Il tuo set-up di luce personalizzato per la crescita

Anche se i crisantemi sono uno dei fiori recisi più popolari, l'uso delle luci per la coltivazione LED in serra è stato limitato. Philips ha svolto molte ricerche su queste piante nel corso degli anni, ma fino a poco tempo fa non era stata in grado di testare lo spettro luminoso perfetto su larga scala, quindi era difficile giustificare l'investimento per i coltivatori. I risultati di ricerche recenti, tuttavia, possono far cambiare idea ai coltivatori su questo argomento.

Allestimento di prova di floricoltura
Questi vantaggi ci hanno spinto a condurre una prova di floricoltura nel nostro impianto di prova climatizzato presso BrightBox a Venlo. La maggior parte delle richieste che riceviamo provengono da coltivatori di piante giovani, quindi abbiamo condotto una prova sulla fase di propagazione dei fiori. Abbiamo scelto una vasta gamma di piante annuali e perenni, tra cui Begonie, Petunie, Calibrachoas, Dianthus, Gerbere, Celosias, Alternatheras e Impatiens.

Per questa prova, abbiamo tradotto le condizioni di coltivazione di una serra in un ambiente climatizzato e abbiamo aggiunto l'esperienza dei nostri colleghi specialisti di piante di fattorie urbane. I livelli di luce sono stati scelti in base all'ambiente serra di riferimento con luce diurna, alla letteratura scientifica e all'esperienza dei coltivatori. Gli spettri di luce utilizzati nel test sono stati allineati con un certo numero di coltivatori per soddisfare i loro standard di qualità per le diverse varietà di fiori. La velocità di crescita è un requisito dei coltivatori, ma una buona qualità delle piante è la prima priorità. In questo caso, una pianta è considerata buona se ha una forma compatta, foglie e rami sufficienti e un buon apparato radicale. Inoltre, una buona pianta dovrebbe essere in grado di stabilire rapidamente radici e fiorire mentre passa alle fasi di crescita successive.

Attingendo alle nostre esperienze e alla letteratura scientifica siamo stati in grado di estrarre informazioni sufficienti per sviluppare set-up di luce personalizzati leggeri che avrebbero prodotto queste caratteristiche vegetali. Ad esempio, molte piante reagiscono a una maggiore quantità di luce blu diventando più compatte. La lunghezza degli internodi si accorcia. Alcune piante beneficiano della luce rossa lontana germinando più velocemente e sviluppando radici più forti, mentre altre reagiscono serrandosi e cadendo. 

Risultati della prova di floricoltura
I risultati hanno mostrato che, come previsto, ogni varietà di fiori reagisce in modo diverso a un set-up di luce personalizzato. Anche le impostazioni climatiche sono importanti in questo senso. Temperature più elevate hanno portato a una crescita più rapida, ma meno compatta e meno robusta. I risultati hanno confermato che è possibile coltivare piante giovani in floricoltura in un ambiente privo di luce diurna e tutto sta nel trovare il giusto equilibrio tra fattori climatici e illuminazione. Infatti la scelta dell'intensità luminosa e dello spettro luminoso gioca un ruolo ancora maggiore in una fattoria verticale che in una serra.

Questa è solo una prima selezione, ma la prova ci ha fornito una chiara visione delle possibilità di coltivare diverse varietà di giovani annuali e perenni in un ambiente privo di luce solare. Come in tutte le prove, c'erano anche piante che non andavano bene a causa di una certo set-up di luce. Ma abbiamo imparato anche da questi risultati. La maggior parte dei set-up testati ha prodotto buoni risultati in termini di piante compatte e robuste con un buon apparato radicale. C'è molto spazio per l'ottimizzazione, a seconda della caratteristica più desiderabile per una specifica varietà. Abbiamo anche visto che è sicuramente possibile coltivare piante di buona qualità per più colture con un set-up di luce personalizzato. 

La maggior parte del nostro orario di lavoro presso il team di orticoltura viene registrato durante il giorno. Ma lo sapevi che facciamo regolarmente anche i turni di notte? La notte è quando misuriamo se l'illuminazione LED installata emette l'intensità della luce che abbiamo calcolato. Ma perché di notte?

