Qu’est-ce que le PAR pour l’éclairage des plantes ? Rayonnement photosynthétiquement actif

Rayonnement photosynthétiquement actif

Le rayonnement photosynthétiquement actif (PAR) est la partie du spectre électromagnétique utilisée par les plantes dans la photosynthèse. La gamme de longueurs d'onde de la lumière absorbée par les plantes est la même que le spectre visible entre 400 nm (bleu) et 700 nm (vert).

La photosynthèse est le processus par lequel les plantes vertes, les algues et certaines bactéries convertissent l'énergie lumineuse en énergie chimique sous forme de glucose et d'oxygène, en utilisant le dioxyde de carbone et l'eau.

Le PAR englobe les longueurs d'onde de la lumière entre 400 et 700 nanomètres (nm), ce qui correspond au spectre de la lumière visible. Ces longueurs d'onde sont particulièrement efficaces pour stimuler le processus photosynthétique chez les plantes. La mesure du PAR considère chaque longueur d'onde de manière égale, c'est-à-dire que les photons bleus, verts et rouges contribuent également à la photosynthèse.

Cependant, toutes les longueurs d'onde de la lumière n'ont pas le même effet sur la photosynthèse. La courbe de McCree, également connue sous le nom de spectre d'action de McCree, est une représentation graphique qui illustre l'efficacité relative des différentes longueurs d'onde de la lumière dans la stimulation de la photosynthèse chez les plantes. Elle a été développée par le botaniste américain Warren L. McCree dans les années 1970. Bien qu'un peu dépassée et pas précise pour tous les types de plantes, la courbe de McCree propose que différentes longueurs d'onde de la lumière ont des niveaux d'efficacité variables dans la photosynthèse.

On peut voir sur la courbe de McCree que, en général, les photons rouges (600 nm à 700 nm) sont les plus efficaces photosynthétiquement, les verts (500 nm à 600 nm) un peu moins efficaces et les bleus (400 à 700 nm) les moins efficaces. Les photons UVA et infrarouges lointains contribuent également à la croissance des plantes, mais avec une efficacité décroissante pour les longueurs d'onde plus éloignées de la plage PAR.

Pour mieux comprendre le PAR, deux termes connexes sont souvent utilisés : le flux photonique photosynthétique (PPF) et la densité de flux photonique photosynthétique (PPFD).

Flux photonique photosynthétique (PPF)

Le PPF est une mesure du nombre total de photons (particules individuelles de lumière) dans la plage PAR qui frappent une surface donnée sur une période de temps spécifique, généralement exprimée en micromoles par seconde (μmol/s). Il quantifie la quantité totale d'énergie lumineuse disponible pour la photosynthèse. Le PPF fournit une mesure précieuse pour évaluer la sortie lumineuse globale d'une source lumineuse, telle qu'une lampe ou une source de lumière naturelle, en termes d'efficacité pour soutenir la photosynthèse.

En ce qui concerne les lampes de culture, cela est mesuré dans une sphère intégrante qui mesure la sortie totale de PAR du luminaire, et non la quantité de PAR délivrée à la canopée des plantes.

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Densité de flux photonique photosynthétique (PPFD)

Le PPFD va plus loin que le PPF en tenant compte de la surface sur laquelle les photons sont répartis. Il mesure le nombre de photons PAR qui atteignent une surface spécifique (généralement exprimée en mètres carrés) par unité de temps. Le PPFD est un paramètre crucial pour comprendre la quantité de lumière que les plantes reçoivent réellement dans leur environnement immédiat, car il prend en compte des facteurs tels que la distance à la source lumineuse, l'angle de la lumière et l'ombrage. Le PPFD est mesuré en micromoles par mètre carré par seconde (μmol/m²/s) et fournit une mesure plus pratique pour évaluer la lumière disponible pour les plantes à un endroit précis.

En résumé, le rayonnement photosynthétiquement actif (PAR) est la plage de longueurs d'onde dans le spectre de la lumière visible qui est essentielle à la photosynthèse chez les plantes. Le flux photonique photosynthétique (PPF) quantifie la quantité totale de photons PAR émis par une source lumineuse, tandis que la densité de flux photonique photosynthétique (PPFD) prend en compte la quantité de photons PAR qui atteignent une surface spécifique. Ces mesures sont cruciales pour optimiser les conditions d'éclairage en culture intérieure, en serre et dans d'autres environnements où les plantes sont cultivées afin de garantir qu'elles reçoivent la quantité appropriée de lumière pour une croissance saine et une efficacité photosynthétique maximale.