Qual è lo spettro luminoso ideale per le piante?

Che cos'è lo spettro luminoso di coltivazione?

Lo spettro di luce crescente si riferisce alle lunghezze d'onda elettromagnetiche della luce prodotte da una sorgente luminosa per promuovere la crescita delle piante. Per la fotosintesi, le piante usano la luce nel PAR (fotosintetico)
radiazione attiva) regione delle lunghezze d'onda (400nm-700nm) misurate in nanometri (nm).

I nanometri sono un'unità di misura universale, ma vengono anche utilizzati per misurare lo spettro della luce: gli esseri umani possono rilevare solo le lunghezze d'onda dello spettro della luce visibile (380-740 nm). Piante, sul
dall'altro, rileva le lunghezze d'onda inclusa la nostra luce visibile e oltre, per includere gli spettri UV e Far Red.

È importante notare che gli spettri di luce influenzano la crescita delle piante in modo diverso a seconda di fattori come le condizioni ambientali, le specie di colture, ecc. In genere, la clorofilla, la molecola nelle piante
responsabile della conversione dell'energia luminosa in energia chimica, assorbe la maggior parte della luce negli spettri di luce blu e rossa per la fotosintesi. Sia la luce rossa che quella blu si trovano nei picchi della gamma PAR.



Luci progressive a LED

Le luci di coltivazione a LED sono luci ad alta efficienza energetica utilizzate dai coltivatori indoor e in serra e anche dai coltivatori di cannabis. Utilizzato come fonte di luce unica (indoor) o supplementare (serre),
I LED aiutano le piante a crescere utilizzando l'illuminazione a spettro completo a un costo inferiore rispetto alle tradizionali lampade HPS (1).

Molti coltivatori sfruttano le luci a LED per aiutare a scalare la produzione delle piante grazie alle loro capacità di spettro luminoso completo, al basso spreco di calore e alla manutenzione e alla durata della vita estesa. E dato un
la fisiologia e la morfologia della pianta sono fortemente influenzate da spettri specifici, le luci di coltivazione a LED possono promuovere efficacemente la crescita delle colture (2) in momenti specifici del ciclo di crescita. Con il
capacità di monitorare da vicino la qualità, la produzione di energia può essere facilmente valutata per ridimensionare la produzione agricola.

grafico dello spettro della luce in crescita - fotosintesi

Il grafico sopra mostra la gamma PAR, lo spettro utilizzato dalle piante leggere per la fotosintesi. I grafici dello spettro della luce in crescita come questo includono sia la gamma PAR che altri spettri così com'è
stato scoperto che le lunghezze d'onda al di fuori dell'intervallo PAR sono utili anche per la crescita delle piante.

Il picco di efficienza fotosintetica (assorbimento della luce) cade negli spettri di luce rossa e blu della gamma PAR. La radiazione rossa (circa 700 nm) è considerata la più efficiente a
guidando la fotosintesi, specialmente nella fase di fioritura per la crescita della biomassa (importante per i coltivatori di cannabis). La luce blu è essenziale sia per la fase vegetativa che per quella di fioritura di
crescita delle piante, ma principalmente per stabilire la crescita vegetativa e strutturale.

Qual è lo spettro luminoso ideale per le piante?

Lo spettro di luce ideale per la coltivazione delle piante dipende da diversi fattori. Questi includono il modo in cui piante specifiche utilizzano la luce dello spettro PAR per la fotosintesi, ma anche le lunghezze d'onda al di fuori di
la gamma 400-700 nm. Questa luce può aiutare ad accelerare la fioritura, aumentare la nutrizione, accelerare il tasso di crescita, ecc. Se la fonte di luce è unica (in interni) o supplementare (serre) anche
influisce sugli spettri luminosi da utilizzare.



Generalmente, l'efficienza fotosintetica si verifica ai picchi rosso e blu, il che significa che le piante assorbono maggiormente questi spettri durante la crescita. Potresti pensare che lo spettro di luce ideale per la coltivazione sia
uguale alla luce del sole – dopo tutto, ha milioni di anni di esperienza – tuttavia, è più dettagliato di così.

La luce del sole produce molti verdi, gialli e arancioni: sono gli spettri di luce più facilmente disponibili. Infatti, studi (3) ci dicono come la luce verde, pur non assorbita dalla clorofilla
oltre al rosso e al blu (da qui il motivo per cui la maggior parte delle piante appare verde), è assolutamente fondamentale per la fotosintesi.

