Guida alle luci di coltivazione PAR, PPFD, Watt e DLI
Dai coltivatori domestici ai coltivatori commerciali autorizzati, sapere quale tipo/potenza di luci di coltivazione acquistare per la propria grow-room è una delle decisioni chiave. Ma cosa si intende con i termini tecnici a volte confusi come PAR, PPFD, DLI e Watt? Cosa sapete sulle luci per la coltivazione, sulle loro prestazioni e sul valore che offrono?
Prima di spendere soldi per un eventuale upgrade delle luci di coltivazione, è importante capire esattamente cosa si intende con i vari termini tecnici che accompagnano le luci moderne. Una volta comprese le nozioni base, sarete in grado di esplorare le nuove opzioni sulle lampade per la coltivazione con maggiore sicurezza.
Spiegazione su PAR, PPFD, DLI e Watt
Passare alle luci di coltivazione a LED spesso è l’upgrade più costoso che un coltivatore possa fare in una grow-room. Negli ultimi anni i LED sono diventati sempre più accessibili, ma equipaggiare la vostra grow-room di 1,2 x 1,2 mt con delle luci a LED di qualità decente (in genere 400-650 W di potenza effettiva) ai prezzi del 2021, vi potrebbe costare tra i 750 e i 1000 €/£/$. Per questo motivo è ancora più importante comprendere appieno le specifiche tecniche per le luci che state già utilizzando e il loro significato. PAR, PPFD, DLI e Watt sono alcuni dei termini più importanti da comprendere.
Che cos’è la radiazione fotosinteticamente attiva (PAR)?
La luce PAR descrive la radiazione fotosinteticamente attiva compresa tra 400 nm (lunghezza d’onda della luce blu) e 700 nm (luce rossa). Si chiama “fotosinteticamente attiva” perché la luce è la fonte di energia necessaria per guidare la fotosintesi (e quindi la crescita) all’interno della pianta.
Vale la pena aggiungere che la PAR da 400nm a 700nm non comprende tutte le lunghezze d’onda utilizzabili. La luce UV (ultravioletta) e le lunghezze d’onda IR (infrarosse) si trovano appena al di fuori di questo intervallo, ma sono comunque molto utili per la cannabis.
Luce ultravioletta vs luce a infrarossi ed effetti UV-A/UV-B sulla cannabis
La luce UV è composta da tre bande separate, UV-A (315-400 nm), UV-B (280-315 nm) e UV-C (100-280 nm). Di questi, gli UV-A e gli UV-B sono i più utili per le piante di cannabis, soprattutto durante la fioritura. La luce UV fa parte dello spettro solare naturale a cui le piante si sono adattate nel corso di milioni di anni.
Per la pelle umana, gli UV-A hanno un effetto invecchiante, mentre gli UV-B, più energetici, possono provocare scottature. I raggi UV-C sono i più potenti e biologicamente i più dannosi tra tutte le luci UV, possono uccidere al contatto e vengono utilizzati per sterilizzare gli oggetti.
L’ozono presente nell’alta atmosfera terrestre rimuove gli UV-C prima che raggiungano il livello del suolo, il che significa che la luce solare che raggiunge il livello del mare contiene solo UV-A e UV-B. Molti coltivatori professionisti adesso integrano le loro grow-room con le luci a raggi UV-A e UV-B. È dimostrato che aumentano i livelli dei terpeni ed il contenuto dei cannabinoidi.
L’integrazione delle luci a raggi UV generalmente viene fornita tramite tubi fluorescenti piuttosto che dai LED, perché è decisamente più economico fare l’upgrade in questo modo, anche se in futuro molti sperano che i LED, gli UV-A e gli UV-B diventino più accessibili (e sufficientemente potenti).
L’aggiunta delle luci UV-A e UV-B supplementari nella vostra stanza di coltivazione è un modo certificato per aumentare i livelli di qualità, nonostante non aumentino significativamente anche le rese. Le lunghezze d’onda dei raggi infrarossi (IR) superiori a 700 nm stimolano il fitocromo (un pigmento naturale) all’interno della pianta.
Si tratta di fotorecettori essenziali coinvolti nella regolazione di alcuni aspetti della crescita e della fioritura. Una buona lampada da coltivazione a LED dovrebbe contenere una quantità di luce infrarossa sufficiente per produrre una pianta con una crescita completa del fusto, una corretta spaziatura internodale e delle rese più elevate.
Che cos’è la densità di flusso dei fotoni fotosintetici (PPFD)?
