L’éclairage LED est déjà considéré par beaucoup comme “la lumière du futur” tant il est performant en terme d’efficacité énergétique et d’étendue du spectre lumineux. C’est d’ailleurs lui qui permet d’obtenir les meilleurs rendements. Mais… Quel équipement LED est le meilleur ? Quelles différences existe-t-il entre eux ? Comment leur lumière affecte-t-elle les plantes ? Découvrez avec nous tous les secrets de ce type d’éclairage pour la culture de cannabis.

Qu’est-ce qu’une ampoule LED pour la culture de cannabis ?

La diode électroluminescente ou LED est un dispositif semi-conducteur qui émet de la lumière lorsqu’un courant électrique lui est appliqué. Contrairement aux ampoules à incandescence, les LED ne disposent pas de filament. Elles sont donc beaucoup plus efficaces en termes de consommation d’énergie.

Caractéristiques générales des LED de culture

Il existe différents types de diodes destinées à l’horticulture et à la culture de cannabis. Elles se distinguent les unes des autres par la radiation qu’elles émettent.

• Spectre de lumière bleue, idéale pour la phase végétative.
• Spectre de lumière rouge, parfait pour la floraison.
• Ultraviolet ou infrarouge, invisibles à l’œil mais affectant la productivité et la qualité de la récolte.
• Spectre complet, imitant la lumière blanche du soleil et contenant toute la gamme de radiations nécessaires aux plantes tout au long de leur vie.

C’est la combinaison spécifique de ces diverses diodes qui permet la production de différents types de luminaires LED :

• LED SMD (Surface Mounted Device) : Trois diodes sur la même puce, souvent dotées de spectres spécifiques (bleu pour la croissance, rouge profond pour la floraison, etc.). Ces équipements ont tendance à produire plus de chaleur. C’est le cas, par exemple, du Blooming LED, pionnier de cette technologie, mais aujourd’hui démodé et relégué aux oubliettes par d’autres systèmes plus légers et produisant moins de chaleur.
• LED COB (Chip on Board) : Ce type de lampe encapsule différentes diodes (plus de trois) sur une seule puce. Elle émet donc une lumière plus uniforme et puissante. Les lampes COB émettent habituellement un spectre lumineux très naturel et particulièrement brillant.
• LED UV ou Infrarouges : Ils émettent des radiations hors du spectre visible, peuvent être montés sur une lumière à spectre complet ou utilisés isolément à des moments spécifiques (pour la floraison, par exemple, car ils maximisent la production de résine).
• LED Modulaire (Quamtum Board) : Ces systèmes de panneaux modulaires sont constitués de multiples diodes LED placés sur une large surface plate. Ils émettent dans un spectre complet et peuvent couvrir de grandes zones de culture sans produire ni point chaud ni ombre.
• LED Full Spectrum : Ils simulent efficacement la lumière du soleil et peuvent servir durant toutes les étapes de vie de la plante.
• LED réglables : Ils permettent d’ajuster la radiation des LED en fonction du moment de vie de la plante (croissance, floraison…) pour une adaptabilité unique.

Avantages et inconvénients de l’éclairage LED dans la culture de cannabis

Le recours aux lampes LED présente de nombreux avantages, mais aussi quelques inconvénients qu’il convient de connaître pour en tirer le maximum et en obtenir de bons rendements. Passons-les en revue et comparons-les à d’autres systèmes d’éclairage comme les HPS et les CFL.

