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Programmes de recherche nationaux et européens

 
 
 

Programmes de recherche nationaux et européens

Identification et caractérisation de l'éclairage performant en production intensive de jeunes plants horticoles (QualiLED)

L’éclairage artificiel LED en complément à la lumière naturelle ou en SSL (Sole Source Lighting ou éclairage à source unique) offre des opportunités pour les productions végétales : elle permet d’adapter spectre, intensité et photopériode en fonction des objectifs de production (compacité, biomasse, fruits, fleurs...). Le projet HortiLED (2014-2017) a démontré les effets bénéfiques de l’éclairage complémentaire LED sur la rentabilité des cultures de multiplication (pieds mères et jeunes plants en production hors-sol sous serre en verre) mais uniquement dans les périodes de jours courts. En effet, en période de jours longs, la lumière naturelle semble atténuer les effets bénéfiques de l’éclairage LED. Un système d’éclairage LED en SSL est donc probablement économiquement plus intéressant avec un retour sur investissement plus court. Dans ce contexte la production de jeunes plants à haute densité dans un dispositif de ferme verticale semble particulièrement intéressante à explorer.

 

Le projet QualiLED (2019-2021) a ainsi pour objectif d’évaluer la rentabilité économique d’un système de culture LED en SSL et d’évaluer la qualité d’un large cortège de jeunes plants horticoles, maraîchers et aromatiques élevés à partir de semis et de boutures. Les essais sont réalisés sur les sites d’ASTREDHOR Loire-Bretagne (Stepp) et ASTREDHOR Sud- Ouest. Les cultures sont conduites dans des unités de production isolées sans lumière naturelle sur 3 tablettes superposées avec éclairage LED en utilisant un spectre lumineux différent sur chaque étage. L’intensité et la durée d’éclairage sont équivalentes entre les étages, le DLI (somme de lumière par jour) varie entre 11 (en périodes hivernales) et 14 mol de photons/jour (en périodes estivales). La température est maintenue entre 18-25 °C et l’humidité varie entre 60-80 %. Le climat est piloté par un système « bas coût » : un contrôleur/interrupteur qui, en fonction de la température ambiante, fait fonctionner un radiateur bain d’huile, injecteur d’air et extracteur d’air.

 

Conformément aux observations effectuées au cours du projet HortiLED, le spectre optimal pour produire des jeunes plants varie en fonction de l’espèce végétale. Toutefois on observe en général que dans les conditions SSL sans lumière naturelle un spectre plus large, ressemblant à celui du soleil de midi, (lumière blanche, couleur environ 4 500-6 000 K) donne les meilleurs résultats en termes de croissance et de développement des jeunes plants. Trop de bleu (rapport rouge/bleu < 1) dans le spectre semble plutôt réduire la surface foliaire ainsi que la taille du jeune plant et, contrairement aux références bibliographiques, diminuer le développement racinaire. Un spectre avec relativement plus de vert (rapport vert/bleu > 0,5) et rouge (rapport rouge/bleu > 1) par rapport à la couleur bleue augmente la qualité du jeune plant. D’autres travaux de l’Institut (projet Irradiance) ont souligné que le rouge lointain semble aussi indispensable à la coordination du développement de la plante quand l’intensité du spectre est d’environ 10- 15 μmol/m 2/s. Après la phase de production en unité isolée, les jeunes plants ont été repiqués et mis en culture sous serre. On observe qu’au stade commercialisation la qualité de la plante fleurie n’est pas affectée par le mode de production initial.

 

Produire un jeune plant de bonne qualité dans une ferme verticale isolée et avec un éclairage unique LED à spectre large est donc techniquement possible et économiquement rentable, notamment pour les jeunes plants à coût assez élevé (plus de 0,27 € par bouture). Le transfert de ce système innovant de production est actuellement en cours dans 2 entreprises et les tests continuent sur davantage d’espèces horticoles.

 

Financement
FranceAgriMer (fonds CasDar) et adhérents de l'Institut.

Partenaires et lieu de réalisation
ASTREDHOR Loire-Bretagne (Stepp) et ASTREDHOR Sud-Ouest