Il existe une relation très étroite entre la lumière et le développement des plantes. Il faut savoir qu’une plante peut se développer tout à fait différemment en fonction de l’intensité lumineuse mais également en fonction de la composition de la lumière, c’est-à-dire la composition spectrale.

L’action de la lumière sur les plantes est divisée en deux :

Ce sont les mécanismes de photosynthèse et de photo-morphogenèse.

Une plante est sensible à la lumière avant même l’apparition de ses premières feuilles (ou autre appareil photosynthétique).

Pourquoi la lumière émise par les LED horticole est-elle rose/violette ?

La lumière des LED horticoles est colorée, non dans un but esthétique mais car les principaux pigments actifs dans la photosynthèse sont les pigments chlorophylliens. Les chlorophylles A et B sont sensibles aux longueurs d’ondes bleues comprises entre 400 et 500nm ainsi qu’aux rouges comprises entre 630 et 700nm.

Ces longueurs d’ondes sont pour la plante la source d’énergie principale. Les autres longueurs d’ondes n’influent que très faiblement sur la photosynthèse mais ont un rôle dans la photo-morphogenèse.

La majorité de la lumière émise par les LED horticoles est donc rose/violette afin de maximiser la photosynthèse.

Les autres longueurs d’ondes (émises par LED monochromatiques autres que bleu/rouge ou par les LED blanches) ont un rôle dans la photo-morphogenèse et contrôlent ainsi le développement des traits physiques de la plante : la distance inter-nodale, l’épaisseur des feuilles, des branches mais aussi la vitesse de déclenchement de la floraison (inflorescence). Il est même possible de faire stagner le développement d’une plante grâce à un spectre spécifique. Cela peut être utile pour la production de plantes ornementales afin de retarder leur mise sur le marché.

Pour davantage de compréhension…

Photorécepteurs : Les photorécepteurs sont des cellules capables de recevoir des photons et de réagir à cette stimulation. Chez la plante, les photorécepteurs sont les phytochromes, mais aussi certaines protéines.

Phytochrome : Les phytochromes sont des photo-récepteurs présents chez les végétaux. Ils interviennent dans la synthèse de la chlorophylle, des flavones et stimulent la production de carotenoïdes. Les phytochromes changent d’état en fonction de la lumière auxquels ils sont soumis.  Ils influent sur le taux de croissance des végétaux. Les phytochromes sont sensibles aux rouges, les cryptochromes et phototropins sont sensibles aux bleus et ultra-violet. Le phytochrome sensible au rouge passe par deux formes en fonction de la longueur d’onde à laquelle il est soumis. Il passe de l’état inactif à actif lorsqu’il est soumis à une longueur d’onde de 660nm (pic d’absorption du Pr; phytochrome red) pour se transformer en Pfr (pic d’absorption du Pfr 720nm; phytochrome far red). Ils ont un rôle dans la photo-morphogénèse. 

Cryptochrome : Il s’agit d’un photo-récepteur sensible aux bleu/UV-A. Il a un rôle de médiateur dans le phototropisme, il est encore peu étudié. Comme les phototropins, il joue un rôle dans le maintient du rythme circadien et est sensible aux champs magnétiques.

Phototropins : Il s’agit d’un photorécepteur sensible aux bleus et qui joue un rôle dans le phototropisme (le fait qu’une plante se développe en s’inclinant vers la source lumineuse). Il s’agit d’une réaction impliquant les auxines qui font que lorsque le côté d’une tige reçoit moins de lumière que l’autre, elle s’allonge. Comme les cryptochromes, ils jouent un rôle dans le maintient du rythme circadien et est sensible aux champs magnétiques.

Caroténoïdes : Absorbe la lumière verte et faiblement la lumière jaune/orange.

Xanthophiles: Il s’agit d’un pigment faisant partie des caroténoïdes. Il est responsable de la coloration jaune des jaunes d’œuf. Il est présent en concentration élevée dans la majorité des plantes vertes. Il a un rôle protecteur lorsque l’intensité lumineuse est supérieure à la capacité d’absorption de la plante.