Altri due termini importanti in cui ci si imbatte quando esaminiamo le luci di coltivazione a LED sono densità di flusso dei fotoni fotosintetici (PPFD) e Micromoli (μmols). Si tratta di un modo per misurare l’intensità luminosa.
La PPFD misura la quantità di fotoni di luce PAR che vengono forniti all’estremità delle piante in un secondo. Si misura in micromoli (μmoli) per metro quadro al secondo (μmoli/m2/s).
In parole povere, si può pensare al PPFD come ad una misura dell’intensità della luce sopra le piante. Siccome molte persone non capiscono bene le unità di misura (μmol/m2/s) in cui viene misurato il PPFD, in molti si limitano a dire “μmol” piuttosto che μmol/m2/s. Altri, per semplicità, si riferiscono semplicemente ad un numero PPFD senza alcuna unità. La luce perde forza (i numeri PPFD diminuiscono) quanto più è lontana dalle piante. I produttori di lampade a LED per la coltivazione più responsabili, indicano l’altezza di sospensione consigliata per le loro lampade nelle varie fasi di sviluppo delle piante.
Che cos’è il Daily Light Integral (integrale della luce giornaliera o DLI) e quanto è necessario per la cannabis?
Per PPFD si intende la quantità di luce che colpisce l’estremità delle piante di 1 m2 in 1 secondo. Moltiplicando questo numero per 86.400 (ci sono 86.400 secondi in un giorno) si ottiene l’integrale della luce giornaliera (DLI). Di solito si misura in moli.
Una mole è un milione di micro-moli. Se disponete di una luce di coltivazione a LED con un livello medio di PPFD di 750μmol/m2/s in tutta l’estremità, il DLI (in 24 ore) sarà di 64,8 moli di luce:
750μmol/m2/s x 86.400s = 64.800.000μmol/m2 = 64,8mol/m2
Se la luce fosse accesa per il 50% del tempo durante la fioritura, cioè 12 ore al giorno, la pianta di cannabis riceverebbe 32,4 moli di luce al giorno (64,8 diviso 2 = 32,4).
Considerazioni sul wattaggio delle luci di coltivazione MH vs HPS vs LED
Il wattaggio dei LED può essere un modo particolarmente fuorviante per valutare la potenza di una potenziale luce a LED. Fate attenzione a questa indicazione nel marketing di alcune importazioni di lampade a LED per la coltivazione meno desiderate.
Il wattaggio è solo una misura della quantità di energia utilizzata, non della quantità di luce utile prodotta. Potreste avere due luci con un assorbimento di 400 W, ma una potrebbe utilizzare dei LED due volte più luminosi (due volte più efficienti) dell’altra.
I migliori produttori di luci a LED utilizzano i LED più moderni ed efficienti, i quali convertono il 50% dell’elettricità in luce. I LED a basso costo hanno un’efficienza dimezzata, cioè convertono solo il 25% dell’elettricità in luce.
Quindi il “wattaggio” indica solo la quantità di energia assorbita, non l’efficienza con cui viene utilizzata o la quantità di luce generata da quell’elettricità. Se volete saperne di più sulla qualità dei “chip” LED di un determinato apparecchio, controllate il grado di efficienza indicato dal produttore. I migliori produttori di luci di coltivazione a LED sono in grado di spiegare il tipo di driver e di chip LED utilizzati.
I produttori di lampade per la coltivazione a LED di qualità superiore inoltre dovrebbero fornire un grafico che mostri i livelli di PPFD previsti a varie altezze di sospensione della luce per ciascuna delle loro lampade in grow-room di varie dimensioni.
Se desiderate una spiegazione chiara e semplice sui wattaggi dei LED, delle luci HPS ed una guida ai numeri di piante corrispondenti, l’articolo che segue fornisce alcuni approfondimenti dei coltivatori più esperti.
Di quanta luce (PPFD) hanno bisogno le piante di cannabis fotoperiodiche?
