Par D. Kroeze MSc., CANNAResearch

Les couleurs primaires

Les chercheurs ont traditionnellement distingué sept couleurs, les couleurs de l’arc-en-ciel, rouge, orange, jaune, vert, bleu, indigo et violet. Nous pouvons les appeler les couleurs primaires. Mises ensemble, les couleurs primaires créent une lumière blanche et sont visibles lorsqu’un rayon de soleil est fendu par un prisme.

Les objets peuvent absorber les couleurs à la lumière, les laisser passer ou les réfléchir. La science nous dit que les objets eux-mêmes possèdent les couleurs qu’ils n’absorbent pas. Parce que les plantes n’absorbent pas le vert, elles doivent elles-mêmes être vertes. Certains prétendent que les mesures de la lumière montrent que les plantes elles-mêmes émettent des particules de lumière dans l’obscurité et aident donc activement à créer leur propre couleur.

Tout comme nous, les plantes ressentent la lumière et les couleurs qui les entourent – mais d’une manière différente! Mais ce n’est pas la seule chose que les plantes ressentent, une étude récente indique que la musique et la température de l’air affectent également la plante.

Effet de la lumière rouge sur la croissance des plantes

Les plantes sont sensibles au rouge dans le spectre de la lumière, une sensibilité qui découle du fait que la plante possède ce qu’on appelle un photorécepteur de lumière rouge. Le récepteur est un pigment bleu-vert appelé phytochrome présent dans les cellules d’une plante. Vous pourriez penser au phytochrome comme un œil qui ne détecte que la lumière rouge.

La lumière rouge affecte une plante de plusieurs façons. Les plantes cultivées sous une lumière rouge abondante sont souvent grandes, mais en général, elles sont également hautes avec de nombreuses branches. Si le photorécepteur capte une grande quantité de lumière rouge naturelle, par exemple en été quand il y a beaucoup de lumière rouge naturelle, la production d’une hormone végétale (méta-topoline) est augmentée. Cette hormone empêche la dégradation de la chlorophylle de la plante, de sorte qu’elle reste verte au printemps et en été. Et ce n’est que bénéfique, car c’est précisément à ce moment que la plante a besoin de sa chlorophylle pour convertir l’énergie provenant du soleil en sucres.

La lumière rouge influence également la floraison et la production de graines d’une plante

Un prisme réfracte la lumière dans les couleurs primaires
Source : www.physik.uni-stuttgart.de

En utilisant la quantité de rouge comparée à la quantité de rouge lointain à la lumière, la plante décide de commencer la floraison. La période de floraison peut être prolongée en exposant la plante pendant la période la plus sombre à une lumière contenant du rouge. Il faudra ensuite plus de temps avant de pouvoir récolter ce que vous ne voulez bien sûr pas! Cela explique pourquoi il n’est pas sage d’entrer dans la zone de croissance lorsqu’il fait sombre.

La couleur rouge à la lumière influence également la saveur car elle augmente la concentration d’huiles spéciales dans les plantes. Les feuilles peuvent avoir un goût plus amer.

Si vous souhaitez obtenir des graines de vos plantes et que vous recherchez des graines « femelles » possibles, vous devez éviter d’exposer vos plantes à une lumière rouge excessive, car cela entraînera la croissance de nombreuses graines, « le cas échéant », en plantes mâles. À moins que vous ne le vouliez dans l’autre sens bien sûr.

Effet de la lumière bleue sur la croissance des plantes

Les plantes voient la lumière bleue ainsi que la lumière rouge, à l’aide d’un photorécepteur appelé cryptochrome. S’il y a beaucoup de lumière bleue, comme dans la nature en automne et en hiver, ce récepteur amortit le fonctionnement d’une hormone végétale appelée auxine. Cette hormone est responsable de la croissance de la tige de la plante. L’auxine est également responsable de ce qu’on appelle la « dominance apicale », le phénomène par lequel les points de croissance garantissent que les bourgeons ne s’entrelacent pas et créent des branches subsidiaires. Cela amène la plante à créer plus de tiges latérales lorsqu’elle est exposée à la lumière bleuâtre et la plante reste un peu plus courte. Cela nous aide à comprendre pourquoi les plantes qui connaissent une phase de croissance précoce avec une lumière bleutée ont souvent un aspect trapu avec une structure plus robuste.

Les expériences avec la lumière bleue ont abouti à des plantes plus larges que d’habitude. Cela peut s’expliquer par le fait que plus de bourgeons floraux (plus de branches) pourraient se former en raison de la diminution de la dominance apicale au point de croissance.

