Sei confuso su quali unità di illuminazione utilizzare?

Quando in passato ti sei imbattuto in un’illuminazione, potresti aver visto molte unità di misura della luce in base alle quali giudicare: Watt, Lumen, Lux e Temperatura di colore (ad esempio 5400k come nei tubi fluorescenti). Se l’illuminazione della casa e degli spazi abitativi è destinata esclusivamente agli occhi dell’uomo, queste unità sono adatte: puoi scegliere una lampadina ad alto flusso luminoso per illuminare il soggiorno o una a basso flusso luminoso per la luce del comodino. Tuttavia, le piante sono diverse da noi. Quindi, improvvisamente, la nostra lampadina da 40W e 1000 lumen non ci dice se farà crescere o meno la nostra Violetta africana, perché non c’è modo di sapere se la luce è fotosinteticamente attiva o meno. Anche il colore della luce, come 5400K, rosso o blu, non lo è, poiché molti di questi colori emettono anche una normale luce bianca, utilizzando semplicemente un filtro per cambiare il colore emesso. Quindi, in base a cosa giudichiamo le luci di coltivazione? In questo articolo, risponderemo proprio a questa domanda!

Lumens, Lux, Geometria e Candele

Lumen

I lumen sono un’unità utile, ma solo per uso umano. I lumen elevati possono aiutarti a illuminare una stanza: una tipica lampadina a incandescenza da 75W o una lampadina fluorescente compatta da 25W emette 1.600 lumen. Quindi, per il tuo salotto, vuoi un’uscita di qualche migliaio di lumen per una luminosità decente. Questa luce è ancorata allo spettro dell’occhio umano, quindi è priva di rossi intensi o di blu ultravioletti, e si concentra per lo più intorno ai 550 nm (lunghezza d’onda nanometrica) della luce verde.

Che cos’è un lume? È un’unità di misura del flusso luminoso che deriva dalla geometria e dall’emittanza luminosa di una semplice candela (una candela, un’altra unità). Un lumen equivale alla potenza luminosa emessa da una candela, moltiplicata per uno steridiano (termine geometrico che indica una determinata area di una sfera). Quindi, senza addentrarci ulteriormente nella matematica, si basa sulle candele e su una funzione di luminosità incentrata sull’uomo, che è ottima per gli esseri umani, ma non per le piante.

Lux

Cos’è allora un lux? Un lux è semplicemente un lumen su un’area di 1m2, quindi un lumen che raggiunge una porzione di pavimento di 100cm per 100cm nella tua stanza. È molto utile per misurare la luce in un luogo, in quanto puoi valutare il livello di luce con un misuratore in un’area e aggiungere luci nei punti bui. Per darti un’idea della scala, 100.000 lux sono la luce diretta del sole, ma 300 lux sono la normale illuminazione di una stanza; con 1 lux puoi comunque vedere la luce della luna piena. Tuttavia, si tratta di una coltivazione di lusso con luce pertinente alle piante? Non lo sappiamo, quindi non dobbiamo usarlo per la luce di coltivazione.

Temperatura di colore correlata (CCT)

Ora, se hai avuto un acquario o una lampada fluorescente a striscia, avrai comprato dei tubi fluorescenti con una scala di temperatura di colore, in genere 5400K, 7200K o 3400K. Si tratta di una miscela di colori basata sull’impressione della luce naturale del giorno, che va dalle fiamme arancioni di un cantuccio all’azzurro di un cielo limpido.

Radiazione fotosinteticamente attiva (PAR)

PPF

Ciò di cui le piante hanno bisogno è la luce fotosinteticamente attiva, che chiamiamo PAR. Si tratta di una miscela di bande di frequenza luminosa (legate al colore), con picchi intorno ai 420nm e 680nm per la luce rossa e blu rispettivamente. Vengono utilizzate anche altre frequenze luminose che è importante ricordare. Come possiamo misurare questa luce PAR? PPF sta per flusso di fotoni fotosintetici. Un fotone può essere considerato come una singola unità luminosa senza entrare nel merito della fisica quantistica, quindi il PPF indica la quantità di molecole di luce PAR che colpiscono una certa area al secondo. Questo valore è tipicamente misurato in micro-moli, µmols-1, (un’unità di misura che rappresenta molti trilioni di fotoni luminosi che si muovono al secondo), con un’area di crescita tipica di 1 m2 che deve ricevere tra i 300 e i 1000 µmol al secondo per una crescita vigorosa della pianta, a seconda della coltura. Un dato interessante è che durante la fotosintesi, circa 10 fotoni vengono utilizzati per consumare una molecola di CO2. Pertanto, possiamo capire quanto sia importante la PPF quando alcuni organi fogliari accettano solo una specifica frequenza luminosa per la fotosintesi o per le reazioni della pianta.

