Calculateur d'Intégrale Lumineuse Journalière - DLI pour la Croissance des Plantes

Qu’est-ce que l’intégrale lumineuse quotidienne ?

L’intégrale lumineuse quotidienne (DLI) est la quantité totale de lumière utilisable pour la photosynthèse qu’une plante reçoit en une journée. Elle s’exprime en mol/m²/jour, c’est-à-dire en moles de particules lumineuses (photons) arrivant sur chaque mètre carré de surface foliaire par jour. La DLI combine deux éléments : l’intensité de la lumière et sa durée. Une plante exposée à une lumière modérée pendant de nombreuses heures peut recevoir la même DLI qu’une plante exposée à une lumière intense pendant quelques heures.

Les cultivateurs utilisent la DLI, car une seule mesure de luminosité ne renseigne pas beaucoup à elle seule. Deux pièces peuvent sembler aussi lumineuses l’une que l’autre pour une personne, tout en fournissant à une plante des quantités très différentes de lumière utilisable, selon la durée de cette luminosité.

Comment calculer l’intégrale lumineuse quotidienne

La DLI se calcule à partir de deux mesures :

• PPFD (densité de flux de photons photosynthétiques) : nombre de photons qui atteignent un mètre carré de surface chaque seconde, en µmol/m²/s (micromoles par mètre carré par seconde).
• Photopériode : nombre d’heures de lumière que la plante reçoit en une journée.

Formule de la DLI

$D = \frac{P \times t \times 3600}{1000000}$

où D est l’intégrale lumineuse quotidienne en mol/m²/jour, P est la PPFD en µmol/m²/s et t est la photopériode en heures.

Le 3 600 convertit les heures en secondes, et la division par 1 000 000 convertit les micromoles en moles.

Exemple détaillé

Une plante se trouve sous une lampe qui mesure 500 µmol/m²/s et qui fonctionne pendant 12 heures par jour.

DLI = 500 × 12 × 3 600 ÷ 1 000 000 = 21 600 000 ÷ 1 000 000 = 21,6 mol/m²/jour.

Deuxième exemple : une PPFD de 200 µmol/m²/s pendant 16 heures donne 200 × 16 × 3 600 ÷ 1 000 000 = 11,52 mol/m²/jour, arrondie à 11,5.

Que signifient la PPFD et la photopériode en pratique ?

La PPFD se mesure généralement à l’aide d’un capteur quantique de lumière dirigé vers le couvert végétal. La lumière directe du soleil à l’extérieur peut atteindre environ 2 000 µmol/m²/s à midi, tandis qu’un endroit intérieur peu éclairé peut être proche de 50–100 µmol/m²/s. La photopériode correspond simplement au nombre d’heures pendant lesquelles la source lumineuse est allumée, qu’il s’agisse du soleil ou d’une lampe de culture.

Comme la DLI est le produit de ces deux nombres, une même valeur de DLI peut résulter de combinaisons différentes. Une lumière intense pendant peu de temps et une lumière plus faible pendant plus longtemps peuvent produire le même total quotidien, même si les plantes ne réagissent pas toujours de la même manière dans les deux situations.

Niveaux de DLI pour les plantes

Chaque plage inclut sa valeur inférieure et s’arrête juste avant la suivante. Une DLI d’ exactement 16 correspond à une forte luminosité, tandis qu’une valeur exactement égale à 25 correspond à une très forte luminosité.

Les plantes exposées à une luminosité inférieure à leur plage préférée ont tendance à pousser lentement, à s’étirer vers la source lumineuse ou à ne pas fleurir. Les plantes exposées à une luminosité nettement supérieure à leur plage préférée peuvent développer des feuilles décolorées ou brûlées.

Comment utiliser le calculateur d’intégrale lumineuse quotidienne

Saisissez la mesure de PPFD fournie par un luxmètre ou les spécifications de la lampe de culture, puis saisissez la photopériode, c’est-à-dire le nombre d’heures pendant lesquelles la lampe fonctionne chaque jour. Le calculateur multiplie ces valeurs et affiche la DLI en mol/m²/jour, ainsi que la catégorie de luminosité parmi les quatre correspondant au résultat. La PPFD doit être supérieure ou égale à zéro, et la photopériode doit être comprise entre 0 et 24 heures.

Pourquoi la DLI est importante pour la culture des plantes

Les jardiniers d’intérieur utilisent la DLI pour vérifier qu’une plante est placée dans un endroit où elle peut réellement bien pousser, plutôt que d’évaluer cet endroit à l’œil. Une fenêtre qui semble lumineuse pour une personne peut tout de même fournir une faible DLI, car le verre, la distance par rapport à la vitre et l’orientation de la fenêtre réduisent tous la lumière reçue par la plante.

Les exploitants de serres et de fermes verticales suivent la DLI pour planifier l’éclairage d’appoint. Lorsque la lumière naturelle n’atteint pas la DLI cible d’une culture, surtout en hiver, les cultivateurs ajoutent un éclairage électrique pour compenser la différence. Les pépinières utilisent également des objectifs de DLI pour programmer la floraison, car certaines cultures, comme les poinsettias, ont besoin d’une DLI minimale pour se développer correctement à une date donnée.

Foire aux questions

Quelle est une bonne DLI pour les plantes d’intérieur ? La plupart des plantes d’intérieur courantes poussent bien entre 8 et 16 mol/m²/jour. Les plantes à fleurs et à fruits ont généralement besoin de davantage, souvent 16 mol/m²/jour ou plus.

En quoi la DLI diffère-t-elle de la PPFD ? La PPFD est une mesure instantanée de l’intensité lumineuse à un moment donné. La DLI est la quantité totale de lumière reçue par une plante sur une journée entière ; elle combine l’intensité et le nombre d’heures de lumière.

Une plante peut-elle recevoir une DLI trop élevée ? Oui. Chaque espèce possède une limite supérieure au-delà de laquelle la photosynthèse n’augmente plus et les feuilles peuvent être endommagées. Les plantes tolérant l’ombre présentent des dommages à des valeurs de DLI bien inférieures à celles des cultures de plein soleil.

La couverture nuageuse ou le verre des fenêtres affectent-ils la DLI ? Oui. Les nuages réduisent la lumière du soleil à l’extérieur, et le verre des fenêtres bloque généralement une partie de la lumière qui le traverse. La DLI intérieure près d’une fenêtre est habituellement inférieure à la DLI extérieure au même moment.

Comment les cultivateurs d’intérieur peuvent-ils augmenter la DLI ? Rapprocher les plantes d’une fenêtre lumineuse, nettoyer le verre des fenêtres, ajouter des surfaces réfléchissantes ou faire fonctionner une lampe de culture plus longtemps peuvent tous augmenter la DLI reçue par une plante.

La DLI permet-elle de prévoir le moment où une plante fleurira ? La photopériode, c’est-à-dire la durée de la période lumineuse, déclenche la floraison chez de nombreuses espèces. La DLI permet plutôt de prévoir le rythme global de croissance, la solidité des tiges et la quantité de fruits ou de fleurs une fois la floraison commencée.

Références

1. Faust, J. E., et Logan, J. (2018). « Daily Light Integral: A Research Review and High-resolution Maps of the United States. » HortScience, 53(9), 1250–1257.
2. Torres, A. P., et Lopez, R. G. (2012). « Measuring Daily Light Integral in a Greenhouse. » Purdue Extension, HO-238-W.