Photopériodisme : Comment la longueur du jour affecte la croissance des plantes

Si vous résidez quelque part au nord de l’équateur mais au sud du pôle nord, vous avez peut-être remarqué le raccourcissement et l’assombrissement de nos journées ces derniers temps. En fait, les jours sont de plus en plus courts depuis le mois de juin. Des jours plus courts avec moins de lumière du soleil coïncident avec un refroidissement des températures et une augmentation des précipitations, tous ces facteurs entravant dans une certaine mesure la croissance et la maturité des plantes. Quiconque s’est occupé de plantes ne serait-ce que quelques jours sait que la température peut être une amie capricieuse et parfois une ennemie ; mais les plantes ont également une relation importante avec la lumière et l’obscurité – une relation plus complexe, et souvent moins bien comprise par les cultivateurs.

Une brève leçon de terminologie

Afin de mieux comprendre comment la longueur du jour affecte la croissance des plantes et ce que vous pouvez faire pour maximiser ou minimiser les effets du photopériodisme en fonction du rendement souhaité de vos plantes, familiarisez-vous d’abord avec ces termes importants :

Photopériodisme : La réaction physiologique et/ou les réponses du développement d’une plante aux durées relatives de la lumière du jour et de l’obscurité qu’elle subit.

Photopériode : Le cycle récurrent de périodes de lumière et d’obscurité ininterrompues auquel une plante est exposée ; généralement 24 heures, avec des ratios variables de périodes de lumière et d’obscurité ininterrompues.

Plante à jours longs (LD) : Une plante de jour long nécessite >12 heures de lumière solaire, ou <12 heures d’obscurité ininterrompue, pour produire une floraison ou une fleur.

Plante de jour court (SD) : Une plante de jour court nécessite <12 heures de lumière solaire, ou >12 heures d’obscurité ininterrompue, pour produire une floraison ou une fleur.

Plante à jour neutre (DN) : Les plantes à jour neutre ne déclenchent pas la floraison en fonction des photopériodes. Beaucoup de ces types de plantes fleurissent plutôt après avoir atteint un certain stade de développement ou un certain âge, ou en réponse à d’autres facteurs environnementaux tels que la vernalisation.

Ces classifications du photopériodisme sont reconnues par les botanistes depuis de nombreuses années, mais ce n’est qu’au milieu du XXe siècle que les chercheurs sur les cultures ont commencé à comprendre que c’est en fait la durée de l’obscurité ininterrompue vécue par une plante – plutôt que la durée de la lumière du jour – qui est la plus cruciale pour son développement.

Par exemple, une plante de jour court qui nécessite >12 heures d’obscurité ininterrompue pour initier la production de fleurs produira quand même une fleur si elle est protégée de la lumière pendant un certain temps au cours de ses 10-12 heures d’exposition à la lumière du jour ; elle ne produira cependant pas de fleur si elle est exposée à la lumière pendant un certain temps au cours des 12+ heures d’obscurité dont elle a besoin.

Voici une liste de quelques légumes et herbes annuelles communes et leurs classifications (SD, LD ou DN) :

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Culture Classification (Courte, Longue, Neutre)
Betteraves Longues
Choux de Bruxelles Neutres
Choux Neutre
Carottes Longues
Corn Neutre
Concombre Neutre
Fenouil Long
Kale Neutre
Lettuce Longue
Pois Neutre
Pommes de terre Long
Radish Long
Haricot de soja Court
Epinard Long
Fleur de soleil Neutre
Bette à carde Long
Tomate Neutre
Navet Long

Comment le photopériodisme affecte-t-il votre ferme ou votre jardin ?

Pour maximiser la productivité d’une plante, il est utile de comprendre les conditions lumineuses dans lesquelles elle connaîtra une croissance végétative (c’est-à-dire les feuilles) par rapport à la croissance reproductive (c’est-à-dire la floraison ou la montaison). Parce que le photopériodisme est ce qui détermine la croissance reproductive chez certaines plantes, une compréhension de la façon dont ces effets se traduisent sur la croissance des plantes peut être un outil utile pour les cultivateurs à avoir.

Les navets Hinona Kabu fleurissent dans une culture de semences 2015 à la serre de production de semences de High Mowing. Les navets, une culture de jour long, nécessitent <12 heures d’obscurité ininterrompue pour initier la floraison.

Prenez l’exemple des navets, une plante de jour long. Rappelez-vous la définition d’une plante à jours longs : cela signifie qu’avec >12 heures de lumière du jour et <12 heures d’obscurité ininterrompue, un plant de navet va initier une croissance reproductive et tenter de fleurir.

Comment cela entre-t-il en jeu dans vos champs agricoles et vos parcelles de jardin ? Disons qu’un agriculteur, ici dans le nord du Vermont, plante une récolte de navets Purple Top White Globe au printemps, vers le 10 mai. Cette variété particulière prend environ 55 jours pour atteindre la maturité de récolte. 55 jours à partir du 10 mai, c’est le 4 juillet. Jetons un coup d’œil à la longueur du jour enregistrée pour chacun de ces jours à Wolcott, dans le Vermont :

Date Durée du jour
10 mai 2017 14h 37m
4 juillet, 2017 15h 26m

Que va-t-il arriver à cette culture de navet alors qu’elle subit des photopériodes continues avec >12 heures de lumière du jour ? Elle tentera de fleurir – un résultat indésirable pour un navet, qui est récolté pour sa racine. Lorsque la floraison, ou bolting, se produit, la racine devient ligneuse et peu appétissante. Cependant, si l’agriculteur plante plutôt ces mêmes navets en août, pour une récolte prévue en octobre, à quoi cela ressemblerait-il ?

