LED Grow Lights – Comment juger du bon spectre

Dans cet article, je vais explorer l'un des critères les plus importants à prendre en compte lors de l'achat d'un éclairage LED, qui est le spectre lumineux. Si vous n'obtenez pas la bonne couleur de lumière, vos plantes ne pousseront pas bien, peu importe le montant que vous dépensez.

Si vous cherchez à obtenir une nouvelle lampe de culture, vous devriez vraiment envisager des lampes LED car elles sont plus économes en énergie. C'est bon pour votre portefeuille et pour l'environnement. Le problème est que le choix du bon type de source lumineuse n'est pas une tâche facile. Le marché est inondé de produits dans toutes les gammes de prix, et de nombreux fabricants font des réclamations conçues pour vous confondre.

Si vous voulez juste une réponse rapide, allez directement à la dernière section, le meilleur spectre pour les lampes de culture à LED. Si vous voulez comprendre ce que vous faites afin de pouvoir faire un choix éclairé, lisez l'intégralité de l'article.

Qu'est-ce que le spectre ?

Les plantes sont génétiquement programmées pour pousser à l'aide de la lumière du soleil (ce que nous considérons comme une lumière blanche ou blanche jaunâtre). La lumière apparaît blanche car elle contient toutes les couleurs de l'arc-en-ciel, et lorsque ces couleurs sont toutes mélangées, elles apparaissent en blanc.

Un spectre est un affichage graphique de chaque couleur en lumière.

Les scientifiques utilisent des nombres de longueur d'onde au lieu de noms de couleurs pour désigner les couleurs, ce qui est une façon plus précise de mesurer la couleur. Le rouge peut donc avoir une longueur d'onde de 630 ou 660. Les deux couleurs sont rouges pour nous, mais elles sont en fait des couleurs différentes.

Cultivez les lampes qui utilisent des ampoules fluorescentes et appelez les ampoules blanc froid (avec plus de bleu) ou blanc chaud (avec plus de rouge). Ceci est utile pour les lampes fluorescentes, mais une telle désignation ne s'applique pas aux lampes LED. Pour les LED, il est plus précis de parler des longueurs d'onde et de montrer le spectre réel.

Comme vous pouvez le voir sur l'image ci-dessus, la lumière du soleil contient toutes les couleurs. Il a plus de lumière bleue (intensité relative plus élevée) que le rouge.

Quelles couleurs les plantes utilisent-elles ?

Les plantes utilisent principalement la lumière pour la photosynthèse et la lumière est effectuée à travers des produits chimiques spécifiques dans les feuilles. Les produits chimiques plus importants incluent la chlorophylle A et B. Dans le spectre d'absorption (qui mesure la quantité de lumière absorbée), vous pouvez clairement voir les pics dans les régions bleues et rouges, ce qui signifie que ces couleurs sont utilisées pour la photosynthèse.

Presque aucune lumière n'est absorbée dans la gamme verte.

Cela conduit à la conclusion erronée que les plantes n'ont besoin que d'une lumière bleue et rouge.

Le malentendu de la lumière bleue et rouge

L'idée que les plantes ne poussent qu'avec la lumière bleue et rouge est en fait un malentendu. Le spectrogramme ci-dessus est destiné à la chlorophylle purifiée dans un tube à essai, il ne vous dit pas ce qui se passe dans les feuilles de la plante. La photosynthèse est plus complexe et implique d'autres produits chimiques tels que le carotène et la lutéine. Le spectre spectral de la lumière absorbée par la feuille entière montre que la plante utilise en fait une plus large gamme de longueurs d'onde, y compris le vert.

Il est vrai que le bleu et le rouge sont importants et représentent la plupart de la lumière utilisée par les plantes, mais d'autres couleurs, y compris le vert et le jaune, sont également utilisées pour la photosynthèse.

Différentes couleurs font des choses différentes

La NASA a fait beaucoup de travail sur la lumière utilisée par les plantes et ils ont identifié les éléments suivants.

La lumière rouge (630 -660 nm) est essentielle pour la croissance de la tige et l'expansion des feuilles. Cette longueur d'onde régule également la floraison, les périodes de dormance et la germination des graines.

La lumière bleue (400 – 520 nm) doit être soigneusement mélangée avec de la lumière dans le reste du spectre, car une surexposition à cette longueur d'onde de lumière peut entraver la croissance de certaines espèces végétales. La lumière dans la gamme bleue affecte également la quantité de chlorophylle présente dans la plante ainsi que l'épaisseur des feuilles.

