Les avantages de l'éclairage dynamique dans la production de laitues hydroponiques

Les avantages de l'éclairage dynamique dans la production de laitues hydroponiques

Temps de lecture
May 2, 2023
Les avantages de l'éclairage dynamique dans la production de laitues hydroponiques

Moduler l'éclairage selon les cultivars améliore le bilan des récoltes

Les variations de couleur, de saveur et de morphologie des laitues hydroponiques peuvent être améliorées grâce à l'éclairage dynamique DEL. Par exemple, le potentiel de l'éclairage dynamique est important dans la production de laitues à feuilles rouges, qui poussent généralement plus lentement que leurs équivalents verts, en partie à cause de l'accumulation d'anthocyanine. La couleur rouge est due à l'accumulation d'anthocyane, un pigment antioxydant et phytoprotecteur.

Il a été démontré que l'accumulation d'anthocyanes réduit le taux de photosynthèse de certaines cultures, ce qui ralentit leur croissance par rapport aux variétés vertes équivalentes. Étant donné que les mélanges de jeunes feuilles doivent être récoltés au même stade et présenter la même taille, la différence de taux de croissance constitue un défi pour les producteurs. Grâce à l'éclairage dynamique, un serriculteur peut pousser une recette d'éclairage précise sur la laitue à feuilles vertes et une autre sur la laitue à feuilles rouges afin d'assurer une croissance homogène entre les variétés et de faciliter la récolte.

Une stratégie éprouvée est l'application d'une recette axée sur la croissance des variétés à feuilles rouges pendant la phase de production, suivie d'un traitement à haute teneur en bleu pendant les phases de finale (c.-à-d. trois à cinq jours avant la récolte). Avec cette stratégie, un producteur peut mettre en place des paramètres de lumière pour maximiser la photosynthèse pendant la phase de production, atteindre un poids commercialisable plus tôt, puis favoriser l'accumulation d'anthocyanes pendant la phase de finition. En collaboration avec The Chef's Garden, un producteur de l'Ohio, Sollum Technologies a obtenu des résultats positifs en utilisant un éclairage adapté aux cycles de croissance.

La solution d'éclairage dynamique de Sollum obtient des résultats supérieurs à ceux de la concurrence.

Des études récentes ont également démontré des différences dans les préférences spectrales de cinq cultivars de laitue, pour lesquelles les résultats enregistrés de diverses stratégies d'éclairage varient selon le nombre de feuilles, la teneur relative en chlorophylle, le poids frais et l'indice de forme des feuilles. Les cultivars vert clair se sont bien développés sous un spectre de lumière blanche, tandis que les cultivars vert foncé et rouge ont obtenu de bons résultats lorsque les spectres étaient renforcés par du rouge ou du bleu. En outre, l'ajustement du spectre a permis d'améliorer la longueur et l'épaisseur des feuilles, deux caractéristiques importantes pour la commercialisation. En étroite collaboration avec The Chef's Garden, l'équipe a démontré que la modification des spectres avait un impact essentiel sur la laitue et a mis en évidence la concurrence entre la surface et l'épaisseur des feuilles. En ajustant les spectres, le producteur peut obtenir des feuilles plus ou moins épaisses selon les besoins et ajuster la longueur des feuilles et des tiges.

Dans une série d'essais utilisant l'éclairage dynamique DEL de Sollum® et une marque concurrente avec un spectre fixe, The Chef's Garden a étudié les effets des stratégies d'éclairage sur six variétés de laitue. Bien que la laitue cultivée sous l'éclairage dynamique DEL de Sollum ait obtenu de meilleurs résultats que la laitue cultivée par le concurrent dans presque tous les cas, il y avait des variations significatives entre tous les cultivars, qu'ils soient rouges ou verts. Par exemple, le cultivar à feuilles vertes Dragoon avait une biomasse 38 % plus élevée que le même cultivar sous spectre fixe. Bambi, un autre cultivar à feuilles vertes, avait un poids supérieur de 23 % à celui de son concurrent. En résumé, les résultats des essais ont largement favorisé l'éclairage dynamique des luminaires de Sollum, ce qui prouve qu'un éclairage dynamique adapté aux cultivars peut améliorer significativement la biomasse des plantes.

L'éclairage dynamique permet au producteur d'augmenter l'intensité de la lumière rouge lointain vers la fin de la production afin d'obtenir la bonne longueur de feuille. Les études de The Chef's Garden ont démontré le potentiel de la lumière rouge lointain lorsqu'elle est ajoutée cinq jours avant la récolte, ce qui se traduit par une augmentation de la surface des feuilles et du poids. Inversement, les producteurs peuvent tout aussi bien supprimer la lumière rouge lointain au cours des derniers jours de production pour augmenter le corps et le croquant. Les possibilités sont infinies avec l'éclairage dynamique, et c'est le producteur qui détient le contrôle, qui n'a pas à composer avec le résultat d'une décision prise lors de l'achat et de l'installation. L'équipe de Sollum et sa librairie de recettes soutiennent les producteurs à chaque étape et pour chaque variété.

