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La lumière, la couleur et les plantes

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Comme vous devez déjà le savoir, les longueurs d'onde constituant une lumière, donc son spectre, ont une influence directe sur la santé et le développement de vos plantes. Cela explique donc la multitude de panneaux LED du commerce dont on peut modifier le spectre.

Nous avons donc l'avantage, avec la technologie LED, d'avoir une maitrise quasi totale de ces longueurs d'onde. En effet, en associant les LED en quantités et fréquences spécifiques, il est possible de produire presque exactement le spectre désiré.

On distingue, dans le spectre visible (entre 380 et 780 nm), 7 couleurs primaires : rouge, orange, jaune, vert, bleu, indigo, violet.
Dans notre cas, nous allons également utiliser le terme "rouge profond" ou Far Red. Cette "couleur" se situe après le rouge sur la représentation du spectre visible

Parmi les informations dont vous aurez besoin pour connaitre ce qui vous sera nécessaire en termes de panneaux, la composition de la lumière est une des principales. Savoir pourquoi on utilise telle ou couleur ou telle autre est primordial.

Voyons pourquoi ces différentes couleurs peuvent avoir un effet sur les végétaux et comment.

Tout d'abord, il est nécessaire de bien différencier deux phénomènes qui utilisent la lumière au sein du monde végétal : la photomorphogenèse et la photosynthèse.

 

Les récepteurs de la photomorphogenèse

La photomorphogenèse est directement liée à la forme que va prendre le végétal. Dans ce cas, c'est "l'information" délivrée par la lumière qui est utilisée.

Ces récepteurs sont de 3 sortes : phytochromes, cryptochromes et phototropines.

 

Les Phytochromes

 

Ils existent sous deux formes : Pr et Pfr . Ceux-ci, sont sensibles au rouge pour la forme Pr (r pour Red) et au Far Red pour la forme Pfr (fr pour Far Red), à 660 et 720 nm.

phytochrome

 

Les phytochromes ont un rôle de régulateur dans les phénomènes suivants :

-> Évitement de l'ombre

-> Fabrication de la chlorophylle

-> Lancement de la floraison

-> Germination

Le lancement de la floraison est déduite du "calcul" de la durée du jour, via le ratio "quantité de rouge / quantité de Far Red". On retrouve les deux formes exposées.

Ils permettent aussi de savoir si la plante est à l'ombre. Un déclenchement de la croissance des tiges a alors lieu pour atteindre une zone ensoleillée.

 

 

 

Les Cryptochromes

Ceux-ci sont sensibles à la lumière bleue (420-460 nm) et ultraviolette (360-380 nm).

cryptochromes

 

 

Ce photorécepteur a les capacités :

-> D’empêcher l’allongement des tiges
-> D'activer la croissance des feuilles
-> De lancer la production de certaines enzymes
-> De contrôler le lancement de la floraison (en coopération avec les phytochromes)

 

 

Les Phototropines

Celles-ci sont sensibles à la lumière bleue, entre 450 et 500 nm.

phototropines

 

Les phototropines sont les principaux contributeurs au phototropisme, la capacité d'un organisme à suivre la lumière pour se repérer.

Ce photorécepteur gère aussi l'ouverture des stomates.

 

Les pigments de la photosynthèse

La photosynthèse est directement liée à l’énergie que va pouvoir utiliser le végétal. Dans ce cas, c'est donc l’énergie délivrée par la lumière qui est utilisée.

Ces types de pigments photosynthétiques sont au nombre de 2 :

 

Chlorophylle A et B

La chlorophylle A possède un spectre d’absorption important dans le bleu/violet (430 nm) et le rouge (680 nm)

La chlorophylle B possède un spectre d'absorption important dans le bleu (460 nm) et le rouge (630 nm)

 

chlorophylle

 

Son rôle est de transformer l’énergie lumineuse en énergie chimique.

 

Carotène et Xanthophylle

Le carotène possède un spectre d'absorption important dans le bleu (450 nm) et le vert (500 nm), ce qui explique leur couleur rouge orangée.

 

carotene

 

Il sert à :

-> Canaliser la lumière sous forme d’énergie qui sera envoyée à la chlorophylle
-> Protéger la chlorophylle d'un trop plein de lumière

Les xanthophylles ont un spectre d'absorption important dans le bleu (450 nm) et le cyan (480 nm). Ils sont plutôt jaunes orangés. Il s'agit de la forme hydroxylée des carotènes. Elles ont le même rôle que les carotènes.

 

 

Les principales "couleurs"

 

Le rouge

Il s'agit de la couleur correspondant aux longueurs d'onde entre 620 et 750 nm.

Cette couleur influe sur la dégradation de la chlorophylle, et sur la floraison de beaucoup d’espèce de plante.
En effet, comme expliqué, la plante "sait", grâce au ratio lumière rouge / lumière Far Red si elle doit déclencher son cycle de floraison ou non. Ces deux couleurs ont donc une action quasiment opposée.

La production de certaines hormones est également induite par cette couleur rouge.

Avec une lumière à dominante rouge, on obtient une plante plus trapue et compacte qu'avec les autres fréquences.

 

Le bleu

La lumière bleue se situe au niveau des valeurs 450 nm sur le spectre visible.

Cette couleur régule entre autres facteurs :

-> L'ouverture des stomates

-> L'inhibition de l’élongation

-> Le phototropisme

Ceci correspond donc bien a ce qui a été défini précédemment concernant la photosynthèse et la photomorphogenèse.

 

Le vert

On a l'habitude de dire que comme les plantes sont vertes, elles absorbent toutes les couleurs du spectre sauf le vert. Cette affirmation est vraie, en partie seulement.

En effet, comme l'ont démontré Folta et Marihnich (2007) , la lumière verte gère en partie :

-> La fermeture des stomates

-> La durée de floraison

Ses effets s'opposent en général aux effets des couleurs bleues et rouges. Elle n'est donc pas totalement inutile et doit être prise en compte.

 

 

Conclusion

Comme nous l'avons vu, une grande partie du spectre lumineux est utilisée par les plantes, que ce soit pour prendre leur forme , ou capter et utiliser de l’énergie. Ce spectre agit directement sur les parties les plus importantes de vos végétaux.

Lors du choix de votre panneau ou au moment de sa fabrication en D.I.Y., ayez à l'esprit qu'un spectre inadapté peut être totalement contre-productif. Certains panneaux ont par exemple été équipés de LED infrarouges, bloquant la croissance de certaines espèces de végétaux. Ceux-ci ont été corrigés rapidement.

A l'inverse, avec un spectre totalement adapté, votre jardin se développera sans doute mieux qu'avec une lumière naturelle.

 

Retrouvez nos autres guides et notre référentiel de panneaux pour faire votre choix !