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Une revue de l’utilisation intelligente de l’éclairage d’appoint dans la production de légumes-fruits de serre

Hao, X., Guo, X., Lanoue, J., Zhang, Y., Cao, R., Zheng, J., Little, C., Leonardos, D., Kholsa, S., Grodzinski, B. and Yelton, M. (2018). A review on smart application of supplemental lighting in greenhouse fruiting vegetable production. Acta Hortic. 1227, 499-506. DOI: 10.17660/ActaHortic.2018.1227.63; https://doi.org/10.17660/ActaHortic.2018.1227.63

Résumé

Chez les plantes, différents spectres lumineux déclenchent différents processus de croissance. Le spectre lumineux optimal peut donc varier selon les processus physiologiques et de croissance des plantes. Dans la production de légumes fruits de serre, comme les tomates de serre, il est important d’optimiser le spectre lumineux en vue de favoriser la croissance de l’appareil végétatif des plants de tomate afin qu’ils puissent intercepter le plus de lumière possible en début de croissance. Une fois les parties végétatives pleinement développées, il faut ensuite optimiser la distribution verticale de la lumière, car la plupart des légumes-fruits de serre sont des plantes de haute taille dont les processus de croissance sont différents le long de leur profil vertical; la majeure partie de la croissance des parties végétatives se produit dans les parties supérieure et centrale des plantes alors que la production de fruits se produit dans les parties centrale et inférieure. Parce que c’est le fruit et non le feuillage qui a une valeur économique, il faudrait optimiser la composition du spectre lumineux de manière à favoriser l’exportation et la translocation du carbone des feuilles vers les fruits afin d’améliorer le rendement et la qualité de ces derniers. Un projet de recherche a donc été lancé en 2013 pour déterminer quels sont les régimes de distribution verticale de la lumière et la composition du spectre lumineux qui s’avèrent les plus appropriés pour la production de légumes-fruits de serre. Les effets de différentes sources lumineuses de plafond (lampe à vapeur de sodium à haute pression avec ou sans lampe à diodes électroluminescentes (DEL) dans le rouge lointain, lampe à arc de plasma et lampes à DEL offrant différentes compositions spectrales) et de plusieurs compositions spectrales fournies par des lampes à DEL disposées à l’intérieur du couvert végétal ont été évalués pendant quatre hivers dans des cultures de tomates, de mini-concombres et de poivrons doux en serre. Les effets du spectre lumineux sur l’échange net de carbone à travers la plante entière et sur l’exportation du carbone des feuilles ont également été étudiés par traçage isotopique du carbone 14. Les divers régimes verticaux d’éclairage ont donné des différences significatives en ce qui concerne le taux de photosynthèse foliaire, la taille des feuilles, le rendement fruitier et la qualité fruitière des tomates, des mini-concombres et des poivrons doux. Des régimes d’éclairage verticaux adéquats ont été déterminés pour des systèmes d’éclairage hybrides (lampes de plafond à décharge à haute intensité + lampes à DEL disposées à l’intérieur du couvert végétal) ainsi que pour des systèmes d’éclairage uniquement composés de lampes à DEL (lampes de plafond + lampes à DEL disposées à l’intérieur du couvert végétal). La présente revue démontre clairement qu’il est possible de mettre au point des régimes d’éclairage verticaux optimisés qui permettent d’améliorer la croissance des plantes, le rendement et la qualité des fruits dans la production de légumes-fruits de serre à l’année.

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