Quelles bandes spectrales sont nécessaires pour la croissance des plantes ?

Les plantes ont une sensibilité différente au spectre de l'œil humain. Le spectre le plus sensible de l'œil humain est de 555 nm, qui se situe entre la lumière jaune et la lumière verte. Il est moins sensible à la lumière bleue et à la lumière rouge. Les plantes, en revanche, sont les plus sensibles au spectre de la lumière rouge et moins sensibles à la lumière verte, mais la différence de sensibilité n'est pas aussi large que l'œil humain. Les plantes sont les plus sensibles au spectre à 400-700nm. Cette région du spectre est souvent appelée la région énergétique photosynthétiquement efficace. Environ 45% de l'énergie de la lumière du soleil se trouve dans cette partie du spectre. Par conséquent, si des sources de lumière artificielle sont utilisées pour compléter la quantité de lumière, la distribution spectrale des sources lumineuses doit également être proche de cette plage.

L'énergie des photons émis par une source lumineuse varie selon la longueur d'onde. Par exemple, l'énergie de la longueur d'onde 400nm (lumière bleue) est de 1,75 fois l'énergie de 700nm (feu rouge). Mais pour la photosynthèse, l'effet des deux longueurs d'onde est le même. L'excès de spectre bleu qui ne peut être utilisé comme énergie pour la photosynthèse est transformé en chaleur. En d'autres termes, le taux de photosynthèse des plantes est déterminé par le nombre de photons absorbés par les plantes dans la plage de 400 à 700 nm, et n'est pas lié au nombre de photons émis par chaque spectre. Mais le sens commun des personnes pense que la couleur de la lumière affecte le taux de photosynthèse. Les plantes ont des sensibilités différentes à tous les spectres. La raison en est l'absorption spéciale des pigments dans les feuilles. Parmi eux, la chlorophylle est la plus connue. Mais la chlorophylle n'est pas le seul pigment utile pour la photosynthèse. D'autres pigments sont également impliqués dans la photosynthèse, de sorte que l'efficacité de la photosynthèse ne peut être prise en compte que par le spectre d'absorption de la chlorophylle.

La dissemblance des voies de photosynthèse n'est pas non plus liée à la couleur. L'énergie lumineuse est absorbée par la chlorophylle et le carotène dans les feuilles. L'énergie est convertie en glucose et en oxygène par deux systèmes photosynthétiques pour fixer l'eau et le dioxyde de carbone. Ce processus utilise tout le spectre de la lumière visible, de sorte que les sources lumineuses de différentes couleurs ont peu de différence dans leur effet sur la photosynthèse.

Certains chercheurs pensent que la capacité la plus photosynthétique se produit dans la partie lumière orange-rouge. Cependant, cela ne signifie pas que les plantes doivent être cultivées sous de telles sources de lumière monochromatiques. Les plantes doivent recevoir une variété de sources lumineuses équilibrées pour leur développement morphologique et leur couleur de feuilles.

La source de lumière bleue (400-500 nm) est très importante pour la différenciation des plantes et la régulation stomatique. Si la lumière bleue est insuffisante et que la proportion de lumière rouge lointaine est trop importante, la tige va augmenter de manière excessive, ce qui fera facilement jaunir les feuilles. Le rapport entre l'énergie du spectre de lumière rouge (655~665nm) et l'énergie du spectre de lumière rouge lointain (725~735nm) est comprise entre 1,0 et 1,2, et le développement de la plante sera une croissance positive. Mais chaque plante a une sensibilité différente à ces rapports spectraux.

Les lampes à sodium haute pression sont souvent utilisées comme sources de lumière artificielle à l'intérieur des serres. Prenant la source lumineuse Philips Master Son-Tpia comme exemple, elle a la plus grande énergie dans la région spectrale orange-rouge. Cependant, l'énergie de la lumière infrarouge lointaine n'est pas élevée, de sorte que le rapport d'énergie rouge/rouge lointain est supérieur à 2,0. Mais parce que la serre a toujours la lumière naturelle du soleil, elle n'a pas raccourci les plantes. (Si cette source de lumière est utilisée dans une chambre de croissance, elle peut avoir un effet.

En plein soleil, l'énergie de la lumière bleue occupe 20%. Pour les sources de lumière artificielle, un rapport aussi élevé n'est pas requis. Pour les plantes en développement normalement, la plupart des plantes ne nécessitent que 61 tp3t de l'énergie de la lumière bleue dans la gamme de 400 à 700 nm. En plein soleil, il y a assez d'énergie de lumière bleue. Par conséquent, les sources de lumière artificielle n'ont pas besoin de compléter davantage de spectre de lumière bleue. Cependant, lorsque la source de lumière naturelle est insuffisante (comme l'hiver), la source de lumière artificielle doit augmenter l'énergie de la lumière bleue, sinon la source de lumière bleue deviendra un facteur limitant pour la croissance des plantes.