Date Durée du jour
10 août 2017 14h 15m
4 octobre, 2017 11h 32m

A mesure que la durée du jour diminue et repasse sous la barre des 12 heures, les navets ne risquent plus de connaître la réponse développementale de la croissance reproductive. Ainsi, cette variété de navet donne de bien meilleurs résultats au début de l’automne qu’à la fin du printemps ici dans le nord du Vermont. Vous pouvez utiliser cette information pour déterminer les meilleures conditions de longueur de jour pour chacune de vos cultures en fonction de votre emplacement.

Il existe de nombreux facteurs à prendre en compte dans la production de cultures, dont la longueur de jour n’est qu’un seul. Cependant, si vous avez déjà essayé de faire pousser une certaine culture avec tous les autres facteurs adéquats (température, accès à l’eau, fertilité du sol) et que vous avez obtenu des résultats moins qu’idéaux, la longueur du jour pourrait être un facteur contributif. Utilisez ces classifications comme guide pour vous aider à déterminer quelle est la période idéale de l’année pour planter certaines cultures en fonction de votre lieu de culture.

Considérer la journée de 10 heures

Quelle que soit sa sensibilité à la longueur du jour et à l’obscurité (LD, SD ou DN), une plante ne connaîtra pas de croissance avec moins de 10 heures de lumière du jour. Même si les plantes neutres au niveau du jour, comme les concombres, les tomates et les laitues, sont cultivées dans des environnements à climat contrôlé avec suffisamment de chaleur pour croître et produire, elles arrêteront leur croissance et resteront dormantes lorsque la longueur du jour plongera en dessous de 10 heures. Lorsque la journée de 10 heures revient, la croissance des plantes reprend.

Ces laitues ont été transplantées dans notre serre du nord du Vermont au début du mois d’octobre alors que la lumière du jour était encore comprise entre 10 et 11 heures par jour. Leur croissance est maintenant arrêtée car nos jours contiennent <10 heures de lumière du jour. Les plantes resteront en dormance dans cette culture protégée jusqu’à ce que les jours avec 10+ heures de lumière du jour reviennent dans notre région vers le 1er février.

Ce facteur est particulièrement important pour les producteurs qui cherchent à prolonger leur saison avec la production en serre. Il existe des techniques d’éclairage complémentaires qui peuvent aider les plantes à jour neutre et à jour long à continuer à croître et à produire pendant les jours les plus courts de l’année, notamment l’allongement de la durée du jour et l’éclairage d’interruption de la nuit. Cependant, le coût de ces techniques doit toujours être pris en considération lors de la planification de la production de cultures prolongées.

Pour les producteurs qui souhaitent explorer cette option de production, il est important de connaître la période annuelle pendant laquelle votre emplacement connaît des jours de <10 heures ; voici un échantillon de certaines villes américaines et les dates de leurs jours avec moins de 10 heures de lumière du jour :

États-Unis. Ville Etendue des dates avec <10 heures de lumière du jour
Portland, Oregon 3 novembre au 6 février
Burlington, Vermont 5 novembre-5 février
Detroit, Michigan 8 novembre-31 janvier
Washington, District de Columbia 16 novembre-24 janvier
St. Louis, Missouri 17 novembre-23 janvier
San Francisco, Californie 20 novembre-20 janvier
Dallas, Texas 16 décembre-26 décembre

La longueur du jour est déterminée par la latitude de votre lieu. Sur l’équateur, la longueur du jour et la longueur de la nuit sont toujours égales. En hiver dans l’hémisphère Nord, les jours sont plus longs plus vous êtes proche de l’équateur ; en été dans l’hémisphère Nord, les jours sont plus longs plus vous êtes éloigné de l’équateur.

N’oubliez pas : la longueur du jour n’est qu’un des nombreux facteurs à prendre en compte lors de la planification de vos cultures.

Une remarque sur les oignons

Si vous êtes un cultivateur expérimenté d’oignons, vous vous demandez peut-être où ils se situent dans cette discussion sur les plantes à jours longs ou courts. Parce que les oignons dépendent de la longueur du jour pour la formation des bulbes, ils ont leurs propres classifications de catégories de jours longs, de jours courts et de jours intermédiaires. Selon les définitions de LD, SD et DN en relation avec le photopériodisme, tous les oignons sont de jours longs car ils ont tous besoin de >12 heures de lumière du jour pour former un bulbe. Les facteurs distinctifs sont les suivants : les oignons de jours courts commencent à former des bulbes avec 11-12 heures de lumière du jour. Les oignons de jour long ont besoin de 14 à 16 heures de lumière du jour pour commencer à former des bulbes. Les oignons de jour intermédiaire ont besoin de 12 à 14 heures de lumière du jour pour former des bulbes. Ainsi, si vous vivez dans un endroit où la durée du jour le plus long tourne autour de 14 heures mais ne s’allonge pas beaucoup, les oignons de jour long ne donneront pas d’aussi bons résultats que les oignons de jour court ou de jour intermédiaire.

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