Savez-vous pourquoi les lampes de culture sont violettes ?
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Introduction
Les lampes de culture brillent d’un éclat violet parce qu’elles sont constituées d’un réseau de LED bleues et rouges. Les plantes absorbent le plus efficacement la lumière bleue et rouge pour réaliser la photosynthèse, qui produit des sucres utilisés pour de nombreux processus métaboliques de la plante.
Fig 1 Photo de Kara Eads sur Unsplash
Pourquoi une lumière bleue et rouge ?
Visuellement, les feuilles des plantes sont principalement vertes, ce qui signifie qu’elles reflètent cette couleur – mais comme vous pouvez le voir, les bleus et les rouges ne sont pas reflétés – ils sont absorbés par la feuille et utilisés dans la photosynthèse.
Les chlorophylles aiment la lumière bleue et rouge.
La chlorophylle est une molécule enfouie dans la cellule d’une plante, qui absorbe la lumière et la convertit en énergie chimique (finalement utilisée pour produire du sucre).
Il y a la chlorophylle-b, dont le pic d’absorption est la lumière bleue. Il existe également la Chorophylle-a dont le pic d’absorption est la lumière rouge. La figure 2 est un diagramme d’absorbance qui illustre ce phénomène. Notez que la sensibilité aux couleurs vertes, bien que moins absorbée, peut encore contribuer à l’absorption de la lumière.
Fig 2 Diagramme d’absorption de la chlorophylle.
Mais pourquoi la lumière bleue ? Un bon rapport qualité-prix.
La fréquence de la longueur d’onde d’un photon bleu est très courte et donc très énergétique. Même si un photon bleu n’augmente pas directement l’activité de la chlorophylle par rapport à un photon rouge, l’énergie du photon bleu catalyse un grand nombre de réactions biochimiques entourant l’ensemble du processus. En fait, les agriculteurs ajoutent de la lumière bleue supplémentaire pour stimuler la production des cultures (effet supplémentaire de la lumière bleue).
Le fait que la photosynthèse tire parti de l’énergie des photons bleus comme source d’énergie la plus rentable pour contribuer à la photosynthèse est très probablement une caractéristique de l’évolution.
Fig 3 La lumière bleue a des fréquences plus courtes et est plus énergétique
Mais pourquoi le feu rouge ? Extension de la gamme.
La capacité de la chlorophylle-a et, dans une moindre mesure, de la chlorophylle-b à absorber la lumière rouge élargit simplement la gamme des couleurs qui contribuent à la photosynthèse. Une autre caractéristique de l’évolution.
En fait, le pic d’absorption de la chlorophylle-a élargit encore cette plage dans les deux directions par rapport à la chlorophylle-b (Fig. 4).
Fig 4 La chlorophylle-a élargit la gamme des couleurs disponibles pour la photosynthèse.
Où se trouvent la chlorophylle-a et la chlorophylle-b ? (plongée profonde)
La chlorophylle-a et la chlorophylle-b sont enfouies dans les cellules des plantes, en particulier dans les feuilles vertes. À l’intérieur de la cellule, on trouve des structures en forme de crêpes appelées Thylakoïdes (figure 5). Ces Thylakoïdes ont une membrane qui contient l’usine où la lumière est absorbée et transformée en énergie chimique pour la fabrication du sucre.
La figure 6 montre cette usine et deux stations importantes : PS-II et PS-I. PS-II contient plus de molécules absorbant la lumière comme la chlorophylle-b, tandis que PS-I contient plus de chlorophylle-a.
Fig 5 La chlorophylle réside dans les structures thylakoïdes, au cœur des cellules d’une plante.
Fig 6 Chlorophylle-b dans PS-II, Chlorophylle-a dans PS-I
Comment savoir si vos lampes de culture produisent les bonnes couleurs ?
Il est important de s’assurer que vous atteignez le « sweet spot » lorsque vous achetez des lampes de culture ou que vous réglez les couleurs de vos lampes LED dynamiques. Pour ce faire, on utilise des PAR-mètres « spectraux » qui mesurent le spectre des couleurs et le comparent à des courbes d’absorption.
Les agriculteurs d’intérieur haut de gamme et les chercheurs en agriculture utilisent cet appareil comme un outil indispensable pour optimiser l’efficacité et la productivité.
Fig 7 Spectre de la lumière de croissance avec courbe d’absorption de la chlorophylle.
Les lampes de culture violettes ont du sens, mais les lampes à spectre complet ?
Il est logique que les lampes de culture brillent en violet avec des ampoules LED bleues et rouges. Ils sont adaptés pour cibler efficacement les molécules de chlorophylle fortement absorbantes dans ces gammes de couleurs, comme l’ont prouvé l’expérimentation et les données.
Il s’agit d’une caractéristique de la merveilleuse évolution de la nature – la survie du plus apte.
Cependant, en dehors des lampes de culture bleu-rouge, il existe un autre camp qui promeut l’éclairage à spectre complet. Nous y reviendrons dans le prochain article.
Fig 8 Lampes de culture à spectre complet
Mesureur de PAR spectral PG200N
La mesure spectrale du PAR permet aux agriculteurs et aux chercheurs de bénéficier des avantages d’un éclairage expert, en mesurant les pics de longueur d’onde des couleurs pour s’assurer que les lampes de culture atteignent les points les plus favorables à une photosynthèse efficace.
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A propos de l'UPRtek
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UPRtek (créé en 2010) est un fabricant d'instruments de mesure de la lumière portables et de haute précision : spectromètres portables, PAR-mètres, spectroradiomètres, solutions d'étalonnage de la lumière. Le siège social, la RD et la fabrication d'UPRtek sont tous basés à Taïwan, avec une représentation mondiale par l'intermédiaire de nos filiales certifiées. Revendeurs mondiaux.
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