Dans notre série de livres blancs, nous avons couvert la définition d’un éclairage véritablement dynamique et exploré comment la mise en œuvre d’un éclairage LED dynamique peut réduire la consommation d’énergie des serres, augmenter le rendement des cultures et améliorer la qualité des cultures. Pour se rafraîchir, une solution d’éclairage véritablement dynamique doit répondre aux quatre critères suivants :
Dans ce livre blanc, nous explorons comment l’éclairage dynamique permet à une serre de se développer et de s’adapter grâce à sa modularité et sa flexibilité.
Bien que les serres fonctionnent en contrôlant avec précision l’environnement de croissance, de nombreux facteurs externes ne peuvent pas être contrôlés et nécessitent une adaptation. De manière générale, les entreprises capables de s’adapter ont un avantage sur leurs concurrents car elles peuvent maintenir la qualité et la quantité des produits au fil du temps, ou pivoter complètement pour produire des produits de base plus demandés. Pour le secteur serricole, l’adaptation ressemble à la capacité de mettre en œuvre de nouvelles technologies pour améliorer l’efficacité opérationnelle, modifier les cultures en réponse aux demandes des consommateurs, etc. Les serriculteurs ont dû s’adapter à la demande accrue d’aliments locaux, à la disponibilité restreinte de l’augmentation du coût des intrants tels que le gaz naturel et les engrais, qui ont tous été aggravés par la pandémie de COVID-19 et devraient continuer à s’intensifier à long terme. Au-delà de cela, le changement climatique présente de multiples défis à travers des conditions météorologiques imprévisibles, des vagues de chaleur, des étés de plus en plus chauds, une pression élevée des ravageurs et des maladies et la disponibilité limitée d’une eau de haute qualité. I,II
La technologie des serres a rapidement progressé pour répondre à ces préoccupations grâce à des contrôles environnementaux avancés, des écrans énergétiques, la cogénération, des capteurs et des technologies d’imagerie pour n’en nommer que quelques-uns. Cependant, l’éclairage horticole a pris du retard. Les systèmes d’éclairage dominants offrent aux viticulteurs peu de flexibilité une fois installés, donc une capacité d’adaptation limitée dans le temps.
Sollum Technologies remet en question ce paradigme en fournissant une solution d’éclairage horticole LED intelligente, modulaire et flexible à plusieurs niveaux, ce qui la rend résiliente et évolutive. Il permet aux producteurs de s’adapter à des conditions évolutives telles que l’introduction de nouvelles cultures, l’évolution des conditions environnementales, les contraintes de ressources et les objectifs de développement commercial.
« Les serriculteurs ont dû s’adapter à la demande accrue d’aliments locaux, à la disponibilité restreinte de la main-d’œuvre et à l’augmentation du coût des intrants tels que le gaz naturel et les engrais, qui ont tous été intensifiés par la pandémie de COVID-19 et devraient continuer à s’intensifier. à long terme. »
Un élément clé de la construction d’un système dynamique est la modularité, une caractéristique de plus en plus populaire dans de nombreux systèmes qui permet à une technologie d’être mise en œuvre à différentes échelles. Les systèmes modulaires sont constitués d’entités indépendantes et répétées qui sont combinées pour former une unité plus grande. Ces entités répétées peuvent être ajoutées, supprimées ou modifiées sans affecter l’ensemble. Un exemple de ceci est un système d’énergie solaire, qui est composé de plusieurs panneaux qui sont chacun une unité fonctionnelle liée à un réseau électrique qui peut par conséquent être augmenté ou réduit. De même, les luminaires eux-mêmes sont modulaires en ce sens qu’un système peut être agrandi ou réduit en ajoutant ou en supprimant des luminaires. Les systèmes modulaires sont conçus pour l’expansion, l’utilisation à plusieurs échelles et le contrôle indépendant des unités au sein d’un système plus vaste.
Avec l’éclairage hérité, qui est principalement composé de sodium haute pression (SON-T) et d’autres luminaires HID, le système n’est modulaire que dans la mesure où des luminaires supplémentaires peuvent être ajoutés au système. Une fois les zones définies par leurs installations électriques, le contrôle est limité à l’échelle de toute la zone. La modularité est donc sévèrement limitée.
Les solutions d’éclairage dynamique telles que celles de Sollum Technologies sont modulaires tant au niveau du luminaire que du système. Comme pour les systèmes hérités, des luminaires peuvent être ajoutés et supprimés du système global. Cependant, la plate-forme distribuée SUN as a Service® (SUNaaS) de Sollum Technologies permet ensuite au producteur de regrouper les lampes en zones qui peuvent être facilement reconfigurées sans aucune modification physique ni matériel supplémentaire. La modularité est totalement préservée.