Avantages

• Spectre de lumière complet : Une seule lampe suffit à tout le cycle de vie d’une plante, d’où un gain de temps, d’argent et d’efforts. Avec des HPS, des ampoules spécifiques pour la croissance et/ou la floraison sont nécessaires. C’est plus contraignant.
• Émission de chaleur moindre que les HPS : L’utilisation de LED réduit le risque de brûlures sur les plantes. De plus, le contrôle de la température améliore à la fois la saveur et les arômes des fleurs. En effet, les terpènes étant très sensibles à la chaleur, une température excessive risque de provoquer leur détérioration. De même, le recours aux LED rend moins nécessaire l’usage de systèmes de refroidissement dans les région les plus chaudes.
• Moindre consommation électrique : Les LED présentent une plus grande efficacité par watt, d’où des économies sur votre facture.
• Puissance supérieure : contrairement aux anciens modèles, les LED exploitent au maximum l’énergie électrique pour produire plus de lumière sans émettre la chaleur.
• Différents modèles et tailles : Cette large gamme de modèles s’adapte parfaitement à tous les besoins, même s’il faut reconnaitre que les systèmes d’éclairage HPS et CFL sont également très standardisés.
• Longue durée de vie, jusqu’à 100.000 heures : Les ampoules basse consommation, comme les CLF, peuvent durer entre 7.000 et 15.000 heures. Les HPS, entre 20.000 et 30.000. Les LED sont donc bien supérieures à celles-ci, même si tout dépend de l’utilisation qu’on en fait et que leur efficacité lumineuse diminue après un certain temps.
• Matériaux de qualité, durables, légers et faciles à manipuler.
• Facilité de montage : Avec des LED, aucun besoin de réflecteurs encombrants, par exemple.
• Contrôle optimal grâce aux régulateurs : Ces contrôleurs peuvent également être utilisés avec HPS, mais il faut alors recourir à des ballasts.
• Les équipements LED ont ainsi réussi à égaler, voire surpasser, les HPS dans la production de rouges profonds. Ils permettent donc d’augmenter les rendements pour une consommation électrique identique.

Inconvénients

• Coût plus élevé, par rapport aux HPS (tant pour l’équipement que pour les pièces de rechange).
• Apprentissage plus complexe que pour d’autres systèmes d’éclairage. Le grower doit se familiariser avec l’intensité de la radiation et découvrir celle qui correspond le mieux à chaque étape du processus de développement des plantes.
• Moindre pénétration lumineuse : Les lampes HPS émettent une grande quantité de lumière dans le spectre rouge, ce qui permet à l’énergie lumineuse d’atteindre les branches inférieures. Ce n’est pas autant le cas des LED qui ne pénètre pas aussi aisément le feuillage. Pour pallier ce problème, les lampes LED peuvent être rapprochés des plantes sans risques de brûlures, ce qui compense cet inconvénient.

Caractéristiques techniques de l’éclairage LED dans la culture de cannabis

Les éclairages LED sont dotés d’une série de spécifications qui doivent être connues et comprises pour en obtenir de bons résultats. Ces particularités permettent de distinguer les différents produits disponibles sur le marché, pour choisir celui qui s’adapte le mieux à vos besoins. Voici les caractéristiques à prendre en compte dans votre choix d’une lampe LED :

PE/Efficacité Photosynthétique

Cette valeur, exprimée en micromoles/joule (μmol/J), mesure la quantité de photons émis par la lampe pour chaque unité d’énergie consommée. Les lampes LED les plus efficaces ont des valeurs de 2.0 μmol/J, voire davantage. En d’autres termes, elles consomment moins d’énergie pour produire la même quantité de lumière que d’autres types de lampes.

Une LED de haute qualité présente, par exemple, des valeurs comprises entre 2.5 et 3.0 μmol/J.

Émission de chaleur

Les LED émettent très peu de radiation thermique. Sachez toutefois que certains modèles relativement anciens chauffent davantage que des modèles plus récents.

Puissance

Les lampes LED consomment peu d’énergie. Selon la taille de votre culture, vous pourriez vous tourner vers des LED de 100W à 600W, voire plus. En gros, plus la puissance est élevée, plus l’efficacité énergétique est importante.

PAR

Comme tous les végétaux, le cannabis apprécie la lumière du soleil. Mais, contrairement à d’autres plantes, il faut énormément de lumière à la marijuana pour produire l’énergie dont elle a besoin pour prodiguer une récolte importante et de qualité.

Bien que les fleurs prolifèrent sous une gamme de longueurs d’onde variée, c’est celles comprises entre 400 et 700 nanomètres qui leur sont les plus bénéfiques. Cette valeur est dénommée PAR (Photosynthetically Active Radiation) et elle est fondamentale dans la culture du cannabis.

