Les effets des lumières colorées sur les plantes

Lumière rouge

 Le phytochrome:

Le récepteur de la lumière rouge est le phytochrome. Ce capteur est un pigment bleu/ vert situé dans la cellule végétale. Il a des propriétés enzymatiques et régule des phénomènes tel que le lancement de la floraison, la germination des grains, l'évitement de l'ombre et la fabrication de chlorophylle. Le phytochrome lance la floraison grâce à un "calcul" de la longeur des jours utilisant le ratio de lumière rouge, une forme de la lumière dite "active" et de la lumière rouge "Far Red" qui est une forme dite "inactive". Le phytochrome capte ces deux rouges différents grâce à leurs deux longueurs d'ondes. En effet le rouge se distingue du rouge "Far Red" car le premier a une longueur d'onde est 660nm tandis que le second a une longueur d'onde de 720nm. Le phytochrome permet aussi de savoir si la plante est à l'ombre et donc, si nécessaire, de produire des tiges en direction de la lumière. Il est aussi responsable du photopériodisme : l'influence de la durée de l'éclairement sur certaines réactions physiologiques (chute des feuilles, apparition de bourgeons,...). 

Les effets de la lumière rouge sur la plante:

 La lumière rouge a divers impacts sur les plantes. Tout d'abord, lorsqu'il y a beaucoup de lumière rouge, il y a une augmentation de la production d'hormones végétales que l'on nomme méta-topoline. Elles empêchent la dégradation de la chlorophylle (un pigment vert présent dans les plantes qui permet la photosynthèse). Cette lumière permet aussi de faire augmenter la concentration de la plante en huile végétale. Grâce a la lumière rouge, la plante sait si elle doit ou non déclencher son cycle de floraison.

 En conclusion, la lumière rouge rend les plantes plus hautes donc plus grandes que la moyenne. Elle influe aussi sur la floraison de celles-ci et la production en semences.

Lumière bleue

Cryptochrome et Phototropine:

La lumière bleue est captée par le cryptochrome et la phototropine qui sont des photo-récepteurs.  Le cryptochrome empêche l'allongement des tiges, augmente la croissance des feuilles, contrôle la floraison en complément du phytochrome et active la production de certaines enzymes. La phototropine permet l'ouverture des stomates de la plante (qui permettent les échanges gazeux entre la plante et l'air). Elle est également le principal acteur du phototropisme : une réaction d'orientation végétale ou animale vers la lumière pour permettre de se repérer.

Les effets de la lumière bleue sur la plante:

Cette lumière ralentit les effets de l'hormone d'auxine. Cette hormone influe sur la croissance des tiges et des racines. Elle est aussi responsable de la dominance apicale : un phénomène qui cause la dominance de la tige centrale au détriment des tiges latérales. 

La lumière bleue rend donc le végétal plus petit mais plus robuste et plus large que la moyenne. Il produit plus de branches grâce au ralentissement de la dominance apicale, en permettant à toutes les tiges de se développer. Plus il y a de lumière bleue, plus les plantes vertes ouvrent leur stomates et donc accélèrent leur métabolisme, ce qui leur permet de se développer plus vite. Elle régule aussi le phototropisme.

Lumière verte

La xanthophylle et le carotène :

La plante n'est pas très sensible à la lumière verte, elle n'a pas de capteur pour cette lumière. Mais cette lumière n'est tout de même pas totalement inutile pour une plante. En effet, elle s'oppose aux effets des lumières bleue et rouge avec notamment deux pigments : la xanthophylle et le carotène. 

 Ces deux pigments, de couleurs respective jaune et orange, canalisent la lumière sous forme d'énergie qui sera envoyé à la chlorophylle. Ils servent aussi à protéger celle-ci d'un surplus de lumière. Les xanthophylles ont un spectre d'absorption important dans le bleu à une longueur d'onde de 450 nm et le cyan à une longueur d'onde de 480nm.

Les effets de la lumière verte sur la plante:

Comme dit plus haut, la lumière verte n'est pas inutile à la plante puisqu'elle s'oppose aux effets des lumières bleue et rouge ce qui empêche donc un surplus de celles-ci. La lumière verte ne peut pas alimenter une plante au même niveau que la lumière rouge ou bleue par exemple. Une plante élevée sous lumière verte sera donc excessivement faible et a moins de chance d'arriver à maturité qu'une plante élevée sous lumière bleue ou rouge (voir l'article consacré à notre expérience).

Expérience sur l'impact de la couleur sur des lentilles - Quels sont les effets de la couleur sur les êtres vivants ?

Mais comme dit plus haut, cette lumière protège la chlorophylle d'un surplus d'énergie et canalise la lumière sous forme d'énergie qui lui sera envoyée.  Elle est donc vitale pour les végétaux.

 Sources :

www.led-horticoles.eu, http://www.universalis.fr, wikipedia.fr, www.cana.fr, Encyclopédie Hachette