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Pourquoi mes semis filent, l’importance de la lumière

Ah ces mois terribles où on a envie de semer, de démarrer la saison et où la météo ne nous permet pas de le faire en extérieur.
Pas grave, nous allons débuter les semis dans la maison, au chaud.
Mais là arrivent les soucis car les tiges s’allongent désespérément vers la fenêtre.
Nous allons voir l’importance de la lumière pour éviter que les semis ne filent.
Et comment y remédier simplement, grâce à une lampe LED peu chère et facile à installer.

Donc d’abord la technique puis la pratique.
Ainsi, si l’article est trop indigeste, vous pouvez passer directement à la fin…(mais…c’est quand même bien de savoir pourquoi on fait ce qu’on fait)

On dit que la plante s’étiole, les semis filent.
Et pourquoi ça ?

Car la chaleur n’est pas le seul paramètre à prendre en considération.

Dans cet article, nous tenterons de tirer cela au clair.

spectre lumineuxNous nous pencherons sur

  • la longueur des jours
  • l’importance de la lumière sur la germination
  • la lumière et les hormones de croissance de la plante
  • la lumière différente en été
  • la quantité de lumière nécessaire
  • la qualité de la lumière
  • le rôle de la lumière

La longueur des jours commence à augmenter.

Chouette…et la sève du jardinier commence à monter.
Mais en fait,

en quoi la longueur des jours est-elle importante ?

Tout d’abord, je dirais que je me réjouis de pouvoir voir le jour se lever et qu’en ce moment, en France, dans le Poitou où je suis, le givre enguirlande le jardin le matin de bonne heure. Quelle beauté ! Prendre un peu de temps pour contempler le paysage. C’ est magique et peut modifier votre journée. N’avez-vous jamais été d’humeur bougonne par mauvais temps ?

Car pour nous comme pour les plantes, la lumière est importante, mais aussi la luminosité.

Quand les jours ont-ils commencé à rallonger ?

Depuis le solstice d’hiver, autour du 20 décembre chaque année, les jours rallongent.

Pour autant, les jours ne sont pas de la même longueur qu’on se trouve à Paris ou à Bastia

Pour une même journée de janvier :

longueur du jour

En suivant ce tableau  (Ville, heure de lever, heure de coucher, et durée de la journée), nous constatons que l’heure de lever de soleil est également modifiée par l’altitude.

Ainsi il se lèvera plus tôt en montagne (08h14 en Savoie le même jour qu’indiqué sur la table précédente).

L’importance de la lumière

Les plantes utilisent principalement quatre couleurs parmi toutes les couleurs du spectre:

  • UV (ultraviolet) de 340 – 400 nm
  • Bleu de 400 – 500 nm
  • Rouge clair de 600 – 700 nm
  • Rouge lointain (le début de l’infrarouge) de 700 – 800 nm

Quelle est l’importance de la lumière sur les végétaux ?
Pour produire leurs molécules organiques les végétaux chlorophylliens ont besoins d’eau, de minéraux, et de dioxyde de carbone. Mais cette synthèse ne peut se faire que par apport d’énergie, elle même apportée entre autre par le soleil. La lumière est donc essentielle à la vie.

La lumière et le jardinier

Nous allons commencer les cultures, préparer les plants, avant toute chose il faut donc se souvenir de quelques notions de base sur la plante chlorophyllienne

La graine germe

La graine est une réserve de nourriture.
Pour que la plantule se développe, il faut

  • de l’oxygène qu’elle trouvera dans l’air
  • de la chaleur, qui influencera la vitesse de croissance
  • et de l’eau qui est le facteur déclenchant de la germination (une graine au sec ne germera pas même en présence de chaleur et de lumière)

Avec l’eau, la graine gonfle et la peau (les tissus qui entourent la graine) se déchire.

Les réactions à l’intérieur de la graine démarrent et les ressources sont mises à disposition de l’embryon. Les petites racines se développent et la plantule devient capable d’assimiler les nutriments et les minéraux du milieu de culture (l’humus en pleine terre).

Et la lumière dans tout ça ?

Un peu de technique et de mots barbares:

La plantule croit par l’augmentation de la taille des cellules de ses tissus, en largeur et en longueur.
Cette augmentation ou Auxèse est lié à l’action de l’hormone, l’Auxine.

Elle croit aussi par augmentation du nombre de cellules.
Cet autre processus s’appelle la Mérèse qui intervient dans la division cellulaire (la mitose)

Les phytochromes

Ces phénomènes sont eux-mêmes engendrés par les phytochromes qui sont des photorécepteurs, des chromo-protéines (donc constituées en partie d’une protéine ) auquel un groupement chromophore est attaché.
Pour parler plus simplement, ce sont des pigments bleu-vert situés dans le cytoplasme des cellules végétales.

Et c’est important ?