La tabella seguente fornisce una guida ai requisiti di PPFD nelle diverse fasi del ciclo di crescita della cannabis. Da notare che la cannabis cresce bene con svariati livelli di luce, non è fondamentale misurare e mantenere un valore specifico. Alcune varietà (e i fenotipi all’interno di esse) possono avere una preferenza individuale quando si tratta di intensità luminosa preferita.
| PPFD Durante la fase di semina | PPFD Durante la fase vegetativa | PPFD Durante la fase di fioritura | |
| Ciclo di illuminazione | 18 ore al giorno | 18 ore al giorno | 12 ore al giorno |
| Rendimento moderato della cannabis (illuminazione minima necessaria per un risultato ragionevole): | 100-150 μmol/m2/s | 300-400 μmol/m2/s | 600-700 μmol/m2/s |
| Resa di cannabis massima (illuminazione massima “tipica” necessaria): | 200-300 μmol/m2/s | 500 (fino a 600) μmol/m2/s | 800-1000 μmol/m2/s |
PPFD per la fase delle piantine di cannabis
Le piantine di cannabis appena germogliate non hanno bisogno di troppa luce: un livello di PPFD di circa 200-300μmol/m2/s è sufficiente in combinazione con 18 ore (circa) di luce giornaliera. Le piccole dimensioni e la delicatezza dei tessuti delle piantine vengono facilmente sovraccaricate e danneggiate dai livelli di luce eccessivi. Un livello di luce minore consente alle piantine di aumentare gradualmente le dimensioni, raggiungendo il punto in cui possono tollerare una maggiore intensità luminosa.
Correlato:
Guida alla fase delle piantine di cannabis
PPFD per la fase vegetativa della cannabis
La cannabis spesso viene illuminata con dei livelli di PPFD di circa 300-500μmol/m2/s durante la fase vegetativa. Alcuni coltivatori forniscono un livello di PPFD ancora maggiore, intorno ai 600, anche se altri potrebbero sostenere che tali livelli di PPFD non sono realmente necessari durante la fase vegetativa. Durante la crescita vegetativa la pianta produce foglie, rami e radici, ma non cime.
Correlato:
Guida alla fase vegetativa della cannabis
PPFD per la fase di fioritura della cannabis
In tarda fioritura molti coltivatori puntano a dei livelli di PPFD massimi, fino a circa 1000μmol/m2/s quando coltivano i semi di cannabis femminizzati fotoperiodici. Alcuni si spingono fino a dei livelli di PPFD di 1500 quando integrano la CO2 nella tarda fioritura.
Tuttavia, i coltivatori più esperti sanno che alcune varietà (e alcuni fenotipi all’interno di quella varietà) possono essere spinte a dei livelli di PPFD maggiori rispetto alle altre prima di mostrare segni di stress. Non esiste quindi una politica “unica” quando si parla di PPFD e di coltivazione della cannabis.
Molti coltivatori di autofiorenti che concedono alle loro piante un fotoperiodo lungo (ad esempio, 20 ore al giorno) preferiscono un livello di PPFD minore (forse più vicino a 700-800) semplicemente per evitare di spingere troppo le piante e rischiare, di conseguenza, qualche problema di bruciatura da luce.
Vale la pena ricordare che l’aggiunta di una quantità crescente di luce nella grow-room non si traduce necessariamente in una resa sempre maggiore. Alla fine la pianta raggiunge il punto di saturazione e si applica la legge del rendimento decrescente.
In altre parole, l’aggiunta di più luce non migliora il rendimento e può anzi diventare uno stressante limite alla crescita. Questo viene menzionato in modo che il coltivatore sia consapevole del fatto che un livello di luce eccessivo potrebbe essere un modo costoso per causare problemi gratuiti alla coltivazione del tutto evitabili.
Ai coltivatori meno esperti, in particolare, consigliamo di essere cauti quando si tratta di tentare di massimizzare i livelli di PPFD. Potrebbe essere più sicuro acquisire un’esperienza di coltivazione generale con dei livelli di intensità luminosa moderati prima di cercare di “esagerare”.
Correlato:
Guida alla fase di fioritura della cannabis
Di quanta luce (PPFD) hanno bisogno le piante di cannabis autofiorenti?
Molti coltivatori tendono a fornire un livello di PPFD leggermente inferiore alle varietà autofiorenti rispetto a quelle femminizzate. Questo perché le autofiorenti crescono (in genere) con 20 ore di luce al giorno, un tempo significativamente più lungo rispetto alle 12 ore utilizzate dalle varietà fotoperiodiche.
Ciò significa che il DLI delle autofiorenti potrebbe essere molto elevato quando si utilizzano dei fotoperiodi lunghi in combinazione con le luci di coltivazione a LED più moderne e potenti. Per questo motivo, molti coltivatori di autofiorenti che utilizzano 20 ore di luce al giorno potrebbero puntare ad un livello di PPFD intorno a 700 o addirittura inferiore. Mentre potrebbero usare un livello di PPFD vicino o superiore a 1000 quando fioriscono le varietà femminizzate.