Gli spettri di luce al di fuori delle lunghezze d'onda del blu e del rosso sono utilizzati meno dalle piante per crescere poiché il rosso e il blu sono dove si verifica la maggior parte dell'attività fotosintetica - una grande ragione per cui lo spettro completo
le luci di coltivazione sono incredibilmente efficienti perché un coltivatore può diventare molto specifico.

Che cos'è l'illuminazione ad ampio spettro?

Illuminazione ad ampio spettro - spesso indicata come illuminazione a spettro completo, indica lo spettro completo di luce fornito dalla luce solare. Ciò significa che le lunghezze d'onda dell'illuminazione ad ampio spettro includono
la gamma 380nm-740nm (che vediamo come colore) più anche lunghezze d'onda invisibili, come l'infrarosso e l'ultravioletto.

Un vantaggio delle luci di crescita a LED è che possono essere impostate per produrre determinate lunghezze d'onda per periodi specifici durante il giorno o la notte. Questo lo rende ideale per le piante perché i coltivatori possono
isolare specifici colori dello spettro a seconda delle colture e delle condizioni di crescita. L'illuminazione a spettro completo può anche accelerare o rallentare il tasso di crescita, migliorare lo sviluppo delle radici, migliorare la nutrizione
e colore ecc.

Coltiva lo spettro luminoso e la cannabis

Lo spettro di luce per la coltivazione della cannabis varia rispetto ad altre piante poiché i coltivatori si concentrano sulla massimizzazione dei raccolti, sul controllo dei livelli di THC e sulla produzione di altri cannabinoidi,
aumentare la fioritura e mantenere l'uniformità generale.

A parte i colori visibili, la Cannabis risponde particolarmente bene alle lunghezze d'onda appena al di fuori della gamma PAR. Pertanto, un ulteriore vantaggio dell'utilizzo di LED a spettro completo è la possibilità di utilizzare
dosi specifiche di lunghezze d'onda ultraviolette (100-400 nm) e lunghezze d'onda del rosso lontano (700-850 nm) al di fuori dell'intervallo PAR.



Ad esempio, un aumento del far-red (750 nm-780 nm) può aiutare a stimolare la crescita e la fioritura degli steli di cannabis - qualcosa che i coltivatori vogliono, mentre la luce blu necessaria in quantità minime,
può prevenire l'allungamento irregolare degli steli e il restringimento delle foglie.

Quindi, qual è lo spettro di luce ideale per la coltivazione della cannabis? Non esiste un unico spettro poiché la variazione dell'esposizione alla luce promuove una certa morfologia delle piante durante le diverse fasi di crescita. Il
la tabella seguente spiega il concetto di utilizzo dello spettro luminoso PAR sul bordo esterno.

Cannabis personale e commerciale

La differenza tra le luci di coltivazione personali e commerciali per la cannabis può essere determinata da una serie di fattori. In primo luogo, gli spettri di luce disponibili nelle luci di coltivazione a LED commerciali saranno
includere l'intera gamma PAR e oltre, il che è particolarmente vantaggioso per i coltivatori di cannabis.

Le luci di coltivazione commerciali possono essere configurate in modalità wireless per emettere lunghezze d'onda e intensità specifiche a determinati intervalli in un ciclo di 24 ore: le impostazioni della luce di crescita spesso funzionano insieme
anche con i sistemi HVAC di un coltivatore.

Con le luci di crescita personali a LED, i lumen per watt saranno probabilmente inferiori, il che le rende meno efficienti dal punto di vista energetico con rese potenziali inferiori. Molti non sono ad ampio spettro e possono solo
offrono piccoli spettri di luce blu e rossa. Inoltre, mentre le luci per la coltivazione personale saranno ancora poco costose da gestire, altri fattori da considerare includono ventole più rumorose, plastica di qualità inferiore
involucro, durata dei LED più breve e problemi di surriscaldamento.

Dovrei usare uno spettro luminoso diverso per piante diverse?

In alcune colture, la luce blu può favorire i livelli nutrizionali e la colorazione, e un rapporto più alto tra rosso e rosso lontano può aiutare con le dimensioni delle foglie e la fioritura. Ecco perché i LED a spettro completo di oggi sono così
avanzato – perché selezionando le giuste quantità di luce rossa e blu (4), i pigmenti di clorofilla assorbono più luce di cui hanno bisogno.

