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Utilità del red e far-red (IR 730nm) nelle lampade a LED per coltivazione ed Effetto Emerson

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Quando si acquista una lampada per coltivazione a base LED ci si trova a valutare molte e differenti combinazioni di spettri chiedendosi quale sia la giusta combinazione. In particolare, molti si interrogano sull’utilità di diodi con lunghezze d’onda superiori ai 700nm (IR – Infrarosso) all’interno della configurazione della propria lampada.

5 livelli LED-hydro-neon111Molti affermano che questo tipo di radiazioni non siano utili poiché non assimilabili dalle piante, trovandosi fuori dall’intervallo fotocromatico utilizzato nel processo di fotosintesi e lontano dai picchi di assorbimento delle due tipologie di clorofilla A e B.

Riguardo l’utilità di questo tipo di radiazione luminosa è stato condotto un esperimento, vediamo di cosa si tratta.

L’effetto di potenziamento noto come “Effetto Emerson” è collegato al processo di fotosintesi delle piante e stabilisce che le due tipologie di reazioni fotochimiche PS1 & PS2 coinvolte nella fotosintesi, se combinate nel modo corretto, sono in grado di incrementarne l’efficienza.

Emerson misurò attraverso un esperimento il processo di fotosintesi utilizzando sia luce rossa che il far-red (IR) e scoprì come la combinazione di queste due lunghezze d’onda fosse in grado di accelerare il processo di fotosintesi. Inoltre, Emerson osservò che il raccolto ottenuto utilizzando entrambe le lunghezze d’onda contemporaneamente fosse notevolmente più abbondante rispetto a quello ottenuto dalla somma dei due raccolti utilizzando rosso e far-red (IR) separatamente. La maniera migliore di raggiungere l’effetto Emerson è quella di utilizzare la lunghezza d’onda dell’infrarosso superiore ai 700nm al fine di accelerare l’interazione dell’energia molecolare.

Nel processo di fotosintesi sono coinvolti due differenti punti focali, uno relativo all’evento guidato dalla lunghezza d’onda del rosso (660 nm) e l’altro dalla luce del far-red (infrarosso oltre i 680 nm). La fotosintesi riscontrerà livelli ottimali quando le due combinazioni vengano utilizzate contemporaneamente o in rapidissima successione. Questi due eventi fotochimici operano in serie al fine di portare a termine la fotosintesi in maniera ottimale.

Com’è possibile ottenere le due reazioni contemporaneamente coltivando indoor? La maniera migliore è quella di coltivare utilizzando lampade da coltivazione a base LED configurate utilizzando i principi che stanno alla base dell’effetto Emerson. Di fondamentale importanza è avere le lunghezze d’onda necessarie alla fotosintesi nelle giuste percentuali di relazione l’una con l’altra. Coltivando con pannelli a LED per coltivazione indoor dotati di uno spettro composto da 8 bande calcolate in maniera ottimale e addizionandole ai principi che stanno alla base dell’effetto Emerson, sarà possibile ottenere una produzione di fiori e frutti che risulterà di gran lunga superiore alle altre coltivazioni condotte senza l’utilizzo di specifiche lunghezze d’onda che utilizzano IR.

Detto questo, molti sono d’accordo e ritengono che questo tipo di radiazioni non siano veramente necessarie nella configurazione di una lampada a LED per coltivazione.

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In commercio si trovano piccoli pannelli composti esclusivamente da diodi rossi e far-red (IR) capaci di influire su particolari processi biochimici a parte della fotosintesi: ci sono una moltitudine di altri processi biochimici oltre alla fotosintesi che sarebbero in grado di controllare alcuni dei momenti chiave della crescita delle piante come la germinazione, lo sviluppo e la fioritura.

Questi processi spesso dipendono dallo spettro utilizzato e dalla periodicità dell’esposizione rispetto al ciclo nella sua totalità; alcuni di questi processi biochimici vengono influenzati appunto, dalle lunghezze d’onda del rosso e del far-red (IR) nelle regioni che vanno da 660nm a 730nm: al fine di comprendere l’importanza di queste due regioni fitocromatiche è doveroso conoscere meglio il mediatore chimico incaricato a ricevere queste radiazioni, ovvero il “Fitocromo”.

Il fitocromo è una proteina blu pigmentata presente in due forme, una che assorbe le radiazioni rosse e una quelle del far-red (IR oltre 730nm) in grado di elaborare la luce in proporzioni o dell’una o dell’altra fino a stabilire un equilibrio. La prevalenza di una o dell’altra forma all’interno di una pianta, dipende dalla percentuale di radiazioni rosse o far-red e dal fotoperiodo di buio e sono in grado di stimolare o inibire una serie di processi di sviluppo come la germinazione, la formazione delle foglie, l’allungamento dello stelo e la fioritura. Tutto questo viene generalmente indicato come “fotomorfogenesi”.

buildmyled_productshots_8054__23175.1374426179.1280.1280__27899.1376392068.1280.1280__68020.1383868469.1280.1280Per esempio, alcune tipologie di semi non germinano fintanto che non sono esposti a radiazioni di luce rossa; allo stesso modo, alcune piante che crescono all’ombra di altre piante possono divenire più alte di quanto diventerebbero in presenza di luce piena, la ragione è da individuarsi nel fatto che la luce filtrata attraverso le foglie delle piante più alte diviene povera di radiazioni rosse e ricca di IR, in grado di influenzarne lo sviluppo.

Questi processi applicati all’orticoltura indoor presentano innumerevoli possibilità di utilizzo, specialmente quando applicate nell’illuminazione a base LED con la quale è possibile regolare l’esposizione a lunghezze d’onda di rosso e far-red (IR). Siccome il far-red non è fotosinteticamente attivo, il suo utilizzo nell’orticoltura è piuttosto limitato per ragioni di efficienza energetica. Il modo migliore di utilizzare questo tipo di illuminazione nell’orticoltura indoor è quello di utilizzare delle lampade a LED per la crescita e altre dotate esclusivamente di rosso e far-red (IR) per il controllo del fotoperiodo.

In conclusione, lampade a base LED per coltivazione non necessitano di diodi con lunghezze d’onda oltre il rosso poiché, come detto sopra, non fotosinteticamente attive e perciò si rende più efficiente utilizzare una lampada con queste lunghezze d’onda separate, nel caso in cui si voglia intervenire su altri processi biochimici e sulla fotomorfogenesi delle piante.

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Davide Maas – GiardinaggioIndoor.it

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