Cannabis Et Photosynthèse

Luke Sumpter

Journaliste Spécialiste Du Cannabis Et Chercheur En Sciences De La Santé

Luke Sumpter

Mis à jour le: Mai 29, 2020

Le cannabis requiert de multiples ressources externes pour se développer correctement. Il nécessite des nutriments pour la production de protéines, la construction de parois cellulaires et la facilitation des processus biochimiques. Il lui faut de l’eau pour dissoudre et transporter ces molécules. Tous ces facteurs contribuent à une croissance saine et au développement de la plante. Mais le principal facteur responsable de la croissance ne se trouve ni dans un flacon ni au fond d’un compost. À la place, il vient du soleil (ou d’un puissant set d’ampoules) Plongeons-nous dans les détails de ce processus essentiel.

QU’EST-CE QUE LA PHOTOSYNTHÈSE ?

Le sens du mot photosynthèse réside dans le mot lui-même. « Photo » signifie lumière et « synthèse » signifie la création d’un composé organique. En effet, les plantes convertissent la lumière en énergie biochimique afin de survivre. Mais comment font-elles ? Eh bien, elles sont équipées d’une machinerie biochimique impressionnante ! Pour comprendre ce processus comme il se doit, nous devrons nous plonger au niveau cellulaire.

La photosynthèse a principalement lieu au sein des feuilles. Plus précisément, elle a lieu dans les cellules spécialisées connues sous le nom de cellules mésophylles. Ces cellules forment une couche juste en dessous de la surface des feuilles où elles travaillent à capturer la lumière. Elles contiennent de petits organelles appelés chloroplastes, qui contiennent beaucoup du pigment chlorophylle, ce composé chimique qui donne aux plantes leur apparence verte. En tant que pigment, la chlorophylle a la capacité d’absorber la lumière. Les plantes font des réserves de cette molécule au sein de structure en formes de piliers appelées thylacoïdes. L’espace entre ces structures est appelé le stroma.

La photosynthèse survient en deux principales phases : réactions dépendantes à la lumière et indépendantes à la lumière. La première étape des réactions dépendantes à la lumière implique le dioxyde de carbone (CO₂) et de l’eau (H₂O) qui pénètrent les feuilles. Le CO₂ pénètre au travers de petites ouvertures appelées stomates et la transpiration attire l’eau au travers de tunnels appelé xylème.

Ensuite, les photons générés par le soleil (ou vos lampes de culture) viennent s’écraser sur les molécules de chlorophylle. Les électrons absorbent l’énergie et deviennent « excités ». Une série de réactions dépendantes à la lumière survient, ce qui donne finalement lieu au stockage d’énergie sous la forme d’ATP (la valeur cellulaire de l’énergie) et de NADPH (un porteur d’électron). Toute cette action a lieu dans la membrane thylacoïde.

Ces molécules sont souvent utilisées dans ce que l’on appelle le cycle Calvin (aussi appelé réactions dépendantes à la lumière) qui a lieu au sein du stomate. Elles sont utilisées pour « fixer » le dioxyde de carbone et produire des molécules de sucre à trois carbones. Elles sont ensuite combinées pour former notre douce et sucrée amie, le glucose. Ces simples molécules sont utilisées par la plante pour l’énergie et pour produire de molécules glucidiques de plus grande structure.

QUALITÉ DE L’ÉCLAIRAGE : WATTAGE, LUMENS, PAR ET PPFD

Alors, nous avons approché le pourquoi du besoin des plantes en lumière pour conduire la photosynthèse. Mais certaines lampes sont-elles meilleures que d’autres ? La réponse est oui. Dans la plupart des régions du monde, les photons du soleil sont largement suffisant pour conduire la photosynthèse. Cependant, les cultivateurs d’intérieur auront besoin d’un système d’éclairage qui fournira assez d’énergie aux plantes pour leur permettre de s’épanouir.

On trouve de nombreux différents types de lampes de culture d’intérieur : LED, HID et fluorescentes ne sont que quelques exemples. Chaque type a ses propres avantages et inconvénients, mais la qualité générale de l’éclairage est le facteur essentiel principal.

Wattage

Il vous faudra faire attention au wattage (la quantité de puissance électrique) lors de l’achat de lampes. Si le wattage est trop faible, la source lumineuse n’émettra pas une lumière optimale au développement des plantes. Les lumières qui produisent entre 400 et 600 W/m² sont suffisantes pour offrir des récoltes satisfaisantes. Les lampes qui produisent 1 000 W+ par m² pousseront la production de têtes à sa limite.

Lumens

Les cultivateurs peuvent déterminer la qualité de leur éclairage en fonction de plusieurs mesures. Premièrement et principalement, un lux-mètre peut être utilisé pour analyser la quantité de lumière reçue dans une zone particulière de l’espace de culture. Le lux est une mesure de lumens (la quantité de lumière émise par un appareil) sur une zone donnée. Les lux-mètres mesurent le type de lumière qui peut être détectée par l’œil humain, de ce fait, ils n’offrent pas de mesure spécifique concernant la quantité de lumière disponible pour une plante. Mais ils suffisent au cultivateur maison qui souhaite avoir une idée de la quantité de lumière que reçoit sa culture. Veillez à fournir à vos plantes près de 40 000 lux durant la phase de croissance et 60 000 durant la phase de floraison.

