Come riprodurre fedelmente lo spettro della luce solare?

Uno degli elementi principali è cercare di riprodurre la luce solare per stimolare la fotosintesi.

La luce del sole ha diverse frequenze e lunghezze d’onda, corrispondenti ai colori dell’arcobaleno nella gamma visibile all’occhio umano. Un altro aspetto da considerare, per il coltivatore indoor, è dunque quello relativo alla riproduzione della luce del sole con le lampade indoor artificiali. 

 

Le piante posseggono un recettore chiamato “fitocromo”, il quale gioca una parte importante durante la fase di fioritura (e di crescita del fogliame). Il fitocromo è attivabile con luce a spettro rosso e con luce a infrarossi.

Ma facciamo un passo indietro. L’importanza di queste considerazioni derivano dalle differenti stimolazioni per la pianta generate dalle molteplici lunghezze d’onda.

 

Tabella spettro luce per piante

Vediamo qualche esempio:

  • - circa 400 nm di lunghezza d’onda della luce: la luce ultravioletta, che si estende da 285 nm a 315 nm, stimola un aumento della produzione di resine.(non visibile all'occhio umano)
  • - da 400 nm a 500 nm di lunghezza d’onda della luce: a questa lunghezza d’onda coincidono i colori viola, blu  (e relative variazioni). In questo range la clorofilla registra il massimo assorbimento di luce; si tratta quindi di uno spettro di luce ideale per la fase vegetativa e per la fotosintesi, in particolare con valori di lunghezza d’onda attorno ai 430 – 470 nm.
  • - Da 510 nm a circa 610 nm di lunghezza d’onda della luce: è uno spettro non granché utile per le piante, con gamme di colori che vanno dal verde al giallo, fino all’arancione.
  • - Da circa 620 nm a 660 nm di lunghezza d’onda della luce: questo spettro di colore rosso, invece, è perfetto per la fase di fioritura e fruttificazione. Il miglior assorbimento della luce da parte della pianta è attorno ai 630 – 670 nm.
  • - Da 670 a 740 è uno spettro rosso scuro che attiva il fitocromo aumentando la formazione di fiori e cristalli. Questo spettro è quasi invisibile all'occhio umano.
  •  

     

     

    I Led Cultilite Anatres Garantiscono un Ampio Spettro

    Quindi per riuscire a garantire tutta questa varietà di lunghezze d’onda del fascio luminoso si può contare sulle lampade a led per coltivazione indoor.


    Il “Far Red” altro non è che una fascia di lunghezze d’onda oltre i 730 nanometri, soglia oltre la quale il sole emette raggi infrarossi. In questo spettro, che si estende fino agli 850 nm, le piante ottengono grande stimolazione alla fioritura e alla fruttificazione (ma non alla crescita vegetativa). Per questo motivo, è bene avere a disposizione lampade che raggiungono anche tale spettro di luce, in unione con le lampade a spettro rosso attorno ai 650 nm. Luce rossa e infrarossa sono particolarmente importanti per il fitocromo.

     

    L'uso della luce led nella coltivazione indoor presenta i suo vantaggi.

    Con i led Cultilite i vantaggi sono numerosi:

    • Sono maggiormente efficienti rispetto alle lampade tradizionali, producendo solamente le frequenze utili al fabbisogno della pianta
    • Non richiedono kit di ventilazione, riflettori o ballast. Niente ventilazione, niente rumori…
    • La bassa temperatura dei led riduce la necessità di raffreddamento artificiale
    • I led sono longevi (fino a 9-10 anni di vita per un led)
    • I led sono più economici in termini di spesa elettrica, riducendo di oltre il 70% il fabbisogno energetico rispetto alle lampade HID con analoga potenza.

     

    La tecnologia a LED ha fatto passi da giganti in questi ultimi 5 anni tanto che oggi giorno potete trovare sul mercato anche delle Lampade Led Lumatek in grado di regolare lo spettro di luce da somministrare alle piante.

     

Spettro di luce per piante: cosa significa davvero Full Spectrum?

Nella coltivazione indoor non conta soltanto quanta luce produce una lampada. È importante anche come i fotoni sono distribuiti nelle diverse lunghezze d'onda.

Blu, verde, rosso e far-red possono contribuire in modo differente alla fotosintesi e influenzare morfologia, espansione fogliare, architettura della pianta e risposta al fotoperiodo.

Le moderne lampade LED Full Spectrum utilizzano quindi una distribuzione spettrale ampia, spesso ottenuta combinando LED bianchi e lunghezze d'onda specifiche come il deep-red.