« Les solutions d’éclairage dynamique telles que celles de Sollum Technologies sont modulaires tant au niveau du luminaire que du système. »
Une fois les luminaires regroupés dans des zones définies par le producteur, l’environnement lumineux de la serre est parfaitement flexible et peut être modifié d’un simple clic de souris. Le producteur peut développer des scénarios d’éclairage spécifiques à une zone en sélectionnant une photopériode, une intensité lumineuse et un spectre spécifiques.
Par exemple, un cultivateur peut commencer la photopériode avec le Spectre #1 à une intensité donnée, puis passer au Spectre #2 à midi et un traitement de fin de journée avec le Spectre #3. Pour rappel, chaque zone lumineuse peut avoir son propre scénario d’éclairage qui peut être modifié à tout moment, que ce soit tout au long de la journée ou entre les cycles de production.
La modularité et la flexibilité d’une lumière véritablement dynamique offrent aux serriculteurs des moyens inégalés d’adapter leur stratégie d’éclairage en fonction des fluctuations externes mentionnées précédemment, à savoir l’adaptation aux demandes changeantes du marché, à la pression des ravageurs et des maladies, aux variations climatiques et à l’expansion de la serre.
« Chaque zone lumineuse peut avoir son propre scénario d’éclairage qui peut être modifié à tout moment, que ce soit tout au long de la journée ou entre les cycles de production. »
Les livres blancs précédents ont élaboré sur l’utilisation de l’éclairage dynamique pour influer sur la croissance des cultures (par exemple, l’utilisation de la lumière rouge lointaine pour l’allongement des entre-nœuds et la réponse de la floraison). Compte tenu de l’accent mis par le livre blanc actuel sur l’adaptation à un monde en évolution, cette section explique comment l’éclairage dynamique peut aider les producteurs à relever les défis environnementaux et liés au marché.
Un défi majeur dans la production en serre est la pression des ravageurs et des maladies, qui sont vouées à fluctuer en réponse aux changements climatiques et environnementaux. Les ravageurs des serres sont généralement gérés par la lutte intégrée contre les ravageurs (IPM), qui englobe la combinaison d’une hygiène et d’un assainissement appropriés, d’un dépistage systématique des ravageurs, d’un contrôle biologique et de l’utilisation occasionnelle de produits chimiques dans les cas les plus graves. Avec l’éclairage dynamique, une stratégie supplémentaire devient disponible. Grâce à des partenariats stratégiques avec des universités et des industries canadiennes, Sollum Technologies travaille à développer la lutte antiparasitaire assistée par la lumière en étudiant le comportement des ravageurs et des produits biologiques en réponse à différentes conditions d’éclairage. De plus, l’éclairage dynamique permet aux producteurs de changer facilement de culture entre les saisons, ce qui peut aider à briser le cycle de reproduction des ravageurs spécifiques à la culture. Lorsqu’ils changent de culture, les producteurs peuvent adapter leur stratégie d’éclairage en conséquence, ce qui n’est pas possible avec l’éclairage LED à spectre fixe ou HPS.
« L’éclairage dynamique permet aux producteurs de changer facilement de culture entre les saisons, ce qui peut aider à briser le cycle de reproduction des ravageurs spécifiques à la culture. »
Au cours des dernières années, les exploitations de serres ont été confrontées à un nombre croissant d’événements météorologiques extrêmes tels que des vagues de chaleur ou des hivers rigoureux. La pollution, entraînant le smog, peut également avoir un impact important sur la disponibilité de la lumière. Même les événements météorologiques les plus courants tels que les jours sombres et nuageux ne sont pas compensés de manière adéquate par les systèmes d’éclairage traditionnels. Avec l’éclairage LED dynamique, tous les événements météorologiques sont pris en compte grâce à une sortie spectrale et d’intensité flexible qui s’adapte en temps réel aux conditions d’éclairage changeantes. Par exemple, cette technologie permet de transformer une journée nuageuse en une journée claire en ce qui concerne les cultures. De plus, cette adaptabilité permet aux producteurs de modifier leurs calendriers de croissance car ils ne sont plus aussi limités par les barrières saisonnières – par exemple, les serres peuvent passer à la production hivernale, évitant ainsi les mois de production les plus chauds et les plus difficiles. Considérez une culture de poivrons non éclairée qui est généralement transplantée en décembre et poursuivie jusqu’au mois de novembre suivant. En conséquence, les vagues de chaleur estivales arrivent au milieu du cycle de culture et peuvent gravement endommager les plantes, les rendant moins productives pour le reste de la saison. Avec un éclairage dynamique, les producteurs peuvent plutôt commencer à la fin de l’été et faire face à ces conditions estivales extrêmes vers la fin du cycle de culture, limitant ainsi les pertes de rendement.
