Per illuminare il percorso verso rigogliosi giardini interni, sono disponibili lampade per la coltivazione delle piante.
Negli ultimi anni il giardinaggio indoor è passato da un hobby occasionale a una pratica diffusa. Questo cambiamento è stato guidato dall'urbanizzazione, dalla necessità di verdure fresche durante tutto l'anno e da un crescente apprezzamento per la progettazione basata sulle piante-. D'altro canto, uno degli aspetti più difficili del giardinaggio indoor è superare le limitazioni della luce naturale, che possono essere causate da fattori quali finestre minuscole, fluttuazioni stagionali o vivere in un grattacielo-. sviluppare luci per piante sono sistemi di illuminazione specializzati che hanno lo scopo di duplicare l'energia del sole. Ciò consente alle piante di fotosintetizzare, svilupparsi e prosperare anche in aree in cui manca la disponibilità di luce. Le luci progressive si sono evolute in uno strumento vitale per i giardinieri di tutti i livelli di competenza, da quelli che lavorano con vasetti di erbe aromatiche sul davanzale della finestra della cucina a quelli che lavorano con sistemi di produzione idroponica su larga scala. La scienza dietro le luci di coltivazione, le loro numerose varietà, caratteristiche importanti e vantaggi, nonché come sceglierle e utilizzarle al meglio per promuovere uno sviluppo sano delle piante, sono tutti argomenti discussi in questo articolo.
I motivi per cui le piante hanno bisogno di luce e la scienza dietro le lampade per la coltivazione
Prima di acquisire un apprezzamento per le luci di coltivazione, è necessario comprendere inizialmente il modo in cui le piante utilizzano la luce. La fotosintesi, che è il processo mediante il quale le piante trasformano l'energia luminosa in energia chimica per alimentare lo sviluppo, dipende da particolari lunghezze d'onda della luce, chiamate radiazione fotosinteticamente attiva (PAR). Lo spettro della luce visibile che si estende dal viola al rosso è compreso nell'intervallo da 400 a 700 nanometri (nm) denominato PAR. Per quanto riguarda questo spettro, due lunghezze d’onda sono particolarmente importanti:
Questa lunghezza d’onda della luce blu, che varia da 400 a 500 nanometri, è responsabile della crescita vegetativa, che include la formazione di potenti sistemi radicali, foglie sane e steli forti. Inoltre, controlla l'apertura dei fori stomatici, i minuscoli pori presenti sulle foglie che regolano lo scambio di gas, nonché la creazione di clorofilla, entrambe essenziali per il successo del processo di fotosintesi. In particolare, le piantine e le giovani piante fanno estremamente affidamento sulla luce blu per prevenire lo "stretching", che è una forma di sviluppo caratterizzata da una crescita allampanata e debole.
La luce rossa, che ha una lunghezza d’onda compresa tra 600 e 700 nanometri, è essenziale per la crescita riproduttiva perché stimola la fioritura, la fruttificazione e la produzione di semi. Inoltre, migliora l'efficacia della fotosintesi funzionando in combinazione con la luce blu, in particolare durante le fasi successive del ciclo di vita di una pianta durante la quale è più attiva. Ad esempio, per produrre fiori e frutti che possano essere consumati, le piante di pomodoro e altre piante d’appartamento in fiore come le orchidee richiedono una quantità significativa di luce rossa.
La luce solare naturale comprende tutte le lunghezze d'onda di assorbimento dei fotoni (PAR), nonché lunghezze d'onda non-essenziali come la luce verde (che le piante riflettono, conferendo loro il colore verde) e la luce ultravioletta (UV) (la luce UV, se presente in quantità modeste, può migliorare la resistenza delle piante e la produzione di nutrienti). Le lampade per la coltivazione sono progettate per fornire la proporzione ideale di luce blu e rossa, spesso nota come spettro PAR completo, al fine di soddisfare i requisiti unici di una pianta. Ciò consente loro di colmare le lacune che si verificano quando la luce naturale è insufficiente.