PPFD

Facendo un passo avanti per l’utilizzo dello spazio di coltivazione, abbiamo il PPFD, che sta per densità di flusso di fotoni fotosintetici. Prende il PPF e lo misura per unità di superficie, di solito in m2. Quindi, se la tua coltura è uno spazio di 20 m2, devi fornire una quantità di PPFD sufficiente a soddisfare le esigenze delle tue piante. Quando scegli la tua coltura puoi scoprire i requisiti PPFD e acquistare le luci di coltivazione adatte alle loro esigenze PPFD. Vale la pena notare che la PPFD varia molto in base alla vicinanza della luce alla pianta, secondo una legge quadratica inversa. Questo perché le tipiche lampade per la coltivazione diffondono la luce a forma di sfera, cono o piramide, disperdendo la luce in uno schema che la spreca, con una maggiore dispersione ad altezze maggiori. Mentre il PPF, come descritto sopra, rappresenta l’emissione totale della lampada (indipendentemente dal design), il PPFD fornisce informazioni su quanti fotoni raggiungono effettivamente la chioma della pianta. Una lampada può avere un’enorme PPF, ma potrebbe non riuscire a far arrivare i fotoni sul baldacchino a causa di una distribuzione inefficace della luce (ad esempio i punti caldi) e delle perdite laterali.

Spectra

Forse hai già sentito parlare dello spettro luminoso delle piante o spettro PAR e ti stai chiedendo di cosa si tratta. Lo spettro luminoso delle piante va da 400nm a 700nm ed è composto da specifiche frequenze luminose utilizzate o per altri usi specifici all’interno. Il PPF misura un mix di luce che rientra esclusivamente in questo spettro, esattamente quello che utilizzano le piante. All’interno di questo spettro, il bilanciamento della luce può essere variato in base alle esigenze della pianta e del coltivatore: è quello che facciamo noi di excite per ottenere risultati strani e meravigliosi.

Utilizzo della luce di coltivazione

Cosa significa questo per te, coltivatore? Grazie a queste nuove informazioni, puoi giudicare le lampade per la coltivazione in base ai valori di PPF e PPFD emessi, per capire quali sono le effettive prestazioni delle luci per la coltivazione. Molte lampade per la coltivazione, come le HPS o le MH, emettono un nucleo di PPF, ma molti altri scarti di luce e calore. Per ogni 300µmolm-2s-1 di PPFD che una pianta riceve, la potenza richiesta varia notevolmente a seconda del tipo di luce di coltivazione.

Ecco un confronto tra l’efficienza di PPF/Power che esamina ciascuna luce di coltivazione e i costi annuali previsti. Come possiamo vedere, i LED sono i vincitori assoluti di questo confronto, in quanto forniscono il maggior numero di PPFD al minor costo annuale. La PPFD varia anche in base ai modelli di luce prodotti dall’impianto di coltivazione.

Sommario

Quindi, cosa puoi trarre da tutto questo? Ecco un riassunto di ciò che devi sapere sulla misurazione della luce per aiutarti a scegliere le luci di coltivazione migliori:

• I lumen e i lux non dovrebbero essere utilizzati per scegliere le luci per la coltivazione; queste misure sono state create per le esigenze umane, non per quelle delle piante.
• La radiazione fotosinteticamente attiva (PAR) e il flusso di fotoni fotosintetici (densità) PPF (PPFD) sono fondamentali per valutare quanta luce utilizzabile riceve una pianta.
• I LED sono gli emettitori PPFD più efficienti dal punto di vista dei costi, con spettri controllabili, che li rendono la migliore luce di coltivazione da scegliere per far crescere piante forti.