Comment l'humidité influence-t-elle la qualité des cultures?

L'humidité est un des facteurs environnementaux des plus difficiles à contrôler dans une serre. Même les équipements les plus sophistiqués ne peuvent pas la contrôler parfaitement. Elle fluctue selon les changements de température de l'air dans la serre. Aussi, comme les plantes transpirent continuellement, elles ajoutent elle-même de la vapeur d’eau dans l'air. Dans les zones nordiques, ces défis sont d'autant plus grands puisque l'air extérieur, plus sec, est trop froid pour permettre les échanges d'air.

L'air humide peut amener différents problèmes comme les maladies foliaires et racinaires, le séchage lent du substrat, le stress chez les plantes, la perte de qualité et de rendement des plantes, etc. Par conséquent, il faut utiliser plus de pesticides pour contrôler les maladies et les plantes ont tendance à être étiolées et moins fortes, ce qui peut se traduire par des plantes de qualité moindre.

Si le taux d'humidité est trop bas, la croissance de la plante est souvent compromise puisque cela lui prend beaucoup plus de temps pour atteindre la taille souhaitée. Aussi, les feuilles du bas tombent, la croissance est laborieuse, et la qualité globale de la plante laisse à désirer. Que le taux d'humidité soit trop élevé ou trop bas, la perte de qualité fait diminuer le prix de vente des cultures et augmente les coûts de production, réduisant ainsi les profits.

Mesure de la perte d'eau des plantes

L'humidité est la quantité de vapeur d'eau dans l'air. La quantité maximale de vapeur d'eau contenue dans l'air dépend de la température de l'air (l'air chaud contient plus d'humidité que l'air froid) et, de façon moins significative, de la pression de l'air. Lorsque l'on fait référence à l'humidité de l'air, on parle normalement d'humidité relative. L'humidité relative est le rapport entre la quantité de vapeur d'eau contenue dans l'air et la quantité maximale de vapeur d’eau que peut contenir l’air à saturation. L'humidité relative est la façon la plus courante d'exprimer le taux d'humidité de l'air, mais elle n'exprime pas la perte d'eau par les plantes.

Le déficit hygrométrique est plus précis pour déterminer la perte d'eau d'une plante. Il représente la différence entre la pression de vapeur à l'intérieur de la feuille et la pression de vapeur de l'air. Si ce déficit est grand, cela signifie que la pression de vapeur à l'intérieur de la plante est plus élevée que l'air extérieur, alors une plus grande quantité de vapeur d'eau s'échappe des stomates (pores microscopiques sur la face inférieure de la feuille).

Ce processus de perte d'eau par les feuilles est appelé « transpiration ». Si le déficit hygrométrique est faible, les stomates se referment et la plante n'absorbe que peu d'eau et d’éléments nutritifs. Le déficit hygrométrique est important à connaître parce qu'il sert à gérer les arrosages, à déterminer si des échanges d'air sont requis, et à savoir si la température de l'air doit être augmentée afin qu'il contienne plus d'eau.

Le déficit hygrométrique est généralement intégré dans les systèmes de contrôle de l'environnement pour gérer les taux d'humidité et pour optimiser les irrigations. Voyons comment cela fonctionne concrètement.

Rôle de l'humidité dans la croissance des plantes

Les plantes ajustent continuellement leurs stomates selon le déficit hygrométrique et l'humidité de l'air. Un taux d'humidité élevé pourrait causer un problème parce que l'utilisation de l'eau par la plante sera ralentie et compromettra la qualité, même si les stomates restent ouverts. De même, si le taux d'humidité est très bas et que la transpiration subséquente est trop élevée, la plante fermera ses stomates afin de minimiser la perte d'eau et le flétrissement. Malheureusement, cela ralentira également la photosynthèse et donc la croissance de la plante.

Tel que mentionné précédemment, les deux principales fonctions de la plante qui sont étroitement liées à l'humidité contenue dans l'air et qui ont un impact sur le rendement des cultures sont la transpiration et la photosynthèse.

Le processus de transpiration des plantes

La transpiration est le processus par lequel les plantes absorbent de l'eau par les racines et émettent de la vapeur d'eau par les pores de leurs feuilles. Plus l'air est sec et plus la température de l'air est élevée, plus le taux de transpiration de la plante est rapide. Toutefois, il n'y a pas de lien direct entre le déficit hygrométrique et le taux de transpiration. Cela signifie que dans un environnement très sec, le taux de transpiration accru atteindra une limite, puis la plante commencera à flétrir. Par exemple, si l'air est extrêmement sec, mais que le substrat contient suffisamment d'eau, la plante pourrait flétrir et, à moins que le taux d'humidité n'augmente, elle pourrait mourir.

D'un autre côté, si l'air est très humide, la plante n'absorbe pas beaucoup d'eau contenu dans le substrat, ce qui signifie aussi que l'absorption des éléments nutritifs est faible. Cela peut nuire à l’absorption de certains éléments, particulièrement le calcium, puisqu’un apport inadéquat peut entraîner des carences. Une faible utilisation de l'eau contenu dans le substrat signifie aussi souvent l'augmentation du pH du substrat, ce qui rend certains micronutriments, comme le fer, non disponibles pour la plante.

