Chauffage et refroidissement

La température : facteur de succès No 1!

Pour profiter au maximum d'une intensité lumineuse de bonne qualité et de la bonne durée et d'une séquence d'arrosage régulière avec une solution nutritive bien balancée, le confort des plantes par la température est le facteur limitant le plus important à surveiller et à bien contrôler.

Le thermostat pour contrôler la température

Les thermostats horticoles sont des outils précis et précieux en jardinage d'intérieur. Le contrôle de la température d'un jardin intérieur est un des facteurs du climat les plus importants pour réussir une culture de plantes. Les plantes ont des zones de confort étroites dans lesquelles elles maintiennent leurs stomates ouverts (Figure 1a et 1 b) et profitent au maximum de la photosynthèse et absorbent les éléments nutritifs en grande quantité. Sans être capricieuses mais presque, les plantes qui ont trop chaud ferment leurs stomates (Figure 1c). La plante qui a froid ferme aussi ses stomates. La fermeture des stomates d'une plante équivaut à « arrêter la machine à photosynthèse » : la plante arrête d'absorber les éléments nutritifs, arrête d'absorber l'eau et le bioxyde de carbone, arrête de convertir la lumière, les éléments nutritifs et le carbone en cellules, en feuilles, en fleurs... En fermant ses stomates pour se protéger d'une condition extrême, la plante « ferme la shop »! Sans un bon contrôle de la température, aussi bien arrêter de jardiner, les plantes ne donneront pas le maximum pour l'investissement du jardinier en soins, en équipement, en énergie.

Figure 1 (de gauche à droite) : a) Chaque feuille comporte des milliers de stomates souvent sur le dessus des feuilles et parfois dessous; b) Diagramme d'un stomate ouvert; c) diagramme d'un stomate fermé
Chaque plante a ses zones de confort

Chaque espèce de plante a ses exigences pour la température : une température idéale pendant l'éclairage et la photosynthèse et une température idéale pendant le repos et le rejet des sous-produits inutiles à la noirceur. La zone de confort pour les plantes, à la lumière ou à la noirceur, est d'environ 2 degrés Celsius autour de la température idéale. Un bon thermostat pour le jardinage d'intérieur doit être capable de maintenir la température à  1 degré Celsius autour de la consigne ajustée par le jardinier. Les thermostats réguliers pour le chauffage ou la climatisation (Figure 2a et 2b) sont mal adaptés pour le jardinage : les variations de température autour de la consigne choisie peuvent atteindre  3 degrés Celsius (Figure 2c). Chaque fois que le thermostat « attend » pour démarrer, le chauffage ou la ventilation (ou la climatisation), 1 ou 2 degrés en dehors de la zone de confort de la plante, celle-ci ferme ses stomates et « ferme la shop » jusqu'à ce que la température revienne dans la zone idéale. Un bon thermostat de chauffage électronique coûte aussi cher qu'un thermostat horticole qui lui est conçu pour apporter le confort aux plantes. Le jardinier trouvera dans des articles de magazines ou des livres de jardinage les températures idéales sous éclairage et à la noirceur qui conviennent à la plante qu'il veut cultiver. L'avis d'un autre jardinier expérimenté pourra aussi être utile.

Figure 2 (de gauche à droite) : a) de chauffage; b) Thermostat de plinthe électrique de chauffage c) variation de la température de la pièce (ligne jaune) de plus ou moins 3°C avec un thermostat de chauffage bimétallique ou avec un thermostat mural de plinthe électrique; la ligne bleue du graphique montre une variation de plus ou moins 0,5°C obtenue avec un thermostat électronique de qualité qui coûte 100 $ ou plus.(Source Figure 1c : Hydro-Québec)
Vérifier les mesures du contrôleur

Il est toujours utile de valider les ajustements des consignes sur les thermostats (Figure 3). On peut aussi parler de valider la calibration. Cette opération est faite avec un thermomètre précis et fiable. On n'a qu'à observer la température où le chauffage est mis en marche et celle où le chauffage s'arrête pour vérifier si le thermostat est bien ajusté. La différence entre la température choisie par le jardinier, appelée « consigne » (setpoint en anglais) et la température lorsque le chauffage démarre est appelée « différentiel ». De même, il y a un différentiel entre la température de consigne et la température quand le chauffage arrête. Un bon thermostat horticole a de petits différentiels pour maintenir les plantes dans la zone de confort. Plusieurs modèles de thermostats horticoles ont des différentiels ajustables. Pour vérifier qu'un thermostat fait agir le chauffage ou le refroidissement correctement, il est toujours préférable d'utiliser un thermomètre précis (Figure 3).

Figure 3 : Quatre appareils mesurent la température au même endroit. On lit 22°C, 22,8°C, sur le 3e, 23,4°C, 22,1°C et notre meilleur estimé de la mesure sur le cadran à aiguille est 22,5°C. Quatre appareils, dont un avec 2 lectures qui ne s'accordent pas, 5 mesures différentes de la même température : lequel a raison? Remarquez que le troisième thermomètre a un capteur interne et un capteur externe qui sont près l'un de l'autre et montrent un écart entre eux de 1,3°C... inexplicable sauf par le manque de précision sur la mesure.