Voici comment les radiations lumineuses influencent le développement des plantes.

• Lumière bleue (400 – 500nm) : Idéale pendant le croissance, elle aide la plante à produire de nouvelles pousses et des tiges solides, compactes et robustes.
• Lumière verte (500 – 600nm) : Les plantes réfléchissent la lumière verte. C’est pourquoi nous les percevons de cette couleur. Elles en absorbent toutefois une petite quantité qui contribue à leur croissance (bien que dans une moindre mesure que d’autres couleurs).
• Lumière rouge/rouge profond (630 – 660/720 – 740nm) : La lumière rouge, comme nous l’avons vu plus haut concernant les HPS, est indispensable en floraison. Elle pénètre profondément dans le feuillage et accélère considérablement la production de fleurs.
• UV et Infrarouges : Ils sont invisibles à l’œil nu. L’infrarouge sert à reproduire aussi fidèlement que possible la lumière naturelle du soleil, tandis que les UV intensifient la production de résine en fin de floraison.

PPF et PPFD

Ces acronymes représentent des valeurs mesurant à la fois la lumière réellement émise par la lampe (PPF) et la lumière qui atteint effectivement les plantes (PPFD). Ce sont des mesures essentielles pour choisir votre lampe, et bien qu’elles puissent sembler très techniques, elles sont faciles à comprendre, comme vous le verrez ci-dessous.

• PPF (Flux de Photons Photosynthétiques) : Ce terme désigne la quantité totale de photons qu’une lampe LED émet chaque seconde. Mesurée en micromoles par seconde (μmol/s), cette valeur indique l’intensité lumineuse produite par la lampe. Les meilleures lampes affichent un nombre élevé, car elles génèrent un grand flux de photons. Les modèles plus économiques, en revanche, se situent généralement entre 0,8 et 1,5 μmol/s.
• PPFD (Densité de Flux de Photons Photosynthétiques) : Cette mesure renseigne sur la quantité de lumière provenant de la lampe qui atteint une zone précise de la culture, autrement dit, la lumière effectivement reçue par les plantes dans une surface donnée. Elle est exprimée en μmol/m²/s.

Pour vous donner un aperçu, voici les besoins en PPFD à chaque étape de la vie d’un plant de cannabis :

• PPFD pour les plantules ou boutures : 200 – 400 μmol/m2/s.
• PPFD pour la phase de croissance : 400 – 600 μmol/m2/s.
• PPFD pour la floraison : 600 – 1000 μmol/m2/s.

Système de refroidissement :

Toutes les lampes LED n’ont pas le même système de refroidissement, ce qui impacte l’efficacité énergétique du système. Il en existe deux types :

Culture de cannabis : usage de LED pendant la floraison

Découvrez ici tout ce qu'il y a à savoir sur le recours aux LED durant l'une des phases les plus importantes de la vie du cannabis, la floraison.

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• Actif : dotées de ventilateurs ou de systèmes de refroidissement internes. On les trouve généralement dans les équipements plus anciens.
• Passif : généralement présent dans les barres LED. Ces LED chauffent si peu qu’elles n’utilisent que quelques dissipateurs.

Zone de couverture

Un autre aspect essentiel consiste à définir avec précision l’espace que vous souhaitez éclairer. La zone de couverture, ou zone de culture, est généralement indiquée dans la fiche technique de chaque lampe LED. Grâce à la diversité des modèles disponibles, vous trouverez aisément des luminaires adaptés à votre culture.

Angle de lumière

Outre la zone de couverture, vous devez également prendre en compte la manière dont la lumière est distribuée par les lampes.

• Angles étroits (45 – 90º) – Parfaits pour cibler une petite zone et pénétrer les couches supérieures des plantes.
• Angles larges (120º ou plus) – Éclairant une plus large zone, ils sont idéaux pour les grandes surfaces ou les plantes plus basses.

CRI

Cet acronyme désigne l’Indice de Rendu des Couleurs (Color Rendering Index). Il s’agit d’un indicateur de la manière dont les couleurs réelles sont fidèlement reproduites sous la lampe LED.

