Lumens et Spectre PAR

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Publié le 01 septembre 2020

Le saviez vous ?

Les lumens sont pour les humains. Découvrez ce qui est nécessaire pour vos plantes.

De nombreux fabricants de lampes précisent encore le rendement de leurs lampes (éclairement) en lumens. En réalité, cette unité indique comment les humains perçoivent l'intensité de cette lumière et non les plantes. En effet, nos yeux sont plus sensibles à la lumière verte avec un spectre de 555 nm alors que les plantes sont sensibles à un spectre beaucoup plus large de 400 à 700nm.

Dès lors, quelle est la bonne façon de spécifier les technicités des lampes horticoles et comment calculer cela sur vos ampoules et lampes ? Qu'est-ce qu'il y a dans votre spectre lumineux ? Il s'agit avant tout de photons, mais allons plus loin afin de mieux comprendre.

Qu’est ce qu'un photon ?

Le photon est une particule élémentaire, c'est-à-dire l'une des particules les plus simples de l'Univers.  Nous pouvons le définir comme la particule porteuse d'énergie. On dit souvent du photon qu'il s'agit d'un «fragment» de lumière, et qu'un rayon de lumière est le «courant» des photons. Ce n’est pas tout à fait vrai. Voyons quel est l'apport des photon en botanique.
Les scientifiques ont prouvé qu'il existe une relation entre le nombre de photons et la photosynthèse des plantes. Il faut environ 8 à 10 photons pour lier une molécule de CO2. Ils ont également découvert qu'il y a peu de différence dans l'efficacité de la lumière bleue ou rouge. Il y a donc une relation directe entre le nombre de photons dans le spectre PAR et le potentiel photosynthétique d'une plante (et finalement le rendement d'une plante et ses récoltes abondantes ).

Les chercheurs ont donc utilisé les comptages de photons dans le spectre PAR comme norme et l'industrie des serres a suivi très rapidement ce mouvement.
La plupart des fabricants européens de lampes horticoles précisent le rendement de leurs lampes en photons PAR par seconde.

Et parce que les photons viennent en grand nombre on utilise un multiplicateur pour obtenir une expression en mol. 1 photons mol est 6.0221415 × 10 23 photons. C'est beaucoup de photons et pour obtenir des niveaux plus faciles à comprendre, ils sont divisés par 1 million, créant ainsi des micro-moles (?mol). Donc , 1 umole est 6.0221415 × 10 17 photons.
Pour vous faciliter le travail il existe des quantum meter full spectrum permettant le calcul facile des UMOL/M2 avec votre machine portative et déterminer les zones de pertes , cela vous permettra d’améliorer vos résultats et d’obtenir des récoltes plus abondantes , pensez PPFD et non lumens.

Flux photonique photosynthétique (PPF)

Si vous comptez tous les photons qu'une lampe émet dans le spectre PAR par seconde, vous obtenez le flux photonique photosynthétique (PPF) mesuré en ?mol / s et représente tous les photons dans la plage de 400-700 nm par seconde. Mais à quel point cela va atteindre votre plante et à quelle distance ?

Densité de flux de photons photosynthétiques (PPFD)

Disons que nous montons la lampe dans un très bon réflecteur horticole dont l'efficacité totale est de 95%. Maintenant , si vous étalez votre 1100-5% sur une surface de 1 mètre carré, vous irradier 1045 pmol / m 2 / s (1,045 pmol m -2 s -1). C'est ce qu'on appelle la densité de flux de photons photosynthétiques.
Si je me rapproche de la source et voudrais juste allumer un demi mètre carré, l'irradiance serait 2090 pmol m -2 s -1. Et bien sûr , réparties sur 4 m 3 vous obtiendrez 261 pmol m -2 s -1. Vous pouvez facilement mesurer le PPFD avec un compteur quantique et un capteur qui est spécifiquement conçu pour le spectre PAR. Le meilleur produit de test est le quantum meter Apogee MQ 500 full spectrum garantie par les meilleurs grower de l’industrie de la culture en intérieur.

Le spectre lumineux

La lumière se compose de nombreuse longueurs d'onde (couleur) mais les plantes n’utilisent qu’une partie de ce spectre lumineux pour réaliser la photosynthèse.

Les plantes ont besoin de couleurs différentes pour différents procédés.

La couleur de la lumière influence spécifiquement la forme, la construction et la vitesse de développement de la plante pendant ces différentes périodes de culture en intérieur.
Dans les serres, la lumière du soleil procure une lumière de qualité. Les lampes HPS sont utilisées pour des photons supplémentaires et complémentaires, pour obtenir la quantité maximum dans vos récoltes.

Donc oui, le spectre est important, en particulier lorsque la croissance à l'intérieur où il n'y a pas de lumière du soleil. Les plantes se sont développées sous la lumière du soleil depuis des millions d'années, donc vous pouvez vous attendre à ce qu'elles soient adaptées à ce spectre et elles utilisent toutes les données aussi efficacement que possible.

Optimisez l'éclairage de vos plantes

Si vous savez combien de lumière vous avez besoin pour une croissance optimale de vos plantes, il est facile de calculer la quantité de lampes dont vous avez besoin. Il y a un facteur qui complique, et ce sont les murs. Saviez-vous que les murs ne reflètent qu'une partie de la lumière ? Le matériau réfléchissant utilisé de type Orca est le meilleur film, 99% de réflexion ou du Mylar Diamond ou classic permettant d’obtenir 90% de réflexion par exemple . Lorsque vous utilisez des matériaux à réflexion diffuse de type mylar, la totalité de la lumière réfléchie n'atteindra pas votre culture.

Il y a donc des pertes importantes sur les bords de votre salle de culture. Une façon de résoudre le problème est de garder vos fixations finales plus près du mur que la moitié de la distance entre les appareils dans la salle pour permettre une lumière plus directe et la réflexion sur les côtés pour égaliser le chevauchement. Un réflecteur ajustable de type Adjust a Wing Enforcer ou Adjust a Wing Defender ou Avenger qui envoie la lumière vers le bas au côté du mur peut vous faire économiser beaucoup de lumière.

Lorsque vous avez un espace avec beaucoup de lumières, il est avantageux de chevaucher vos lumières. Suspendre vos lampes plus haut de la récolte va créer une plus grande propagation et un PPFD inférieur par luminaire.

Vous pouvez ajouter le chevauchement des autres lumières afin d’obtenir toujours la même lumière sur votre récolte et obtenir une homogénéité de votre lumière sur vos plantes , mais à une plus grande distance. Ceci est beaucoup plus facile pour le contrôle du climat et une lumière plus uniforme provenant de différentes directions, permettant une meilleure pénétration dans votre culture intensive.

Exemples de recommandations pour une lumière haute d'environ 700 pmol m -2 s -1. Calculs effectués avec 10% de pertes par réflecteur / paroi:

400W a) - 1 x 1 m - 1 m 2 à une PPFD de ~ 650 pmol m -2 s -1
S 1,44 m 2 à une PPFD de ~ 690 pmol m -2-1 - 600W b) - 1,2 x 1,2 m
1000W c) - 1,5 x 1,5 m - 2,25 m 2 à une PPFD de ~ 800 pmol m -2 s -1

En pratique, les niveaux peuvent être plus bas avec des réflecteurs différents (les réflecteurs ouverts auront plus de lumière parasite), des réflecteurs plus anciens et beaucoup d'influences de mur.