Cultiver à l’ombre du soleil

> Retrouvez le dossier du Lien horticole n°1152 de janvier-février 2026 qui développe plusieurs volets du sujet.

Conséquence du changement climatique, les périodes de forte chaleur qui se répètent désormais pratiquement chaque été influent fortement sur la croissance et le développement des végétaux, ce qui contraint la filière agricole à trouver des solutions innovantes pour éviter d’importantes baisses de production.

L’agrivoltaïsme dynamique qui consiste à installer des ombrières photovoltaïques au-dessus des cultures fait partie de ces solutions. La technique associe production d’énergie renouvelable et ombrage contrôlé des cultures. La priorité est donnée aux besoins des végétaux, la production d’électricité renouvelable étant secondaire.

Des panneaux solaires pour apporter de l’ombre

Mis en service en février 2023, le projet des « Parcelles du futur », à Dardilly (69), est une expérimentation développée par la Compagnie nationale du Rhône (CNR) avec le soutien de la Région Auvergne-Rhône-Alpes (voir Encadré 2). Elle vise à démontrer que l’ombrage apporté par des panneaux solaires mobiles installés au-dessus de zones de cultures de plein air est bénéfique pour les végétaux en termes de croissance ou de qualité de produit, tout en permettant de fortes économies d’eau.

Sur le site de l’exploitation du lycée de Dardilly (Campus AgriLyon vert), cinq cents panneaux photovoltaïques mobiles ont été installés début 2023 au-dessus d’une parcelle de pépinière hors-sol comportant six espèces arbustives (750 m²) et de deux parcelles de petits fruits (1 500 m²) : framboises hors-sol et fraises pleine terre bio.

Traquer le soleil

Depuis trois ans, cette installation-test d’une puissance de 227 kWc* apporte un ombrage piloté (pas d’ombrage permanent), tout en produisant de l’électricité renouvelable. Les panneaux équipés de trackers sont orientables pour laisser passer plus ou moins de lumière et d’ensoleillement selon les besoins des cultures, avec :
- des phases d’ombrage des plantes (production électrique optimale) ;
- des phases d’effacement où on laisse passer le rayonnement (faible production électrique).

Le pilotage de l’orientation des panneaux s’effectue à l’aide d’algorithmes et à partir de données collectées par des capteurs situés au niveau des cultures qui mesurent luminosité, température, hygrométrie et état de stress hydrique des plantes

Les panneaux s’orientent d’est en ouest (sens de la course du soleil) et sont fixés au dessus des cultures sur une structure métallique de six mètres de hauteur, avec un espacement de 4,50 mètres entre les lignes de modules (lignes orientées nord-sud). L'expérimentation est menée avec des panneaux bifaciaux qui captent à la fois le rayonnement direct du soleil et le rayonnement réfléchi par le sol.

Impacts microclimatiques du dispositif

L’expérimentation pépinière hors-sol comprend une parcelle témoin sans ombrage de 750 m², et une parcelle avec ombrières agrivoltaïque de surface identique. Cette dernière est divisée en deux zones, la première avec une toile hors-sol noire, la seconde avec une toile blanche.

L’impact des deux matériaux a été étudié autant sur la croissance des plantes que sur la production électrique : les panneaux étant bifaciaux, le revêtement clair réfléchit une partie du rayonnement solaire vers ceux-ci (effet albedo). De plus, la structure métallique a permis d’équiper les 750 m² sous ombrières agrivoltaïque de filets paragrêle qui participent également à la diffusion de la lumière

Les trois zones sont chacune équipées d’une station météo : anémomètre, pluviomètre, thermohygromètre, pyranomètre, capteur de lumière utile à la photosynthèse (rayonnement photosynthétique actif PAR), sondes de température foliaire. Le pilotage de l’orientation des panneaux utilise essentiellement les paramètres luminosité et température.

