L’impact de la lumière sur les végétaux

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Tout comme chez les humains, les plantes sont sensibles à la lumière et aux couleurs qui les composent, mais elles le sont d’une manière différente! Les livres scientifiques nous disent qu’un objet adopte – aux yeux de l’homme – généralement la couleur qu’il ne peut lui-même absorber. Pourquoi les plantes sont perçues vertes par l’homme ? Parce qu’elles ne peuvent pas absorber cette couleur !

La photosynthèse et bien plus

La lumière est essentielle pour toute plante. C’est grâce aux rayons UV qu’a lieu la photosynthèse, mécanisme permettant aux plantes de convertir l’énergie lumineuse en sucres. La lumière, qu’elle qu’en soit la couleur, entraîne une réaction dans tout l’organisme de la plante. La plante ne possède pas un organe particulier pour le faire, comme l’œil chez l’homme, mais une grande variété de récepteurs répondant à chaque longueur d’ondes. Ainsi, la plante percevra différents types de lumière : la rouge, la bleue et le reste. Pour résumer, le signal lumineux est perçu différemment selon la nature du pigment végétal exposé à la lumière. La chlorophylle est excitée et donc active par le bleu et le rouge tandis que les phytochromes réagissent à des longueurs d’ondes précises.

La lumière rouge

Les plantes captent la lumière rouge claire et rouge sombre grâce à un pigment récepteur nommé “phytochrome” dont la structure présente des similitudes à celle des chlorophylles (et oui, il en existe plusieurs!) . Pour ce photorécepteur sensible à ces longueurs d’ondes, les particules lumineuses rouges sont un signal qui vont lui permettre d’agir sur le comportement et donc sur les fonctions de la plante. Ainsi, cultivées sous une lumière rouge abondante, les plantes seront souvent grosses, hautes et porteront de nombreuses branches. Lorsque cette lumière est forte, particulièrement en été, cela entraîne plusieurs phénomènes :

• Augmentation de la production d’une hormone végétale : la métatopoline. Cette hormone empêche la chlorophylle de la plante de se dégrader pour qu’elle garde son vert au printemps et à l’été. C’est tout un avantage, car c’est exactement à ce moment que la plante a besoin de sa chlorophylle pour convertir l’énergie lumineuse solaire en énergie chimique : les sucres, dont le célèbre glucose, élément de base de tous les autres glucides.
• Prolongation de la période de non-floraison, obtenue en exposant la plante à de la lumière contenant du rouge durant la période d’obscurité. Ce qui aura pour résultat secondaire de prolonger la période menant à la récolte. Ce que la plupart des horticulteurs préfèrent éviter. 
• Déclenchement des floraisons : chrysanthème, aster, poinsettia, etc.
• Contribution à de nombreux processus de croissance
• Germination de certaines graines photosensibles (gui, lisianthus, bouleau, cyclamen…)
• Déclenchement de mouvements d’organes
• Augmentation de la concentration en huiles de la plante, ce qui influe sur sa saveur.

La lumière bleue

Les plantes perçoivent la lumière bleue comme elles perçoivent la lumière rouge, en utilisant un photorécepteur nommé « cryptochrome ». Abondante durant l’automne et l’hiver, la réception de la lumière bleue ralentit les effets d’une hormone nommée « auxine », responsable de plusieurs phénomènes :

• La croissance des tiges et des racines 
• La dominance apicale, c’est-à-dire la dominance de la tige centrale sur les tiges latérales. En conséquence, la plante demeure plus courte lorsqu’elle est exposée à une lumière bleuâtre et produira plus de tiges latérales .

Exposées à la lumière bleue les plantes sont plus larges que la moyenne. Les plantes utilisent, de plus, la lumière bleue pour déterminer le degré d’ouvertures de leurs stomates. Plus il y a de lumière bleue, plus elles ouvrent leurs stomates. D’où une accélération de leur métabolisme, ce qui accélère la croissance et le développement. La lumière bleue est également responsable des feuilles qui croissent vers la lumière. Elle régule la multiplication des feuilles autour des fruits. Ce qui provoquera jusqu’à 20 % de perte de votre récolte si survient une carence en bleu dans le spectre lumineux. Le rapport optimal de lumière rouge et de lumière bleue est généralement de cinq pour un.