PAR et PPFD

Les lux semblent utiles, mais qu’en est-il si vous souhaitez connaitre la puissance de culture exacte d’une lampe en particulier ? C’est là que le PAR (photosynthetically available radiation) rentre en jeu. Le PAR entend la lumière comprise entre 400 et 700 nm dont les plantes se servent pour la photosynthèse. L’unité de mesure du PAR est la micromole par seconde (μ/mol/s), elle indique aux cultivateurs le nombre de photons compris dans la fourchette qui viennent percuter les feuilles de la plante toutes les secondes. C’est ce que l’on appelle le PPFD ou densité du flux magnétique de photons photosynthétiques.

Le PAR peut se mesurer à l’aide d’un PAR-mètre. Ces appareils utilisent des capteurs qui détectent la lumière comprise en 400 et 700 nm. Un PPFD moyen peut être obtenu en prenant des mesures à divers endroit de la canopée en conservant une même hauteur. Visez près de 350 μ/mol/s durant la phase de croissance et 850 μ/mol/s durant la floraison.

Les fabricants de lampes devraient vous fournir ces informations. Pour de vraies données PPFD, assurez-vous que l’entreprise vous fournisse la distance entre la canopée et la source lumineuse, plusieurs mesures, une moyenne et un ratio min:max.

CONDITIONS OPTIMALES À LA PHOTOSYNTHÈSE

L’intensité de la lumière n’est pas la seule condition à l’optimisation de la photosynthèse. La recherche a découvert que la température et le dioxyde de carbone peut aussi améliorer ce processus.

La photosynthèse dépend de nombreux enzymes pour mener une réaction biochimique. Ces protéines ne peuvent fonctionner efficacement lors de températures froides (0 à -10 °C) ce qui diminue le taux de photosynthèse et finit par bloquer la croissance. De la même manière, des températures trop élevées (au-dessus de 20 °C) viennent aussi limiter ces enzymes capitaux. Elles fonctionnent au mieux entre 10 et 20 °C.

Il est intéressant de voir que le CO₂ permet aux plants de cannabis de s’épanouir à des températures un peu plus élevées. Des niveaux plus élevés de ce gaz peuvent aussi aider à donner un coup de pouce à la photosynthèse en conjonction avec des lumières puissantes. Plus les feuilles seront exposées à la lumière, plus elle demande de carbone pour convertir l’énergie en sucre. Si vous faites tourner des lampes de 600 W dans un espace relativement restreint, vous aurez assez de puissance pour garantir l’augmentation des niveaux de CO₂. Les cultivateurs peuvent pousser les niveaux de CO₂ à la valeur optimale de 1 500 à 2 000 ppm à l’aide de réservoir de CO₂. Cependant, une option plus simple reste la dissolution de tablette dans le substrat.

COMMENT LE TAUX DE PHOTOSYNTHÈSE POURRAIT AFFECTER LE TAUX DE CANNABINOÏDE

Il est logique qu’un meilleur taux de photosynthèse permette aux plantes de produire plus d’énergie et de maximiser leur production de cannabinoïdes. Il n’y a pas énormément de recherches sur ce sujet et il semble très nuancé. Par exemple, une étude a montré que plusieurs écotypes de cannabis ont démontré une augmentation du taux de photosynthèse dans des climats plus chauds, mais une augmentation du taux de cannabinoïdes lors d’une culture en températures plus froides. Plus de recherche est clairement nécessaire pour clarifier les choses.

Il est également connu que les plantes produisent différents profils de cannabinoïdes sous différentes lumières à la même intensité. La recherche a montré que les lampes HPS (sodium haute-pression) produisaient plus de fleurs en poids sec, alors que les LED produisent de plus hauts niveaux des cannabinoïdes CBG, THC et CBD.

Y A-T-IL UNE DIFFÉRENCE ENTRE VARIÉTÉS PHOTOPÉRIODIQUES ET À AUTOFLORAISON EN TERMES DE PHOTOSYNTHÈSE ?

Les variétés photopériodiques et à autofloraison répondent différemment à l’éclairage. Les deux variétés photosynthétisent exactement de la même manière, mais les variétés photopériodiques nécessitent un changement de cycle pour fleurir. Les cultivateurs gardent généralement leurs plants photopériodiques sous un cycle d’éclairage de 18 heures de jours pour 6 heures de nuit durant la phase de croissance. Un changement en cycle 12 heures jour et 12 heures nuit les force à passer en floraison. Elles resteront indéfiniment en phase de croissance si elles reçoivent plus de lumière que cela.

Par contraste, les variétés à autofloraison fleurissent quels que soient les facteurs environnementaux. Elles peuvent tolérer un cycle lumineux de 24 heures durant l’intégralité de leur vie et tout de même produire des têtes. Cela signifie que les variétés à autofloraison auront plus d’opportunité de conduire une photosynthèse durant leur phase de floraison. Cependant, elles auront tout de même besoin d’une période de nuit pour respirer. Un programme optimal pour les variétés autoflos en intérieur est de 20 heures de jour pour 4 heures de nuit durant l’intégralité du cycle de culture.