Les mesures relevées sur ces stations montrent les impacts microclimatiques induits par la structure (relevés 2024) :
- rayonnement solaire : lumière (DLI**) cumulée diminuée d’environ 40 % par rapport au témoin ;
- température et humidité de l’air : en moyenne jusqu’à -1,7 °C et + 9 % d’humidité relative par rapport au témoin ;
- température des feuilles : jusqu’à -10 °C sous la structure ;
- vent : diminution du vent jusqu’à -3 m/seconde sous la structure ;
- température du sol : jusqu’à -10 °C, par apport au témoin.

Effets bâche blanche ou bâche noire

L’effet albedo réfléchit jusqu’à 48 % du PAR sur bâche blanche contre 16 % sur bâche noire.

Quant à la température du substrat, elle est jusqu’à 9 °C inférieure sur bâche blanche par rapport à la bâche noire.

D’un point de vue pratique, l’usage d’une toile hors-sol blanche par rapport à une toile noire entraine quelques désagréments : davantage d’enherbement sous la bâche, problèmes d’éblouissement et de coups de soleil pour le personnel travaillant sur la plateforme.

Adapter le pilotage en fonction des espèces

L’essai en pépinière hors-sol vise à déterminer les effets d’un ombrage piloté sur les plantes notamment vis-à-vis de certaines impasses techniques engendrées par le rayonnement solaire, et les fortes températures de l’air et du substrat : blocages racinaires qui entraînent des pertes de croissance ; maladies racinaires dues en partie à des arrosages fréquents ; brûlures foliaires.

Quatre valeurs agronomiques ont été mesurées : hauteur et diamètre des plantes, brûlures foliaires, maladies racinaires, qualité du système racinaire.

En début de projet, quatre groupes ont été déterminés, dans le but de rassembler les espèces présentant les mêmes réponses physiologiques par rapport à l’ombrage et d’adapter le pilotage en fonction des groupes :
- groupe 1, optimisation de la croissance : Photinia, Elaeagnus, Carpinus ;
- groupe 2, sensibles maladies racinaires : Lavandula, Choisya ;
- groupe 3, sensibles aux brûlures : Carpinus ;
- groupe 4, dépréciées par l’ombrage : Lagerstroemia.

2024 : des résultats mitigés

L’impact de l’agrivoltaïsme en pépinière hors-sol est dépendant des espèces. En 2024, les conditions de chaleur sur le site ont été moindres qu’en 2023***.

Sur Photinia, Elaeagnus, Carpinus, le dispositif a eu peu ou pas d’impact sur la croissance en hauteur, et même provoqué une légère diminution du diamètre des plantes par rapport au témoin. En revanche, sur ces trois espèces, on note un développement racinaire plus important dû à la baisse des températures dans les conteneurs*** (observation confirmée les autres années).

Sur Choisya et Lagerstroemia, l’impact a été nul sur la croissance en hauteur, mais positif sur le diamètre : plantes plus évasées, feuilles avec une plus grande surface foliaire. Pas d’effet sur le développement racinaire, voire un effet négatif (Lagerstroemia).

Une diminution des brûlures foliaires a été observée sur les espèces sensibles : Carpinus, Lagerstroemia.

Les maladies racinaires ont diminué sur Lavandula et Choisya (symptômes dus au champignon Phytophthora moins importants sous la structure).

L’effet sur la croissance a été marqué uniquement sur Lavandula qui est la seule espèce présentant une croissance en hauteur supérieure au témoin et ce uniquement sur bâche blanche. On ne retrouve pas cet effet sur bâche noire, on y note même une diminution du diamètre par rapport au témoin.

Ces trois années d’expérimentation ont permis d’appréhender ce nouvel outil qui offre ombrage piloté tout en gardant un maximum de luminosité, de montrer les effets positifs sur les plantes comme un meilleur développement racinaire, ou une diminution des brûlures sur feuillage. De nouveaux essais seront prochainement mis en place pour aller plus loin, notamment par rapport à la fertilisation, et avec une gamme plus large : arbres d’alignement, plantes à feuillages colorés.

Les thématiques développées dans le dossier

> Bien réfléchir à son investissement ; 
> Tirer parti des toitures biosolaires ; 
> Cultiver à l'ombredu soleil