Scegliere la tecnologia appropriata per i diversi tipi di lampade per la coltivazione delle piante
Coltiva le lucinon sono tutti prodotti uguali allo stesso modo. Nel corso degli anni sono state sviluppate diverse varietà di lampade da coltivazione come risultato di sostanziali progressi nella tecnologia dell'illuminazione. Ognuna di queste lampade da coltivazione presenta una serie di vantaggi, limitazioni e casi in cui sono più adatte all'uso. Le lampade per la coltivazione che utilizzano diodi emettitori di luce (LED), luci fluorescenti compatte (CFL), lampade a scarica ad alta intensità (HID) e lampadine a incandescenza sono i tipi più diffusi di alternative di illuminazione. Ciascuno di essi è suddiviso in modo più approfondito di seguito:
a. 1. Lampade da coltivazione che utilizzano LED
Le lampade da coltivazione a LED sono l'opzione più popolare tra i giardinieri indoor contemporanei, e c'è una spiegazione perfettamente valida per questo. Per emettere luce a determinate lunghezze d'onda, utilizzano la tecnologia dei semiconduttori, che consente loro di essere molto efficienti e adattabili.
I vantaggi includono:
Efficienza energetica:Luci di coltivazione a LEDhanno un consumo energetico inferiore tra il 50 e il 75% rispetto alle lampade HID e alle lampadine a incandescenza. Una lampada da coltivazione a LED da 25 W, ad esempio, è in grado di produrre la stessa potenza PAR di una lampadina a incandescenza da 100 W, il che si traduce in una notevole riduzione della quantità di denaro speso per l'energia.
Durata: la maggior parte delle luci di coltivazione a LED ha una durata di 25.000-50.000 ore, ovvero da cinque a dieci volte maggiore della durata di vita delle CFL e delle HID. Di conseguenza, nel lungo periodo ci saranno meno sostituzioni e spese più economiche.
Le lampadine a LED, a differenza delle lampade-a scarica ad alta intensità (HID), che producono una grande quantità di calore, rimangono fredde al tatto. Di conseguenza, viene eliminato il rischio di bruciature delle foglie (anche quando il contenitore viene posizionato in prossimità delle piante) e viene ridotta la necessità di sistemi di raffreddamento aggiuntivi.
Spettro personalizzabile: le luci di coltivazione a LED sono disponibili nelle opzioni "spettro- completo" (che imita la luce solare naturale) o "spettro- mirato" (che si concentra su blu, rosso o un mix dei tre). I giardinieri sono in grado di adattare la luce alle fasi specifiche di sviluppo delle loro piante, ad esempio utilizzando uno spettro blu-intenso per le piantine e uno spettro intenso rosso-per le piante in fiore.
Potenziali svantaggi:
Le luci di coltivazione a LED hanno un costo iniziale più elevato rispetto alle lampadine fluorescenti compatte (CFL) o alle lampadine a incandescenza poiché sono più costose da acquistare. Questi costi vengono spesso compensati entro sei-dodici mesi perché risparmiano energia e hanno una lunga durata.
Esiste la possibilità che le luci di coltivazione a LED di bassa-qualità non offrano un output PAR costante o si deteriorino rapidamente. Selezionare i marchi che sono stati verificati con una valutazione PAR positiva è della massima importanza.
Casi d'uso ideali: qualsiasi configurazione di giardinaggio indoor, dai piccoli orti di erbe aromatiche sui davanzali (LED da 15 W a 30 W) ai grandi sistemi idroponici (LED da 100 W a 200 W). Erbe, verdure, piante grasse e piante floreali sono solo alcuni dei tipi di piante che traggono beneficio dalla loro implementazione.
2. (CFL) sta per luci fluorescenti compatte.
Le lampade da coltivazione-a diodi emettitori di luce (LED) sono più costose delle lampade da coltivazione a lampadine fluorescenti compatte (CFL), che utilizzano la tecnologia fluorescente a forma di spirale. Sono prontamente disponibili e semplici da utilizzare, il che li rende un'opzione eccellente per coloro che hanno appena iniziato.
I vantaggi includono:
Il costo di acquisto di una lampadina fluorescente compatta (CFL) è relativamente basso, con varianti base che costano da dieci a venti dollari.
Simili ai LED, le luci fluorescenti compatte (CFL) generano una bassa quantità di calore, il che le rende adatte per la vicinanza a piccole piante.
