Come coltivare con lampade LED: cosa sono e come funzionano

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Come coltivare con lampade LED: cosa sono e come funzionano

Quali sono le caratteristiche dei LED, in termini di potenza e wattaggio, per sfruttarli nella coltivazione?

Tra le tante particolarità che presentano i dispositivi elettronici, riconosciamo la capacità di generare ed emettere calore; in questo i LED non sono un’eccezione, ma sono creati per emettere luce ad alta potenza evitando che il loro chip si fonda all’interno. Più il chip montato sarà grande e maggiore saranno le performance: possono essere utilizzati differenti dimensioni del chip per ogni modello che si fa a realizzare.

La particolarità di un diodo sta nella trasformazione di tutta l’energia in luce o calore, sapendo che più alto è la quantità di luce che viene prodotta e più bassa sarà quella di calore. Ciò significa che se il nostro LED consuma circa 2,5 watt andando a trasformare il 50% della sua produzione in luce, andrà a emettere 1,25 watt di calore.

 

LA POTENZA DEI LED

Per esprimere la potenza dei LED si parla in watt, ma la loro classificazione non indica quello che è il vero consumo di elettricità. E’ una premessa fondamentale prima di parlare quindi della reale classificazione, che viene regolata per fare in modo che LED prodotti da diverse aziende vengano usati nello stesso dispositivo.

 

  • LED da 1 watt funzionano a 350 mA;
  • LED da 3 watt funzionano a 700 mA;
  • LED da 5 watt funzionano a 1000 mA;
  • LED da 10 watt funzionano a 1500 mA.

 

Gli standard valgono per i LED bianchi e blu che nella classe da 3 watt consumano circa 2,4 watt. I diversi colori di LED che appartengono alla stessa classe variano per quantità di consumo elettrico, perché i materiali usati per il colore vanno a influenzare il voltaggio. Per calcolare il consumo è bene affidarsi alla formula di Ohm (watt= volt x ampere).

 

COME SI COMPONGONO I LED

Avendo la possibilità di riuscire a mantenersi sempre alle temperature più fredde anche in fase di utilizzo, il dispositivo sarà più efficiente e soprattutto potrà durare per un tempo più lungo. Il dispositivo di emissione di alta gamma dei LED viene fissato su una base di ceramica che ha una potente conducibilità di calore. La scheda elettronica speciale, a cui viene poi saldato, è composta da uno strato sottile di materiale che permetterà di trattenere l’elettricità e lasciar passare il calore.

Di solito le schede economiche hanno una conducibilità di circa 0,5 W/K, contro 1 W/K di quelle con una qualità migliore; vengono collegate a un dissipatore di calore che è dotato di ventilatore. Nello strato dielettrico viene collocato del rame per poter così emettere elettricità e garantire la saldatura dei LED in fase di montaggio.

 

CARATTERISTICHE DEI LED E DURATA

Riportiamo i valori di tensione dei LED, che variano per colore:

  • AZZURRO: 3.0 Volt.
  • BLU: 3.5 Volt;
  • VERDE e ARANCIO: 2.0 Volt;
  • GIALLO: 1.9 Volt;
  • ROSSO: 1.8 Volt;

I diodi possono lampeggiare a frequenze superiori al Mhz, possono emettere luce fredda (ed è la principale caratteristiche che li differenzia dalle classiche lampadine), sono utili per la trasmissione di segnali per mezzo della modulazione di intensità della luminosità, hanno un ottimo risparmio energetico  e utilizzano bassi consumi di corrente.

Ma quanto durano i LED? Sono capaci di mantenere il 70% dell’emissione luminosa fino a 50.000 ore, limite entro il quale bisognerà poi sostituirli qualora si presenti una riduzione di luminosità. In generale però possono arrivare fino a 100.000 ore di luminosità. Si consiglia di sostituire un sistema nel momento in cui arriva all’85-90% della resa complessiva.

Uno degli ultimi ritrovati ad esempio sono le nostre lampade LED COB

LED, DISTANZA E ALTEZZA

Ad oggi, i modelli LED più moderni riescono a produrre dai 40 ai 70 lumen per watt; quelli sperimentali invece toccano anche quota 200 lumen. Quando si parla di coltivazione con l’uso di LED è bene ricordare sempre che quest’ultimo dovrà essere posizionato a una distanza di 30,5 cm dalle stesse piante per riuscire ad avere un effetto funzionale ed efficace. Andranno raggruppati così da ottenere luce a sufficienza per favorire lo sviluppo di piante, come per esempio la cannabis medica.