Le feu vert (500 – 600 nm) traverse la canopée du haut épais pour soutenir les feuilles dans la canopée inférieure.

La lumière rouge lointaine (720 – 740 nm) traverse également la dense canopée supérieure pour soutenir la croissance des feuilles situées sur la partie inférieure de la plante. De plus, l'exposition à la lumière infrarouge réduit le temps nécessaire à la floraison des plantes. Un autre avantage de la lumière rouge lointaine est que les plantes exposées à cette longueur d'onde ont tendance à produire des feuilles plus grandes que les plantes non exposées à ce spectre.

Le meilleur spectre dépend de votre objectif de plantation

Au fur et à mesure que les plantes mûrissent et traversent tout le cycle de croissance, de la plantation à l'âge adulte, puis à la floraison et à la fructification, elles utilisent différents spectres de lumière, de sorte que la lumière LED idéale est différente pour chaque étape de croissance.

Le meilleur spectre dépend également du type de plantes que vous souhaitez cultiver.

Cela peut devenir très compliqué et ne compte vraiment que pour les producteurs commerciaux qui souhaitent maximiser les résultats.

En général, les plantes se portent mieux avec toutes les longueurs d'onde de la lumière, mais elles n'ont pas besoin des mêmes longueurs d'onde de lumière.

Le spectre des perles de lampe LED

Il est important de faire la distinction entre les perles de lampe LED et les lumières LED. Les lampes de culture à LED sont des luminaires complets qui peuvent contenir une ou plusieurs perles de lumière LED. généralement plus d'un. Les perles de lampe LED sont de petits composants indépendants qui émettent de la lumière.

Il existe des perles de lampe LED pour des longueurs d'onde spécifiques. La figure montre le spectre de trois ampoules. Bleu, jaune et rouge. Notez que chaque ampoule produit un spectre très étroit. Par exemple, une ampoule bleue est d'environ 60 nm de large et ne contient que de la lumière bleue.

Comme beaucoup de gens pensent que les plantes n'ont besoin que d'une lumière bleue et rouge, de nombreuses lampes à LED à faible coût n'offrent que des perles LED bleues et rouges. Cela semble être une solution parfaite, d'autant plus que les perles LED bleues et rouges sont plus efficaces et moins chères que les autres ampoules de couleur.

De nombreuses images de lampes de culture LED sur Internet montrent une lumière “grossière” - le nom de l'industrie de la couleur créée en utilisant une combinaison de perles LED bleues et rouges.

Les perles de lampe LED sont désormais disponibles dans plus d'une douzaine de couleurs différentes.

Comment émettre une lumière blanche avec LED ?

Comme mentionné ci-dessus, chaque ampoule LED a une longueur d'onde spécifique, mais aucune n'émet un spectre blanc complet comme le soleil.

Une solution pour fournir une lumière blanche consiste à combiner des ampoules de différentes couleurs en un seul luminaire. L'unité de base combine le bleu et le rouge. Les unités plus avancées comprendront des ampoules jaunes et vertes. Comme un luminaire typique contient de nombreuses ampoules, il peut être personnalisé pour produire différentes quantités de chaque couleur. Mélangez suffisamment d'ampoules de différentes couleurs et vous obtiendrez une lumière blanche.

Une autre façon de créer de la lumière blanche est de recouvrir la lentille de l'ampoule d'un composé phosphoreux. Ces ampoules utilisent généralement la lumière bleue pour éclairer le luminophore et produire une lumière blanche. Ceci est similaire à la façon dont les ampoules fluorescentes fonctionnent.

Les ampoules LED blanches semblent être la meilleure option, mais il y a un hic. Chaque fois que la lumière est convertie en une autre couleur, une certaine intensité est perdue lors de la conversion. Cela signifie que les ampoules blanches produisent moins de lumière que les ampoules LED équivalentes sans revêtement de phosphore. Les ampoules blanches sont également plus chères. Même avec ces limitations, elles sont devenues un choix populaire pour les lampes de culture.

La lumière blanche est-elle la meilleure ?

Le soleil émet de la lumière blanche et les plantes sont les meilleures lorsqu'elles reçoivent toutes les couleurs du spectre visible, il est donc raisonnable de conclure que les meilleures lampes LED sont blanches. De nombreux fabricants tentent de convaincre les clients, par exemple :

“ Nos LED offrent le meilleur spectre complet pour fournir aux plantes, légumes et fleurs tout ce dont ils ont besoin pour la lumière naturelle à tous les stades de croissance. ”

“ Nos lumières LED reproduisent le spectre solaire ”

Le problème avec cette logique est que les plantes n'ont pas besoin de lumière qui nous semble blanche, ni n'a besoin d'imiter la lumière du soleil. Les plantes sont les meilleures avec plus de lumière rouge et bleue et moins de lumière verte et jaune.

