L’intensité lumineuse, L’energie lumineuse DLI

Qu’est ce que le DLI (Daily Light Integral), à quoi cela sert il ? Comment le calculer et comment en tenir compte pour nos cultures ? C’est sur ce post que je vais tenter de répondre simplement à ces questions.

Tout d’abord, il faut comprendre que la lumière peut avoir une très forte dynamique au cours de la journée et varier d’une journée sur l’autre. Il est facile de prévoir le lever et le coucher du jour, mais deux journées consécutives peuvent avoir des ensoleillements totalement différents. Une matinée ensoleillée peut aussi être suivie d’une après midi couverte.

On voit ci-dessus un relevé de mesures instantanées d’intensité lumineuse au cours de plusieurs jours. Ces mesures peuvent-être effectuées avec un luxmetre si on veut relever la lumière visible par l’oeil humain ou par un capteur PAR (Photosynthèse Active Radiation) si l’on veut mesurer la lumière perçue par la plante. Il faut savoir que dans le cadre de la lumière naturelle, on peut utiliser un luxmetre et diviser la valeur en LUX par 54 pour avoir des μmol.m-2.s-1. Ce coefficient ne marche pas pour la mesure de l’éclairage LED.  Pour les plantes, la mesure en micromole par M2 par seconde est la plus adaptée car elle est utilisée dans toutes les bibliographies scientifiques qui travaillent sur la croissance végétale.

On observe sur le graphique ci-dessous le spectre du rayonnement solaire. Dans la courbe rouge, nous avons la perception de la vision humaine et dans le cadre vert la partie qui est prise en compte par la plante pour la photosynthèse.

Quel est la différence entre intensité lumineuse et énergie lumineuse ? Comme vous l’aurez compris, l’intensité lumineuse varie tout au long de la journée. La plante reçoit donc une intensité lumineuse qui varie en permanence.

L’énergie lumineuse est la somme des intensités lumineuses reçues par la plante tout au long de la journée. Le DLI est l’intégration de ces intensités lumineuses reçues par la plante pendant  24 heures. Le DLI (Daily Light Intégral) se calcule en mole / M2/ par jour.

On peut voir sur le tableau ci-dessus, pour des valeurs en micromol/M2/s qui varient de 10 à 400 (ou en lux de 540 à 21600), les valeurs calculées en mol/jour pour des durées d’exposition de 2 à 24 Heures.

Un exemple : 100 micromol/M2/S pendant 18 heures génère un DLI de 6,5 mol/ M2 / jour.

Pour calculer ce DLI, il faut un capteur qui envoie des mesures à intervales réguliers à un systeme qui cumule les valeurs d’intensité lumineuse et les multiplie par l’espace temps entre deux mesures. C’est ce que nous faisons avec nos capteurs DLI connectés.

On trouve sur le tableau ci-dessus les besoins en lumière de quelques fruits et légumes qui sont produits en france. La bibliographie scientifique disponible sur le WEB et dans les livres de référence décrit bien ces besoins en lumière. Chaque espèce végétale a ses besoins propres.

Il faut savoir que 10 % de DLI en plus, c’est 10 % de croissance en plus. il y a même des études qui fournissent des valeurs en grammes de végetal produit par mol/ M2 /jour.

Maintenant que l’on comprend mieux la lumière nécessaire pour une pousse optimale, que l’on sait comment la mesurer, il nous reste à découvrir combien de mol/jour on fournit à notre plante.

On trouve sur le tableau ci-dessus des valeurs de DLI moyennes mensuelles en fonction de la ville. Ces valeurs on été estimées à partir de données météorologiques sur des moyennes sur plus de dix ans. Mais les conditions climatiques bougent et cela reste des données mesurées en extérieur. Il faut tenir compte qu’une grande partie des tomates, concombres et fraises sont produits en serre.

Ces données ne peuvent donc pas être appliquées à ces cultures , car la lumière reçue sera inférieure au sein de la serre.

On comprend mieux les problèmes de pousse des semis et des plantations en serre en Janvier, Février, vu les faibles valeurs de DLI disponibles.

Il faut savoir que les serres de production sont soit en verre, soit en film plastique et que l’atténuation lumineuse liée au matériel et à la structure peut apporter des réductions de DLI qui peuvent aller jusqu’à 70% en hiver. Le rendement lumineux de la serre évolue aux cours des mois à cause de la hauteur du soleil et il est aussi fortement influencé  par la propreté des parrois.

Cela sera l’objet d’un autre post où nous vous parlerons plus en détail des serres.

Nous allons bientôt vous proposer un outil qui vous permettra de connaitre vos besoins de lumière en fonction de votre lieu de production, de la qualité lumineuse de votre serre et de vos productions.

Un avant goût de l’outil de simulation des besoins de lumière pour votre culture :

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 l’intensité lumineuse , l’énergie lumineuse et le DLI. Vous avez des remarques, faites les nous parvenir, nous en tiendrons compte pour les prochains posts..

Notre objectif est de diffuser et partager des connaissances sur les besoins en  lumière des plantes et l’éclairage LED avec les producteurs de tomates, concombres et fraises. De nombreux outils et informations seront mis à disposition des producteurs pour les aider à réfléchir sur le sujet.

Vous avez des questions, vous souhaitez qu’un sujet précis soit abordé. Questionnez-nous, nous vous apporterons une réponse.

A très bientôt…