Choisir la solution d'éclairage adaptée aux différentes cultures de serre

Le choix de la bonne solution d’éclairage pour les cultures sous serre constitue l’une des décisions les plus déterminantes qu’un producteur commercial puisse prendre. Chaque espèce cultivée présente des besoins lumineux spécifiques, et satisfaire précisément ces besoins est ce qui distingue les rendements moyens des rendements exceptionnels. Parmi les technologies disponibles, systèmes d’éclairage intercalaire pour l’horticulture s’est imposé comme une méthode puissante pour fournir un rayonnement photosynthétiquement actif directement dans la canopée végétale, plutôt que uniquement depuis le haut.

Comprendre le moment opportun et la méthode appropriée pour appliquer l’éclairage intercanopée en complément de l’éclairage supérieur est essentiel pour les producteurs cultivant des cultures à forte densité foliaire, telles que les tomates, les concombres et les poivrons. Ce guide analyse comment différentes cultures sous serre réagissent aux stratégies d’éclairage intercanopée, quel raisonnement sous-tend un positionnement optimal des luminaires et comment aligner votre investissement en éclairage sur vos objectifs spécifiques liés à la culture.

Pourquoi l’éclairage intercanopée modifie la répartition de la lumière dans la canopée

La limitation fondamentale de l’éclairage supérieur seul

L’éclairage traditionnel des serres repose exclusivement sur des luminaires installés au-dessus des cultures. Bien que l’éclairage par le haut soit efficace pour les cultures à faible hauteur et les semis, il peine à pénétrer profondément dans les cultures hautes et feuillues. En effet, à mesure que la lumière se propage vers le bas à travers les différentes couches de feuillage, elle est absorbée ou réfléchie avant d’atteindre les feuilles inférieures. L’éclairage intercanopée en horticulture répond à cette limitation fondamentale en positionnant les sources lumineuses directement à l’intérieur de la canopée, afin de cibler spécifiquement les zones moyennes et inférieures du feuillage, auxquelles l’éclairage par le haut ne parvient pas efficacement.

Lorsqu’une culture comme la tomate en culture sur fil atteint deux mètres ou plus, les grappes fruitières inférieures et les feuilles qui les soutiennent évoluent essentiellement dans un environnement déficitaire en lumière. Les luminaires d’éclairage intercanopée en horticulture, placés à des intervalles stratégiques le long des rangs, assurent un flux photonique constant dans ces zones ombragées, activant ainsi la photosynthèse sur une surface foliaire globale nettement plus étendue. Cela contribue directement à augmenter le taux de nouaison et à favoriser un développement plus uniforme des fruits sur toute la hauteur de la plante.

Comment l’éclairage intermédiaire en horticulture améliore l’efficacité photosynthétique

L’éclairage intermédiaire en horticulture fonctionne en complétant le spectre lumineux à l’intérieur de la canopée, plutôt qu’en remplaçant l’éclairage supérieur. Cette combinaison crée un environnement lumineux plus complet et plus uniforme. Les feuilles situées dans la partie inférieure de la canopée, qui seraient autrement inactives sur le plan photosynthétique pendant les périodes de faible luminosité, peuvent désormais contribuer de façon significative à la fixation globale de carbone par la plante. Cela améliore l’accumulation de matière sèche et, par conséquent, la qualité des cultures ainsi que le rendement commercialisable. Les projecteurs d’éclairage intermédiaire en horticulture sont conçus avec un encombrement réduit afin de minimiser l’ombrage lorsqu’ils sont installés entre les rangs de plantes, garantissant ainsi que leur présence physique n’entraîne pas une réduction du budget lumineux qu’ils sont censés augmenter.

Adaptation de l’éclairage intermédiaire en horticulture aux cultures spécifiques sous serre

Tomates et cultures hautes sur fil

Les tomates constituent l’application la plus largement documentée des systèmes d’éclairage intercanopée en horticulture. Comme les plants de tomate sont formés pour pousser verticalement pendant plusieurs mois, la canopée devient extrêmement dense. Les projecteurs d’éclairage intercanopée en horticulture, installés à environ un mètre au-dessus du substrat de culture, délivrent une lumière des spectres rouge et bleu directement vers la partie médiane de la canopée. Des recherches et l’expérience des producteurs montrent systématiquement que l’éclairage intercanopée en horticulture appliqué à la culture de la tomate accélère le développement des grappes, améliore la teneur en sucre des fruits et réduit la proportion de fruits non commercialisables causée par un développement inégal. Les producteurs qui utilisent l’éclairage intercanopée en horticulture pour la culture de la tomate observent généralement des améliorations mesurables de l’efficacité d’utilisation de la lumière par rapport aux systèmes d’éclairage uniquement par le haut.

Les concombres bénéficient également de manière significative de l’éclairage intercanopée horticole. Comme les tomates, les plants de concombre sont cultivés sur des systèmes d’entuteurement verticaux et développent rapidement des feuillages denses. L’éclairage intercanopée horticole, positionné à l’intérieur du feuillage des concombres, favorise le développement des pousses latérales et contribue à maintenir la vitalité des feuilles dans les zones inférieures. Cela permet d’allonger la période de production par cycle de plante et d’obtenir une fenêtre de récolte plus régulière. Les poivrons, une autre culture à croissance haute, réagissent de façon similaire à l’éclairage intercanopée horticole, en particulier lorsque les niveaux de lumière naturelle sont faibles durant les mois d’hiver.