Facilmente reperibili: le lampade da coltivazione CFL sono prontamente disponibili nella maggior parte dei negozi di giardinaggio e nei negozi online. Spesso sono dotati di prese standard E26/E27 compatibili con le lampade domestiche convenzionali.
Potenziali svantaggi:
I diodi emettitori di luce (CFL) hanno un'efficienza energetica inferiore rispetto ai diodi emettitori di luce (LED). Ad esempio, una CFL da 65 watt genera meno PAR di un LED da 25 watt.
Durata di vita più breve: le lampade CFL normalmente hanno una durata di 8.000-10.000 ore, il che significa che devono essere sostituite più frequentemente rispetto ai LED.
Sebbene la maggior parte delle lampadine fluorescenti compatte (CFL) si concentrino sulla luce blu (per lo sviluppo vegetativo) o sulla luce rossa (per la fioritura), i giardinieri potrebbero dover scambiare le lampadine tra i diversi stadi di crescita a causa dello spettro limitato di queste lampade. Sono disponibili luci fluorescenti compatte a spettro completo-, tuttavia non sono molto comuni.
Le applicazioni ideali per questo prodotto sono i giardini interni su piccola-scala, che possono essere utilizzati per coltivare piantine, erbe o piante d'appartamento con scarsa-illuminazione come pothos e piante serpente. Non sono adatti per colture che richiedono molta luce, come i pomodori, o per piante di grandi dimensioni.
3. Lampade HID, che significa scarica ad alta-intensità
Queste-lampade a scarica ad alta intensità (HID) sono una scelta popolare tra i coltivatori commerciali poiché sono sistemi di illuminazione potenti che generano elevati livelli di PAR. Le lampade ad alogenuri metallici (MH) e le lampade al sodio ad alta-pressione (HPS) sono i due sottotipi principali in cui sono disponibili.
Lampade che utilizzano ioduri metallici (MH):
Emette uno spettro prevalentemente blu, che lo rende una scelta eccellente per lo sviluppo vegetativo (piantine, verdure a foglia).
I vantaggi includono un elevato rendimento PAR e la capacità di ospitare aree enormi.
Gli svantaggi includono una breve durata (6.000-10.000 ore), un elevato consumo di energia e la generazione di una notevole quantità di calore (che richiede l'uso di ventole di raffreddamento).
Lampade composte da sodio ad alta-pressione (HPS):
Lo spettro è caratterizzato da una forte tonalità rossastra, che lo rende ideale per piante da fiore e da frutto come pomodori, peperoni e cannabis.
L'emissione PAR di questo tipo di lampada da coltivazione è la più alta di qualsiasi tipo, rendendola una buona scelta per aumentare i rendimenti.
Gli svantaggi includono il fatto che sono estremamente caldi (che richiedono un'adeguata ventilazione), che sono inefficaci per lo sviluppo della vegetazione e che contengono mercurio (che richiede uno smaltimento cauto).
Le applicazioni ideali includono fattorie idroponiche commerciali, enormi tende da coltivazione (100 piedi quadrati o più) e colture che producono un rendimento elevato. Le dimensioni, la quantità di calore che producono e la quantità di energia che utilizzano rendono le luci HID meno ideali per l'uso nei giardini residenziali.
Quattro. Lampade di coltivazione a incandescenza (Grow).
Coltiva le luci che utilizzano lampadine a incandescenzasono la forma di luce di coltivazione più utilizzata ma anche la meno efficace. Per generare luce funzionano riscaldando un filamento; tuttavia, la maggior parte dell'energia che creano viene sprecata sotto forma di calore anziché come PAR.
Due vantaggi sono il costo estremamente basso-e la semplicità di individuazione.
Gli svantaggi includono un'efficienza energetica molto bassa, una durata di vita breve (1.000-2.000 ore), un'elevata produzione di calore (che aumenta il pericolo di bruciature delle foglie) e uno spettro scadente (che consiste principalmente di luce rossa e infrarossa e manca di luce blu).
Se ne sconsiglia l'uso nella maggior parte delle situazioni di giardinaggio indoor. È possibile utilizzarli brevemente per le piante che richiedono poca luce, ma i LED o le CFL sono alternative molto più efficaci.
