Quels sont les effets de la lumière sur les tomates et les concombres ?
Dans la production agricole moderne, les serres agricoles, grâce à leurs conditions environnementales contrôlables, sont devenues essentielles à la culture efficace de cultures rentables comme la tomate et le concombre. Parmi elles, la lumière, source d'énergie pour la photosynthèse, influence directement le taux de croissance, le rendement et la qualité des tomates et des concombres. Dans les serres à tomates, en particulier, une gestion précise de l'environnement lumineux est essentielle pour obtenir des tomates de haute qualité et à haut rendement. Cet article analyse en profondeur les impacts spécifiques de la lumière sur les tomates et les concombres sous trois angles : la durée d'éclairage, l'intensité lumineuse et la composition du spectre lumineux, fournissant ainsi des pistes scientifiques de régulation lumineuse aux serriculteurs.
I. Durée d'exposition à la lumière : le fondement du cycle de croissance et de l'efficacité de la production de fruits des tomates et des concombres
La durée d'exposition à la lumière désigne la durée quotidienne d'exposition des cultures. Dans les serres agricoles, la durée d'exposition peut être ajustée de manière flexible grâce à des dispositifs tels que des filets d'ombrage et des lampes d'éclairage d'appoint. Les besoins en durée d'exposition à la lumière varient considérablement selon les cultures, ce qui affecte directement leurs processus de floraison et de fructification. Veuillez fournir le texte que vous souhaitez traduire.
Pour les tomates, la lumière du jour est moyenne, et la durée d'éclairage idéale est de 10 à 12 heures par jour. Dans les serres à tomates, une durée d'éclairage inférieure à 8 heures entraînera une croissance excessive des plants : tiges et feuilles fines, réduisant ainsi la matière organique accumulée par la photosynthèse, retardant ainsi la floraison et ralentissant la nouaison. Par exemple, en hiver, en raison de la faible durée de lumière naturelle dans les serres agricoles nordiques, si un éclairage d'appoint n'est pas fourni à temps, le taux de nouaison de la première grappe de tomates peut chuter de 20 à 30 %. À l'inverse, une durée d'éclairage supérieure à 14 heures, sans nuire visiblement aux tomates, augmentera la consommation d'énergie liée à l'éclairage d'appoint dans les serres agricoles et n'améliorera pas significativement le rendement. Par conséquent, la durée d'éclairage dans les serres à tomates doit être stabilisée dans la plage optimale de 10 à 12 heures. Veuillez fournir le texte que vous souhaitez traduire.
Les concombres sont des cultures de jours courts, nécessitant 8 à 10 heures de lumière par jour. En culture sous serre, une durée d'éclairage trop longue (supérieure à 12 heures) inhibe la différenciation des boutons floraux, entraînant une diminution du nombre de fleurs femelles. En particulier au stade de plantule, un excès de lumière peut entraîner une croissance vigoureuse des plantules, mais sans fructification. À l'inverse, une durée d'éclairage inférieure à 6 heures diminue considérablement l'efficacité photosynthétique des feuilles, ralentit la croissance des plants et entrave leur développement, ce qui entraîne l'apparition de concombres déformés (courbés ou pointus). Par conséquent, lors de la culture de concombres sous serre, la durée d'éclairage doit être adaptée à leur stade de croissance. Au stade de plantule, elle doit être maintenue à environ 8 heures, et pendant la fructification, elle peut être portée à 10 heures pour équilibrer les besoins de croissance et de fructification. Veuillez fournir le texte que vous souhaitez traduire.
II. Intensité lumineuse : un facteur clé affectant l'efficacité photosynthétique et la formation de la qualité des tomates et des concombres
L'intensité lumineuse désigne la quantité de flux lumineux reçu par unité de surface. Dans les serres agricoles, l'intensité lumineuse est influencée par des facteurs tels que le taux de transmission lumineuse du film de la serre, la saison et la météo. Les tomates et les concombres ont des tolérances et des besoins différents en matière d'intensité lumineuse, ce qui affecte directement l'accumulation de matière organique et la qualité des fruits. Veuillez fournir le texte que vous souhaitez traduire.
