Guide des lampes de culture et des niveaux de PAR, PPFD, Wattage et DLI
Pour un cultivateur à usage personnel, aussi bien que pour un cultivateur à usage commercial agréé, savoir quel type/puissance de lampe de culture choisir pour sa chambre de culture est une décision clé. Mais que signifient les termes techniques parfois déroutants tels que PAR, PPFD, DLI et Wattage ? Quelles indications donnent-ils sur la lampe de culture, ses performances et la plus value qu’elle apporte ?
Avant d’investir dans une éventuelle mise à niveau des lampes de culture, il est important de comprendre précisément ce que signifient les différents termes techniques associés aux lampes modernes. Une fois que vous aurez compris les bases, vous serez en mesure d’explorer les nouvelles options de lampes de culture en toute confiance.
PAR, PPFD, DLI et wattage pour la culture du cannabis
Le passage à des lampes de culture LED est souvent la mise à niveau la plus coûteuse d’une chambre de culture, bien que les lampes LED soient progressivement devenues de plus en plus abordables ces dernières années.
Mais équiper votre espace de culture de 1,2 m x 1,2 m avec un éclairage LED de qualité décente (généralement d’une puissance de 400 à 650 W) aux prix de 2023 peut être une dépense conséquente de 750-1000 €/£/$.
Il est donc particulièrement important que vous compreniez parfaitement les spécifications techniques pour lesquelles vous payez, et ce qu’elles signifient. PAR, PPFD, DLI et Wattage sont quelques-uns des termes les plus importants à comprendre.
Qu’est-ce que le Rayonnement Photosynthétique Actif (PAR)?
La lumière PAR décrit le rayonnement photosynthétiquement actif entre 400 nm (longueurs d’onde de la lumière bleue) et 700 nm (lumière rouge). Elle est dite ‘photosynthétiquement active’ car la lumière est la source d’énergie nécessaire à la photosynthèse (et donc à la croissance) de la plante. Il convient d’ajouter que le PAR de 400nm-700nm n’englobe pas toutes les longueurs d’onde utilisables. La lumière UV (ultraviolette) et les longueurs d’onde IR (infrarouge) se situent juste en dehors de cette plage mais sont néanmoins utiles pour le cannabis.
Lumière ultraviolette vs infrarouge et effets des UV-A/UV-B sur le cannabis
La lumière UV se compose de trois couches distinctes, les UV-A (315-400 nm), les UV-B (280-315nm) et les UV-C (100-280nm). Les UV-A et les UV-B sont les plus utiles à la plante de cannabis, surtout en fin de la floraison.
La lumière UV fait partie du spectre solaire naturel auquel les plantes se sont adaptées pendant des millions d’années. Pour la peau humaine, les UV-A ont un effet vieillissant, tandis que les UV-B, plus énergétiques, peuvent provoquer des coups de soleil. Les UV-C sont les plus puissants et les plus dommageables d’un point de vue biologique. Ils peuvent tuer par contact et sont utilisés pour stériliser les objets.
L’ozone de la haute atmosphère terrestre élimine les UV-C avant qu’ils n’atteignent le sol, ce qui signifie que la lumière du soleil au niveau de la mer ne contient que des UV-A et des UV-B. De nombreux cultivateurs professionnels équipent désormais leurs chambres de culture avec des lampes UV-A et UV-B en supplément. Il est prouvé que cela augmente la quantité de terpènes et le taux de cannabinoïdes dans la plante de cannabis.
L’apport de lumière UV se fait généralement grâce à des tubes fluorescents plutôt que des lampes LED. Cela s’explique par le fait qu’il est tout simplement moins cher de procéder ainsi, bien que beaucoup espèrent qu’à l’avenir, des LED UV-A et UV-B abordables (et suffisamment puissantes) seront disponibles.