Caratteristiche chiave da tenere in considerazione quando si acquista una lampada da coltivazione
Quando si seleziona la lampada da coltivazione ideale, non è sufficiente selezionarne solo il tipo; devi anche prendere in considerazione caratteristiche particolari per garantire che la lampada soddisfi le esigenze delle tue piante e del tuo assetto da giardino. Di seguito è riportato un elenco delle considerazioni più cruciali da ottenere:
a. 1. Uscita PAR (flusso di fotoni fotosintetici); noto anche come
L'emissione PAR di una lampada è una misura della quantità di luce emessa nell'intervallo 400–700 nm. Questa luce è rappresentata in micromoli per metro quadrato al secondo (μmol/m2/s). Poiché è direttamente proporzionale alla quantità di energia che le piante sono in grado di utilizzare per la fotosintesi, questa è la statistica più importante per le lampade da coltivazione.
Le piante con scarsa-illuminazione, come le piante pothos e ZZ, richiedono un'intensità luminosa di 100–200 μmol/m2 al secondo.
Sono necessari tra 200 e 400 μmol/m2/s per piante medio-leggere, come erbe aromatiche e piante grasse.
Le piante ad alta-luce, come le piante in fiore e le verdure, richiedono un'intensità luminosa di 400–800 μmol/m2 al secondo.
Per garantire che la lampada possa fornire una luce adeguata alle tue piante, dovresti sempre controllare il valore PAR fornito dal produttore (idealmente facendolo testare da un ente indipendente). I lumen sono una misura della luminosità per gli occhi umani, non per la fotosintesi delle piante, quindi dovresti evitare le luci che specificano esclusivamente "lumen".
2. Gamma spettrale
Secondo quanto accennato in precedenza, le piante necessitano di diverse lunghezze d'onda della luce per le varie fasi di sviluppo. Prima di acquistare una luce di coltivazione, dovresti pensare se hai bisogno di:
Le lampade che si concentrano sulla luce blu (vegetativa) o rossa (fioritura) sono chiamate lampade a spettro mirato. Questo metodo è più conveniente-se coltivi le piante in un'unica fase (ad esempio, piantine) o se utilizzi luci separate per ogni fase di sviluppo delle piante.
Tutte le lunghezze d'onda del PAR vengono emesse da una lampada a spettro completo-, oltre a una piccola quantità di luce ultravioletta e infrarossa. Le lampade che coprono l'intero spettro sono le più adattabili poiché possono sostenere le piante dalla fase della piantina fino al raccolto senza richiedere la sostituzione dei bulbi. Inoltre, simulano la luce solare naturale, il che è vantaggioso per le piante che sono in grado di prosperare in una varietà di condizioni di luce.
3. Potenza (W)
Sebbene il wattaggio sia una misura della quantità di energia cheuna lampada da coltivazione consuma, non è una misurazione diretta della quantità di luce prodotta (in particolare per i LED). Tuttavia, il wattaggio della lampadina potrebbe aiutarti a stimare l'area che coprirà:
1-3 piedi quadrati possono essere coperti da LED da 15W-30W, rendendoli perfetti per coltivare piantine o piccole erbe aromatiche.
I LED con 50-100 watt di potenza possono coprire da 4 a 8 piedi quadrati, rendendoli adatti per piante di medie-dimensioni come pomodori o orchidee.
Per tende da coltivazione di grandi dimensioni o installazioni commerciali, LED o HID da 100 W o più possono coprire un'area di oltre 10 piedi quadrati.
D'altra parte, una lampada da coltivazione a LED da 25 watt con un elevato rendimento PAR può coprire un'area di due o tre piedi quadrati, rendendola la scelta ideale per una pianta erbacea da davanzale. In confronto, una lampadina HID da 100 W può coprire 10-15 piedi quadrati, ma consuma più energia e raffreddamento di una lampada fluorescente compatta da 100 W.
Quattro. Aree di copertura
La regione che una lampada da coltivazione è in grado di illuminare in modo soddisfacente con una quantità adeguata di PAR viene definita area di copertura. Per una copertura migliore, la maggior parte delle lampade deve essere posizionata tra 12 e 24 pollici sopra le piante. Ciò dipende dalla potenza della lampada, dall'uscita PAR e dall'altezza della lampada. Assicurati sempre di verificare l'area di copertura consigliata dal produttore. Le lampade troppo grandi sprecano energia, mentre quelle troppo piccole possono lasciare le piante senza luce sufficiente.