L'éclairage dynamique maintient la santé des cultures

Les producteurs peuvent également ajuster le spectre de la lumière pour générer des morphologies spécifiques tels que la longueur des feuilles, l'élargissement de la couronne, l'épaississement ou l'amincissement des feuilles et, comme nous l'avons déjà mentionné, la couleur. Pour la jeune laitue, les producteurs mentionnent souvent la nécessité d'offrir un produit à grignoter, d'où l'importance du croquant, de l'épaisseur des feuilles et d'une tige solide, permettant au consommateur de consommer le produit en collation aussi facilement avec ses doigts ou sa fourchette. Les fluctuations des conditions en serre, telles que les saisons intermédiaires, la transition entre le printemps et l'été, puis entre l'été et l'automne, peuvent avoir un impact sur ces caractéristiques. L'éclairage dynamique permet de répondre à ces changements et de s'assurer que la lumière correspond aux besoins de la culture, à la température de la serre et à la stratégie d'irrigation. Le producteur peut fournir des taux d'éclairement élevés lorsque les températures ambiantes sont élevées, puis réduire les taux d'éclairage et modifier le spectre lorsque les températures chutent.

La brûlure de la pointe, qui a un impact négatif sur l'apparence et la durée de conservation, peut être gérée par un éclairage dynamique. Un producteur peut inclure un lever et un coucher de Soleil dans la stratégie d'éclairage, ou une gradation générale vers le haut et vers le bas, à tout moment, pour faire correspondre la lumière et la température. La brûlure de la pointe est directement liée à la circulation de l'air dans la serre, et donc à la gestion de la température. Nos recherches ont démontré que les HPS peuvent provoquer des brûlures de pointe une fois les lumières éteintes en raison d'une chute rapide de la température, et que les luminaires DEL fixes peuvent provoquer des brûlures de pointe lorsqu'ils sont allumés en raison d'une inadéquation entre la lumière et la température.

Lumière optimale et croissance prévisible des cultures

Les fluctuations quotidiennes de la lumière naturelle sont considérables pendant les mois intermédiaires, c'est-à-dire octobre-novembre et mars-avril. Au cours de ces mois, les serres sont soumises à des jours de très forte luminosité et à d'autres de très faible luminosité. Ces fluctuations se produisent d'un jour à l'autre, mais aussi au cours d'une même journée, exposant les cultures à des conditions climatiques extrêmes. Avec l'éclairage dynamique, les producteurs peuvent mettre en place une intensité de lumière spécifique à chaque zone d'éclairage. La plateforme Le Soleil à votre Service™ (SOLaS™) de Sollum permet d'augmenter ou de diminuer l'intensité de l'éclairage en fonction des conditions de luminosité ambiantes, afin que la culture reçoive des niveaux d'éclairage uniformes et que son modèle de croissance soit plus prévisible.

En combinant la modulation en temps réel et le zonage, les producteurs peuvent mettre en place des objectifs spécifiques à chaque variété pour s'assurer que chacune reçoit l'intensité lumineuse et l'intensité lumineuse journalière optimales. Par exemple, une zone peut être créée pour une variété de laitue sensible à la lumière et programmée pour fournir une intensité lumineuse plus faible tout au long de la journée par rapport aux autres zones et s'éteindre complètement en cas de besoin.

En raison de son cycle de production relativement court, l'éclairage de la culture de laitue en serre laisse peu de place à l'erreur. Grâce à l'éclairage dynamique, les producteurs peuvent s'assurer que chaque variété de laitue reçoit l'intensité lumineuse optimale.

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Sommaire

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Références

Impact de l'anthocyane sur le taux de photosynthèse
  1. Nielsen, S.L., Simonsen, A.M. 2011. Photosynthesis and photoinhibition in two differently coloured varieties of Oxalis triangularis – the effect of anthocyanin content. Photosynthetica. 49: 346. https://doi.org/10.1007/s11099-011-0042-y
  2. Gould, K., Vogelmann, T.C., Han, T., Clearwater, M.J. 2002. Profiles of photosynthesis within red and green leaves of Quintinia serrata. Physiologia Plantarum. 116(1):127-13. http://dx.doi.org/10.1034/j.1399-3054.2002.1160116.
  3. Karageorgou, P., Manetas, Y. 2006. The importance of being red when young: anthocyanins and the protection of young leaves of Quercus coccifera from insect herbivory and excess light. Tree Physiology. 26: 613-621. https://doi.org/10.1093/treephys/5.613
Influence de la qualité de la lumière sur différents cultivars de laitue
  1. Fraszczak, B., Kula-Maximenko, M. 2021. The preferences of different cultivars of lettuce seedlings (Lactuca sativa L.) for the spectral composition of light
  2. Walters, N. 2020. Report 2: Sollum SF3 Far red testing. Internal report.

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