L’ajout de lumière UV-A et UV-B dans une chambre de culture est un moyen sûr de rendre la qualité de la récolte encore meilleure, même si cela n’augmente pas le rendement de manière significative. Les longueurs d’onde infrarouges (IR) supérieures à 700 nm stimulent le phytochrome (un pigment naturel) dans la plante.
Ce sont des photorécepteurs essentiels impliqués dans la régulation de certains aspects de la croissance et de la floraison. Une bonne lampe de culture LED doit contenir suffisamment de lumière infrarouge pour produire une plante avec une croissance complète de la tige, une distance internodale adéquate et des rendements plus élevés.
Qu’est-ce que la Densité de Flux Photonique Photosynthétique (PPFD)?
Deux autres termes importants que vous rencontrerez lorsque vous étudierez les lampes de culture LED sont la densité de flux photonique photosynthétique (PPFD) et les micromoles (μmols). Il s’agit d’une façon de mesurer l’intensité lumineuse.
La mesure de PPFD évalue le montant/la quantité de photons de lumière PAR qui sont délivrés à la canopée de votre plante en une seconde. Il est mesuré en micromoles (μmols) par mètre carré par seconde (μmol/m2/s). En termes simples, vous pouvez considérer le niveau de PPFD comme une mesure de la puissance de la lumière au-dessus de vos plantes.
Étant donné que de nombreuses personnes ne comprennent pas vraiment les unités (μmol/m2/s ) dans lesquelles le PPFD est mesuré, beaucoup disent simplement ‘μmol’ plutôt que μmol/m2/s. D’autres, par souci de simplicité, font simplement référence à un nombre de PPFD sans aucune unité.
Plus elle est éloignée de vos plantes, plus la lumière perd de sa puissance (les niveaux de PPFD diminuent donc). Les fabricants de lampes de culture LED sérieux recommandent différentes hauteurs de suspension pour leurs lampes, selon les différents stades de développement des plantes.
Qu’est-ce que l’Intégrale de Lumière Quotidienne (DLI) et quelle est la quantité requise pour le cannabis ?
Le niveau de PPFD correspond à la quantité de lumière qui frappe la canopée sur 1m2 en 1 seconde. Si vous multipliez ce nombre par 86 400 (il y a 86 400 secondes dans une journée), vous obtenez l’Intégrale de Lumière Quotidienne (DLI).
Habituellement, on la mesure en moles. Une mole correspond à un million de micro-moles. Si vous disposez d’une lampe de culture LED avec des niveaux de PPFD moyens de 750μmol/m2/s sur votre canopée, le DLI (en 24 heures) sera de 64,8 moles de lumière :
750μmol/m2/s x 86,400s = 64,800,000μmol/m2 = 64.8mol/m2
Si vous avez allumé cette lumière pendant 50% du temps de phase de floraison, c’est-à-dire 12 heures par jour, la plante de cannabis aura alors reçu 32,4 moles de lumière par jour (64,8 divisé par 2 = 32,4).
Considérations sur le Wattage (puissance) des lampes de culture MH, HPS et LED
La puissance en watts des lampes LED peut être un moyen particulièrement trompeur d’évaluer la puissance d’une lampe LED. Méfiez-vous de certaines lampes de culture LED importées dont la commercialisation a bien peu d’intérêt.
Le wattage est simplement une mesure de la quantité d’énergie utilisée, et non une mesure de la quantité de lumière utile produite. Vous pouvez par exemple avoir deux lampes qui consomment 400 W et constater que l’une d’elles est deux fois plus lumineuses (deux fois plus efficace) que l’autre.
Les meilleurs fabricants de lampes LED utilisent des LED modernes et efficaces qui convertissent 50% de l’électricité en lumière. Les LED à bas prix ont une efficacité moitié moindre, c’est-à-dire qu’elles ne convertissent que 25% de l’électricité en lumière. Le ‘Wattage’ vous indique donc uniquement la quantité d’énergie consommée, et non l’efficacité avec laquelle elle est utilisée ou la quantité de lumière produite à partir de cette électricité.