Cinque. Controllare il calore
Quando si tratta di far crescere le luci, il calore è una delle principali preoccupazioni poiché può potenzialmente causare danni alle piante o ridurre la durata della lampada. Prova a trovare luci che abbiano:
Involucri in alluminio: l'alluminio emette calore in modo efficace, il che aiuta a mantenere la lampada a una temperatura fresca.
Ventole-integrate: le lampadine-a diodi a emissione di luce (HID) e i LED ad-alto wattaggio sono spesso dotati di ventole che fanno circolare l'aria e riducono al minimo il calore.
A causa della loro bassa emissione di calore, i diodi-emettitori di luce (LED) e le lampade fluorescenti compatte (CFL) sono più sicuri da utilizzare in prossimità delle piante.
Evitare di posizionare le lampade in prossimità delle piante; anche i LED-a bassa temperatura possono causare bruciature sulle foglie se posizionati a meno di quindici centimetri da piantine particolarmente fragili.
6. Coerenza e longevità d'uso
Cerca modelli che abbiano le seguenti caratteristiche: una lampada da coltivazione di alta-qualità dovrebbe durare per anni.
Le lampadine CFL hanno una durata di 8.000–10.000 ore, mentre le HID hanno una durata di 6.000–10.000 ore e i LED hanno una durata di 25.000–50.000 ore. Le lampade a incandescenza hanno una durata di vita di 1.000-2.000 ore.
I produttori rispettabili forniscono in genere garanzie che vanno da due a cinque anni, il che dimostra la loro fiducia nella longevità dei loro prodotti.
Resistenza all'acqua: se coltivi piante in un ambiente umido (ad esempio, in un sistema idroponico), seleziona luci che abbiano un grado di impermeabilità IP65 o superiore per proteggerle dai danni causati da una quantità eccessiva di umidità.
7. Facile configurazione e funzionamento del dispositivo
Le lampade per la coltivazione devono essere semplici da configurare e modificare, soprattutto per coloro che hanno appena iniziato. Cerca caratteristiche come:
Prese standard: le luci fluorescenti compatte (CFL) e alcuni LED utilizzano prese E26/E27, compatibili con l'illuminazione domestica standard.
Altezza regolabile: con le lampade dotate di supporti telescopici o kit di sospensione, puoi regolare l'altezza della luce per adattarsi alla crescita delle tue piante.
Timer: i timer-integrati ti consentono di configurare i cicli di luce (ad esempio, le piante da fiore possono avere 12 ore accese e 12 ore spente), garantendo così che ricevano luce continua senza la necessità di alcun intervento da parte dell'utente.
Una guida per sfruttare al meglio le lampade da coltivazione per la crescita corretta e sana delle piante
Se non viene utilizzata correttamente, anche la lampada da coltivazione più avanzata non produrrà piante sane. Per assicurarti di ottenere il massimo dalla tua luce di coltivazione, ecco alcuni suggerimenti importanti:
a. 1. Mantenere il ciclo di luce appropriato
L'oscurità è ciò che avvia attività come la crescita delle radici e la fioritura, quindi è essenziale che le piante abbiano un rapporto tra luce e buio per poter prosperare. Il ciclo di luce ottimale è determinato dallo stadio di sviluppo della pianta:
Per le piantine e le fasi vegetative sono necessarie 14-18 ore di luce al giorno. Per produrre steli e foglie robusti, le piantine necessitano di una maggiore quantità di luce.
Per la fase di fioritura e fruttificazione sono necessarie 12 ore di luce al giorno. Quando il ciclo di luce si accorcia, invia un segnale alle piante affinché passino dalla crescita vegetativa allo sviluppo riproduttivo.
Per le piante con scarsa-illuminazione sono necessarie 8-12 ore di luce al giorno. Pothos e piante serpente sono esempi di piante che non richiedono tanta luce e possono essere influenzate negativamente da un'esposizione eccessiva.
Ciò garantirà che il ciclo di luce sia coerente e ti impedirà di dimenticare di accendere o spegnere la lampada. È possibile automatizzare il ciclo della luce utilizzando un timer.
