent mesurer et analyser avec précision le spectre UVA émis par leurs systèmes d’éclairage. Ces données précises permettent aux agriculteurs d’ajuster avec précision le spectre UVA en fonction des besoins spécifiques des différentes cultures, garantissant ainsi des conditions de croissance et une qualité des fruits optimales.
  2. Systèmes de contrôle dynamique de l’éclairage : L’intégration de systèmes de contrôle dynamique de l’éclairage dans les installations de culture en intérieur permet aux agriculteurs d’ajuster l’intensité et la durée de l’exposition aux UVA en fonction du stade de croissance et des besoins physiologiques des plantes. En mettant en place des programmes d’éclairage personnalisés, les agriculteurs peuvent optimiser la maturation et la qualité des fruits tout en minimisant la consommation d’énergie et les coûts d’exploitation.
  3. Variétés de cultures réagissant aux UV : La sélection de variétés de cultures qui présentent des réactions favorables à l’exposition aux UVA peut renforcer l’efficacité de l’optimisation du spectre des UVA. Grâce à la sélection ou au génie génétique, les chercheurs développent des variétés de plantes cultivées plus sensibles aux UV, ce qui permet de mieux contrôler la maturation des fruits, le développement des arômes et la résistance aux maladies.
  4. Systèmes de culture multicouches : La mise en œuvre de systèmes de culture multicouches, comme les fermes verticales ou les installations hydroponiques empilées, maximise l’utilisation de la lumière UVA à travers la canopée. En plaçant stratégiquement les sources de lumière UVA à différents niveaux, les agriculteurs assurent une distribution uniforme de la lumière, ce qui garantit une qualité constante des fruits.
  5. Surveillance intégrée de l’environnement : L’utilisation de systèmes avancés de surveillance de l’environnement permet un contrôle précis de paramètres tels que la température, l’humidité et les niveaux de CO2. Cela permet d’optimiser les conditions de culture pour le mûrissement et l’amélioration de la qualité des fruits induits par les UVA, en atténuant les facteurs de stress et en maximisant l’efficacité de l’optimisation du spectre des UVA.
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Fig 6 – Mesure du spectromètre UVA

Phytochromes et graines germées

Fig 7 – Photo de Zoe Schaeffer sur Unsplash

Conclusion

En adoptant ces méthodes avancées, les agriculteurs d’intérieur libèrent le potentiel du spectre UVA pour obtenir une qualité de fruit supérieure, des rendements accrus et des profits plus importants. Au fur et à mesure de l’évolution du secteur, les recherches en cours sur l’optimisation de l’UVA joueront un rôle essentiel, en façonnant l’avenir de l’agriculture d’intérieur vers la durabilité et la production de cultures savoureuses. Forts de ces informations, les agriculteurs peuvent améliorer leur exploitation pour la rendre plus performante et plus durable.

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