Oui car ces pigments bleu-vert sont uniquement sensibles au rouge présent entre autre dans la lumière du soleil.

Et vous allez voir que cela a une sacrée importance dans ce qui va suivre.

Ce rayonnement est surtout présent dans la lumière du soleil EN ETE

Ah ! voilà qui est embêtant en janvier…

Il existe deux formes de phytochromes
les phytochromes Pf (inactive)
les phytochromes Pfr (active)

Lorsque les phytochromes de la forme Pf absorbent la lumière à laquelle ils sont sensibles (c’est-à-dire environ 660 nanomètres, le rouge), ils se convertissent en phytochromes Pfr sensibles eux à 720 nanomètres c’est-à-dire la couleur « rouge lointaine  ou Far Red».

A leur tour, ces derniers se convertissent en phytochromes Pf

C’est la Photomorphogénèse.

germinationLa germination :

Et pour la plupart des graines, le Pfr est un pré requis à la germination. A faible profondeur, la  lumière a la possibilité de traverser la couche superficielle de terre située entre la graine et l’air libre. Cela permet de convertir le phytochrome de Pf en Pfr et d’activer son activité biologique.

Magique vous ne trouvez pas ?
la graine a été préservée, elle a pu attendre les conditions favorables pour germer.

Comprendre ce fonctionnement va nous permettre de tricher un peu.

On aura compris au passage l’importance de la profondeur de semis en fonction de la taille de la graine:
Une petite graine ne pourrait démarrer sa croissance si elle était recouverte de trop de terre, le Pf ne se transformant pas en Pfr

Passons à la quantité de lumière

Comme nous en avons parlé au début, en plaçant vos terrines de semis près de la fenêtre, chaleur intérieure et lumière ne sont pas « assortis » et les plantes s’étiolent.

Trop de lumière :
les parties souples de la plante s’amollissent et cette dernière se fane puis meurt. 

Pas assez de lumière :
La photosynthèse ne peut s’effectuer
et la plante manque de réserves nutritives, elle ne peut donc pas subvenir à ses besoins.
Sa croissance s’arrête et elle meurt.

Mais il existe encore un autre phénomène qu’il est utile de connaitre concernant l’effet de la lumière sur les plantes :

Le photopériodisme

Découvert en 1920 par des Américains, Whigtman Garner et Henry Allard dans le Maryland, le photopériodisme concerne les variations de la durée des jours et des nuits.

Ainsi, la levée de dormance des bourgeons se produit lorsque les jours se rallongent en fin d’hiver.

Ce sont une fois de plus les fameux phytochromes qui jouent un rôle primordial. Ce sont eux qui déclenchent les stimuli

lumière du soleil

Lumière synthétique, comment ça marche.

La lumière du soleil procure une lumière de qualité, y compris sous serre.
Mais dans la maison, qu’en est-il ?

Watt, Lumens, LUX, PAR, PPF et PPFD…comment s’y retrouver ?

Comment est-ce qu’on mesure la lumière en horticulture ?

Pour les humains, on parle de lumens

Pour les plantes, on s’intéresse au PAR qui est le rayonnement photosynthétique actif.
Ses longueurs d’onde, comprises entre 400 et 700nm sont utilisées pour la photosynthèse.
Ce spectre lumineux auquel les plantes sont sensibles est donc beaucoup plus large que ce que notre œil humain perçoit.
Pour la production de végétaux on parlera de PPF et de PPFD

Le PPF ou Flux photonique photosynthétique

 est la capacité d’un éclairage à créer des photons lumineux à partir de l’énergie électrique fournie (PPF/Watt), mais ne nous indique pas l’action sur le végétal.
Si vous comptez tous les photons qu’une lampe émet dans le spectre PAR par seconde, vous obtenez le flux photonique photosynthétique (PPF), donc tous les photons dans la plage de 400-700 nm par seconde.

Le PPFD  est LA mesure primordiale. Elle permet de connaitre la quantité de lumière disponible pour la plante pour sa photosynthèse sur une surface donnée, à une distance donnée de l’éclairage.

Il suffit de diviser le PPF par la surface éclairée (en m ) pour se rapprocher du PPFD calculé (il y a des pertes, même avec un bon déflecteur)

PPF et PPFD ne mesurent que de la quantité de photons, pas de la qualité du spectre.

lumière du couchant

La couleur de la lumière

La couleur influence spécifiquement la forme, la construction et la vitesse de développement de la plante pendant les différentes périodes de culture en intérieur.

A quelle distance

Avec les lampes à LED on a moins de problème de « cuisson » des plantes car les LED sont plus froides (que les ampoules HID par exemple)

Il n’y a pas de distance standard.
Selon la lampe choisie, soit le fabriquant aura renseigné les distances recommandées soit il faudra tâtonner.

L obscurité, le photopériodisme.

