L'influence de la lumière colorée sur les plantes.
L'influence du rouge sur les plantes
Les plantes sont sensibles au rouge du spectre lumineux. Cette sensibilité provient du photorécepteur de la lumière rouge qu’elles possèdent. Le récepteur est un pigment bleu-vert nommé « phytochrome », qui se trouve dans les cellules végétales. On peut l’imaginer comme un œil qui ne percevrait que la lumière rouge.
Les phytochromes existent sous deux formes : l'une nommée Pr (r : red en anglais), sensible au rouge clair et l'autre Pfr (far red), sensible au rouge lointain.(La lumière rouge lointaine est la lumière à l'extrémité du spectre rouge, entre la lumière rouge et infrarouge; elle est généralement considérée comme la région entre les longueurs d'onde de 710 et 850 nm). La plante "sait", grâce au ratio lumière rouge / lumière Far Red si elle doit déclencher son cycle de floraison ou non. La lumière rouge et la lumière Far Red ont alors une action opposée.
Lorsque le photorecepteur capte une quantité de lumière rouge abondante, la production de la méta-topoline (hormone végétale) augmente. Cette hormone empêche la chlorophylle de la plante de se dégrader pour que la plante reste verte.
La couleur rouge de la lumière influence également la saveur, car elle augmente la concentration en huiles de la plante.
La lumière rouge agit donc sur les phytochromes qui eux on plusieurs influence sur les plantes et ont un rôle de régulateur dans les phénomènes suivants :
Fabrication de la chlorophylle :Si les photorécepteurs captent une grande quantité de lumière rouge naturelle, par exemple en été, la production d’une hormone végétale qui ce nomme la meta-topoline augmente. Cette hormone empêche la chlorophylle de la plante de se dégrader pour qu’elle demeure verte au printemps et à l’été. C’est tout un avantage pour la plante car c’est à cette période de l’année que celle-ci a besoin de sa chlorophylle pour faire de la photosynthèse,soit convertir l’énergie solaire en sucre.
Évitement de l'ombre :Les plantes utilisent cette couleur pour déterminer le nombre d'autres plantes dans leur entourage. Sachant qu'elles absorbent une grande quantité de cette lumière colorée, il y aura donc moins de rouge dans l’environnent de la plante si d'autres se développent tout prés. Les graines vont donc retarder leur germination et les plantes vont plus rapidement se développer afin d'émerger au dessus des autres pour avoir assez de lumière et faire de la photosynthèse.
Lancement de la floraison :Les plantes peuvent percevoir la lumière en utilisant une relation entre la lumière rouge et rouge sombre. Les graines utilisent cette relation pour choisir ou non de germer.
Germination:Les plantes cultivées sous une lumière rouge abondante sont alors souvent grosses, mais également hautes et portent de nombreuses branches . La couleur rouge de la lumière influence également la saveur, car elle augmente la concentration en huile de la plante.
L'influence du bleu sur les plantes
Les plantes sont sensibles à la lumière bleue comme elles le sont au rouge. Cette sensibilité provient de deux photorécepteurs différents de la lumière bleue que la plante possède. Ils se nomment « phototropines » et « cryptochromes ». La lumière bleue naturelle est produite le plus souvent en automne et en hiver. La phototropine est sensible à la lumière bleue entre 450 nanomètres et 500 nanomètres.
La lumière bleue agit donc sur les phototropines qui eux agissent sur la plante de deux façons différentes. Ils ont une influence sur les stomates qui sont des orifices situés sur les feuilles.Ils sont utilisés pour faire des échanges gazeux entre la plante et l'air, par exemple absorption de dioxyde de carbone par la plante et rejet de dioxygène par celle-ci, tout cela par cet ouverture. Ces gaz seront ensuite utilisés dans la photosynthèse et la respiration. Plus la lumière bleue est abondante plus les plantes ouvrent leurs stomates donc leur métabolisme accélère ce qui accélère aussi la croissance et le développement des plantes .
Ce photorécepteur a aussi la capacité de faire qu'un organisme suive la lumière . Cette fonction est nécessaire à la plante pour se repérer dans la journée .Les phototropines augmentent aussi les feuilles autour des fruits.
Les cryptochromes sont sensibles aux longueurs d'onde comprises entre 420 et 460 nanomètres ce qui correspond au bleu et entre 360 et 380 nanomètres qui correspond aux ultra violets. Grace à ces récepteurs la croissance de l'hormone de l'auxine augmente. Cette hormone est responsable de la croissance des tiges et des racines , elle est aussi responsable du phénomène de « dominance apicale » c'est à dire que les tiges qui se trouvent au centre de la plante sont beaucoup plus grandes.Donc la plante produit plus de tiges, qui sont plus abondantes et plus longues.
L'influence du vert sur les plantes
Les plantes sont peu sensibles à la lumière verte. Aux meilleures de nos connaissances, elles n’ont aucun photorécepteur spécifique à cette couleur et à l'énergie envoyée par ces longueurs d’onde qui se situent entre 520 et 560 nanomètres. Ces plantes ne possèdent aucun capteur car elles n'en ont pas besoin. Elles n’absorbent pas la lumière verte, elle la réfléchissent d’où leur couleur verte. Les plantes absorbent seulement le rouge et le bleu.
Mais le vert agit tout de même un peu sur les stomates en les refermant. Les plantes n’arrivent donc pas ou ont du mal de faire la photosynthèse. Elles se développent alors très peu ou pas du tout car elles auront un apport en énergie très faible ou inexistant. Mais cette lumière verte n'est pas inutile car elle s'oppose au effet du rouge et du bleu pour ralentir le développement des plantes.
L'influence des UV sur les plantes
Les rayons UV compris entre 360 et 380 nanomètres ont aussi une influence sur les plantes. Elles les perçoivent aussi comme une lumière bleue grâce aux cryptochromes. Lorsqu’on augmente la quantité d'UV, la quantité d'Anthocyane, pigments naturels des feuilles , des pétales et des fruits, situés dans les vacuoles des cellules qui protègent des rayon UV mais aussi des microorganismes, augmente.
Cette couleur endommage l'ADN de la plante mais perturbe aussi son processus de photosynthèse, donc cette lumière ultra violette est néfaste pour la plante.