Serres agricoles Les tomates sont des cultures photophiles exigeantes en intensité lumineuse. Leur point de compensation lumineuse (intensité lumineuse à laquelle le taux de photosynthèse est égal au taux de respiration) est d'environ 2 000 à 3 000 lux, et leur point de saturation lumineuse (intensité lumineuse à laquelle le taux de photosynthèse atteint son maximum) est d'environ 70 000 à 80 000 lux. Dans les serres de tomates, si l'intensité lumineuse est inférieure au point de compensation lumineuse, les plants consomment leur matière organique stockée, ce qui entraîne une stagnation de la croissance. Entre 30 000 et 70 000 lux, l'efficacité photosynthétique augmente significativement et l'accumulation de nutriments tels que le sucre et la vitamine C dans les fruits s'accélère, ce qui rend les fruits plus sucrés et leurs couleurs plus éclatantes (par exemple, pendant la période de changement de couleur des tomates, un éclairage suffisant peut favoriser la synthèse du lycopène). Il convient toutefois de noter que si les serres agricoles d'été ne prennent pas de mesures d'ombrage et que l'intensité lumineuse dépasse 80 000 lux, cela peut provoquer des brûlures des feuilles de tomates, avec des symptômes tels que des bords brûlés et un jaunissement, et que les fruits sont sujets aux coups de soleil, ce qui affecte leur valeur commerciale. Par conséquent, les serres de tomates doivent utiliser des filets d'ombrage extérieurs, des rideaux d'ombrage intérieurs et d'autres équipements pour contrôler l'intensité lumineuse dans une plage appropriée de 30 000 à 70 000 lux. En hiver, lorsque la lumière est insuffisante, des éclairages LED d'appoint doivent être allumés pour augmenter l'intensité lumineuse à plus de 20 000 lux afin de répondre aux besoins de croissance de base. Veuillez fournir le texte que vous souhaitez traduire.
Les concombres ont un besoin en intensité lumineuse inférieur à celui des tomates. Leur point de compensation lumineuse se situe entre 1 500 et 2 000 lux et leur point de saturation entre 50 000 et 60 000 lux. Dans les serres agricoles, une intensité lumineuse trop faible (inférieure à 1 500 lux) entraîne une amincissement et une pâleur des feuilles, ainsi qu'une production photosynthétique insuffisante, ce qui ralentit leur croissance et diminue leur poids. Entre 20 000 et 50 000 lux, les concombres présentent une efficacité photosynthétique maximale, ce qui permet une accumulation rapide de matière organique, favorise l'allongement et l'épaississement des concombres et réduit la proportion de concombres déformés. Cependant, contrairement aux tomates, les feuilles de concombre tolèrent moins bien une forte luminosité. Au-delà de 60 000 lux, les stomates se ferment et l'efficacité photosynthétique diminue. Parallèlement, les feuilles sont sujettes à la perte d'eau et au flétrissement. Par conséquent, lors de la culture de concombres sous serre agricole, il est conseillé d'activer les dispositifs d'ombrage à l'avance en été afin d'éviter une intensité lumineuse excessive. En hiver, un éclairage d'appoint doit être installé pour garantir une intensité lumineuse minimale de 1 500 lux, notamment lors des journées pluvieuses continues. Cet éclairage peut efficacement prévenir l'affaiblissement des plants de concombre. Veuillez fournir le texte que vous souhaitez traduire.
III. Composition spectrale : le cœur de la régulation de la croissance morphologique et des fonctions physiologiques des tomates et des concombres
La composition spectrale désigne la distribution des longueurs d'onde lumineuses. Les différentes longueurs d'onde (rouge, bleu et vert, par exemple) ont des effets variables sur la croissance des cultures. Dans les serres agricoles, le choix d'éclairages LED supplémentaires aux compositions spectrales spécifiques permet de réguler précisément la croissance et les fonctions physiologiques des tomates et des concombres, améliorant ainsi l'efficacité de la plantation. Cette application est particulièrement répandue dans les serres de tomates. Veuillez fournir le texte que vous souhaitez traduire.
La lumière rouge (longueur d'onde 620-660 nm) est la principale source d'énergie pour la photosynthèse des tomates et des concombres, et a un impact significatif sur leur floraison et leur fructification. Pour les tomates, la lumière rouge peut favoriser l'épaississement des tiges, réduire la croissance excessive, accélérer la différenciation des boutons floraux, augmenter le nombre de fleurs femelles et améliorer la nouaison. Pendant le développement des fruits, la lumière rouge peut également favoriser la synthèse de lycopène, rendant la couleur des fruits plus uniforme et plus éclatante. Dans les serres de tomates, si l'éclairage d'appoint émet principalement de la lumière rouge (60 à 70 %), le taux de nouaison des tomates peut être augmenté de 15 à 20 % et la maturation des fruits peut être avancée de 3 à 5 jours. Pour les concombres,Serres agricoles La lumière rouge peut favoriser le développement des fruits, augmenter leur poids et leur teneur en sucres solubles, améliorant ainsi leur goût. Veuillez fournir le texte à traduire.
