|Résumé|

En utilisant le ray-grass comme matériel d'essai, la méthode de culture en matrice de 32 alvéoles a été employée pour étudier l'influence de la densité de semis (7 et 14 graines/alvéole) sur le rendement lors de trois récoltes de ray-grass cultivé sous lumière blanche LED (aux 17e, 34e et 51e jours). Les résultats montrent que le ray-grass se développe normalement sous la lumière blanche LED, que sa régénération est rapide après la coupe et qu'il peut être cultivé selon plusieurs méthodes de récolte. La densité de semis a un impact significatif sur le rendement. Lors des trois coupes, le rendement à 14 graines/alvéole est supérieur à celui à 7 graines/alvéole. Les rendements des deux densités de semis présentent une tendance à la baisse puis à la hausse. Les rendements totaux à 7 et 14 graines/alvéole sont respectivement de 11,11 et 15,51 kg/m², ce qui indique un potentiel d'application commerciale.

Matériels et méthodes

Matériaux et méthodes d'essai

La température dans la serre était de 24 ± 2 °C, l'humidité relative de 35 à 50 % et la concentration en CO₂ de 500 ± 50 µmol/mol. Un panneau LED blanc de 49 cm × 49 cm servait d'éclairage et était placé à 40 cm au-dessus des alvéoles. Le substrat était composé de tourbe, de perlite et de vermiculite dans les proportions suivantes : 3:1:1. Après mélange avec de l'eau distillée, l'humidité était ajustée entre 55 et 60 %. Une fois le substrat complètement hydraté, on le laissait reposer 2 à 3 heures avant de le répartir uniformément dans des alvéoles de 54 cm × 28 cm, à l'intérieur de chaque alvéole (32 alvéoles). On choisissait des graines charnues et de taille uniforme pour le semis.

Conception des tests

L'intensité lumineuse de la LED blanche est fixée à 350 μmol/(m²/s), la distribution spectrale est celle illustrée sur la figure, le cycle lumière/obscurité est de 16 h/8 h, et la durée d'éclairage est de 5 h à 21 h. Deux densités de semis, 7 et 14 graines par alvéole, ont été testées. Dans cette expérience, les semis ont été effectués le 2 novembre 2021. Après le semis, les plantules ont été cultivées à l'obscurité. L'éclairage a été mis en place le 5 novembre. Pendant la période de culture lumineuse, une solution nutritive de Hoagland a été ajoutée aux plateaux de semis.

Spectre de la lumière blanche LED

Indicateurs et méthodes de récolte

On a observé que lorsque la hauteur moyenne des plants atteignait celle du panneau lumineux, la récolte était effectuée. Les coupes ont eu lieu respectivement les 22 novembre, 9 décembre et 26 décembre, à 17 jours d'intervalle. La hauteur des chaumes était de 2,5 ± 0,5 cm. Les plants ont été sélectionnés aléatoirement dans 3 trous lors de la récolte, et le ray-grass récolté a été pesé et enregistré. Le rendement par mètre carré a ensuite été calculé à l'aide de la formule (1). Le rendement, W, correspond au poids frais cumulé de chaque chaume coupé.

Rendement = (W × 32) / 0,1512 / 1000 (kg/m²)

(Surface de la plaque = 0,54 × 0,28 = 0,1512 m²) (1)

Résultats et analyse

En termes de rendement moyen, les tendances observées pour les deux densités de plantation étaient les suivantes : première récolte > troisième récolte > deuxième récolte, soit respectivement 24,7 g > 15,41 g > 12,35 g (7 grains/trou) et 36,6 g > 19,72 g. Le rendement de la première récolte était supérieur à 16,98 g (14 capsules/trou). Des différences significatives ont été constatées entre les deux densités de plantation pour le rendement de la première récolte, mais aucune différence significative n'a été observée pour les rendements des deuxième et troisième récoltes, ni pour le rendement total.

Effets de la densité de semis et de la période de coupe des chaumes sur le rendement du ray-grass

Le cycle de production est calculé selon différents plans de coupe. Un cycle de coupe dure 20 jours ; deux coupes, 37 jours ; et trois coupes, 54 jours. La densité de semis de 7 grains/trou a donné le rendement le plus faible, soit seulement 5,23 kg/m². Avec une densité de semis de 14 grains/trou, le rendement cumulé de trois coupes atteignait 15,51 kg/m², soit environ trois fois le rendement obtenu avec une seule coupe à 7 grains/trou, et était significativement supérieur aux autres densités de coupe. La durée du cycle de croissance de trois coupes était 2,7 fois supérieure à celle d'une seule coupe, mais le rendement n'était que deux fois supérieur. Aucune différence significative de rendement n'a été observée entre trois coupes à 7 grains/trou et deux coupes à 14 grains/trou, mais la différence de cycle de production entre les deux méthodes était de 17 jours. Lorsque le taux de semis était de 14 grains/trou coupé une fois, le rendement n'était pas significativement différent de celui de 7 grains/trou coupé une ou deux fois.

Rendement du ray-grass fauché 1 à 3 fois sous deux taux de semis

En production, le nombre, la hauteur et la densité de semis des étagères doivent être optimisés pour maximiser le rendement par unité de surface. La fauche régulière, associée à une évaluation de la qualité nutritionnelle, permet d'améliorer la qualité du produit. Les coûts économiques, tels que les semences, la main-d'œuvre et le stockage de l'herbe fraîche, doivent également être pris en compte. Actuellement, la filière fourragère souffre d'un système de distribution des produits imparfait et d'une faible commercialisation. La distribution se limite aux zones géographiques, ce qui ne favorise pas l'intégration de l'herbe et de l'élevage à l'échelle nationale. La production en usine permet non seulement de raccourcir le cycle de récolte du ray-grass, d'améliorer le rendement par unité de surface et d'assurer un approvisionnement annuel en herbe fraîche, mais aussi de construire des usines adaptées à la répartition géographique et à l'échelle industrielle de l'élevage, réduisant ainsi les coûts logistiques.

Résumé

En résumé, la production de ray-grass sous éclairage LED est possible. Les rendements de 7 et 14 grains/trou étaient tous deux supérieurs à ceux de la première culture, confirmant la tendance initiale à la baisse puis à la hausse. Les rendements des deux densités de semis ont atteint respectivement 11,11 kg/m² et 15,51 kg/m² après 54 jours. Par conséquent, la production de ray-grass en serres industrielles présente un potentiel d'application commerciale.

Auteur : Yanqi Chen, Wenke Liu.

Informations de citation :

Yanqi Chen, Wenke Liu. Effet du taux de semis sur le rendement du ray-grass sous lumière blanche LED [J]. Agricultural Engineering Technology, 2022, 42(4) : 26-28.