Introduction
Dans les serres, le contrôle climatique est un levier essentiel pour garantir la croissance optimale des cultures. Les conditions environnementales, telles que la température, l’humidité, et la lumière, influencent directement la qualité et les rendements des récoltes. Les capteurs climatiques , qui mesurent ces paramètres en temps réel, jouent un rôle crucial dans l’automatisation et l’optimisation de la gestion des serres. En s’appuyant sur des technologies avancées, ces dispositifs offrent aux agriculteurs la possibilité de surveiller et d’ajuster précisément les conditions climatiques.
Cet article explore les principaux types de capteurs utilisés en serre pour mesurer la température, l’humidité, et la lumière, ainsi que leur importance dans la gestion connectée des cultures.
Capteurs de température : un contrôle essentiel pour la croissance
- Rôle de la température en serre
La température est l’un des paramètres les plus critiques pour la croissance des plantes. Une température mal régulée peut entraîner :
• Une croissance ralentie ou accélérée, selon les espèces.
• Le stress thermique, affectant la santé des plantes et réduisant les rendements.
• Une augmentation des risques de maladies et de parasites. - Types de capteurs de température
Les capteurs de température utilisés en serres sont conçus pour surveiller et ajuster en temps réel les conditions thermiques. Parmi les plus courants :
• Capteurs thermorésistifs (RTD) :
• Mesurent les variations de résistance électrique en fonction de la température.
• Précis et stables sur de longues périodes.
• Idéaux pour surveiller les températures ambiantes et celles du sol.
• Thermocouples :
• Convertissent la différence de température en un signal électrique.
• Résistants et adaptés aux environnements exigeants.
• Capteurs infrarouges :
• Mesurent la température sans contact, souvent utilisés pour surveiller les feuilles ou les fruits.
• Pratiques pour détecter rapidement les zones chaudes ou froides dans une serre. - Intégration avec des systèmes connectés
Les données collectées par les capteurs de température sont transmises à un système de gestion, qui ajuste automatiquement les équipements :
• Activation ou désactivation du chauffage.
• Ouverture des lucarnes pour évacuer la chaleur excessive.
Capteurs d’humidité : pour une gestion optimale de l’eau
- Importance de l’humidité
L’humidité relative de l’air influence directement la transpiration des plantes et la prolifération des maladies fongiques. Une humidité trop élevée ou trop basse peut :
• Perturber la photosynthèse et la respiration des plantes.
• Favoriser les maladies comme le mildiou ou l’oïdium.
• Affecter la qualité des fruits et légumes. - Types de capteurs d’humidité
Les capteurs d’humidité mesurent l’humidité relative de l’air et, parfois, celle du sol. Les principaux types incluent :
• Capteurs capacitatifs :
• Mesurent la capacité de l’air à stocker une charge électrique, qui varie avec le niveau d’humidité.
• Précis et adaptés aux environnements changeants.
• Capteurs résistifs :
• Basés sur la variation de résistance électrique due à l’humidité.
• Couramment utilisés pour leur simplicité et leur fiabilité.
• Capteurs combinés température-humidité :
• Mesurent simultanément la température et l’humidité pour fournir une analyse complète des conditions climatiques. - Utilisation en serre
Les données des capteurs d’humidité permettent de :
• Activer les systèmes de brumisation ou de déshumidification.
• Ajuster les cycles d’irrigation pour éviter un excès ou un déficit d’eau.
Capteurs de lumière : gestion de l’éclairage naturel et artificiel
Importance de la lumière pour les plantes
La lumière est essentielle à la photosynthèse et à la croissance des plantes. En serre, une gestion optimale de la lumière permet de :• Maximiser la production même pendant les périodes de faible luminosité.
• Prévenir les brûlures dues à un excès de lumière.
• Répondre aux besoins spécifiques de chaque espèce végétale.
- Types de capteurs de lumière
Les capteurs de lumière mesurent l’intensité lumineuse, la qualité spectrale, ou les durées d’exposition. Les types courants incluent :
• Photocapteurs :
• Mesurent l’intensité lumineuse en lux.
• Idéaux pour surveiller la lumière naturelle dans une serre.
• Capteurs PAR (Photosynthetically Active Radiation) :
• Mesurent la quantité de lumière utilisée par les plantes pour la photosynthèse (400 à 700 nm).
• Fournissent des données précises pour optimiser l’éclairage artificiel. -
• Capteurs UV et infrarouges :
• Mesurent la quantité de rayonnement ultraviolet ou infrarouge, utile pour protéger les plantes contre les effets néfastes d’une surexposition. - Intégration avec les systèmes de gestion
Les capteurs de lumière sont utilisés pour :
• Réguler l’éclairage LED artificiel en fonction des besoins des plantes.
• Ajuster les écrans d’ombrage pour protéger les cultures en cas d’intensité lumineuse excessive.
Importance des capteurs connectés dans une serre moderne
Collecte de données en temps réel
Les capteurs connectés fournissent une surveillance en temps réel des conditions climatiques, permettant aux agriculteurs de réagir rapidement aux changements environnementaux.- Automatisation et optimisation
Les capteurs intégrés à une plateforme comme GREEN LOGIX permettent une automatisation complète :
• Les données collectées sont analysées en temps réel par des algorithmes d’intelligence artificielle.
• Les systèmes de chauffage, ventilation, irrigation, et éclairage sont ajustés automatiquement. - Accès à distance
Les exploitants peuvent surveiller et contrôler les paramètres climatiques via une application mobile ou un ordinateur, offrant une flexibilité et une réactivité accrues.
Étude de cas : Un groupe de serres connectées pour la culture de tomates et de poivrons
Contexte
Une exploitation maraichère sur 25 000 m², située dans la Manche, cultive des tomates et des poivrons sous serre. L’installation de capteurs connectés a permis d’optimiser les conditions climatiques et de rendre l'ensemble des dispositifs influant le climat (déshumidificateurs et ouvrants) d'agir en interopérabilité.- Équipements installés
• 25 capteurs auto-alimentés LoraWan de température, d’humidité et VPD.
• 10 capteurs PAR auto-alimentés LoraWan pour surveiller la lumière disponible.
• Pilotage des déshumidificateurs, du bassinage, et des ouvrants le tout, connectés à la plateforme GREEN LOGIX. - Résultats
• Réduction de 50 % de la consommation d’énergie des déshumidificateurs grâce à une régulation précise en couplage avec les ouvrants.
• Augmentation de 25 % des rendements grâce à des conditions climatiques parfaitement adaptées.
• Diminution de 20 % des maladies fongiques, grâce à une gestion rigoureuse de l’humidité / VPD.
Conclusion
Les capteurs climatiques représentent une avancée majeure pour la gestion des serres modernes. En mesurant précisément la température, l’humidité, et la lumière, ils permettent d’optimiser les conditions de croissance des cultures, tout en réduisant les coûts et l’impact environnemental. Avec des solutions comme celles proposées par GREEN LOGIX, les exploitants agricoles disposent d’outils performants pour transformer leurs serres en environnements hautement contrôlés et productifs. Face aux défis climatiques et économiques actuels, ces technologies sont un atout indispensable pour l’avenir de l’agriculture protégée.