Detto questo, i coltivatori di autofiorenti più esperti si sentono a proprio agio spingendo i livelli di PPFD fino a 1000 verso la fine della fioritura, se le piante stanno prosperando. Tuttavia, è più sicuro farlo caso per caso e solo quando il coltivatore può usare la sua esperienza per valutare il modo in cui quella particolare varietà sta affrontando un livello di PPFD maggiore in quella specifica circostanza.
Anche in questo caso, nel dubbio, i coltivatori di semi autofiorenti (soprattutto quelli meno esperti) potrebbero preferire inizialmente dei livelli di PPFD più bassi, fino a 700-800… per poi superare tali livelli solo quando le piante crescono bene e sono felici di essere spinte un po’ di più. I coltivatori desiderosi di spingere i livelli di PPFD il più in alto possibile devono ricordare la legge dei rendimenti decrescenti.
La ricerca del livello di PPFD massimo può essere costosa se si utilizzano LED di fascia alta e può significare solo un modesto aumento delle rese aggiuntive comportando il rischio di problemi alle piante qualora i livelli di PPFD fossero troppo alti per la vostra particolare varietà.
Tuttavia, quando integrate la vostra grow-room con della CO2, anche i livelli di PPFD più elevati possono essere tollerati sia dalle varietà femminizzate che da quelle autofiorenti.
Correlato:
Programma di illuminazione delle piante di cannabis autofiorenti
Come misurare l’intensità delle luci di coltivazione (PPFD)?
I misuratori di luce sono costosi, l’acquisto richiede, infatti, diverse centinaia di €/$/£. L’Apogee SQ500 è valutato bene. Lo stesso vale per il più economico SpotOn Quantum PAR Meter. Un misuratore di luce vi mostra i dati utili come i livelli di PPFD a varie altezze di sospensione per ogni parte della vostra grow-room.
Può anche mostrare lo spettro luminoso della vostra lampada. Tuttavia, per la maggior parte dei coltivatori, si tratta di un costo decisamente elevato quello per analizzare l’intensità luminosa della grow-room.
È possibile noleggiare un misuratore di luce presso i rivenditori specializzati per il fine settimana, è decisamente un modo più sensato e sostenibile per mappare il livello di luce all’interno della vostra grow-room.
Ma l’opzione più semplice è quella di acquistare la vostra prossima lampada da coltivazione a LED da un fornitore professionale in grado di fornirvi le letture PPFD. Molti fornitori sanno esattamente quali sono i livelli di PPFD prodotti dalle loro lampade e sono ben felici di condividere queste informazioni. Di solito sono in grado di mostrare una mappa dei livelli di PPFD previsti nei box di diverse dimensioni: un’informazione essenziale quando si sta facendo un grosso investimento.
Imparate a leggere un grafico PPFD
Spesso un coltivatore cerca il livello di PPFD di circa 700-1000 su tutto il top delle piante, dal centro all’angolo. I coltivatori più esperti vogliono vedere un livello di PPFD simile su tutta l’estremità. In questo modo si possono ottenere dei risultati di gran lunga superiori rispetto a quelli ottenuti con una luce mal progettata che offre un hot spot centrale e un’intensità minore sui bordi. Spesso i fornitori di lampade suddividono l’area sotto la loro lampada da coltivazione in una griglia di quadrati di uguali dimensioni, ciascuno con il proprio livello di PPFD previsto per una determinata altezza di sospensione.
Quali sono le luci da coltivazione che offrono la miglior resa in PPFD?
Le principali opzioni di luci da coltivazione sono le HPS (sodio ad alta pressione), le CMH (alogenuri metallici ceramici) e i LED (diodi a emissione luminosa).
Luci di coltivazione HPS
L’illuminazione HPS è l’opzione più conveniente per chi ha un budget limitato e storicamente è stata la luce per la coltivazione indoor di cannabis più diffusa. Tuttavia, uno degli aspetti negativi delle luci HPS è l’elevata produzione di calore, che a sua volta crea stress alle piante.
Questo è uno dei motivi per cui chi cerca la massima produzione di PPFD è sempre meno convinto delle HPS. Inoltre, lo spettro delle HPS è ricco di lunghezze d’onda arancioni e gialle poco utili.
Le luci HPS non sono mai state progettate per la coltivazione della cannabis, era l’opzione economica che funzionasse, ma sta diventando sempre meno popolare. È una buona opzione per chi ha un budget limitato, ma i coltivatori più seri si stanno orientando sempre più verso altre tecnologie per ottenere dei risultati migliori.