Ce n’est pas essentiel pour le développement des plantes mais il peut s’avérer important de connaitre cet aspect des LED car un CRI élevé pourrait aider à mieux distinguer les couleurs et, donc, à plus aisément détecter d’éventuels problèmes de santé des plantes, comme la présence de taches dues à des parasites. Vous pouvez également recourir à des lunettes dévoilant les vraies couleurs.

Fonctions supplémentaires

Toutes ces caractéristiques techniques peuvent être enrichies par quelques fonctions supplémentaires en fonction du type et de la taille de la culture.

• Connexion en chaîne : la lampe est dotée d’un port permettant de lui connecter plusieurs projecteurs en même temps, ce qui permet de diminuer ou d’augmenter simultanément la puissance de toutes les lampes.
• Simulation de lever et de coucher du soleil : transitions douces réduisant le stress lumineux.
• Contrôle intelligent via une application.
• Contrôle de l’intensité (variateur) : les régulateurs d’intensité peuvent s’avérer très utiles pour ajuster la lumière selon les besoins des plantes et ainsi permettre des économies d’énergie, une réduction de la température, une simulation plus efficace des cycles lumineux naturels et, in fine, une amélioration de la qualité des fleurs. Vous pouvez pour cela, utiliser un système intégré ou un variateur.

Comment choisir une lampe LED pour la culture du cannabis ?

Maintenant que vous connaissez les caractéristiques techniques des LED, il s’agit de choisir celle qui répond le mieux aux besoins de votre culture.

• PE/Efficacité photosynthétique : Choisissez des LED de haute qualité dotées de valeurs d’efficacité d’au moins 2,5 – 3,0 μmol/J.
• Cherchez une lampe qui dégage le moins de chaleur possible.
• Sélectionnez une lampe dotée d’une puissance (W) adaptée à votre culture.
• Large gamme PAR.
• PPF et PPFD élevés.
• Système de refroidissement passif.
• Choisissez l’espace de couverture et l’angle d’éclairage les plus appropriés à vos besoins.
• Profitez des fonctions supplémentaires !

Installation et entretien

Installation d’une lampe LED : hauteur correcte et puissance

Une fois la lampe LED choisie, il ne reste plus qu’à l’installer dans l’armoire ou la salle de culture. Rien de bien compliqué. Il suffit de suspendre la lampe aux barres ou au plafond à l’aide des câbles et crochets généralement fournis.

Le point clé est la hauteur de la lampe par rapport aux plantes. Trop proches, elles risqueraient de les brûler; trop éloignées, elles ne leur permettront pas de pousser rapidement. Voici quelques recommandations générales. Gardez toutefois bien à l’esprit que tout dépend du type de LED que vous possédez et de ses caractéristiques techniques.

• Phase de semis (germination, plantules ou boutures) : entre 60 et 90 cm car les plantules sont très sensibles.
• Phase de croissance : entre 45 et 60 cm car, à ce stade, les plantes ont besoin d’énormément de lumière.
• Floraison : entre 30 et 45 cm car les fleurs ont alors besoin de beaucoup de lumière.

Il est nécessaire de tenir compte des valeurs de puissance et du PAR de la lampe pour trouver la distance idéale, celle qui ne brûle pas les plantes et permette leur développement optimal. Soyez prudent dans vos recherches de l’empalcement idéal. Par ailleurs, sachez que, lorsque vous doublez la distance séparant la lampe des plantes, l’intensité de la lumière est divisée par quatre.

Considérez la puissance de votre lampe et sa zone de couverture et ajustez le système en fonction du stade de développement des vos plantes comme indiqué précédemment. Vous pouvez également recourir à un mesureur de PAR, un outil qui mesure la lumière utile pour la photosynthèse de vos plantes. Ils vous permettra de déterminer l’emplacement idéal des lampes pour que vos plantes jouissent de la quantité idéale d’énergie pour leur développement optimal.