Les contrôleurs de température à différentiel ajustable

Pour un jardinier avec un thermostat horticole à différentiel ajustable (Figure 4), il est toujours tentant d'économiser de l'énergie en augmentant le différentiel de température autour de la consigne. On veut réduire le temps de fonctionnement de la chaufferette ou des ventilateurs. Il faut être prudent dans l'ajustement des différentiels. La zone de confort des plantes est souvent étroite à ± 2 degrés Celsius pour les plantes tolérantes et à ± 1 degré Celsius pour les plantes capricieuses. À trop élargir le différentiel pour réduire les bruits et l'énergie, des besoins humains, on risque de priver les plantes de leur zone de confort. L'expérience du jardinier et les résultats à la récolte sont souvent les meilleurs guides sur le compromis acceptable pour choisir le différentiel.

Figure 4 : Thermostat horticole de précision ±1°Celsius à différentiel ajustable

Sur un thermostat horticole, on peut aussi sur certains modèles ajuster une adaptation à l'environnement. Idéalement, la mesure de la température qui convient aux plantes devrait être faite au niveau du feuillage du tiers supérieur des plantes cultivées. Ce n'est pas toujours faisable : le thermostat ne peut pas toujours être suspendu parmi les plantes; il peut aussi être affecté par la chaleur générée par l'éclairage artificiel. Une solution simple est de placer le contrôleur sur un mur, à un endroit pratique pour l'ajuster et brancher l'équipement de chauffage ou de refroidissement, et d'adapter l'ajustement de la consigne à la température réelle mesurée parmi les plantes. Encore une fois, le jardinier utilise un thermomètre précis qu'il place parmi les feuilles et à l'abri du rayonnement direct des lampes d'éclairage. On peut alors adapter la mesure du contrôleur de climat pour compenser la différence entre la température réelle parmi les plantes et celle mesurée par le contrôleur. Dans une petite pièce, dans un jardin vertical ou dans une chambre de culture, la relation entre la température mesurée par le contrôleur et celle mesurée parmi les feuilles reste à peu près constante.

Choisir un contrôleur de température

Selon les besoins du jardin, la technologie et le budget disponible, le jardinier pourra se procurer un seul contrôleur de climat gérant le chauffage, en hiver ou la nuit, et le refroidissement (par ventilation ou climatisation) ou mieux, deux thermostats horticoles, un pour le chauffage et un pour le refroidissement. Le contrôleur « intégré » est idéal parce qu'il gère la « zone morte » entre le chauffage et le refroidissement. Il est plus difficile de gérer ces deux opérations avec deux thermostats séparés. Avec deux contrôleurs « spécifiques » séparés gérant la température, il peut arriver des actions opposées : le chauffage fonctionne en même temps que la ventilation, par exemple, gaspillant inutilement de l'énergie.

Figure 6 (de gauche à droite) : a) Contrôleur horticole spécifique de température à bas prix, précis mais à ajuster avec soin avec un thermomètre fiable de référence; b) Contrôleur horticole spécifique de température plus précis grâce à une graduation plus fine de l'ajustement; c) Contrôleur horticole intégré de température et d'humidité relative avec affichage numérique et capteur de température calibré en usine ajustable par pas de 0,5 degré Celsius.

Expérimenter pour apprendre et réussir

Des jardiniers voudront aussi expérimenter avec des combinaisons de température en éclairage/noirceur pour trouver celle qui leur donne les meilleurs résultats. Comment savoir quelle combinaison marche le mieux? EN MESURANT ET EN PRENANT DES NOTES POUR CHAQUE CULTURE! Il faut noter les combinaisons de température choisies pour chaque stade de culture (plantule, croissance végétative, floraison, maturation des fruits) et mesurer la récolte pour chaque culture. Mesurer la récolte pour déterminer le « rendement » du jardin est simple. Il suffit de compter les fleurs et leur grosseur, ou de compter les fruits et leur grosseur ou de peser les fruits, ou de peser les feuilles. Bref, il suffit de mesurer ce que le jardinier veut obtenir de sa culture. Si on produit une laitue, on veut peser les feuilles récoltées sur toute la culture. Si on cultive des fraises, on pèse tous les fruits récoltés. Le rendement varie d'une culture à l'autre de la même plante. Par exemple, dans le même jardin, un fraisier donnera 1 Kilogramme de fraises pour la culture 1 et donnera 2 Kilogrammes de fruits à la culture suivante, c'est 2 fois plus de fraises pour le même travail, les mêmes lumières, le même substrat de culture, les mêmes engrais. Qu'est-ce qui s'est passé! Le jardinier attentif trouvera ses réponses dans ses notes sur les conditions du climat offertes aux plantes pendant les semaines de chaque culture : longueur de l'éclairage, variations de température, variation de l'humidité relative, disponibilité du bioxyde de carbone.