I coltivatori di cannabis – che prestano attenzione all'UVB/blu per i suoi vari benefici strutturali e di potenza di THC, di cui parleremo, sono principalmente interessati alla dimensione delle foglie e alla fioritura.
Pertanto, la luce rossa e rossa è relativamente più importante per aumentare i loro raccolti.

Anche altri coltivatori indoor stanno sperimentando l'uso controllato dello spettro del rosso lontano, come ad esempio i coltivatori di foglie di insalata. Le piante associano questo spettro con l'ombreggiatura diretta
luce solare, che si verificherebbe più in basso nella chioma, causando l'allungamento di foglie e fusti mentre la pianta si protende verso la luce del sole.

Ciò significa che se usato in modo strategico, foglie e fiori più grandi possono verificarsi senza inutili stress. Quindi, anche se non esiste uno spettro di luce specifico per la crescita dei LED per una particolare pianta,
il rapporto tra luce rossa e blu è molto importante per massimizzare la crescita e il tasso di fotosintesi.



Affinché si verifichi la fotosintesi e la clorofilla assorba la massima quantità di luce per la crescita delle piante, le piante utilizzano in modo più efficiente sia la luce blu che quella rossa. Altri spettri di luce, come i verdi/
gialli/arancioni, sono meno utili per la fotosintesi a causa della quantità di clorofilla b, assorbita in gran parte dalla luce blu, e clorofilla a, assorbita in gran parte dalla luce rossa e blu.

Vale la pena notare che la fotosintesi è più complessa del semplice assorbimento della clorofilla, ma è importante riconoscerne i principi fondamentali.

Per la crescita, la luce blu è essenziale per aiutare le piante a produrre steli sani, maggiore densità e radici stabili, tutto ciò che si verifica nelle prime fasi di crescita vegetativa. Crescita quindi
continua con un maggiore assorbimento della luce rossa, con conseguente steli più lunghi, aumento delle foglie e dei frutti/fioritura ecc. È qui che la luce rossa svolge il ruolo dominante nella maturità delle piante e, quindi,
dimensione.

E infine, la resa: questa si riduce a una combinazione di spettri di luce ed è spesso unica per i coltivatori, compresi i coltivatori di diverse varietà della stessa coltura (come la cannabis). c'è
nessun singolo spettro luminoso che produce più di un raccolto: l'illuminazione ottimale è un processo olistico e in continua evoluzione.

Spettro di luce crescente per tipo

Alcuni spettri di luce attivano le caratteristiche di crescita nelle piante. In generale, gli spettri di luce blu incoraggiano la crescita vegetativa e strutturale e la luce rossa favorisce la fioritura, la fruttificazione, la crescita delle foglie,
e allungamento dello stelo. Ogni tipo di coltura è sensibile a diversi spettri e quantità di luce in momenti diversi durante il ciclo diurno: questo influisce direttamente sul tasso di fotosintesi.

In sostanza, sappiamo che il controllo dello spettro della luce di crescita può avere un impatto significativo sulle aree di crescita, come la fioritura, il sapore, il colore, la compattezza, ecc. Tuttavia, è importante riconoscere
che la segnalazione di fattori di crescita specifici fa parte di un ciclo molto più ampio e complesso. I risultati variano anche a seconda dell'ambiente (interno o serra), della temperatura/umidità relativa, della coltura
specie, intensità della luce (lumen per watt), fotoperiodo ecc.

Diamo un'occhiata a specifici spettri di luce in crescita e alla loro applicazione in orticoltura.



Spettro della luce UV (100–400 nm)

Lo spettro della luce UV, che non è visibile all'occhio umano, è al di fuori dell'intervallo PAR (100 nm-400 nm). Circa il 10% della luce solare è ultravioletta e, come gli esseri umani, le piante possono essere danneggiate da
sovraesposizione ai raggi UV. Classificato in 3 tipi, UV-A (315-400 nm), UV-B (280-315 nm) e UV-C (100-280 nm).

Mentre i benefici dell'uso della luce ultravioletta in orticoltura sono ancora oggetto di ricerca, la luce UV è spesso associata a una colorazione viola più scura - infatti, piccole quantità possono avere effetti benefici
su colore, valore nutritivo, gusto e aroma.