Généralement, ces problèmes surviennent l'hiver et au début du printemps, lorsque les températures de l'air dans la serre sont basses et que la transpiration est inadéquate, ou encore en été, lorsqu'il fait très chaud et humide.

Le processus de photosynthèse

La photosynthèse est le processus par lequel le dioxyde de carbone et l'eau sont fixés dans les feuilles afin de produire des sucres utilisés comme énergie et pour la croissance. Lorsque la température est élevée et que l'humidité est normale, un plus grand nombre de stomates vont s'ouvrir, laissant pénétrer du dioxyde de carbone pour que la photosynthèse s’active.

Si l'air est excessivement sec et que la plante flétrit, les stomates se referment, réduisant ainsi l'activité photosynthétique et la croissance. La qualité de la culture dépend des conditions environnementales qui favorisent la photosynthèse et du taux d'humidité qui joue un rôle important dans le processus.

Réponses des plantes à l'humidité

Comment réduire le taux d'humidité dans une serre

Il est important de maintenir un certain niveau d'humidité dans la serre, mais il faut éviter d'atteindre le point de rosée. Les gouttes de rosée sur les feuilles augmentent les risques de maladies et minimisent l'absorption de l’eau par la plante, ce qui entraîne des problèmes de nutrition.

Parfois, il est difficile de garder la température au-dessus du point de rosée, parce que l'air dans la serre est très humide, particulièrement lors des mois d'hiver, quand les échanges d'air sont limités. Cela représente également un défi parce que le vitrage de la serre est souvent froid, dû à l'air extérieur, et que l'humidité se condense à l'intérieur (photos 1 et 2).

L'égouttement devient une préoccupation majeure, même lorsque l'humidité relative est adéquate, parce que les cultures ne sèchent pas de façon uniforme et que cela augmente les risques de maladies. L'utilisation d'appareils de circulation de l'air et le chauffage aident grandement, mais l'humidité relative peut tout de même être assez élevée pour former de la condensation sur les surfaces froides. Un système de chauffage par rayonnement infrarouge peut aider à réduire la condensation puisqu'il augmentera la température des surfaces, comme celles des plantes et du substrat. Par contre, cela n'augmentera pas la température de l'air.

Afin de contrôler l'humidité et de réduire la condensation à l'intérieur de la serre, on peut: garder une température de l'air plus uniforme dans la serre en utilisant des ventilateurs (photo 3) et des écrans thermiques; éviter les fluctuations de températures soudaines; ajuster les pratiques d'irrigation selon l'environnement de la serre et les conditions météorologiques.

Comment augmenter le taux d'humidité dans une serre

On peut augmenter l'humidité, particulièrement dans les serres de propagation ou lorsque l'air est trop chaud et sec, mais il faut éviter de créer des flaques d'eau sur le plancher ainsi que la formation de condensation sur les feuilles et les autres surfaces. Cela nécessite l'utilisation d'appareils comme des brumisateurs ou des pulvérisateurs, qui ajoutent de la vapeur d'eau à l'air pour réduire la perte d'eau par les feuilles des boutures non enracinées ou des plantes qui sont dans des conditions de chaleur extrême et de faible humidité.

De tels appareils accomplissent trois choses:

1. Ils refroidissent l'air.
2. Ils ajoutent de la vapeur d'eau dans la serre.
3. Ils réduisent le déficit hygrométrique.

N'oubliez pas que le fait d'augmenter le taux d'humidité a un impact sur les pratiques d'arrosage. Il est donc important de les ajuster en conséquence.

L'utilisation d'un substrat ayant une grande capacité de rétention de l'eau sans causer l'asphyxie est bénéfique lorsque le substrat sèche trop rapidement en raison d’un faible taux d’humidité. Premier Tech propose des produits comme le PRO-MIX® HPCC AGTIV® REACH™ qui contient du coco en morceaux. Ce substrat permet de réduire la fréquence des arrosages puisqu'il retient l'eau, tout en offrant une bonne porosité et un bon drainage.

La bonne nouvelle, c'est que la plupart des problèmes liés à un taux d'humidité trop élevé peuvent être réglés à un coût relativement faible sans avoir à se procurer d'équipements particuliers. Toutefois, si le taux d'humidité de la serre est trop bas, l'utilisation d'un bon système de brumisation ou d'appareils comme des pulvérisateurs est essentielle, particulièrement dans les serres de propagation ou dans les régions plus au sud, où sécheresse et températures élevées sont souvent au rendez-vous. Dans les deux cas, l'utilisation de bons équipements de contrôle de l'environnement aux endroits critiques dans la serre est fortement recommandée pour décider des bonnes mesures correctives à prendre au besoin.

Références:

• BC Ministry of Agriculture, Fisheries and Food. 1994. "Understanding Humidity Control in Greenhouses Floriculture" Fact Sheet file no 400-5.
• Scott Shelton. 2005. "Sweating High Humidity" Greenhouse Product News https://gpnmag.com/article/sweating-high-humidity/