Si vous voulez en savoir plus sur la qualité des ‘puces’ LED d’une lampe donnée, vérifiez le taux d’efficacité indiqué par le fabricant. Les meilleurs fabricants de lampes de culture LED seront en mesure d’expliquer le type de pilotes et de puces LED utilisés.
Les fabricants de lampes de culture LED de qualité supérieure doivent également être en mesure de vous fournir un tableau indiquant les niveaux de PPFD attendus à différentes hauteurs de suspension pour chacune de leurs lampes dans des espaces de culture de différentes tailles.
Si vous souhaitez obtenir une explication claire et simple sur les puissances des lampes LED et HPS, ainsi qu’un guide sur le nombre de plantes correspondant, l’article suivant offre des conseils d’experts.
Quelle est la quantité de lumière nécessaire (PPFD) pour les plantes de cannabis à photopériode ?
Le tableau ci-dessous est un guide des besoins en PPFD aux différents stades du cycle de croissance du cannabis. Notez que le cannabis pousse bien dans une fourchette d’intensités lumineuses – il n’est pas essentiel de mesurer et de maintenir des valeurs spécifiques. Certaines variétés (et certains phénotypes de ces variétés) peuvent avoir leurs propres préférences en matière d’intensité lumineuse.
| PPFD Pendant la Germination | PPFD Pendant la Phase Végétative | PPFD Pendant la Phase de Floraison | |
| Cycle d’éclairage | 18h/jour | 18h/ jour | 12h/ jour |
| Rendement Modéré de Cannabis (minimum de lumière requise pour un résultat raisonnable): | 100-150 μmol/m2/s | 300-400 μmol/m2/s | 600-700 μmol/m2/s |
| Rendement Maximal de Cannabis (maximum ‘typique’ de lumière requise): | 200-300 μmol/m2/s | 500 (jusqu’à 600) μmol/m2/s | 800-1000 μmol/m2/s |
PPDF pour la germination du cannabis
Les plantes de cannabis ont besoin d’une intensité lumineuse modérée. Des niveaux de PPFD d’environ 200-300μmol/m2/s sont suffisants en combinaison avec (environ) 18 heures de lumière quotidienne. La petite taille et les tissus délicats des semis sont facilement surchargés et endommagés par des niveaux de lumière excessifs.
Les faibles niveaux de lumière permettent au semis d’augmenter progressivement sa taille, pour atteindre un point où il pourra tolérer une plus grande intensité lumineuse.
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Guide pratique de la phase de semis du cannabis
PPFD pour le cannabis en phase végétative
Le cannabis reçoit souvent une lumière avec des niveaux de PPFD d’environ 300-500μmol/m2/s pendant la phase végétative. Certains cultivateurs fournissent des niveaux de PPFD encore plus élevés, autour de 600, bien que d’autres affirment que de tels niveaux de PPFD ne sont pas vraiment nécessaires pour la croissance végétative. Pendant la phase végétative, la plante produira des feuilles, des branches et des racines, mais pas de têtes.
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Guide pratique du stade végétatif du cannabis
PPFD pour la phase de floraison du cannabis
En fin de floraison, de nombreux cultivateurs visent des niveaux de PPFD maximaux allant jusqu’à/d’environ 1000μmol/m2/s lorsqu’ils cultivent des graines de cannabis féminisées à photopériode.
Certains peuvent même viser des niveaux de PPFD de 1500 lorsqu’ils complètent avec du CO2 en fin de floraison. Cependant, le cultivateur expérimenté remarquera que certaines variétés (et même certains phénotypes au sein de la variété) peuvent être poussées à des niveaux de PPFD plus élevés que d’autres avant de montrer des signes de stress.