Luci di coltivazione ad alogenuri metallici ceramici (CMH)
Le luci CMH si collocano tra i LED e le HPS in termini di convenienza. Una luce CMH può essere disponibile nelle varianti a onde blu e a onde rosse, rispettivamente per la vegetativa e la fioritura, e molti la considerano un passo avanti più efficiente rispetto alla vecchia tecnologia HPS. Tuttavia, le luci CMH non sono riuscite a catturare la stessa attenzione dei coltivatori professionisti autorizzati rispetto ai LED.
Luci di coltivazione a LED
I LED sono, ad oggi, la tecnologia preferita dai coltivatori domestici seri e dai professionisti autorizzati. I LED sono un ottimo modo per massimizzare i livelli di PPFD. I fornitori delle luci di coltivazione a LED di qualità superiore selezionano solo i chip LED con un’efficienza maggiore (noti come “top-bin”).
Tali produttori sono anche in grado di mostrare chiaramente i livelli di PPFD su tutta l’estremità a diverse altezze di sospensione. Le luci di coltivazione a LED sono senza dubbio la tecnologia luminosa preferita dai coltivatori di cannabis moderni.
Le basse emissioni di calore, l’efficienza intrinseca, la lunga durata e i livelli PPFD prevedibili e stabili fanno dei LED la scelta preferita dai professionisti.
Per quel che riguarda la distanza delle luci di coltivazione dalla cannabis?
Fate sempre riferimento alle linee guida della casa produttrice e tenetevi pronti ad usare il vostro giudizio per adattare le linee guida alle vostre esigenze e a quelle della varietà che state coltivando. Le altezze di sospensione delle luci HPS possono essere molto diverse da quelle delle luci LED.
Le luci di coltivazione a LED hanno svariate altezze di sospensione preferite a seconda del design della luce di coltivazione. Alcuni LED sono montati su barre multiple (LED “a barra”) e spesso vengono appesi a circa 20-40 cm sopra l’estremità delle piante.
Tuttavia, le luci di coltivazione a LED che comprimono la luce su un piccolo pannello centrale possono essere posizionate a 75-100 cm sopra l’estremità delle piante. Verificate sempre con il produttore delle lampade da coltivazione le altezze di sospensione consigliate durante le varie fasi di crescita delle piante.
Ricordate che i produttori più esperti sono felici di rispondere a tutte le vostre domande sulle altezze di sospensione delle luci inoltre dovrebbero avere un’ampia esperienza nel capire come le loro luci si adattano alle grow-room di varie dimensioni.
Scegliete con cura il vostro setup di luci di coltivazione
Fate le vostre ricerche e prendetevi il tempo necessario. Può essere utile parlare con i gestori di qualche grow-shop che forniscono diverse marche di lampade da coltivazione e chiedere loro i pro e i contro di ciascuna. Perché tengono in stock certe marche e non altre?
Prendetevi un po’ di tempo per familiarizzare con le varie marche di lampade da coltivazione. In questo modo inizierete a capire meglio le diverse opzioni tecnologiche e come ognuna di esse si possa adattare a voi. Allo stesso modo, potreste parlare direttamente con i diversi produttori di lampade per la coltivazione a LED e scoprire qualcosa in più sulla loro tecnologia, sui loro risultati e sui loro punti di forza.
Anche i forum di coltivazione, YouTube e Instagram sono ottimi luoghi in cui vedere risultati e raccomandazioni. Le luci di coltivazione a LED con un prezzo superiore tendono ad avere i “chip” LED più efficienti, i quali vi daranno gli indici di efficienza più alti e i consumi di elettricità più bassi, ma pagherete inevitabilmente per questo privilegio.
Le luci per la coltivazione a LED di fascia media spesso offrono un’interessante combinazione di efficienza “sufficiente” con i migliori livelli di convenienza. Le luci di coltivazione a LED di fascia bassa possono essere difficili da valutare con precisione e molti coltivatori esperti tendono a evitarle e a evitare i numerosi fornitori che le offrono. Ricordate che se acquistate un LED valido è improbabile che dobbiate sostituirlo.
Molti coltivatori hanno avuto qualche problema con alcune luci LED più economiche importate. Se storicamente avete coltivato con le luci HPS, potrebbe essere giunto il momento di considerare il passaggio alle luci a LED.
Il LED probabilmente è l’aggiornamento più costoso che farete mai alla grow-room, ma vi permetterà di raggiungere dei nuovi livelli di qualità con un contenuto di cannabinoidi e terpeni maggiore. Una luce di coltivazione a LED di buona qualità inoltre è in grado di durare 50.000-100.000 ore o più.
Si tratta di un decennio o due di coltivazione reale.