« Grâce à l’éclairage LED dynamique, les serres peuvent passer à la production hivernale, évitant ainsi les mois de production les plus chauds et les plus difficiles. »
Comme mentionné à propos de la pression des ravageurs et des maladies, l’éclairage dynamique permet aux serriculteurs de changer de culture et d’adapter leur stratégie d’éclairage à cette nouvelle culture plutôt que d’appliquer le même spectre fixe, l’intensité lumineuse et le même zonage. De cette façon, l’éclairage dynamique rend les serres plus résistantes aux changements du marché car elles peuvent facilement changer de culture en réponse aux conditions du marché et à la demande des consommateurs pour divers produits. Au début de la pandémie de COVID-19, de nombreux producteurs au Canada ont été submergés par la demande soudaine d’aliments cultivés localement au-delà des cultures de serre typiques (c’est-à-dire les tomates, les concombres et les poivrons). Il y a eu une demande croissante de baies, de melons, de légumes-feuilles et d’herbes cultivés en serre,
les cultures pharmaceutiques et les fleurs, qui ont toutes des besoins d’éclairage uniques pour une croissance optimale. Avec une solution d’éclairage dynamique, les mêmes luminaires peuvent être utilisés pour fournir des recettes lumineuses variant en spectre, intensité et photopériode pour répondre aux besoins de cultures spécifiques.
« L’éclairage dynamique rend les serres plus résistantes aux changements du marché car elles peuvent facilement changer les cultures en réponse aux conditions du marché et à la demande des consommateurs pour divers produits. »
À mesure que la population mondiale augmente et que la quantité de terres arables diminue, l’agriculture à environnement contrôlé deviendra de plus en plus importante et la superficie des serres continuera de croître. La modularité de la solution d’éclairage dynamique de Sollum Technologies est bien adaptée à cette tendance, car les systèmes modulaires sont conçus pour la croissance et pour une utilisation à plusieurs échelles. Cela signifie que l’éclairage dynamique sera utile pour les petites comme pour les grandes serres, qu’il s’agisse d’une serre à baie unique ou d’un complexe de serres. Pour les agrandissements de serre, l’installation de luminaires supplémentaires est simple et n’interfère pas avec la fonctionnalité du système dans son ensemble. Au lieu de cela, SUNaaS permet aux producteurs d’ajouter facilement des luminaires à leur système et d’intégrer les luminaires dans des zones d’éclairage nouvelles ou préexistantes.
« SUNaaS permet aux producteurs d’ajouter facilement des luminaires à leur système et d’intégrer les luminaires dans des zones d’éclairage nouvelles ou préexistantes. »
Grâce à notre série de livres blancs sur l’éclairage dynamique, nous avons exploré le concept de flexibilité dans l’éclairage horticole pour éventuellement développer une définition de l’éclairage dynamique et identifier ses principaux avantages. En résumé, l’éclairage dynamique, tel qu’illustré par la solution LED intelligente de Sollum Technologies, offre aux opérations de serre la modularité et la flexibilité nécessaires pour s’adapter à l’évolution des défis environnementaux, sociaux et économiques.
Inspirée par la nature, Sollum Technologies a été fondée en 2015 pour offrir aux serriculteurs la seule solution d’éclairage LED intelligente qui recrée, perfectionne et module dynamiquement le spectre complet de la lumière naturelle du soleil. L’entreprise est basée à Montréal (Québec, Canada), où se situent ses activités de conception, de développement et de fabrication. Sollum™ travaille en étroite collaboration avec ses clients et partenaires de recherche, à savoir le Centre de recherche et de développement Harrow d’Agriculture et Agroalimentaire Canada, pour créer des recettes adaptées au cycle de croissance de chaque culture, quel que soit son climat d’origine ou l’emplacement de la serre. . Sa plateforme cloud SUN as a Service® permet une gestion de la lumière multizone afin que les producteurs puissent mettre en œuvre plusieurs recettes différentes simultanément dans la même serre. La plateforme adapte également automatiquement l’éclairage de chaque zone à la lumière ambiante pour correspondre aux objectifs de la recette. La solution d’éclairage primée de Sollum offre ainsi une valeur inégalée en termes d’économies d’énergie, de productivité et de qualité supérieure des produits grâce à une application flexible, adaptative et facile à utiliser, dans le plus grand respect de l’environnement. Pour plus d’informations, visitez sollum.tech ou notre page LinkedIn.
I Hein, T. 2012. Climate change and greenhouse operations in Canada. https://www.greenhousecanada.com/climate-change-and-greenhouse-operations-in-canada-20204/
ii LaPlante, G., Andrekovic, S., Young, R.G. Kelly, J.M., Bennett, N., Currie, E.J., Hanner, R.H. 2021. Canadian greenhouse operations and their potential to enhance domestic food security. Agronomy. 11:1229. https://doi.org/10.3390/agronomy11061229