È importante che i coltivatori si assicurino che ogni pianta nella serra venga coltivata nelle stesse condizioni ottimali. Irrigazione, fertilizzazione, cura delle colture e illuminazione: tutto dev'essere impostato per produrre risultati coerenti e di alta qualità. Al team di orticoltura, facciamo di tutto per garantire che i nostri piani di illuminazione per le luci per la coltivazione LED si adattino alle esigenze esatte del coltivatore e alle condizioni effettive della loro serra.

Il nostro piano luminoso è creato sulla base di una serra simulata al computer, che calcola il numero di fotoni luminosi (µmol) che cadranno su una determinata area (metro quadrato), ogni secondo. Ogni serra è diversa, quindi ogni piano luce è unico. Pensa a diverse strutture, colture e sistemi di schermatura. 

Negli ultimi anni, ho visto sempre più coltivatori in tutto il mondo aggiungere luci per la coltivazione LED a HPS per aumentare i livelli di luce e le rese per le loro margherite gerbera. A differenza dell'illuminazione al sodio ad alta pressione (HPS), è possibile applicare livelli di luce più elevati con i LED perché producono pochissimo calore radiante e utilizzano meno elettricità. 

Ciò consente ai coltivatori di ottenere il perfetto equilibrio tra calore e luce con i LED, in modo che possano produrre più raccolti e potenzialmente accelerare il ritorno sull'investimento dei loro investimenti in LED.

Al risveglio questa mattina, ho notato una bella differenza rispetto a ieri: era ancora abbastanza buio e il cielo era coperto da fitte nuvole, mentre ieri era luminoso e soleggiato! Il cupo cielo grigio non mi ha impedito di alzarmi. Dovevo andare al lavoro e c'era ancora molta luce per svolgere le mie attività quotidiane. Per le piante del mio giardino, però, la differenza di luce solare ha un impatto maggiore!

Il sole emette continuamente radiazioni in un ampio spettro. Quale parte dello spettro raggiunge la Terra dipende fortemente da dove ti trovi e da com'è il tempo. Infatti, lo spettro rimane molto più stabile della quantità di radiazione. Lo spettro varia leggermente a seconda della posizione e del tempo, ma a parte il tramonto e l'alba, sembra sempre simile, spaziando dalle radiazioni UV a quelle IR. 

Come coltivatore, sei sempre alla ricerca del migliore set-up di luce personalizzato per la coltivazione: modi per ottimizzare i risultati, ridurre al minimo i rischi e aumentare la resa. Puoi realizzarlo attraverso colture o piante prevedibili, di alta qualità e ad alta produzione consegnate tutto l'anno. Miri ad avere il massimo controllo sui tuoi investimenti e costi operativi e vuoi scoprire come puoi utilizzare i LED per migliorare i tuoi risultati aziendali. Una strategia di crescita di successo basata sui LED si tradurrà in un paio di promesse.

L'interesse per la coltivazione di piante indoor nelle fattorie verticali continua ad aumentare. Ma molti investitori che pensavano di poter semplicemente acquistare un magazzino vuoto, collegare alcune luci per la coltivazione e produrre cespi di lattuga perfetti per fare soldi sono rimasti delusi. Ecco alcune lezioni chiave apprese dall'esperto di agricoltura urbana Roel Janssen sui progetti di successo delle fattorie verticali.

La missione numero uno per una fattoria verticale che coltiva piante al chiuso, è imitare la natura in modo che possano coltivare i raccolti più freschi e gustosi ovunque.

Ogni coltivatore sa quanto sia difficile capire la natura quando si coltiva un determinato raccolto in un determinato luogo. Questo perché le piante provengono da climi e condizioni di crescita molto diversi in tutto il mondo. Alcune delle piante che mangiamo prosperano nell'umidità e nel calore dei tropici, altre nei deserti aridi o sui pendii ripidi delle montagne. Alcune piante possono acclimatarsi da sole o essere allevate in nuove varietà che possono crescere in un clima diverso. Ma è una situazione completamente nuova quando si coltivano piante al chiuso in condizioni climatiche controllate in una fattoria urbana o verticale.