Il n’existe donc pas de ‘politique unique’ en ce qui concerne le niveau de PPFD et la culture du cannabis. De nombreux cultivateurs d’autofloraisons utilisant des photopériodes longues (par exemple 20 heures par jour) opteront pour des niveaux de PPFD plus bas (peut-être plus proches de 700-800) simplement pour éviter de pousser leurs plantes à leur limite en risquant alors des problèmes de brûlure lumineuse.
Il faut préciser que le fait d’augmenter la quantité de lumière dans la chambre de culture n’engendre pas systématiquement des rendements plus élevés. La plante finit par atteindre un point de saturation et la loi des rendements décroissants s’applique alors.
En d’autres termes, l’ajout de lumière n’améliore pas les rendements et peut même devenir un facteur de stress limitant la croissance. Nous le précisons afin que le cultivateur soit conscient qu’un apport lumineux excessif peut être coûteux et causer des problèmes de culture tout à fait évitables.
Il est conseillé aux cultivateurs moins expérimentés d’être prudents lorsqu’ils tentent de maximiser les niveaux de PPFD. Il est peut-être plus sûr d’acquérir d’abord une bonne expérience de culture avec une intensité lumineuse modérée avant d’essayer de ‘repousser les limites’.
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Guide pratique pour la phase de floraison du cannabis
Quelle est la quantité de lumière nécessaire (PPFD) pour les plantes de cannabis à autofloraison
De nombreux cultivateurs ont tendance à prévoir des niveaux de PPFD légèrement inférieurs pour les autofloraisons que pour les variétés féminisées. Cela s’explique par le fait que les variétés à autofloraison poussent (généralement) sous 20 heures de lumière par jour, ce qui est beaucoup plus long que les 12 heures requises pour les variétés à photopériode.
Cela signifie que la DLI des autofloraisons peut être très élevée si on met en place des photopériodes longues en association avec des lampes de culture LED modernes et puissantes.
Pour cette raison, de nombreux cultivateurs de variétés à autofloraison appliquant 20 heures de lumière quotidienne à leurs plantes pourraient viser des niveaux de PPFD d’environ 700 ou même moins, alors qu’ils pourraient choisir des niveaux de PPFD proches/de plus de 1000 pour la floraison de variétés féminisées.
Ceci dit, le cultivateur d’autofloraisons plus expérimenté peut se sentir suffisamment à l’aise pour pousser les niveaux de PPFD jusqu’à 1000 en fin de floraison si les plantes sont bien épanouies. Il reste cependant plus sûr d’en décider au cas par cas et uniquement si vous êtes un cultivateur suffisamment expérimenté pour pourvoir évaluer comment telle ou telle variété fait face à des niveaux élevés de PPFD dans des circonstances spécifiques.
Encore une fois, en cas de doute, les cultivateurs de graines à autofloraison (en particulier les moins expérimentés) peuvent préférer opter dans un premier temps pour des niveaux de PPFD plus bas, jusqu’à 700-800… et ne dépasser ces niveaux que si les plantes ont une bonne croissance et réagissent bien au fait d’être poussées à leurs limites. Les cultivateurs désireux de pousser les niveaux de PPFD aussi haut que possible ne doivent pas oublier la loi des rendements décroissants.
Chercher à atteindre des niveaux de PPFD maximums peut être coûteux si vous achetez une lampe LED haut de gamme. Et cela pourrait ne permettre qu’une augmentation minime des rendements supplémentaires et s’accompagner d’un risque de problèmes pour les plantes si les niveaux de PPFD sont trop élevés pour la variété cultivée.
Cependant, si l’on ajoute du CO2 à la chambre de culture, des niveaux de PPFD plus élevés peuvent être tolérés par les variétés féminisées et par les variétés à autofloraison.
À ce sujet:
Cycle lumineux des plantes de cannabis à autofloraison
Comment mesurer l’intensité lumineuse d’une lampe de culture (PPFD) ?
Les appareils de mesure d’intensité lumineuse sont chers, attendez-vous à payer plusieurs centaines d’€/$/£ à l’achat. L’Apogee SQ500 est bien noté. Il en va de même pour le PAR-mètre SpotOn Quantum, beaucoup plus abordable.