Cultures à faible hauteur de feuillage et à cycle court

Toutes les cultures sous serre ne nécessitent pas un éclairage intermédiaire horticole. La laitue, les herbes aromatiques et d’autres cultures à faible hauteur de feuillage reçoivent généralement une quantité suffisante de lumière provenant des systèmes d’éclairage supérieur, car leur architecture foliaire ne crée pas de problèmes d’ombrage profond. L’ajout d’un éclairage intermédiaire horticole à ces cultures entraînerait des coûts supplémentaires sans bénéfice proportionnel en termes de rendement. Toutefois, lors des stades de propagation des cultures hautes, l’éclairage intermédiaire horticole au niveau des bancs peut accélérer la croissance précoce en fournissant une lumière complémentaire latérale durant les phases critiques d’établissement. Les producteurs doivent évaluer l’adoption de l’éclairage intermédiaire horticole culture par culture, en tenant compte de la hauteur de la canopée, de l’indice de surface foliaire et de l’intégrale lumineuse ciblée.

Considérations pratiques relatives au positionnement et à la conception du système

Recommandations concernant la hauteur, l’espacement et l’intensité

Le déploiement efficace d’éclairages inter-rangs en horticulture dépend d’une hauteur adéquate des luminaires, d’un espacement approprié entre les rangs et d’une sélection judicieuse de la puissance lumineuse. Pour la plupart des cultures à tiges hautes, les luminaires inter-rangs sont généralement installés à une hauteur comprise entre un et 1,5 mètre au-dessus du sol ou de la surface de culture, selon la hauteur actuelle de la plante et son stade de développement. L’espacement entre les luminaires inter-rangs le long d’un rang varie typiquement de 1,5 à 2,5 mètres, ajusté afin d’atteindre l’intégrale lumineuse quotidienne cible sans créer de zones suréclairées. Les producteurs doivent utiliser des outils de cartographie de la densité de flux de photons afin de vérifier que le positionnement des éclairages inter-rangs assure une répartition homogène avant de procéder à une installation définitive.

L’intensité de chaque unité d’éclairage intercalaire pour la culture hors sol doit compléter, et non entrer en concurrence avec, le système d’éclairage supérieur. Un éclairage intercalaire trop intense peut provoquer un blanchiment des feuilles ou un stress thermique si les luminaires sont placés trop près du feuillage. La plupart des systèmes commerciaux d’éclairage intercalaire pour la culture hors sol, conçus pour les cultures hautes, fonctionnent dans une plage qui complète l’éclairement du niveau inférieur du couvert végétal de 50 à 150 micromoles par mètre carré par seconde, contribuant ainsi de façon significative à l’intégrale lumineuse totale sans dépasser la capacité photosynthétique de la plante.

Intégration au contrôle climatique et aux stratégies de culture

L’éclairage intercanopée en horticulture génère de la chaleur dans la zone de la canopée, ce qui affecte la température locale et les taux de transpiration. Les producteurs intégrant des systèmes d’éclairage intercanopée en horticulture dans leurs serres existantes doivent surveiller attentivement la température de la canopée pendant la phase initiale de déploiement. Une gestion adéquate du flux d’air permet de dissiper uniformément la chaleur produite par les luminaires d’éclairage intercanopée, plutôt que de créer des zones locales surchauffées. Lorsque l’éclairage intercanopée en horticulture est combiné à des stratégies d’enrichissement en CO2, les gains photosynthétiques sont considérablement amplifiés, car les plantes disposent à la fois de l’énergie lumineuse et du substrat carboné nécessaires à une croissance accélérée.

FAQ

Quelles cultures profitent le plus des systèmes d’éclairage intercanopée en horticulture ?

L’éclairage intercanopée en horticulture procure le plus grand bénéfice aux cultures hautes et à feuillage dense, telles que les tomates, les concombres et les poivrons. Ces cultures développent des couches de feuilles qui bloquent la lumière provenant d’en haut, empêchant ainsi celle-ci d’atteindre la partie inférieure de la canopée ; l’éclairage intercanopée en horticulture devient alors essentiel pour maintenir l’activité photosynthétique de toute la plante et améliorer la qualité du rendement tout au long du cycle de culture.

L’éclairage intercanopée en horticulture peut-il remplacer l’éclairage d’en haut dans une serre ?

L’éclairage intercanopée en horticulture est conçu pour fonctionner en complément de l’éclairage d’en haut, et non pour le remplacer. L’éclairage d’en haut fournit la source lumineuse principale, dirigée vers le haut, pour les feuilles situées dans la partie supérieure de la canopée, tandis que l’éclairage intercanopée en horticulture complète l’éclairage dans les zones moyenne et inférieure de la canopée. Utiliser l’éclairage intercanopée en horticulture comme seule source lumineuse n’est généralement pas recommandé, car les feuilles de la partie supérieure de la canopée recevraient une quantité insuffisante de lumière pour une croissance optimale.

Comment l’éclairage intercanopée en horticulture influence-t-il les coûts énergétiques dans la production sous serre ?

L’ajout d’un éclairage intercanopée en horticulture augmente la consommation totale d’énergie, mais de nombreux producteurs constatent que l’amélioration du rendement par kilowattheure d’électricité utilisé est favorable par rapport à une simple augmentation de l’intensité de l’éclairage supérieur. En effet, l’éclairage intercanopée en horticulture délivre directement des photons aux zones sous-éclairées du feuillage, ce qui en fait une utilisation plus efficace de l’énergie d’éclairage pour les cultures hautes que l’augmentation seule de la puissance des systèmes d’éclairage aériens.