Lo spettro è importante, ma non basta da solo

Per valutare correttamente una lampada LED bisogna considerare insieme spettro, PPF, PPFD, PPE, uniformità e superficie di copertura.

 

PAR, ePAR e spettro luminoso

La luce è composta da radiazioni con differenti lunghezze d'onda, misurate in nanometri (nm).

La regione tradizionalmente definita PAR – Photosynthetically Active Radiation comprende i fotoni tra 400 e 700 nm.

Nella moderna illuminazione orticola viene considerata anche la regione 700–750 nm. Quando si conteggiano insieme i fotoni da 400 a 750 nm si utilizza il termine ePAR – Extended PAR.

DISTRIBUZIONE DELLO SPETTRO
400 nm 500 nm 600 nm 700 nm 750 nm
PAR 400–700 nm ePAR fino a 750 nm

 

Blu, verde, rosso e far-red: cosa cambia?

UV-A
315–400 nm

Ultravioletto

Si trova al di sotto della regione PAR tradizionale. Può influenzare processi fotomorfogenetici e metabolici.

Gli effetti dipendono fortemente dalla specie, dalla dose e dalla durata dell'esposizione.

BLU
400–500 nm

Luce blu

Contribuisce direttamente alla fotosintesi e interviene in numerosi processi fotomorfogenetici.

La componente blu è normalmente presente nei LED bianchi utilizzati nelle lampade Full Spectrum.

VERDE
500–600 nm

Luce verde

Anche la luce verde contribuisce alla fotosintesi e non deve essere considerata una parte inutile dello spettro.

Può penetrare più profondamente nei tessuti fogliari e nelle chiome dense.

ROSSO
600–700 nm

Luce rossa

La regione rossa è molto efficace nel sostenere la fotosintesi ed è ampiamente utilizzata nell'illuminazione orticola.

Molti LED horticultural integrano diodi deep-red intorno a 660 nm.

FAR-RED
oltre 700 nm

Far-red

Il far-red interagisce con il sistema del fitocromo e può influenzare architettura della pianta, espansione fogliare e allungamento.

Nella metrica ePAR viene considerata in particolare la regione 700–750 nm.

DA RICORDARE

La luce verde non è inutile

Le foglie riflettono una parte della luce verde, motivo per cui appaiono verdi, ma ne assorbono e utilizzano comunque una parte.

Inoltre, la maggiore penetrazione nei tessuti e nella chioma può permettere alla luce verde di raggiungere foglie meno esposte alla sorgente luminosa.

FAR-RED

Non significa semplicemente "più fioritura"

Il far-red viene percepito attraverso il sistema del fitocromo e può modificare diverse risposte fisiologiche e morfologiche.

I fotoni 700–750 nm, quando vengono forniti insieme ai fotoni 400–700 nm, possono contribuire alla fotosintesi della chioma.

Una maggiore quantità di far-red non è però automaticamente migliore: gli effetti dipendono dalla specie, dall'intensità totale e dal rapporto con il resto dello spettro.

 

Cosa significa Full Spectrum?

Nel mercato dell'illuminazione indoor il termine Full Spectrum viene utilizzato per descrivere una sorgente luminosa con una distribuzione spettrale ampia.

Spesso il risultato viene ottenuto utilizzando LED bianchi integrati con lunghezze d'onda mirate, per esempio deep-red.

LED BIANCHI spettro ampio
+
DEEP-RED se previsto
+
ALTRI CANALI se presenti
=
SPETTRO AMPIO per orticoltura
Full Spectrum non è uno standard unico

Due lampade commercializzate come Full Spectrum possono avere distribuzioni spettrali molto differenti.

Non bisogna quindi presumere che una lampada Full Spectrum contenga automaticamente UV, 660 nm o 730 nm dedicati. Per verificarlo bisogna controllare il grafico SPD e la scheda tecnica del singolo modello.

CICLO COMPLETO

Spettro ampio non significa da solo "lampada perfetta per tutto"

La possibilità di utilizzare una lampada durante diverse fasi di sviluppo dipende anche da intensità, PPFD, DLI, uniformità e requisiti specifici della coltura.

 

Come confrontare due lampade LED Full Spectrum

Il grafico dello spettro è solo uno dei parametri da analizzare.

SPD

Spettro

Mostra come l'emissione viene distribuita tra le diverse lunghezze d'onda.

PPF

µmol/s

Quantità totale di fotoni PAR prodotti ogni secondo.

PPFD

µmol/m²/s

Quantità di fotoni che raggiunge una determinata superficie.

