La luce è essenziale per la vita. Ogni organismo vivente ha sviluppato un rapporto unico con lo spettro luminoso, e questo è particolarmente evidente quando confrontiamo le esigenze delle piante con quelle degli esseri umani. Mentre gli umani possono vedere solo una piccola porzione dello spettro elettromagnetico, le piante sono in grado di assorbire ed utilizzare una gamma molto più ampia di lunghezze d'onda.
Lo spettro luminoso è l'insieme delle diverse lunghezze d'onda della luce, alcune delle quali sono visibili all'occhio umano e altre no. Lo spettro visibile, quello che possiamo percepire, varia dalle lunghezze d'onda corte del blu ai rossi più lunghi, passando per il verde, il giallo e l'arancione. Al di fuori di questo range, abbiamo la luce ultravioletta (UV) su un'estremità e l'infrarosso (IR) sull'altra.
Le diverse lunghezze d'onda hanno effetti diversi sugli organismi viventi. Ad esempio, alcune lunghezze d'onda UV sono essenziali per la sintesi della vitamina D. L'infrarosso, d'altra parte, viene utilizzato in varie applicazioni per il sorting della frutta e dei sementi e nel riciclaggio dei materiali con sistemi di visione.
L'occhio umano può percepire la luce solo all'interno di una piccola porzione dello spettro elettromagnetico che chiamiamo luce "visibile". Questa gamma va approssimativamente da 380 nanometri (nm) a 740 nm.
La luce naturale è fondamentale per il benessere umano. Non solo ci permette di vedere, ma regola anche i nostri ritmi circadiani, influenzando il sonno, l'umore e persino la produttività. La mancanza di esposizione alla luce solare naturale può portare a disturbi dell'umore come la depressione stagionale e può disturbare il sonno, portando a una condizione nota come insonnia da ritardo di fase.
La sensibilità massima dell’occhio umano si ha intorno ai 555 nm, che corrisponde alla lunghezza d'onda del colore verde-giallo che non a caso corrisponde all’emissione del nostro sole che emette la maggior parte della sua energia proprio in questa regione dello spettro.
Per quantificare la luce visibile utilizziamo unità come i lumen, che misurano il flusso luminoso, e i lux che misurano l'illuminamento, ovvero la quantità di luce che colpisce una determintata superficie . Queste scale sono tarate specificamente sulla sensibilità dell'occhio umano.
Le piante, a differenza degli umani, utilizzano la luce principalmente per la fotosintesi, un processo chimico che converte la luce solare, l'anidride carbonica e l'acqua in glucosio e ossigeno. Questo processo è cruciale per la sopravvivenza delle piante e, in definitiva, per tutta la vita sulla Terra, poiché produce l'ossigeno che tutti gli organismi aerobici necessitano per vivere. Per questo scopo, assorbono energia principalmente nelle regioni blu e rosse dello spettro.
I pigmenti chiave che catturano la luce sono la clorofilla a, clorofilla b e i carotenoidi. Ognuno di essi ha dei picchi di assorbimento in specifiche lunghezze d'onda:
Per promuovere la crescita ottimale delle piante, specialmente in ambienti controllati come le serre, le vertical farm, fotobioreattori, fitrotroni, ecc… con produzioni fuori suolo o in idroponica , è essenziale fornire uno spettro di luce adeguato. La luce blu è spesso utilizzata per promuovere la fase vegetativa delle piante, stimolando forti radici e foglie sane, mantenendo la compattezza della pianta. La luce rossa, d'altra parte, è più efficace durante la fase di fioritura e fruttificazione.
Per misurare la luce utile alle piante, si utilizzano scale diverse rispetto all'occhio umano. Una delle più importanti è il PAR (Photosynthetically Active Radiation), che conta i fotoni nella banda da 400 a 700 nm, la regione realmente sfruttata dalle piante per la fotosintesi. Il parametro chiave è il PPFD (Photosynthetic Photon Flux Density), che quantifica il flusso di fotoni PAR che raggiunge effettivamente la pianta, per unità di superficie e tempo. Si misura in micromoli di fotoni per secondo per metro quadro (μmol/s/m2).
Poiché lo spettro ideale per gli umani e per le piante è completamente diverso, le lampade tradizionali progettate per l'illuminazione industriale e domestica (ad incandescenza, fluorescenza, ioduri, al sodio, ecc…) non sono per nulla adatte per la coltivazione indoor.
Le normali lampade per illuminazione domestica non sono ideali per le piante. Prima dei LED si usavano soprattutto:
Tutte le lampade sopra indicate non permettono di modulare l’intensità della luce, tanto meno di modificare il loro stesso spettro di emissione. In definitiva hanno uno spettro STATICO, non modificabile, tempi di accensione lunghi ed un alto consumo energetico.
Le lampade per piante a LED consentono di customizzare lo spettro luminoso per ottimizzare ogni fase di crescita:
Inoltre le lampade a LED, a differenza delle altre tipologie, permettono di ottenere uno spettro DINAMICO, ovvero regolare sia l’intensità della luminosità che di modulare lo spettro luminoso nel corso della giornata, o nel periodo di crescita vegetativa, presentando od eliminando determinate lunghezze d’onda che possono essere necessarie o meno a seconda del prodotto coltivato, rendendole particolarmente idonee nella produzione delle piante e fiori.
La possibilità di variare lo spettro luminoso nell'arco della giornata è un enorme vantaggio dei LED. Si può simulare il naturale ciclo giorno/notte variando proporzioni di rosso e blu. La mattina e il pomeriggio si può enfatizzare il blu, mentre il rosso nelle ore centrali. Il tutto con la stessa lampada!
Si possono riprodurre i cambiamenti stagionali della luce, aumentando la componente rossa in autunno e inverno. Infine, modulando opportunamente le lunghezze d'onda nelle diverse fasi si può ottimizzare al massimo la resa delle colture.
Per coloro che cercano soluzioni all'avanguardia nell'illuminazione per coltivazioni indoor, C-Led si pone all'avanguardia con una vasta gamma di prodotti LED progettati appositamente per ottimizzare la crescita delle piante. La loro serie di lampade a LED offre uno spettro luminoso su misura, consentendo la regolazione dinamica della luce durante tutte le fasi della crescita delle piante. Grazie alla capacità di personalizzare lo spettro luminoso con precisione e di adattarlo ai ritmi naturali delle piante, i prodotti C-Led offrono un vantaggio distintivo rispetto alle soluzioni tradizionali.
Con le lampade per piante C-Led, gli utenti possono sfruttare le potenzialità della luce blu per promuovere le prime fasi di crescita, ottimizzare il periodo di fioritura con la luce rossa e persino simulare il ciclo naturale delle stagioni. L'adattabilità e l'efficienza energetica di queste lampade a LED rendono il processo di coltivazione indoor più sostenibile ed efficace.
Inoltre, la tecnologia avanzata delle lampade C-Led garantisce una durata nettamente superiore e una maggiore efficienza rispetto alle opzioni convenzionali. Scegliendo C-Led, gli agricoltori e gli imprenditori, possono contare su un sistema di illuminazione intelligente che massimizza la resa delle colture e assicura una qualità costante, con un ritorno del proprio investimento in tempi ridotti.