Un luxmètre vous montrera des données utiles telles que les niveaux de PPFD à différentes hauteurs de suspension pour chaque secteur de la canopée. Il peut également vous montrer le spectre lumineux de votre éclairage. Cependant, pour la plupart des cultivateurs, c’est cher payé pour un relevé ponctuel de l’intensité lumineuse de leur espace de culture.
Vous pouvez louer ces appareils auprès de détaillants spécialisés seulement pour le week-end, cela peut être un moyen plus raisonnable de cartographier les niveaux de lumière de votre chambre de culture. L’option la plus simple reste d’acheter votre prochaine lampe de culture LED à un fournisseur professionnel qui puisse vous fournir des relevés PPFD.
La plupart des fournisseurs les plus sérieux savent exactement quels sont les niveaux de PPFD produits par leurs lampes et sont heureux de partager cette information. En général, ils seront en mesure de vous montrer une carte des niveaux de PPFD attendus dans des tentes de différentes tailles – une information essentielle lorsque vous faites un gros investissement.
Apprenez à lire un graphique PPFD
Souvent, un cultivateur cherchera des niveaux de PPFD d’environ 700-1000 sur la canopée, du centre jusqu’aux coins. Le cultivateur expérimenté voudra voir des niveaux de PPFD similaires à travers toute la canopée. Cela donnera des résultats bien supérieurs à ceux d’un éclairage mal ajusté qui fournit un point chaud central et de faibles intensités sur les bords.
Souvent, le fournisseur de lampes divise la zone située sous l’éclairage de culture en une grille de carrés de tailles égales, chacun ayant son propre niveau de PPFD pour une hauteur de suspension donnée.
Quel type de lampes de culture choisir pour avoir les meilleurs niveaux de PPFD possibles ?
Les principales options de lampes de culture sont les suivantes : HPS (lampes à vapeur de Sodium à Haute Pression), CMH (Halogénure Métallique Céramique) et LED (Lampes à Diodes Électroluminescentes).
Lampes de culture HPS
Les lampes HPS sont l’option la plus économique pour les personnes disposant d’un budget limité et cela a toujours été la lumière la plus populaire pour la culture du cannabis en intérieur. Cependant, l’un des inconvénients des lampes HPS est la forte production de chaleur qui crée un stress pour les plantes.
C’est l’une des raisons pour lesquelles ceux qui recherchent des niveaux de PPFD maximums sont de moins en moins convaincus par les lampes HPS. De plus, le spectre lumineux des lampes HPS est riche en longueurs d’onde orange/jaune, moins utiles.
Les lampes HPS n’ont jamais été conçues pour la culture du cannabis, c’était simplement une option bon marché qui fonctionnait. Mais les lampes HPS sont de moins en moins populaires. C’est une bonne option pour ceux qui ont un budget limité, mais les cultivateurs sérieux se tournent désormais vers d’autres technologies pour obtenir les meilleurs résultats.
Lampes de culture halogénures métallique céramique (CMH)
Les lampes CMH se situent entre les lampes LED et les lampes HPS en termes d’accessibilité. Les lampes CMH sont disponibles dans des variantes riches en bleu et en rouge, respectivement pour les légumes et les fleurs, et beaucoup les considèrent comme une amélioration plus efficace de la technologie vieillissante des lampes HPS. Cependant, les lampes CMH n’ont pas réussi à capter autant l’attention des cultivateurs professionnels sous licence que les lampes LED.
Lampes de culture LED
Les lampes LED sont actuellement la technologie massivement choisie par les cultivateurs à usage personnel sérieux ainsi que par les professionnels agréés. Les lampes LED sont un excellent moyen de maximiser les niveaux de PPFD.