PPE

µmol/J

Indica l'efficacia con cui l'apparecchio produce fotoni PAR utilizzando energia elettrica.

MAP

Mappa PPFD

Permette di valutare la distribuzione della luce dal centro fino ai bordi.

DIM

Dimmer

Permette di adattare l'intensità della lampada alle esigenze del setup.

SUPERFICIE → PPFD → UNIFORMITÀ → PPF → PPE → SPETTRO

 

LED Full Spectrum ad alta potenza da considerare

Nel catalogo Coltivazione Indoor sono presenti diverse lampade Cultilite e Lumatek con spettro completo dichiarato e output fotonico elevato.

Questa non è una classifica

I modelli seguenti sono stati selezionati perché combinano potenza elevata, spettro ampio dichiarato e specifiche fotoniche interessanti. La lampada corretta dipende comunque dalla superficie e dal setup.

CULTILITE 1000W

Cultilite LED PRO 1000W

Full Spectrum bilanciato

PPE 2,7 µmol/J
PPF 2350 µmol/s
STRUTTURA 8 barre
DIODI Samsung + Osram

Lampada ad alta potenza con struttura a 8 barre, diodi Samsung LM301H e Osram. È progettata per offrire uno spettro completo e una distribuzione luminosa su superfici ampie.

SCOPRI LED PRO 1000W
LUMATEK ZEUS

Lumatek ZEUS 600W PRO 3.1

Full Spectrum F

PPE 3,1 µmol/J
PPF 1990 µmol/s
INPUT 640W
OTTICA 120°

Utilizza LED Samsung LM301H EVO e Osram 4.24 e produce uno spettro Full Spectrum F. La configurazione a 6 barre è dimmerabile e predisposta per controllo 0–10V.

SCOPRI ZEUS 600 PRO 3.1
LUMATEK 1000W

Lumatek ZEUS 1000W PRO

Full Spectrum

PPE 2,9 µmol/J
PPF 2925 µmol/s
POTENZA 1000W
OTTICA 120°

Sistema LED a barre ad altissimo output fotonico, con spettro completo, regolazione dell'intensità e distribuzione luminosa a 120°.

SCOPRI ZEUS 1000W PRO
QUALE SCEGLIERE?

La lampada più potente non è automaticamente la migliore per il tuo setup

Un apparecchio da 1000W può essere eccessivo per una superficie contenuta, mentre un LED da 630W o 720W correttamente dimensionato può offrire una distribuzione della luce più adatta.

GROW BOX → COPERTURA → PPFD → UNIFORMITÀ → PPE → SPETTRO

 

LED Cultilite Full Spectrum

CULTILITE

LED per diverse superfici e livelli di potenza

La gamma Cultilite comprende Quantum Board, pannelli e sistemi LED a barre, fino a lampade ad alta potenza come QUASAR, PHOENIX e LED PRO.

Prima dell'acquisto confronta sempre PPE, PPF, copertura dichiarata e mappa PPFD del singolo modello.

VEDI TUTTI I LED CULTILITE

 

LED Lumatek Full Spectrum

LUMATEK

ATTIS, Apollo e ZEUS

La gamma Lumatek comprende apparecchi per superfici differenti, dai modelli ATTIS fino ai sistemi ZEUS ad elevato output.

Nella fascia ad alta potenza, ZEUS 600W PRO 3.1 e ZEUS 1000W PRO offrono PPF elevato, spettro completo e regolazione dell'intensità.

VEDI TUTTI I LED LUMATEK

 

Errori da evitare quando confronti gli spettri LED

Considerare il verde inutile

Anche i fotoni verdi possono contribuire alla fotosintesi e penetrare nella chioma.

Guardare solo il rosso

Una singola regione non descrive la qualità complessiva dello spettro.

Confondere Kelvin e nm

I Kelvin descrivono la temperatura di colore di una sorgente bianca. I nanometri descrivono la lunghezza d'onda.

Considerare Full Spectrum uno standard

Verifica sempre il grafico SPD del singolo modello.

Ignorare il PPF

Lo spettro da solo non indica quanti fotoni produce la lampada.

Ignorare la mappa PPFD

Un valore elevato al centro non garantisce una distribuzione uniforme.

Più far-red = sempre meglio

La risposta dipende da coltura, intensità e rapporto con il resto dello spettro.

Confrontare solo i Watt

Confronta anche PPF, PPE, PPFD e uniformità.

LED COLTIVAZIONE INDOOR

Confronta i LED Full Spectrum disponibili

Scegli in base a superficie, PPF, PPFD, PPE, spettro e possibilità di regolazione.

 

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