La lumière bleue (longueur d'onde 430-470 nm) est essentielle à la croissance foliaire et à la résistance au stress des tomates et des concombres. Elle favorise l'épaississement des feuilles, augmente la teneur en chlorophylle et améliore l'efficacité photosynthétique. Parallèlement, elle renforce la résistance des plants aux maladies et aux ravageurs, réduisant ainsi l'apparition de pourriture grise et de pucerons. Au stade de plantule, une augmentation appropriée de la proportion de lumière bleue (20 à 30 %) permet de cultiver des plants courts et robustes, dotés d'un système racinaire bien développé, et de poser les bases de leur croissance ultérieure. Chez les concombres, la lumière bleue peut inhiber la croissance excessive de la plante, renforçant ainsi la vigueur des plantules. Elle favorise également la différenciation des fleurs femelles. En particulier au stade de plantule, un apport suffisant de lumière bleue peut accélérer l'apparition des fleurs femelles et en augmenter le nombre, favorisant ainsi des rendements élevés. Veuillez fournir le texte que vous souhaitez traduire.
De plus, la lumière verte (longueur d'onde 500-560 nm) a relativement peu d'effet sur les tomates et les concombres. Cependant, une quantité appropriée de lumière verte peut améliorer la distribution lumineuse dans les serres agricoles, permettant aux feuilles inférieures des cultures de recevoir également de la lumière et réduisant le jaunissement et la chute des feuilles inférieures. Dans les serres de tomates, si le spectre lumineux supplémentaire ne contient que des lumières rouges et bleues, l'efficacité photosynthétique des feuilles inférieures diminue. En revanche, après un ajout de 10 à 15 % de lumière verte, l'accumulation de matière organique dans les feuilles inférieures peut augmenter d'environ 10 %. Veuillez fournir le texte que vous souhaitez traduire.
IV. Recommandations scientifiques pour la régulation de l'environnement lumineux dans les serres agricoles
Compte tenu de l'influence de la lumière sur les tomates et les concombres, les serriculteurs agricoles doivent élaborer des plans précis de régulation lumineuse, adaptés aux caractéristiques des cultures et à l'environnement. Pour les serres de tomates, il est conseillé de privilégier l'utilisation de films anti-goutte à haute transparence (avec un taux de transmission lumineuse supérieur à 90 %). En hiver, un éclairage d'appoint doit être prévu 4 à 6 heures par jour (avec une intensité de 20 000 à 30 000 lux), et leSerres agricoles Le spectre lumineux supplémentaire doit être dominé par la lumière rouge, complétée par la lumière bleue (rapport lumière rouge/lumière bleue = 3:1). En été, le filet d'ombrage extérieur doit être activé à midi pour contrôler l'intensité lumineuse entre 50 000 et 60 000 lux et prévenir les coups de soleil sur les fruits. Veuillez fournir le texte à traduire.
Pour les serres agricoles de concombres, il est conseillé de choisir des films de serre présentant un taux de transmission lumineuse légèrement inférieur à celui des films pour tomates (environ 85 %). En hiver, un éclairage d'appoint doit être assuré pendant 3 à 4 heures (avec une intensité de 15 000 à 20 000 lux), et la proportion de lumière bleue dans le spectre lumineux d'appoint peut être augmentée de manière appropriée (rapport lumière rouge/lumière bleue = 2:1). En été, il est conseillé d'activer les dispositifs d'ombrage plus tôt. Lorsque l'intensité lumineuse dépasse 50 000 lux, l'ombrage doit être appliqué rapidement pour éviter les brûlures des feuilles. Veuillez fournir le texte que vous souhaitez traduire.
Qu'il s'agisse de tomates ou de concombres, les serres agricoles doivent être équipées de capteurs de lumière pour surveiller l'intensité et la durée de la lumière en temps réel. Associés à un système de contrôle intelligent, les filets d'ombrage et les éclairages d'appoint peuvent être ajustés automatiquement pour une gestion précise et automatisée de l'environnement lumineux, améliorant ainsi le rendement et la qualité des cultures.
