Les serres augmentent les rendements des cultures de jours courts grâce à un contrôle avancé de la lumière

Dans la production agricole, la lumière est l'un des principaux facteurs environnementaux affectant la croissance et le développement des plantes. Pour les cultures de jours courts, la durée d'exposition à la lumière détermine directement les transitions de stade de croissance et le rendement. Les serres à contrôle de la lumière, également connues sous le nom de serres d'occultation ou de serres photopériodiques, permettent la culture toute l'année des cultures de jours courts en manipulant artificiellement les cycles de lumière, brisant ainsi les limites saisonnières. Cette technologie est devenue un élément essentiel des pratiques agricoles modernes.

Le principe et l'importance du contrôle de la lumière

Le concept de base du contrôle de la lumière implique l'utilisation de matériaux d'ombrage pour réduire artificiellement les heures de clarté, simulant ainsi des conditions de jours courts afin d'induire ou d'accélérer les stades de floraison et de fructification des cultures de jours courts. Cette technologie offre plusieurs avantages importants :

• Surmonter les limites saisonnières : Permet la culture toute l'année des cultures de jours courts, quels que soient les cycles de lumière naturelle, augmentant ainsi le rendement et les revenus économiques.
• Optimiser les cycles de croissance : Un contrôle précis de la durée de la lumière permet d'ajuster les cycles de croissance des cultures afin de les aligner sur le calendrier optimal du marché.
• Améliorer la qualité des produits : Des conditions de lumière optimisées améliorent l'accumulation de nutriments dans les cultures, améliorant ainsi la qualité et le goût.
• Réduire les parasites et les maladies : Des cycles de croissance ajustés peuvent éviter les périodes de pointe des parasites, réduisant ainsi l'utilisation de pesticides et permettant une production plus durable.

Types de serres à contrôle de la lumière

En fonction des méthodes d'ombrage, les serres à contrôle de la lumière sont principalement divisées en deux types : les systèmes d'ombrage externes et les systèmes d'ombrage internes.

1. Serres à contrôle de la lumière avec ombrage externe

Ces serres sont équipées de matériaux d'ombrage installés sur la structure extérieure, généralement à l'aide de mécanismes de roulement ou de coulissement. Cette conception est relativement simple, rentable et adaptée à la modernisation des serres conventionnelles existantes.

Caractéristiques structurelles :

• Matériaux d'ombrage : Généralement une toile d'ombrage ou un film noir avec d'excellentes propriétés de blocage de la lumière et de résistance aux intempéries.
• Fonctionnement : Peut être manuel ou motorisé pour le déploiement et la rétractation des matériaux d'ombrage.
• Ventilation : Nécessite une prise en compte du flux d'air pour éviter une accumulation excessive de température après l'ombrage.

Avantages et inconvénients :

• Avantages : Coût inférieur, installation et entretien plus faciles, adapté à la modernisation des structures existantes.
• Inconvénients : Les matériaux d'ombrage exposés aux éléments météorologiques ont une durée de vie plus courte ; des fuites de lumière peuvent se produire en fonction de la qualité de l'installation ; le fonctionnement manuel peut être laborieux.

2. Serres à contrôle de la lumière avec ombrage interne

Celles-ci sont équipées de matériaux d'ombrage installés à l'intérieur de la structure de la serre, généralement à l'aide d'une conception à double couche avec des matériaux extérieurs transparents et des couches intérieures d'ombrage. Ce type offre un contrôle de la lumière et une durabilité supérieurs, mais à un coût plus élevé, ce qui le rend plus adapté aux nouvelles constructions.

Caractéristiques structurelles :

• Conception à double couche : La couche extérieure transparente (verre ou film plastique) laisse passer la lumière naturelle ; la couche d'ombrage intérieure assure le contrôle de la lumière.
• Matériaux d'ombrage : Généralement une toile d'ombrage ou un film multicouche avec d'excellentes propriétés de blocage de la lumière et d'isolation.
• Fonctionnement : Généralement motorisé pour des niveaux d'automatisation élevés.
• Ventilation : Des systèmes complets maintiennent un flux d'air et des conditions environnementales appropriés.

Avantages et inconvénients :

• Avantages : Contrôle de la lumière supérieur, durée de vie plus longue, automatisation plus élevée, gestion environnementale précise.
• Inconvénients : Coût plus élevé, structure plus complexe, exigences d'installation et d'entretien plus importantes.

Technologies clés dans les serres à contrôle de la lumière

La mise en œuvre réussie des serres à contrôle de la lumière repose sur plusieurs technologies essentielles :

1. Sélection des matériaux d'ombrage

Le choix du matériau d'ombrage a un impact significatif sur l'efficacité et la longévité. Les considérations clés incluent :

• Taux d'ombrage : Doit dépasser 99 % pour l'obscurité totale requise par les cultures de jours courts.
• Résistance aux intempéries : Doit résister à l'exposition aux UV, au vent et à la pluie.
• Respirabilité : Doit permettre un certain échange d'air pour éviter une humidité excessive.
• Sécurité environnementale : Doit être exempt de substances nocives.

Les matériaux courants comprennent la toile d'ombrage noire, le film d'occultation, la toile d'ombrage recouverte d'aluminium et les systèmes d'ombrage multicouches.

2. Conception et installation du système d'ombrage

Une conception appropriée assure un fonctionnement et une efficacité efficaces. Les facteurs importants incluent :

• Compatibilité de la structure de la serre
• Surface de couverture appropriée
• Méthode de fonctionnement (manuelle ou automatisée)
• Intégration du système de contrôle

L'installation nécessite une attention particulière à l'étanchéité, au déploiement en douceur, à la stabilité structurelle et aux dispositifs de sécurité.

3. Gestion de la température et de l'humidité

L'ombrage modifie les conditions du microclimat, ce qui nécessite un contrôle environnemental minutieux grâce à la ventilation, aux systèmes de refroidissement (comme la brumisation ou les parois humides) et à la régulation de l'humidité.

4. Éclairage d'appoint

Pendant les périodes nuageuses ou les mois d'hiver, un éclairage artificiel (LED, HPS ou lampes aux halogénures métalliques) peut maintenir des conditions de croissance optimales avec une intensité et une durée appropriées.

5. Prévention des parasites et des maladies

L'augmentation de l'humidité due à l'ombrage nécessite des stratégies de lutte intégrée contre les ravageurs, mettant l'accent sur la prévention, les contrôles biologiques, les pièges physiques et l'utilisation sélective de pesticides lorsque cela est nécessaire.

Applications et développements futurs

Les serres à contrôle de la lumière ont prouvé leur succès pour les chrysanthèmes, les fraises, les tomates et les poivrons, permettant une production toute l'année et une flexibilité du marché. Les futures avancées se concentreront probablement sur :

• Automatisation intelligente utilisant l'IoT et l'analyse de données
• Matériaux et systèmes écoénergétiques
• Contrôles environnementaux de précision
• Intégration multifonctionnelle avec d'autres technologies agricoles

Au fur et à mesure que la technologie agricole progresse, les serres à contrôle de la lumière continueront de transformer les capacités de production des cultures de jours courts dans le monde entier.