Philips ricerca tutti gli aspetti che costituiscono il set-up di luce personalizzato ideale per un particolare raccolto, ma lo sapevi che studiamo anche una gamma molto più ampia di fattori per trovarlo? Ciò significa che oltre alle luci LED per la coltivazione, osserviamo il clima, la CO₂, i nutrienti e i substrati per vedere come possiamo farli funzionare insieme nel modo più efficace. In questo blog ti parleremo del ruolo principale che la temperatura gioca nella vita di conservazione e nelle rese del basilico.

Il LED viene applicato su scala sempre più ampia nelle serre, per colture orticole e floricole. Sebbene sia già stato dimostrato che molte colture crescono bene al di sotto del 100% d' illuminazione LED, a volte viene scelta una soluzione ibrida come primo passo.
Quando si effettua il passaggio (parziale) al LED si può scegliere da un lato un notevole risparmio energetico, o dall'altro aumentare l'intensità luminosa. In entrambi i casi, oltre a selezionare lo spettro LED corretto, dovresti tenere a mente l'impostazione di coltivazione totale per rendere la transizione riuscita. Ciò include fattori come la densità delle piante, l'irrigazione e la varietà delle piante, tra gli altri. L'illuminazione HPS crea calore radiante che per lo più manca all'illuminazione LED. I moduli LED più utilizzati al momento hanno un'efficienza da 3,2 a 3,7 µmol di luce per joule di elettricità in ingresso, e per HPS, con un'efficienza di 1,8 µmol/J, questo è da 40 a 50 % meno. Oltre al fattore di risparmio energetico, questa grande differenza ha il vantaggio che il clima può essere controllato meglio guidando separatamente il calore e la luce. Tuttavia, di conseguenza, come coltivatore, dovresti essere costantemente attento a realizzare le giuste condizioni climatiche e di coltivazione per il modo in cui viene applicata l'illuminazione LED. Naturalmente ci sono grandi differenze tra le coltivazioni, ma ci sono anche diversi fattori comuni. Ci piacerebbe condividere ciò che abbiamo imparato dall'esperienza.

Oggigiorno la maggior parte delle serre commerciali coltiva ortaggi su cavi verticali e la domanda d'illuminazione artificiale è in aumento da anni. Per aiutare i coltivatori in serra a coltivare i loro raccolti in modo ancora più efficiente, Philips lighting è sempre alla ricerca della soluzione più efficace. Dieci anni fa abbiamo introdotto un nuovo tipo d'illuminazione chiamato interilluminazione, seguito recentemente da una versione ad alto rendimento. Ormai questo modo di applicare la luce alle piante si è dimostrato numerose volte e vorremmo condividere ciò che abbiamo imparato lungo il percorso. 

Molte colture ad alto filo come cetrioli e pomodori vengono coltivate utilizzando le tradizionali luci per la coltivazione HPS (sodio ad alta pressione) sopra il raccolto. Ma con l'arrivo dell'interilluminazione LED nel 2008, Philips lighting ha iniziato a ricercare gli effetti dell'inserimento dell'illuminazione LED all'interno della chioma delle piante ad alto filo per migliorare la resa e la qualità delle colture. Queste prove hanno dimostrato che posizionare l'illuminazione LED all'interno della chioma delle piante ad alto filo consente di concentrare la luce stimolante la crescita su parti della coltura che sono normalmente più scure, quindi le foglie hanno un impatto ancora maggiore sulla produzione di frutta. Ciò può migliorare significativamente la qualità e la resa delle colture.

Già nel 2010, il coltivatore di pomodori olandese Jami e la sua cooperativa di coltivatori sono stati coinvolti da vicino in queste prove e i risultati positivi li hanno convinti che l'illuminazione intercapedine fosse la strada da percorrere per loro. Nel 2012 la collaborazione dei coltivatori Van Nature (di cui Jami è uno dei membri) ha investito in un sistema d'illuminazione ibrido Philips, combinando le luci HPS con una doppia linea di illuminazione LED che è stata installata nella serra di Jami. La loro serra era troppo bassa per ospitare un'illuminazione HPS sufficiente a supportare la produzione durante tutto l'anno. Ciò significava che questa soluzione d'illuminazione ibrida era l'opzione migliore per loro. A quel tempo, è stata una "scelta forzata". Chiedi loro ora e, in base alla loro esperienza e ai risultati con i LED, non vorrebbero nient'altro. 