Parlando di altezza di applicazione delle lampade e dell’area di irradiazione, è bene fare un piccolo esempio: se supponiamo di avere due pannelli da 180W è meglio appendere le lampade a 60 cm di distanza, misurando dal centro di un pannello all’altro. Con tale potenza la lampada potrà coprire una zona centrale di circa 60cm x 60cm che arriva a toccare margini di intensità fino a 90cm x 90cm.

 

I SISTEMI E LE LAMPADINE A LED

I LED possono essere usati in gran numero per essere inseriti in una lampadina, per formare un sistema domestico; si tratta di un modello che ha un costo di mercato che oscilla tra i 15 e i 30 dollari, ma non risulta essere sufficientemente brillante per la coltivazione di piante.

E’ però la perfetta variante per una lampadina incandescente. I tubi LED invece hanno la forma delle fluorescenti ma possono contenere fino a 200 LED, tutti di piccole dimensioni; quelli senza sfarfallio raggiungono una durata totale che supera le 50.000 ore di utilizzo. La loro particolarità, come detto, è quella di restare freddi e per questo possono essere posizionati a breve distanza dalle piante.

Quando si uniscono LED diversi si va a formare un unico sistema, che riesce a ottenere uno spettro luminoso determinato che conterrà tubi di vetro con i LED.

 

PREFERIRE LE LAMPADE LED ALLE HID

E’ quasi fondamentale mettere a confronto queste due diverse tipologie, in modo da valutare quali siano le caratteristiche relative a watt, lumen e lm/W. Le HID (High Intensity Discharge) sono lampade ad alta intensità. Quando si vuole misurare la quantità di luce di cui necessitano le piante per la fotosintesi bisogna usare i milliwatt per metro quadrato (mW/m2) e i watt PAR.

Da qui viene riconosciuto che i LED hanno qualità che le HID non presentano: le prime infatti producono poco calore, ma possono essere posizionate più vicino alla coltivazione, indirizzando la luce in modo preciso mediante una lente che permette così di intensificare la luce. Questo è il motivo principale per il quale è preferibile puntare sulle lampade LED.

Vedi anche il nostro articolo LED Vs HID HPS

COME COLTIVARE CON LE LAMPADE A LED

Quando si vuole coltivare con lampade è sempre consigliabile affidarsi ai LED, valutando quanto bisognerà tenerle accese. Usare i sistemi d’illuminazione però richiede un po’ di pratica: cerchiamo di scoprire quali sono i metodi per imparare a coltivare indoor sfruttando questo sistema di illuminazione. La prima domanda da porsi è legata alla tipologia di piante che si coltiveranno.

Tale scelta va a influenzare il tempo di accensione delle lampade a LED, che viene tecnicamente chiamato fotoperiodo, che si differenzia per ogni varietà coltivata e soprattutto per ogni fase di crescita. Ad aiutarci però sono stati i biologi pronti  a classificare il sistema del fotoperiodo in base alle piante che possono quindi essere a giornata corta, a giornata neutra o a giornata lunga. Il tutto si basa sulle ore di buio perché, come è stato spiegato dagli esperti, è proprio questo dato a stimolare le piante affinché inizino a fiorire.

 

TIPOLOGIE DI PIANTE

Partiamo dalle piante a giornata corta, le quali vanno a formare i fiori (o frutti) solo nel momento in cui le giornate diventano più corte e quindi il buio e la notte si allungano. Stiamo parlando per esempio delle piante di riso, il cotone, la cannabis e i crisantemi. Le piante a giornata neutra invece, come del resto dice il loro nome, non si sviluppano necessariamente per l’influenza data dalla durata del giorno (e quindi della luce) e del buio.

Tendono quindi a fiorire nel momento in cui arrivano al raggiungimento della fase di sviluppo, oppure nel preciso momento in cui si ha una data temperature e un certo livello di umidità. Tra queste piante citiamo il pomodoro, diverse tipologie di alberi e il tulipano. Nel caso invece delle piante a giornata lunga (patate, spinaci, lattuga e girasoli) si sviluppano quando le notti e il buio superano le ore di luce.

 

LE ORE DI BUIO

La prima tipologia di piante cresce da talea o da seme e ha un fotoperiodo di 18 – 20 ore al giorno; si passa poi a 12 ore di luce per dare inizio alla fioritura. La seconda tipologia invece necessita di lampade LED accese mediamente per 18 ore al giorno.

La terza tipologia invece inizierà con 12 ore di luce per poi salire a 18 – 20 ore per la fase di fioritura. Attenzione però: nel momento in cui si parla di buio o di notte è fondamentale che non vi sia alcun contatto con la luce per il numero si ore consigliate. Basterà accendere per sbaglio una luce per mandare in crisi l’intero sistema e la coltivazione. Questo perché se si va a interrompere le ore di buio si rischia di notare un blocco della fioritura con la pianta che torna alla fase vegetativa.