Les fournisseurs de lampes de culture LED de qualité supérieure ne sélectionnent que les puces LED les plus efficaces (connues sous le nom de ‘top-bin’ c’est à dire le haut du panier). Ces fabricants sont également en mesure d’indiquer clairement les niveaux de PPFD à travers la canopée en fonction des différentes hauteurs de suspension.
Les lampes de culture LED sont sans aucun doute la technologie d’éclairage préférée du cultivateur de cannabis moderne. Leur faible émission de chaleur, leur efficacité, leur longue durée de vie et des niveaux de PPFD prévisibles/stables font des lampes LED le choix numéro un des professionnels.
Qu’en est-il de la distance entre les lampes de culture et le cannabis ?
Référez-vous toujours aux directives du fabricant et soyez prêt à adapter les directives en fonction de votre propre jugement, de vos besoins et de ceux des variétés que vous cultivez. Les hauteurs de suspension des lampes HPS peuvent être très différentes de celles des lampes LED.
Les lampes de culture LED peuvent être suspendues à différentes hauteurs en fonction de leur conception. Certaines lampes LED sont montées sur plusieurs barres (LED de type ‘Barre’), elles peuvent souvent être suspendues à environ 20-40 cm au-dessus de la canopée.
En revanche, les lampes de culture LED qui compriment la lumière sur un petit panneau central doivent être placées entre 75 et 100 cm au-dessus de la canopée. Questionnez toujours le fabricant de lampes de culture au sujet des différentes hauteurs de suspension des lampes en fonction des différents stades de croissance des plantes.
Les fabricants les plus expérimentés seront toujours disposés à vous répondre et doivent avoir une expérience suffisante pour vous renseigner sur l’adaptabilité de leurs lampes à des espaces de culture de différentes tailles.
Planifiez l’installation de vos lampes de culture en toute confiance
Faites vos recherches et prenez votre temps. Il peut être utile d’échanger avec plusieurs magasins de culture qui fournissent différentes marques et types de lampes de culture et de leur demander les avantages et les inconvénients de chacune. Pourquoi ont-ils certaines marques en stock et pas d’autres ?
Prenez le temps de vous familiariser avec les différentes marques de lampes de culture. Ainsi, vous commencerez à mieux comprendre les différentes options technologiques et comment chacune d’entre elles peut vous convenir.
De même, vous pouvez vous adresser directement à plusieurs fabricants de lampes de culture LED différents et en savoir plus sur leur technologie, leurs résultats et leurs points forts.
Les forums de culture, YouTube et Instagram sont également de bonnes ressources pour avoir un aperçu des résultats et lire des recommandations. Les lampes de culture LED haut de gamme ont tendance à avoir les ‘puces’ LED les plus efficaces. Celles-ci auront les taux d’efficacité les plus élevés et les consommations d’électricité les plus faibles, mais vous devrez inévitablement payer pour ce privilège.
Les lampes de culture LED de milieu de gamme offrent souvent une combinaison attrayante d’efficacité ‘suffisante’ et de prix abordables. Les lampes de culture LED bas de gamme peuvent être difficiles à évaluer avec précision et de nombreux cultivateurs sérieux ont tendance à les éviter, elles et les nombreux fournisseurs qui les proposent. N’oubliez pas que si vous achetez une bonne lampe LED, il est peu probable que vous ayez à la changer.
De nombreux cultivateurs ont rencontré des problèmes avec certaines lampes LED importées et moins chères. Si vous avez toujours cultivé avec des lampes HPS, il est peut-être temps d’envisager de passer aux lampes LED. L’éclairage LED est peut-être la mise à niveau la plus coûteuse que vous ferez pour votre espace de culture.
Mais elle vous permettra d’atteindre de nouveaux records de qualité avec un taux de cannabinoïdes plus élevé et davantage de terpènes. Une lampe de culture LED de bonne qualité est également susceptible de durer 50 000 à 100 000 heures ou plus. Cela équivaut à une ou deux décennies de culture.