2. La lampada deve essere posizionata correttamente
L'altezza di una lampada da coltivazione è determinata dal suo tipo e dalla sua potenza, che sono i seguenti:
12–24 pollici sopra le piante, LED con 15–30 watt di potenza.
Sopra le piante, i LED con una potenza di 50 W o più dovrebbero essere posizionati a una distanza di 18-30 pollici.
Il posizionamento delle lampade fluorescenti compatte dovrebbe essere compreso tra 6 e 12 pollici sopra le piante.
A causa dell'elevata produzione di calore, gli HID dovrebbero essere posizionati a 24-36 pollici sopra le piante.
Dovresti aumentare la lampada man mano che le piante si sviluppano in modo da mantenere la distanza adeguata; questo eviterà che le foglie si brucino e garantirà che la luce raggiunga tutte le regioni della pianta. Utilizza più lampadine per ridurre al minimo le "zone morte" nelle grandi installazioni, ovvero le aree in cui la luce non è sufficiente.
3. Seguire le condizioni della pianta
Dovresti prestare attenzione al comportamento delle tue piante poiché ti diranno se la luce di coltivazione funziona correttamente o se sono necessarie modifiche:
I sintomi di luce insufficiente includono crescita allampanata (steli lunghi e sottili), ingiallimento delle foglie, scarso sviluppo e assenza di fiori. Se ciò accade, dovresti posizionare la lampadina più vicino al suolo, estendere il ciclo di luce o passare a una lampada con un PAR più alto.
Margini delle foglie marroni e croccanti (noti anche come bruciature delle foglie), avvizzimento e sviluppo stentato sono tutti sintomi di una quantità eccessiva di luce. Nel caso in cui ciò accada, è necessario spostare la lampadina più lontano, diminuire il ciclo di luce o abbassare la lampada (se è regolabile).
Quattro. Sfrutta la luce naturale ogni volta che è disponibile.
Le luci progressive sono più efficaci se utilizzate insieme alla luce naturale piuttosto che in sostituzione della stessa. Se hai accesso alle finestre nel tuo giardino interno, dovresti posizionare le piante in modo che siano vicine ad esse e utilizzare la lampada di coltivazione per allungare il ciclo di luce o compensare le giornate nuvolose. Per compensare la quantità limitata di luce naturale, un giardino di erbe aromatiche situato su una finestra rivolta a nord può richiedere dalle quattro alle sei ore di luce ogni giorno.
Cinque. Provvedi alla manutenzione della lampada
Per ottenerela durata potenziale più lunga della tua lampada da coltivazione:
Polvere e detriti presenti sulla lente della lampada potrebbero causare una riduzione dell'emissione luminosa fino al 30%. Una volta ogni due o quattro settimane, utilizzare un panno delicato per pulire la lente.
Effettuare un'ispezione regolare: esaminare regolarmente il cavo, la presa e l'involucro della lampada per individuare eventuali segni di usura o danni. Riparare eventuali componenti rotti il prima possibile per eliminare eventuali pericoli.
Le luci HID e le lampade fluorescenti compatte (CFL) contengono mercurio; invece di gettarli nella spazzatura, dovresti riciclarli in una struttura che gestisce i rifiuti elettronici invece di buttarli via.
Come si svilupperanno le lampade da coltivazione in futuro: innovazioni e tendenze
Poiché la popolarità del giardinaggio indoor continua ad aumentare, si è verificato un corrispondente aumento nell’uso della tecnologia della luce di coltivazione. Alcuni degli sviluppi più recenti che stanno influenzando il futuro delle luci di coltivazione sono i seguenti:
a. 1. Lampade di coltivazione intelligenti
L'integrazione di luci di coltivazione intelligenti con sistemi di automazione domestica, come Amazon Alexa e Google Home, consente ai giardinieri di gestire i cicli di luce, la luminosità e lo spettro attraverso l'uso di applicazioni per smartphone o comandi vocali. Alcune versioni utilizzano anche sensori per monitorare lo stato di salute della pianta e modificare automaticamente le impostazioni della luce. Ad esempio, se una piantina inizia a mostrare segni di deterioramento, l’intensità della luce blu aumenta.
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Insieme, lo miglioriamo.
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