Et les autres lumières

Daltoniennes à leur manière, les plantes semblent n’utiliser que les couleurs pour lesquelles elles ont un récepteur précis (pigment). Les plantes réagissent à la lumière orange et à la lumière jaune d’une façon similaire à la lumière rouge. Pour ce qui est des couleurs indigo et violets, elles réagissent presque comme à la lumière bleue. Contrairement à ce que l’on peut penser, les plantes sont à peine sensibles à la lumière verte, elles ne l’absorbent pas. A ce jour aucune recherche n’a prouvé l’existence d’un photorécepteur pour cette couleur.

Voir l’invisible

Même si les plantes sont légèrement daltoniennes d’un point de vue humain, elles sont capables de percevoir des couleurs, ou plutôt des taux d’énergie, qui nous ne pouvons capter. Par exemple, elles sont capables de percevoir la lumière rouge sombre. Elles utilisent souvent la relation entre la lumière rouge et la lumière rouge sombre pour choisir de germer ou non. Les plantes l’utilisent pour déterminer le nombre d’autres plantes dans leur entourage immédiat. Comme les plantes absorbent de grandes quantités de lumière rouge et reflètent la lumière rouge sombre, il y aura moins de lumière rouge dans l’environnement immédiat d’une plante si d’autres poussent tout près. Les plantes présentes vont croître plus rapidement. pour pouvoir grandir et arriver au-dessus des autres pour obtenir assez de lumière, nécessaire à leur photosynthèse. Les semences, elles, retarderont leur germination.

L’importance de la lumière au quotidien

La lumière est essentielle au bon fonctionnement des plantes, pas uniquement dans le cadre de la photosynthèse. Cet article ne se veut pas encyclopédie. Il ne fait qu’éclairer nos connaissances sur la lumière, les couleurs qu’elle contient et ses effets sur les plantes. Nous avons vu que les plantes ne captent que les spectres lumineux qui leur sont utiles. De ce fait ces couleurs envoient un message informant la plante à propos de son environnement environnant. De là, la plante connaîtra ses chances de survie et de reproduction. Pour que vos plantes poussent et se développent dans les meilleures conditions, la composition de la lumière est aussi importante que sa quantité. N’oubliez pas que la plante perçoit la composition de la lumière directe et de la lumière indirecte. On parle ici de lumière réfléchie sur une plante par d’autres objets, des murs ou d’autres plantes.

Quelques exemples l’illustrent bien :

• Les plantes ordinaires ont besoin d’un minimum de lumière (2000 lux) pour vivre correctement.
• Les plantes d’ombre se contentent d’un éclairement faible ( 200 à 1000 lux) : pervenche, houx, mousse, fougère…)
• Les plantes de mi-ombre apprécient un éclairement faible à moyen (1000 à 3000 lux) : hêtre, rhododendron, fuchsia…).

Et les légumes ?

Il existe des légumes indifférents à la durée du jour (photopériode) : concombre et tomate produisent fleurs puis fruits indépendamment de ce facteur. Par contre, pour les épinards, l’ail, la betterave, les oignons de couleur et le chénopode, il leur faut des journées d’au moins 13 h pour fleurir (pour ceux qui récoltent les graines pour des semis ultérieurs). Enfin certains légumes montent à graine en cours de végétation. Cette montaison doit être évitée pour qui veut récolter des feuilles ou des bulbes (épinard, mâche, oignon, salades…). C’est possible en choisissant des variétés adaptées à la saison ou suivant un calendrier cultural qui donne les dates de semis espèce par espèce, variété par variété. Ces renseignements figurent au dos des sachets de graines.