Enfin, n’oubliez pas que la zone de couverture des LED est bien orientée vers le bas mais peu sur les côtés. Les LED éclairent donc correctement uniquement les plantes se situant sous elles et au maximum à 20cm sur les côtés.

Recommandations d’utilisation et d’entretien

Les lampes LED ne nécessitent pas un entretien important comme c’est le cas des HPS. Cependant il est nécessaire de réaliser une vérification périodique de certains aspects pouvant interférer avec le développement des plantes :

• Réglage de la hauteur : suivez simplement les instructions ci-dessus.
• Nettoyage régulier : avec un chiffon doux et sec pour retirer poussière et résidus.
• Vérification du système de refroidissement et de ventilation.
• Contrôle de la valeur PPFD avec un luxmètre.
• Vérification que la lumière LED couvre bien tout le spectre désiré.
• Contrôle de la couverture lumineuse et de son adéquation avec la zone de culture.

Conseils généraux pour la culture de cannabis sous LED

Vous avez choisi votre lampe LED et l’avez installée dans votre espace de culture. Super ! Voici maintenant quelques suggestions utiles pour mener une culture de cannabis à bien avec ce type d’éclairage.

Comme vous avez pu le voir, ces lampes sont d’une immense efficacité. Cependant, elle nécessitent un certain apprentissage. Prenez donc en considération les facteurs suivantes :

• La lumière LED modifie le métabolisme des plantes. Plus riche que d’autres en rayonnements rouges profonds, bleus et infrarouges, les LED modifient les capacités de nutrition des plantes. Assurez donc un apport spécifique en macronutriments, surtout en calcium, fer et magnésium.
• La lumière LED chauffe moins les plantes. Elles poussent donc dans un environnement plus frais et nécessitent un moindre arrosage.
• Augmentez la température de la pièce à un peu plus de 26º. Vous améliorerez ainsi l’assimilation des macronutriments.
• Utilisez un luxmètre pour mesurer l’incidence de la lumière sur les plantes et identifier les zones qu’elle n’atteint pas efficacement. Rappelez-vous que les lampes LED concentrent la lumière vers le bas mais pas sur les côtés.
• Les lampes LED réchauffant moins leur environnement, l’évaporation est faible, de même que les besoins en arrosage. Utilisez donc des pots légèrement plus petits et arrosez plus fréquemment, mais en moindre quantité.
• Choisissez le type de LED qui convient le mieux à votre culture. Il existe de nombreuses possibilités. Sauf si vous recourrez à des lampes à spectre complet qui servent durant toute la vie de la plante, ne vous trompez pas en adaptant les lampes au cycle de vie de vos plantes.
• Ne choisissez pas des LED de mauvaise qualité. Les lampes bon marché d’origine douteuse ou “pour débutants” produisent généralement une lumière médiocre et consomment souvent beaucoup d’énergie. Achetez en outre vos lampes dans une boutique de confiance dotée d’un service après-vente de qualité et pouvant vous conseiller efficacement.
• Procurez-vous des lunettes de vision optimisée pour discerner les couleurs réelles de la culture et identifier avec précision carences, nuisibles et état de santé des plantes. Les meilleures sont celles qui sont dotées d’un filtre de correction de spectre ou d’une protection contre la lumière bleue.
• Faites attention aux cycles de lumière incorrects. Les plantes à autofloraison poussent bien en 18/24 dès leur germination. Mais, les féminisées, elles, sont généralement cultivées en 18/24 en végétatif et en 12/12 pour la floraison.

Si vous êtes débutant, faites attention à ces ratios d’éclairage et utilisez une minuterie pour éviter les erreurs.

• N’oubliez pas qu’aucun équipement, aussi sophistiqué et coûteux soit-il, ne produira des fleurs de qualité exceptionnelle par magie. Ne vous découragez pas, revoyez nos conseils et vérifiez ce qui fonctionne le mieux pour vous et vos plantes.

Nous espérons que ce petit guide vous aura aidé, non seulement à choisir la lampe LED la plus adaptée à vos besoin, mais aussi à répondre à toute question que vous pourriez avoir sur ce type d’éclairage. À bientôt sous les projecteurs !