Les plantes utilisent la quantité de lumière bleue pour déterminer à quelle distance ouvrir leur estomac. Plus il y a de lumière bleue, plus ils ouvrent l’estomac, accélérant ainsi leur métabolisme. Des niveaux élevés de lumière bleue favoriseront donc un métabolisme accru et, par extension, accéléreront la croissance et le développement des plantes.

La lumière bleue dirige également les feuilles et les points de croissance vers la lumière. La lumière bleue évite également la multiplication des feuilles autour des fruits et les plantes fertilisées donnent plus de graines (si applicable à la culture – plus de graines femelles). Une pénurie de lumière bleue dans le spectre vous fera rapidement perdre 20% de votre récolte. Le rapport optimal de lumière rouge-bleu est de 5:1.

Effet de la lumière verte et des autres couleurs sur la croissance des plantes

Les plantes sont peu sensibles à la lumière verte. Pour autant que nous sachions, ils manquent de récepteurs pour cette couleur. C’est probablement le cas car en pratique les plantes n’absorbent pas cette couleur. Les plantes cultivées exclusivement à la lumière verte seront extrêmement faibles et vieilliront rarement.

La conclusion claire est que les plantes ne détectent que les couleurs pour lesquelles elles ont des récepteurs spécifiques. Les plantes ne sont donc pas aveugles mais, dans une certaine mesure, daltoniens lorsqu’il s’agit d’autres couleurs. Les plantes réagissent plus ou moins à la lumière orange et jaune comme si elle était rouge et à la lumière indigo et violette comme si elle était bleue.

Effet de la lumière « invisible » sur la croissance des plantes

La plante de gauche est plus haute car elle a reçu
moins de lumière rouge par rapport à la lumière rouge lointaine. La plante
à droite a été exposée à la relation habituelle de lumière rouge/rouge lointain
.
Source: http://www.le.ac.uk

Bien que les plantes soient un peu daltoniens, elles peuvent détecter des couleurs qui nous sont entièrement invisibles. Par exemple, les plantes peuvent percevoir une lumière rouge lointaine. Les plantes exploitent souvent la relation rouge /rouge lointain. Une graine utilise cette relation pour déterminer la germination. Les plantes utilisent également cette relation pour déterminer le nombre d’autres plantes à proximité immédiate.

Comme les plantes absorbent de grandes quantités de lumière rouge tout en réfléchissant une lumière rouge lointaine, il y aura moins de lumière rouge à proximité immédiate d’une plante si d’autres plantes se trouvent également dans la zone. Les graines retarderont la germination et les plantes déjà en place pousseront plus rapidement afin d’émerger au-dessus des autres plantes, acquérant ainsi suffisamment de lumière pour leur photosynthèse.

Le fait que la lumière rouge lointaine ait précisément l’effet contraire à celui de la lumière rouge la rend impropre à la croissance. L’ampoule traditionnelle est une riche source de lumière rouge lointain.

La lumière ultraviolette (UV) influence également les plantes. Comme pour la lumière bleue, les plantes perçoivent cette couleur à l’aide du photorécepteur cryptochrome. On ne sait pas si d’autres photorécepteurs peuvent percevoir la lumière UV.

Si la quantité de lumière UV est augmentée, la concentration d’une substance violacée appelée anthocyane augmente. Les anthocyanes protègent les plantes contre les rayons UV, mais aussi contre les micro-organismes qui tentent d’y pénétrer. L’accumulation d’anthocyanes peut souvent être observée là où il y a des défauts, tels qu’un manque d’oxygène. La lumière UV endommage non seulement l’ADN et les membranes de la plante, mais perturbe immédiatement le processus de photosynthèse. Par conséquent, un excès de lumière UV est malsain pour les plantes.

Gauche et droite: la lumière rouge extrême est réfléchie par les plantes et peut donc être utilisée pour déterminer la présence
d’autres plantes à proximité immédiate. Les plantes peuvent percevoir une lumière rouge lointaine.

Composition de la lumière

Comme nous l’avons vu, la lumière n’est pas seulement essentielle pour les plantes lorsqu’il s’agit de fournir de l’énergie pour la photosynthèse. En ne révélant qu’une petite partie de l’histoire, nous avons vu comment les plantes utilisent les couleurs pour réguler bon nombre de leurs processus. Les plantes sont capables de percevoir les couleurs qui leur importent. Ces couleurs donnent à la plante une indication de son environnement général et donc de ses chances de survie et de reproduction.

Si vos plantes doivent bien se développer, grandir et fleurir, la composition de la lumière est au moins aussi importante que sa quantité. N’oubliez pas qu’une plante perçoit la composition de la lumière directe et indirecte. La lumière indirecte fait ici référence à la lumière réfléchie sur une plante par d’autres objets tels que des murs ou d’autres plantes.