Illuminazione a led sotto serra, la Ricerca certifica gli effetti sulle piante.

Utilizzare i led per illuminare le coltivazioni sotto serra offre alcuni vantaggi, tra cui il risparmio energetico rispetto alle lampade tradizionali. Inoltre studi universitari evidenziano effetti fisiologici interessanti su produzione e qualità delle piante coltivate sotto a questa tipologia di lampade

Frutto della ricerca olandese, i led rappresentano senza dubbio una tra le innovazioni tecnologiche più interessanti per la coltivazione in serra. La possibilità di sostituire in serra le tradizionali lampade fotosintetiche a vapori di sodio con lampade a led è oggi concreta e disponibile sul mercato e, secondo le stime dei costruttori, questa tecnologia può abbattere i costi energetici di ben il 75%, rendendo redditizia e praticabile su larga scala l’illuminazione artificiale per produzioni continue totalmente destagionalizzate. Le soluzioni offerte prevedono principalmente led a luce bianca o lampade composte da mix di led rossi e blu, lunghezze d’onda alle quali corrispondono i due picchi di assorbimento dei pigmenti fotosintetici delle cellule vegetali.

Foto illuminazione sotto led

Ma cosa si intende per lampada a led? Una lampada led rientra nella tipologia di illuminazione allo “stato solido” (SSL) ma utilizza diodi emettitori di luce (in inglese: Light Emission Diode – LED) come fonte d’illuminazione anziché gas o filamenti elettrici. Il led di illuminazione è una tecnologia a basso consumo e presenta alcuni vantaggi rispetto alle lampade convenzionali: spettro dei colori più ampio, dimensioni compatte, vita operativa più lunga, non genera IR/UV e lavora a bassa tensione.

I vantaggi legati all’impiego in serra sono legati al fatto che le piante utilizzano principalmente luce blu (da 430 a 490 nm circa) e la luce rossa (da 640 a 780 nm circa) per la fotosintesi e la produzione di energia, ma assorbono anche altre bande come ad esempio l’infrarosso intorno a 730 nm. Questo range, tra le altre cose, controlla anche la loro crescita. Studi dell’Università di Wageningen (Fonte: www.wageningenur.nl/en/newsarticle/LED-lighting-in-greenhouse-horticulture.htm) testimoniano che il giusto mix e l’aggiunta temporanea di determinate lunghezze d’onda, specificamente adattate alle esigenze individuali delle piante, può innescare determinati effetti nelle piante, come l’aumento di produttività.

I ricercatori dell’Università di Wageningen hanno sperimentato nel 2015 6 differenti colorazioni su pomodoro e peperone osservando l’andamento della lunghezza del ciclo, dell’attività fotosintetica, dell’apertura stomatica, della temperatura della pianta e dell’angolo di crescita delle foglie. La luce verde ha determinato una crescita di altezza e di dimensioni delle foglie mentre sotto quella blu le piante erano più basse, avevano gli stomi completamente aperti, una minore temperatura e un minore perso totale.

Da una ricerca condotta dall’Università della Lituania nel 2009 è inoltre emerso che la qualità nutrizionale degli ortaggi a foglia può essere migliorata sottoponendo gli ortaggi a luce rossa ad alta efficienza fotosintetica (lunghezza d’onda di 638 nm). La sperimentazione è stata condotta su lattuga, maggiorana ed erba cipollina, trattando le colture negli ultimi 3 giorni con diodi luminosi emettitori di luce rossa: ne è risultato un abbattimento dal 44 al 65% della concentrazione di nitrati. Tale riduzione è stata accompagnata da un aumento in concentrazione di carboidrati, che è anche in linea con la stimolazione di espressione della nitrato reduttasi dai metaboliti fotosintetici. I ricercatori fanno notare che tale tecnologia potrebbe risultare particolarmente utile per le produzioni di ortaggi a foglia nei Paesi settentrionali, dove le piante sotto serra spesso crescono in condizioni di scarsa illuminazione. Secondo Giedre Samuoliene, coordinatore della ricerca, la tecnologia è diversa dalla pratica già diffusa delle lampade al sodio ad alta pressione. Le lampade allo stato solido riducono la quantità di calore radiante, dal momento che i LED hanno una luce fredda e consentono una maggiore intensità della fotosintesi. Inoltre, la tecnica richiede solo un trattamento breve, di poco tempo, poco prima del raccolto, piuttosto che una illuminazione per tutto il ciclo della coltura. L’investimento iniziale per l’acquisizione dei LED può essere costoso, sostiene Samuoliene, ma la tecnica è economicamente conveniente perché il trattamento è richiesto solo per il 10% del tempo della coltura, con un consumo energetico molto basso (Fritegotto, 2009. Dati dello studio pubblicati su HortScience, 44-2009).

Fonte foto: Wageningen University