 

CONDIZIONI AMBIENTALI

A questo punto è importante parlare del mantenimento delle condizioni ambientali: è infatti questa la chiave perfetta per riuscire ad avere sempre una buona coltivazione indoor. Potrai anche ottenere i migliori strumenti, le più potenti lampade LED che trovi sul mercato, le innovazioni più complete, ma se non sai come mantenere le condizioni ambientali consigliate non potrai mai assicurarti di arrivare in fase di fioritura e raccolto.

Il troppo caldo, la mancanza di anidride carbonica sono aspetti che non possiamo mai ignorare quando ci avviciniamo alla coltivazione: ogni diverso periodo del ciclo di vita della pianta richiede infatti determinate specifiche. Possiamo riassumere il tutto nel dire che sono principalmente tre i fattori ambientali che vanno a influenzare in modo diretto la coltivazione domestica: la CO2, l’umidità e la temperatura.

 

COSA ACCADE IN CONDIZIONI DI ECCESSIVO FREDDO

La tua grow room dovrà essere ben preparata e strutturata in modo da accogliere le tue lampade a LED: a differenza dalle lampade HPS tendono a essere spesso fin troppo fredde durante le ore di luce. Tale problema dovrà quindi essere risolto affidandosi ad alcuni espedienti, poiché esporre la pianta a periodi troppo lunghi con temperature inferiori ai 18°C causa il blocco della crescita. Chiaramente stiamo parlando di una problematica che caratterizza il periodo invernale.

Sarebbe opportuno usare un condizionatore che sia in grado di attivarsi e spegnersi in base al tipo di temperatura rilevata nell’ambiente in cui è situata. Parliamo però di un oggetto che richiederà una spesa importante in fase di acquisto; chi non vorrà quindi affrontare tale spesa potrà affidarsi alle stufette elettriche con ventole che devono essere regolate a livello di velocità così da regolare il movimento dell’aria in modo personale.

 

COSA ACCADE IN CONDIZIONI DI ECCESSIVO CALORE

Anche le piante soffrono il caldo e per vederle crescere e svilupparsi in modo sano e corretto è bene riuscire sempre a tenerle lontane dalle altissime temperature. Il caldo infatti va a causare una serie di meccanismi che rendono difficile la gestione delle colture: per questo, in modo del tutto naturale, le piante hanno imparato a difendersi,  andando per esempio ad orientare le proprie foglie in modo da allontanarsi dall’esposizione alla luce.

Questo richiede però un grande dispendio di energie per la pianta che potrà avere effetti negativi a livello di fruttificazione e fioritura. Per questo è opportuno che i nostri giardini domestici mantengano sempre certe caratteristiche durante il ciclo diurno mantenendo una temperatura che va tra i 23°C e i 29°C. Grazie ai LED in alcuni casi si può arrivare anche a quota 32°, qualora fosse necessario per una particolare coltura.

 

COSA ACCADE IN CONDIZIONI DI ECCESSIVA UMIDITA’

E’ forse la condizione più importante per la buona riuscita di una coltivazione: il livello dell’umidità ambientale infatti è la chiave di accesso verso la fioritura e la raccolta ottimale. Se hai una stanza o una zona che è troppo umida rispetto a quanto richiesto dalla pianta, si va incontro alla formazione di funghi e muffe che non fanno altro che distruggere le colture. Se invece l’umidità è troppo bassa allora le colture faticheranno nella loro traspirazione.

Questo processo permette all’umidità di muoversi dall’apparato radicale a quello fogliare per poi essere rilasciata in aria. Con un eccesso di umidità nell’ambiente destinato alla coltivazione indoor vi sarà un forte calo della traspirazione e le conseguenze saranno quindi tutt’altro che positive.

 

COSA ACCADE IN CONDIZIONI DI ECCESSIVA SECCHEZZA

Un ambiente troppo secco è la condizione peggiore tra le quattro appena elencate, possiamo paragonarla solo al caldo eccessivo: in questo caso, attraverso il processo naturale, le piante vanno a chiudere gli stormi cercando di proteggersi ma in questo modo perdono energie e rallentano la crescita.

Generalmente è un tipo di problema che non riguarda le lampade LED, dove le piante riescono a rispondere bene alle variazioni di umidità, anche se di base il livello da mantenere è sempre fissato al 60%, senza mai eccedere. Chi vive in una zona caratterizzata da un clima abbastanza asciutto non dovrà acquistare umidificatori per coltivare con lampade a LED.

