Le spectre lumineux

La lumière est caractérisée par deux dimensions, la dimension ondulatoire ou électromagnétique et la dimension corpusculaire sous forme de flux de particules. Nous allons, ici,  nous intéresser uniquement à la la dimension ondulatoire. Cette ondre électromagnetique est définie par la longueur d’onde en nanometre (nm).

Le soleil émet des rayonnements qui sont filtrés l’atmosphère et arrivent sur la terre. Le spectre reçu au niveau de la surface de la terre ou de la mer varie environ de 300 à 3000 nm. 

La mesure de ce rayonnement solaire est souvent effectué à l’exterieur des serres avec un pyranometre en W/M2.

Si l’on démarre par les plus faibles longueurs d’onde, on trouve les UV qui se décomposent en 3 familles :

  • les UVA :  320 – 380 nm : Ils attirent les insectes pollinisateurs, ils ont aussi un rôle dans la coloration de certaines feuilles.
  • Les UVB :  280 – 320 nm : Ils peuvent causer des cancers de la peau et ont aussi un rôle dans la diminution de la croissance végétale.
  • Les UVC :  100 –  280 nm : Dangereux et utilisés dans les sytèmes de desinfection, ils n’existent pas sous forme naturelle car ils sont filtrés par l’atmosphère.
  • Il faut tenir compte qu’une grande partie de fruits et légumes sont produits en serre et que certains films de serre peuvent bloquer les UV.

Ensuite, apparait le spectre entre 400 et 700 nm qui est utilisé par la plante pour la photosynthèse., c’est le spectre du visible qui varie du bleu au rouge.

On voit ici, le spectre solaire de 380 nm à 780 nm, avec dans le cadre vert, la partie qui sert pour la photosynthèse et dans le graphique rouge la partie visible par l’œil humain. La mesure des rayonnements actifs pour la photosyhthèse (Photosyhintetic Active Radiation ou PAR) se fait en micromol/m2/seconde. La mesure pour les rayonnements visibles par l’homme se fait en LUX. 

Pour le rayonnement solaire et uniquement pour lui, il y a une règle de transformation qui donne environ 54 LUX pour 1 μmol.m-2.s-1

Les différentes parties du spectre sont absorbées par la plante suivant le schéma suivant. On voit bien que l’ensemble du spectre est nécessaire à la plante, même si il y a une reflexion autour des 550 nm (vert) qui explique la couleur verte des feuilles.

L’ensemble de ce spectre est utilisé par la plante même si deux couleurs ont un rôle plus dominant (le bleu et le rouge). Une plante éclairée uniquement avec du bleu et du rouge en indoor aura donc des carences.

La partie infra rouge du spectre solaire  va de 750 nm à 3000 nm. C’est la partie génératrice de chaleur.

Pour la photosynthèse, quatre paramètres importants entrent en ligne de compte :

  • Le spectre lumineux.
  • L’intensité lumineuse.
  • L’énergie lumineuse ou DLI (Daily Light Integral).
  • La période d’éclairement.

J’espère que ce document vous a éclairé sur le spectre. Vous avez des remarques, vous souhaitez des documents plus détaillés, plus synthétiques, des questions, n’hésitez pas à nous les faire parvenir, nous allons en tenir compte pour les prochains documents.

Notre objectif est de diffuser des connaissances autour de l’éclairage horticole LED que nous avons acquises et partagées avec des centres techniques. Nous souhaitons partager ces connaissances sur les besoins de  lumière et l’éclairage LED avec les producteurs de tomates, de concombres et de fraises. De nombreux outils et informations vont êtres mises à disposition des producteurs pour les aider à réfléchir sur le sujet. Ces éléments de réflexion permettront à chacun de prendre les bonnes décisions autour de potentiels investissements dans le domaine de l’éclairage LED. Vous avez des questions, vous souhaitez qu’un sujet soit abordé. Posez nous la question, nous vous apporterons une réponse. A très bientôt…