Pourquoi la lumière bleue et rouge est-elle importante ?

Vous avez peut-être déjà entendu parler de l’importance de la lumière bleue et rouge pour la photosynthèse des plantes. Il y a beaucoup de vérité et d’idées fausses concernant ces couleurs et leur utilisation dans les lampes de culture. Il est important de noter tout d’abord que toutes les couleurs visibles du spectre sont utilisées par les plantes, mais pour l’instant, nous nous concentrerons sur la lumière bleue et rouge et sur ce que l’on peut obtenir grâce à leur utilisation.

Pour les deux photosystèmes I et II, les chlorophylles a et b existent pour assister le processus de photosynthèse en absorbant des spectres spécifiques d’énergie lumineuse. La chlorophylle a absorbe les longueurs d’onde de la lumière bleue violette (390-450nm avec un pic à 420nm) et orange à rouge lointain (600-700nm avec un pic à 680nm). En revanche, la chlorophylle b absorbe la lumière bleue violette à verte (390-500 nm avec un pic à 480 nm) et la lumière jaune à rouge (600nm-680nm avec un pic à 630nm). Les plantes utilisent encore les spectres vert et jaune car il existe des photopigments qui transforment les photons verts ou jaunes (longueurs d’onde de 500 à 600 nm) en photons bleus et rouges par des réactions d’excitation et d’émittance.

Lumière bleue

La lumière bleue est bien sûr l’un des principaux facteurs de la photosynthèse par l’intermédiaire de la chlorophylle, mais elle a également d’autres effets sur la plante. La lumière bleue est généralement observée dans la nature à midi, lorsque l’angle du soleil est directement vertical ou proche de celui-ci. Il s’agit généralement d’une période d’intensité et de chaleur maximales. C’est pourquoi, chez de nombreuses plantes, les fortes intensités de lumière bleue entraînent la migration des chlorophylles vers le fond de la cellule pour s’en protéger. En outre, le cryptochrome est un produit phytochimique qui absorbe le spectre bleu et déclenche le phototropisme (croissance vers la lumière), tout en fixant le rythme circadien de la plante (en combinaison avec le phytochrome et la photopériode). Il est intéressant de noter qu’une forte lumière bleue réduit la longueur intermodale des feuilles d’une plante et lui permet de pousser de manière compacte et touffue, sans gaspiller d’énergie sur la longueur des tiges, ce qui serait inutile dans des conditions de plein soleil à dominante bleue. De nombreux cultivateurs utilisent la lumière bleue pour maintenir les plantes compactes et sous contrôle. En outre, le nombre de stomates des plantes augmente avec l’intensité de la fraction de lumière bleue, ce qui peut encore accroître les taux de photosynthèse.

Les carotènes (un pigment orange antioxydant présent dans les carottes et de nombreux fruits et légumes orange, responsable de la vitamine A) sont stimulés par la lumière bleue, produisant un spectre orange-rouge par excitation et émittance.

De même, de nombreux flavonoïdes sont produits dans la plante à l’aide de photons bleus (et autres). Les flavonoïdes aident les plantes à filtrer la lumière UV, à produire de la couleur pour attirer les insectes pollinisateurs, à fixer l’azote, à renforcer le système immunitaire et les fonctions cellulaires. Les anthocyanes et les flavonoïdes dépendent fortement de la lumière bleue, produite par les phototropines lors de la biosynthèse.

Les lycopènes sont un autre produit généré par la lumière bleue et présentent de grands avantages pour la santé humaine. Les tomates cultivées sous des lumières à forte présence de bleu auront des niveaux de lycopène beaucoup plus élevés que celles cultivées sous des lumières sans bleu.

En résumé, la lumière bleue :

• Rend les plantes plus touffues et compactes, en réduisant la longueur des entre-nœuds.
• Peut ralentir légèrement la photosynthèse en cachant le chloroplaste à haute intensité.
• Produit des plantes plus saines et plus riches en nutriments
• Contribue à l’établissement du rythme circadien

Lumière rouge

La lumière rouge est le deuxième facteur principal de la photosynthèse, mais, comme la lumière bleue, elle produit des résultats uniques dans la physiologie des plantes. La lumière rouge est surtout présente lorsque le soleil est bas dans le ciel, c’est-à-dire en hiver, le matin et le soir. Vous pouvez imaginer qu’une plante saura à quelle heure de la journée elle se trouve grâce à la présence de lumière rouge, et vous avez raison. Les phytochromes sont des substances phytochimiques qui observent attentivement la lumière rouge et la lumière rouge lointaine, en particulier l’équilibre entre les deux, et qui prennent de nombreuses décisions en fonction de cet équilibre, comme l’allongement des tiges pour devancer le chant des autres plantes, la détermination de la période de floraison saisonnière ou quotidienne, le bourgeonnement et la contribution au rythme circadien de la plante. Pour plus d’informations sur les phytochromes et leur utilisation, veuillez consulter notre article “Manipulation des phytochromes”.

La lumière rouge a ceci de particulier qu’elle permet à une plante de croître fortement, mais sans l’effet limitant de la lumière bleue qui obscurcit le chloroplaste pour le protéger du soleil de midi à forte teneur en bleu. Par conséquent, le rouge est très efficace pour produire des plantes hautes et fortes à croissance rapide et produit en effet certains des taux de croissance les plus impressionnants en termes de hauteur et de largeur de tige chez les plantes.

Trouver l’équilibre

Chez excite, nos lampes sont dotées de canaux qui vous permettent de choisir si le spectre émis est à dominante bleue (GROW), à dominante rouge (BLOOM) ou si le spectre est complet ( ). Nous avons élaboré les lignes directrices suivantes pour votre considération.

• Si vous voulez des plantes compactes et touffues, gardez GROW uniquement.
• Inversement, si vous voulez des plantes grandes et vigoureuses, désactivez GROW et maintenez BLOOM.
• En conservant les deux, vous obtiendrez une plante saine et nutritive, mais c’est le rouge pur qui fera pousser votre plante le plus haut.
• Si vous voulez que votre récolte soit la plus nutritive possible, veillez à ce que GROW soit activé en permanence.