L’éclairage artificiel pour la production horticole en serre
Professeur en Technologie de la production horticole agroenvironnementale à l’Institut de technologie agroalimentaire du Québec, campus de Saint-Hyacinthe
La pandémie a accru les préoccupations vis-à-vis de la sécurité alimentaire au Québec. Bien sûr, la production en serre et la production en bâtiments fermés sont des solutions pour la production locale en hiver. Ces solutions répondent à la volonté du gouvernement de doubler la superficie de culture en serre au Québec, et sont, pour les citoyens, un moyen de manger des produits locaux pendant toute l’année. Cependant, le déficit de lumière en hiver est le plus important facteur limitant la croissance des plantes. L’éclairage artificiel pour les productions horticoles est en pleine évolution et le choix des lampes semble complexe depuis l’arrivée et la généralisation de l’éclairage aux diodes électroluminescentes (DEL) pour le secteur horticole. En effet, bien qu’elle soit ancienne, cette technologie reste relativement récente en production horticole.
Les lampes HPS ne permettent pas de choisir les spectres spécifiques pour les cultures. Elles ne permettent pas non plus, contrairement aux lampes DEL, une production en bâtiments fermés.
Les lampes DEL comportent plusieurs avantages :
Elles dégagent peu de chaleur comparativement aux lampes à vapeur de sodium haute pression (HPS). Cela permet de rapprocher la lampe au-dessus et à l’intérieur de la culture et de produire en bâtiments fermés. Une possibilité que n’offrent pas les lampes HPS, compte tenu de leur dégagement excessif de chaleur;
Elles offrent la possibilité de choisir les longueurs d’onde désirées du spectre lumineux, en fonction des besoins des plantes, et de moduler leur intensité selon le moment de la journée;
Leur durée de vie est intéressante, soit environ 50 000 heures, ce qui représente le double d’une lampe HPS. Cette durée de vie pour les DEL dépend toutefois de certaines conditions de refroidissement des lampes;
Elles ont un rendement supérieur en micromoles par joule si on les compare aux lampes HPS.
Les DEL ont cependant certains inconvénients :
Les coûts d’achat et d’installation supérieurs à ceux des lampes HPS sont le frein premier de l’utilisation des lampes DEL au sein des entreprises serricoles. Cependant, la technologie a tendance à se vulgariser. Les prix risquent donc de diminuer, rendant cette option plus abordable pour les producteurs;
Les DEL dégagent moins de chaleur que les lampes HPS. En périodes froides, elles contribuent peu au chauffage de la serre, un aspect dont il faut tenir compte dans les coûts de production. De même, il sera important de ne pas sous-estimer l’efficacité énergétique des bâtiments et des serres;
On manque de recul sur la question. Bien que de plus en plus de données scientifiques soient publiées sur le sujet et que les essais en production se multiplient, la durée de vie et la perte d’intensité des DEL dans le temps sont encore à valider en conditions réelles de production sur plusieurs années;
Avec une utilisation moyenne de 2 500 heures d’éclairage par année pour les serres, une durée de 50 000 heures représente une durée de vie potentielle de 20 ans pour les DEL, ce qui reste à valider. En résumé, le coût à l’achat des lampes HPS est inférieur à celui des DEL. Le recul du spectre lumineux et la durée de vie sur plusieurs décennies font que l’éclairage HPS demeure la référence en serriculture. Cependant, les lampes HPS ne permettent pas de choisir les spectres spécifiques pour les cultures. Elles ne permettent pas non plus, contrairement aux lampes DEL, une production en bâtiments fermés.
Avec le développement de l’agriculture urbaine, les incitatifs à doubler la superficie des serres, le développement de la production en bâtiment et l’évolution du consommateur vers une agriculture de proximité, il y a fort à parier que les DEL seront là pour de bon.