Le photopériodisme est, nous l’avons vu, le rapport entre la durée du jour et la durée de la nuit.
Et il faut le respecter pour que la plante puisse pousser harmonieusement.

Suivant les études de E. Bünning, les plantes manifestent vis-à-vis de la lumière un certain rythme de sensibilité : par cycle de 24 heures, à une photophase (période de sensibilité à la lumière) succède une scotophase (période d’insensibilité). La plante n’aura ainsi d‘activité importante qu’au cours de la phase diurne et restera sans activité en phase nocturne.

Ce que je fais:

Je mets pour ma part 14 à 16 heures de lumière artificielle par jour, soit de 8 h à minuit.

Revenons sur l’étiolement

On a constaté que la plus part du temps, derrière une fenêtre, les plantes s’étiolent alors qu’elles reçoivent la lumière du jour.

Les cryptochromes

Nous avons parlé des phytochromes, voyons maintenant le rôle des cryptochromes

Avec les phytochromes, le cryptochrome, impliqué dans les rythmes circadiens des plantes, a les capacités de contrôler le lancement de la floraison, mais aussi d’empêcher l’allongement des tiges et d’activer la croissance des feuille

lampe de culture SPOT21-FSPLes lampes

On utilise pour la croissance  6000 K au moins, et pour la floraison  moins de 3000 K
Ils existes plusieurs types de lampes dont certaines sont conçues pour une étape particulière de la culture et d’autres pour tout le cycle de vie des plantes.
– Les fluo compactes sont devenues moins rentables.
– Les néons de par leur forme sont pratiques pour la germination, l’enracinement de boutures et les premières étapes de développement végétatif.
– Sont à proscrire, les lampes à incandescence (classique et halogène) qui en premier lieu sont énergivores. La consommation électrique est gaspillée dans la chaleur qu’elles dégagent. Le flux lumineux sera faible et le spectre lumineux manquera de bleu. Au mieux peut-on s’en servir pour régler le photopériodisme.

Ce qui nous amène de façon logique à la couleur recherchée pour nos semis.

Quelles couleurs pour les lampes ?

Dans le spectre solaire, les plantes utilisent

Le rouge (spectre entre 620 et 750 nm)
On distingue lumière rouge et lumière Far Red
Avec une dominance de lumière rouge, la plante sera plus trapue.

Au coucher du soleil, la quantité de rouge lointain excède la quantité de lumière rouge clair

Le bleu (spectre aux environs de 450 nm)
Ce spectre influence: l’ouverture des stomates (les pores de la plante), l’inhibition de l’élongation, le phototropisme.

Le vert

S’oppose en général au bleu et au rouge
il influence la fermeture des stomates par exemple

lumiere de cultureConclusion

Il faut veiller à choisir des lampes spéciales pour végétaux.
Vous trouverez sur les sites de culture « indoor » des explications plus complètes sur les lampes.

Je vous présente celle que j’utilise,

Il s’agit d’une SPOT21-FSP qui offre un spectre lumineux assez complet car en plus de la lumière rouge et bleue dont les plantes ont besoin pour pousser est inclus le blanc, l’infrarouge et l’ultraviolet pour correspondre au plus près à la lumière solaire.(note: je ne suis pas sponsorisée pour les préconiser). Je l’ai simplement essayée avec succès l’année dernière et je réitère cette année avec cette fois deux lampes placées entre 20 et 30 cm au dessus des plantes.)

Bonnes cultures …

Pour aller plus loin

Un lux est un flux de lumière par unité de surface
Un luxmètre est donc un instrument qui mesure la quantité de lumière.

Il existe des applications pour téléphone portable qui font office de luxmètre. Il faut faire des essais pour les utiliser avantageusement car elles n’ont pas la fiabilité de « vrais » photomètres.

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Des questions ?
des précisions ?

Déposez votre expérience dans les commentaires en bas de la page.

A tout de suite…

Cet article a 4 commentaires

  1. Céline Conrardy

    C’est toujours avec plaisir que je lis vos articles qui tombent à point nommé! J’achète peu de choses (car je fais tout moi-même), mais je vais succomber à l’achat de ce type de lampe cette année avec l’envie de beaux légumes frais du jardin un peu mieux répartis sur l’année que l’année dernière!

    1. Noyaudujardin

      Avoir quelques plants à la fois à disposition, c’est en effet très pratique pour étaler les cultures. C’est vrai aussi que cette année encore on ne sait pas si on pourra se rendre en jardinerie, raisons sanitaires oblige ! Alors même ceux qui ne le font pas d’habitude on envie d’y venir.
      Merci pour ce commentaire Céline.

  2. Laura NICOLAS

    Merci pour cet excellent article et vos conseils qui, je l’espère, vont me permettre de réussir mes semis (lamentablement ratés l’an dernier!)

    1. Noyaudujardin

      Merci Laura. Je ne doute pas de votre réussite cette année.

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