A metà settembre 2018, abbiamo iniziato un nuovo ciclo di prove nella nostra serra dimostrativa del pomodoro presso il Delphy Improvement Centre. In questo progetto, i pomodori a grappolo Merlice di De Ruiter Seeds vengono coltivati con una combinazione di luci per la coltivazione Philips Green Power LED (HPS) e Philips GreenPower. Cerchiamo di dimostrare che una soluzione d'illuminazione ibrida può offrire ai coltivatori un modo flessibile per applicare livelli di luce elevati alla coltura fino all'inizio della primavera, sfruttando comunque il calore radiante fornito dalle luci HPS nei periodi più freddi dell'anno. L'obiettivo è di raccogliere oltre 55 kg/m² alla fine della settimana 18.

Poiché l'illuminazione LED è diventata sempre più popolare tra i coltivatori, la tecnologia d'illuminazione LED si è evoluta rapidamente per soddisfare le loro esigenze. Gli apparecchi d'illuminazione sono diventati più potenti, efficienti e versatili. Ora stanno diventando ancora più connessi! Presso la struttura di ricerca GrowWise di Signify, abbiamo sperimentato un apparecchio d'illuminazione con controllo del colore, che offre un livello completamente nuovo di flessibilità per le strutture agricole al chiuso. Il modulo di produzione GreenPower LED 3.0 consente di controllare sia gli spettri di colore che i livelli di luce per creare i cosiddetti set-up di luce dinamica personalizzati. In GrowWise, abbiamo condotto ricerche approfondite e vorremmo condividere 4 risultati straordinari che abbiamo riportato.

Questa è la seconda parte della nostra serie di articoli su come le luci per la coltivazione LED possono influenzare i livelli di nitrati nelle verdure a foglia verde. Ci sono sostenitori su entrambi i lati della questione. Alcune persone vogliono abbassare i livelli di nitrati nelle verdure, mentre altri vogliono aumentarli. La Philips lighting Research, la HAS School for Agriculture e l'Università di Wageningen hanno condotto tre prove simultanee e hanno scoperto che potevano diminuire o aumentare i livelli di nitrati nelle piante. 

Le prove sono state effettuate contemporaneamente in inverno, una in una serra con illuminazione dall'alto HID, una in una serra con illuminazione dall'alto LED e una in una fattoria urbana con illuminazione LED. Le stesse identiche colture di lattuga e lo stesso fertilizzante sono state utilizzate in tutte e tre le prove. In particolare, le colture della fattoria cittadina avevano livelli di nitrati significativamente più bassi, perché coltivate costantemente con la giusta quantità di luce ogni giorno.

Le colture coltivate in serra con HID e LED avevano entrambe livelli di nitrati più elevati perché influenzate da condizioni climatiche diverse e livelli di luce inferiori a quelli ottimali. Le piante hanno vissuto giornate nuvolose, soleggiate, più fredde e più calde, durante le quali i nitrati si sono accumulati nelle foglie delle piante. I risultati di questo esperimento hanno confermato che oltre all'illuminazione LED, il clima è un parametro importante da controllare per massimizzare la riduzione dei nitrati.

Per la maggior parte delle colture di lattuga, è possibile ottenere meno di 1500 mg/kg di nitrati semplicemente adattando il set-up di luce personalizzato all'interno di un determinato ambiente di crescita. Ciò non ha influito sulla resa o su altri aspetti della qualità, come la durata di conservazione e il contenuto vitaminico. La combinazione del set-up di luce personalizzato con una strategia di irrigazione dinamica potrebbe abbassare ulteriormente questi livelli, se lo si desidera. Una strategia simile potrebbe essere applicata anche in una serra che utilizza un'illuminazione LED supplementare adattando i parametri climatici e l'illuminazione per lavorare insieme. Nella prova in serra con illuminazione LED, abbiamo ottenuto livelli di nitrati inferiori rispetto alla prova in serra con illuminazione HID.