La lumière blanche n'est pas importante pour les plantes - la quantité correcte de chaque longueur d'onde est essentielle.

L'intensité lumineuse est également importante

Jusqu'à présent, nous nous sommes concentrés sur le spectre très important, mais l'intensité lumineuse est également importante. Les lampes de serre sont des lampes au sodium à haute intensité depuis de nombreuses années. Je l'utilise depuis des années et il est idéal pour les jeunes plantes qui ont besoin d'un niveau de luminosité plus faible et des orchidées à fleurs qui nécessitent des niveaux de luminosité élevés. C'est une lumière très jaune, avec seulement une petite quantité de bleu, mais à 400 watts, c'est très intense. La haute intensité signifie que même si le bleu n'est qu'une composante secondaire de la lumière, il suffit encore de faire pousser des plantes.

Les LED blanches mentionnées ci-dessus semblent être une solution parfaite, mais elles sont moins intenses que les ampoules non revêtues. Ainsi, les ampoules non revêtues sont toujours une bonne option.

Ne vous souciez pas des lumens

La force est importante, mais comment est-elle mesurée ?

Une façon courante de procéder est de mesurer les lumens, qui est une mesure de la luminosité de la lumière. Le problème avec les lumens est qu'il mesure la luminosité de la lumière que l'œil humain voit, et nos yeux voient beaucoup mieux la lumière verte et jaune que la lumière bleue et rouge.

La plupart de la lumière qui produit le bleu et le rouge ne nous paraîtra pas très brillante, de sorte que les lumens sont faibles. La lumière jaune-vert émet le même nombre de photons et nous semble brillante, d'où une valeur lumineuse élevée. Mais cette lumière élevée n'a pas le spectre optimal pour la croissance des plantes. Les lumens sont parfaits pour choisir une source de lumière pour votre maison, mais sont assez inutiles pour choisir des lampes de culture LED.

Vous vous demandez peut-être comment les lumens se rapportent aux bougies Lux et Foot. Lux est lumens/mètre carré, les bougies de pied sont lumens/pied carré.

Par et PPDF

Les scientifiques ont trouvé une meilleure façon de mesurer la lumière que les plantes cultivent, appelée PAR (radiation photosynthétiquement active). Le PAR définit la quantité relative de lumière végétale utilisée pour la photosynthèse et va de 400 nm à 700 nm.

Le terme est souvent utilisé de manière incorrecte comme mesure de la quantité de lumière, par exemple :

“ Le par est la quantité de lumière disponible pour la plante ”

“Il s'agit d'un système avec une sortie élevée de PAR, ce qui signifie que le luminaire émet 2 à 3 fois l'intensité des autres lampes de culture”

Ces déclarations n'ont aucun sens car le PAR définit le spectre à prendre en compte, pas la quantité de lumière.

En pratique, la quantité de lumière est mesurée en PPFD (densité de flux de photons photoynthétique), parfois abrégée en PFD. L'industrie et les jardiniers ont tendance à utiliser le terme par de manière interchangeable lorsqu'ils parlent de PPFD.

Par rapport aux lumens, PPFD est une meilleure façon de mesurer la quantité de lumière provenant d'une lampe de croissance LED.

Même cela est problématique. Comme il n'observe que le spectre principal visible (400-700 nm) et ignore le quasi-ultraviolet et le proche infrarouge, il manque certaines longueurs d'onde que les plantes peuvent utiliser. Mais c'est le meilleur système, le plus polyvalent que nous ayons actuellement, pour évaluer les lampes de culture.

Le meilleur spectre de lampes de culture à LED

Quel est le spectre optimal pour une lumière LED ? Il doit être proche du spectre utilisé par les plantes. Beaucoup de bleu et de rouge, beaucoup de vert et de jaune. Ajoutez-en un peu près de l'IR et même près de l'UV pour de meilleurs résultats.

Ne vous inquiétez pas de faire correspondre le soleil ou la lumière blanche.

Je pense qu'il est important de regarder le spectre de sortie de la lumière avant d'acheter, mais la plupart des fabricants ne les montrent pas. L'étiquette nouvellement proposée pour les lampes de culture à LED affichera PPFD (connu sous le nom de PFD) à différentes longueurs d'onde, y compris la plage de PAR.

La comparaison des valeurs PPFD est la meilleure chose à faire. Un PPFD plus élevé fournira plus de lumière pour la croissance des plantes.