HORTICULTURE ILLUMINANTI OLTRE LA FOTOSINTESI

Come influisce la luce vegetale sullo sviluppo delle piante?

La luce rossa e rossa delle piante (l'area spettrale tra 660 e 730 nm) governa i processi di sviluppo più ben compresi nella fotomorfogenesi. Il fitocromo, il pigmento responsabile delle reazioni mediate dalla luce R e FR, è fondamentale per capire come queste due aree spettrali influenzano la crescita delle piante.

Esistono due versioni della proteina fitocromo: una forma di assorbimento della luce rossa (Pr) e una di assorbimento molto rosso (Fr) che possono essere intercambiate (Pfr). Un fotoequilibrio (fotoequilibrio fitocromo) si verifica quando la quantità di ciascuna forma di fitocromo è uguale al rapporto tra R e FR luce vegetale nello spettro luminoso delle piante, con la quantità relativa di ciascuna forma determinata da questo rapporto. Pfr assorbe la luce delle piante FR e viene cambiato di nuovo in Pr quando Pr assorbe la luce R (o viceversa) (c'è qualche sovrapposizione negli spettri di entrambe le forme, e il fitocrome assorbe anche qualche luce blu delle piante, ma per il bene di questa guida, questo non sarà discusso).

La germinazione dei semi, lo srotolamento delle foglie, la generazione di clorofilla e l'allungamento del gambo possono essere stimolate o inibite dal rapporto spettrale R/FR, che determina la preponderanza di una o dell'altra forma. È inoltre importante notare che nelle specie vegetali fotoperiodiche, il fitocromo è l'agente regolatore nella stimolazione (o inibizione) della fioritura. L'effetto del fitocromo sulla fioritura e sull'allungamento del gambo sarà oggetto di questa breve discussione al fine di evidenziare gli usi essenziali dei sistemi di illuminazione dell'orticoltura.

A seconda del tipo di pianta, ci sono piante di giorno lungo (che richiedono notti lunghe per fiorire), piante di giorno breve (che richiedono notti brevi) e piante neutre di giorno (che non richiedono fotoperiodo).

Photoperiodism Si riferisce a questa dipendenza dal fotoperiodo, tuttavia è in realtà la durata del periodo buio (skotoperiod) che determina la fioritura delle specie vegetali fotoperiodiche. Lentamente, Pfr si trasforma in Pr, e man mano che cresce la lunghezza dello skotoperiod, cresce anche la quantità proporzionale di Pr. Se Pfr si trasforma in Pr nel mezzo dello skotoperiod, le piante di lunga giornata non fioriranno, mentre le piante di breve giornata fioriranno solo se Pfr si converte in Pr nel mezzo dello skotoperiod. Le risposte fitocromiche a bassa flourescenza possono essere invertite solo lampeggiando la luce vegetale R al momento giusto nello skotoperiod per riportare Pr a Pfr.

Questo può essere fatto utilizzando una successione di brevi lampi di luce rossa delle piante con bassi livelli di flusso fotonico, come alcuni moli/m2/s flusso fotonico. Un singolo flash di pura luce del piano FR all'inizio del fotoperiodo scuro può favorire la fioritura nelle piante di breve giorno, dopo che tutte le altre luci sono state spente. Ai fini della fioritura, questo aggiunge essenzialmente alcune ore al periodo buio, che può essere utilizzato per prolungare il tempo di luce per la crescita e quindi massimizzare i rendimenti delle piante. Per le piante con esigenze fotoperiodiche diverse, le strategie di cui sopra potrebbero essere utilizzate per posticipare la fioritura, che può essere auspicabile a volte (ad esempio per fornire fiori della migliore qualità nei tempi previsti per determinate festività).

L'utilizzo di un insieme di luci vegetali per la crescita e un altro per la gestione del fotoperiodo è un ottimo metodo di risparmio energetico (e di conseguenza di risparmio dei costi). Il numero di apparecchi necessari per il controllo del fotoperiodo può essere notevolmente inferiore al numero di apparecchi necessari per la crescita. Il controllo del fotoperiodo, invece, richiede solo pochi minuti di funzionamento alla volta. Le luci dell'orticoltura sono spesso limitate a LED a bassa energia poiché sono solo parzialmente fotosinteticamente attive.

La reazione di prevenzione delle ombre è un'altra risposta fotomorfogena chiave R e FR per i sistemi di illuminazione dell'orticoltura. La luce rossa lontana è trasmessa più facilmente attraverso il tessuto fogliare che attraverso la luce rossa, con conseguente maggiore concentrazione di luce rossa nelle piante coltivate sotto i baldacchini. L'allungamento ipolitico o l'allungamento del gambo possono verificarsi quando il rapporto R:FR dei pigmenti vegetali è basso.

Questo viene fatto per superare la concorrenza delle piante circostanti. La qualità della luce spettrale nei sistemi di illuminazione orticola può notevolmente