La ricerca mostra che anche lo stress ambientale, i funghi e i parassiti possono essere ridotti utilizzando quantità controllate di UV. È emersa una ricerca che suggerisce un aumento dei cannabinoidi come il THC
(5) in Cannabis può essere ottenuto utilizzando la luce UV-B (280 nm – 315 nm).

Spettro della luce blu (400–500 nm)

Lo spettro della luce blu è ampiamente responsabile dell'aumento della qualità delle piante, specialmente nelle colture a foglia. Promuove l'apertura stomatica, che consente a più CO2 di entrare nelle foglie. Luce blu
guida il picco di assorbimento del pigmento di clorofilla che è necessario per la fotosintesi.

È essenziale per le piantine e le giovani piante durante le fasi vegetative poiché stabiliscono una struttura sana delle radici e dello stelo, ed è particolarmente importante quando l'allungamento dello stelo deve essere ridotto.

Spettro della luce verde (500–600 nm)

Le lunghezze d'onda verdi sono state in qualche modo cancellate come meno importanti per la fotosintesi delle piante, data la loro (in) capacità di assorbire facilmente la clorofilla rispetto agli spettri di luce rossa o blu.
Tuttavia, il verde viene ancora assorbito e utilizzato per la fotosintesi; infatti solo il 5-10% viene effettivamente riflesso – il resto viene assorbito o trasmesso più in basso! Ciò è dovuto all'abilità della luce verde
penetrare nella chioma di una pianta



Nelle serre, a causa della presenza della luce solare, l'integrazione dello spettro di luce verde utilizzando luci di coltivazione a LED sarebbe meno importante rispetto alle colture coltivate esclusivamente al chiuso, come
Cannabis o coltivazione verticale.

Spettro della luce rossa (600-700 nm)

La luce rossa è nota per essere lo spettro luminoso più efficace per incoraggiare la fotosintesi poiché è altamente assorbita dai pigmenti di clorofilla. In altre parole, si trova nei picchi della clorofilla
assorbimento. Le lunghezze d'onda della luce rossa (in particolare intorno a 660 nm) incoraggiano lo stelo, le foglie e la crescita vegetativa generale, ma più comunemente l'allungamento di foglie e fiori.

Un abbinamento equilibrato con la luce blu è necessario per contrastare qualsiasi allungamento eccessivo, come l'allungamento sfigurato dello stelo. È importante considerare che mentre il rosso è lo spettro luminoso più reattivo
per le piante, la sua efficacia interviene davvero quando in combinazione con altre lunghezze d'onda PAR.

Spettro di luce rossa lontana (700-850 nm)

Ci sono alcuni modi in cui il rosso lontano può influenzare la crescita delle piante: uno è avviare una risposta che evita l'ombra. A circa 660 nm (rosso intenso) una pianta percepisce l'esposizione alla luce solare intensa. Da 730nm
e oltre - ovvero un rapporto più elevato tra luce rossa e rossa, una pianta rileverà la luce "ombra" di un'altra pianta o delle foglie più in alto nella chioma, quindi si verifica l'allungamento di steli e foglie.

Il rosso lontano può essere molto utile per promuovere la fioritura e, in alcune piante, aumentare la resa dei frutti (6). Nelle piante a giorno corto come la Cannabis, che si basano su periodi di oscurità più lunghi, 730 nm possono essere
utilizzato alla fine di un ciclo di luce per favorire la fioritura. Molti coltivatori stanno sperimentando l'interruzione del ciclo di buio con esplosioni di luce rossa per aumentare la crescita e la fioritura.

Trovare la giusta luce di coltivazione

C'è una grande quantità di informazioni e scienza da prendere in considerazione mentre comprendiamo il modo in cui le piante interagiscono con i diversi spettri di luce. Ottimizzazione della resa produttiva e qualità costante
delle piante che abbiamo appreso sono attribuite a spettri di luce usati insieme, proprio come la luce solare naturale.

In BIOS sviluppiamo costantemente le nostre conoscenze e ricerche su come funzionano meglio gli spettri di luce su colture e ceppi specifici e in quale momento durante il ciclo di luce di una pianta. I nostri LED
I sistemi di illuminazione per la coltivazione sono progettati e sviluppati utilizzando una ricerca scientifica dettagliata per dare ai coltivatori il controllo sull'utilizzo dello spettro di luce ideale per ottimizzare la resa, la qualità e la variabilità
delle loro piante.