 

LA CLONAZIONE NELLE COLTURE A BASE DI LED

Quando si parla di clonazione si fa riferimento a un processo attraverso il quale è possibile ottenere una pianta che abbia le stesse caratteristiche di quella originaria, dalla quale è stata tagliata la talea. Le lampade a LED sono perfette non solo in fase di sviluppo, ma sono la scelta ottimale per garantire il mantenimento di cloni, talee, sostenendo attentamente la fase di germinazione. Grazie alla facilità di applicazione di questi dispositivi è possibile installarle anche in uno spazio di piccole dimensioni.

Nel momento in cui vennero per la prima volta introdotte sul mercato le lampade a LED si creò subito grande curiosità. Era palese che il loro uso permetteva di produrre cloni con un robusto apparato radicale, ottenendo sempre germinazioni rapide. Non sono mancate le ricerche e gli studi per cercare di capire quale fosse il loro punto di forza: perché i LED sono così efficaci, ci si chiedeva.

 

CONOSCERE I SISTEMI DI ILLUMINAZIONE A LED

Gli esperti avevano notato che grazie alla luce con lunghezze d’onda rosso-blu era possibile stimolare le talee molto più rapidamente di ogni altro sistema di illuminazione. Il tutto va messo in relazione con il tipo di pianta che abbiamo davanti: i cloni e i baccelli infatti non hanno mai bisogno dello stesso quantitativo di luce richiedo da una pianta in fase vegetativa o in fioritura. L’eccessiva esposizione, soprattutto nella fase di sviluppo, può bloccare o addirittura uccidere la pianta per colpa di un eccesso di fotosintesi.

Secondo quanto sostenuto da alcuni coltivatori, viene spiegato che se si espongono le talee a un fotoperiodo di 24 ore su 24 si potrebbe sviluppare in modo più veloce la formazione delle radici. Purtroppo però tale convinzione deve essere smentita, perché anche le piante necessitano di un periodo di pausa, come avviene per tutti gli organismi.

 

FASE INIZIALE: BACCELLI E CLONI

I cloni non hanno radici e per questo si affideranno alle foglie per assorbire i nutrimenti utili nella fase iniziale: utilizzeranno l’acqua e quindi bisognerà attrezzare la nostra zona di coltivazione indoor con un umidificatore che provvede ad alzare il livello di umidità. I baccelli invece si affidano agli zuccheri che si trovano all’interno delle foglie e degli steli; da qui trovano le energie utili per la produzione di radici. In questa fase la troppa luce causa un eccesso di energia che porta al rallentamento dello sviluppo radicale con cause davvero pericolose. Proprio per questo è importante sperimentare per sfruttare al meglio le qualità che vengono assicurate grazie alla presenza delle lampade a LED.

 

SECONDA FASE: VEGETAZIONE

Terminato il primo step di “iniziazione”, si passa alla parte più importante per una coltura: la vegetazione. Da questo momento è fondamentale abbassare il livello di umidità e aumentare il controllo per allontanare il rischio di forti sbalzi che sono il nemico primario dell’essicamento dei cloni e baccelli. Le nuove piantine dovranno sempre trovare il modo per ambientarsi, adattarsi alle condizioni climatiche attuali. Si potrà lentamente far penetrare aria esterna, purché non si vada oltre a un’esposizione di un paio di ore al giorno.

A questo punto diventa importante il mantenimento con lampade a LED: le piante madre e le talee avranno necessità simili soprattutto per quanto riguarda il fotoperiodo. E’ necessario organizzare un attento piano nutrizionale per le piante donatrici, poiché il loro scopo è quello di essere coltivate per la produzione di talee e non per ottenere i fiori.

 

MANTENERE CON I LED

Se vogliamo produrre i migliori cloni dovremo curare con attenzione le piante madri: quando vengono fertilizzate troppo si otterranno prodotti scadenti e ne risentirà l’intera fase di sviluppo. Se invece impareremo a trovare un’alimentazione corretta si sfrutteranno le base per talee di qualità, ricche di carboidrati e tutti quegli elementi che sono fondamentali per il primo sviluppo dell’apparato radicale. Senza carboidrati, quindi zuccheri, e sostanze nutrienti, le talee non avranno la possibilità di crescere e svilupparsi; parallelamente una carenza di azoto rischia di renderle deboli e pallide.

­Un sempre maggior numero di grower ha scelto di puntare sulla coltivazione con lampade a LED, scoprendo che questa tecnica è decisamente più semplice e soprattutto meno impegnativa rispetto a quella favorita con l’uso di lampade tradizionali, Growledlamp ti offre tutto il supporto necessario per il tuo acquisto della tua lampada a LED per coltivare.

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