Le besoin de lumière

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Si l’homme peut vivre d’amour et d’eau fraîche, un arbre à surtout besoin de lumière et d’eau! En effet s’il peut se passer d’éléments nutritifs en limitant son développement, l’eau et la lumière sont absolument nécessaires pour sa survie, et pour être précis c’est tout le processus photosynthétique qui est vital. La photosynthèse est maintenant bien connue comme l’élément essentiel du métabolisme de l’arbre qui assure la production de glucides. Elle mobilise plusieurs éléments internes et dépends de nombreux facteurs environnementaux, pas seulement de la lumière, alors pourquoi ce focus sur la lumière? Et bien parce que s’il est difficile d’intervenir sur le taux de CO2 ambiant ou de maîtriser la température extérieure, on peut toujours choisir l’exposition de nos arbres en pot et un mauvais ensoleillement peut perturber leur photosynthèse et les affaiblir. C’est, entre autres, pour cela qu’un arbre autochtone cultivé en intérieur tout au long de l’année sans installation particulière va, au mieux végéter, au pire dépérir.

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Ce serait trop long d’aborder toute la photomorphogenèse d’un arbre (photopériodisme, phototropisme, etc), car la lumière influe sur toute la vie de l’arbre, de la germination à la sénescence en passant par la croissance ou l’induction de la floraison, tant par son intensité que par sa durée…

La lumière émise par le soleil est composée d’un large spectre avec des longueurs d’ondes allant de 10nm à 2 800nm. Le spectre visible est compris entre 380nm et 780nm, chaque onde correspondant à une couleur. Le pigments chlorophylliens et les caroténoïdes contenus dans les feuilles vont absorber une partie de ces rayons lumineux et les convertir en énergie disponible pour la photosynthèse. Le spectre d’absorption utile à la photosynthèse va de 400nm à 700nm mais n’est pas absorbé en totalité. En effet, les ondes comprises entre 500nm et 600nm sont réfléchies et donne la couleur des feuilles que l’on perçoit en période végétative (les ondes renvoyées correspondent au vert, au jaune et au orange).

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Une fois qu’une plante est exposée à un spectre lumineux complet, et que les conditions de température/taux de CO2 sont présentes, l’intensité de son activité photosynthétique va dépendre de l’intensité de l’ensoleillement qu’on mesure en lux. Une journée sans nuage en plein été, l’intensité lumineuse dépasse les 100 000 lux mais la plupart des plantes ont besoin d’une intensité lumineuse de 5 000 à 10 000 lux pendant au moins 6h continues pour s’épanouir; et c’est cette intensité continue qui est difficile à obtenir en intérieur, sachant que même collé à une fenêtre plein Sud l’intensité lumineuse reçue sera moindre qu’à l’extérieur du fait d’un premier filtrage par les vitres… Sans oublier qu’une plante en extérieur reçoit la lumière (directe ou réfléchie) de tous les cotés simultanément et pas de façon unidirectionnelle comme en intérieur.

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Point de compensation et de saturation de la photosynthèse:

Le point de compensation correspond à un équilibre dynamique entre les quantités absorbées et la quantité produite. Si la luminosité n’est pas suffisante, la balance énergétique est négative et la plante va fonctionner à perte en consommant plus de produits photosynthétiques qu’elle n’en produit. A terme c’est l’épuisement et le dépérissement de la plante car pour qu’elle puisse croître et faire des réserves il est absolument nécessaire qu’elle soit au-dessus de son point de compensation. On distingue les plantes à faible point de compensation, comme les graminées tropicales (maïs ou canne à sucre) qui produisent beaucoup même avec peu d’ensoleillement et les plantes qui ont point de compensation plus élevé comme les dicotylédones des régions tempérées. Pour les plantes qui ont une photosynthèse en C3, comme nos arbres autochtones, le point de compensation se situe entre 500 lux pour les essences d’ombre et 3 000 lux pour celles de lumière. De manière générale on retiendra qu’en dessous de 3 000 lux la croissance d’une plante est fortement limitée, jusqu’à être impossible en deçà de 500 lux permanents.

Plus la luminosité augmente et plus la photosynthèse est productive (à condition que la température et les apports de CO2 suivent). Mais il existe une limite de productivité appelé point de saturation. Au-delà de ce seuil, la photosynthèse atteint un plateau et n’augmente plus son rendement même si la luminosité continue d’augmenter. La plante produit alors son maximum de produits photosynthétiques et l’augmentation de la luminosité est inutile pour la plante, alors qu’elle peut être délétère en causant l’augmentation de la température au-delà de ce que le feuillage peut supporter (les rayonnement infra-rouges sont responsables de la montée en chaleur). Pour les plantes les arbres autochtones, le point de saturation est très variable et se situe entre 8 500 lux et 55 000 lux. De façon très générale on considère que la limite haute de fonctionnement d’une essence de pleine lumière est atteinte vers les 50 000 lux et qu’au delà l’intensité lumineuse peut être dangereuse si elle perdure dans le temps.

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On voit bien que les plantes d’ombre ont un seuil de compensation plus bas et qu’elles atteignent leur point de saturation plus rapidement. Ces plantes présentent une meilleure capacité à fixer et absorber les photons que celle des plantes de lumière et ce sont souvent des arbrisseaux et c’est ce qui leur permet de vivre en sous-bois par exemple. Même si un arbre bien établi peut supporter une exposition plus ensoleillée que dans sa jeunesse, il est important de savoir à qu’elle catégorie il appartient car une exposition correcte permet aussi un bon enracinement et on sait que le système racinaire est plus fragile en culture hors-sol qu’en pleine terre (en plus des interventions régulières qu’on pratique dessus). De plus, les essences d’ombre supportent moins bien les températures extrêmes et sont plus sensibles aux gelées et à la sécheresse que leurs congénères.

On comprend donc l’importance de respecter une bonne exposition et un ensoleillement optimal en fonction des espèces que l’on cultive hors-sol. Voici une aide pour savoir où situer vos arbres:

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Sylvain Lopez

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