Pennisi G., Orsini F., Landolfo M., Pistillo A., Crepaldi A., Nicola S.,. Fernández J.A, Marcelis L.F.M.
Optimal photoperiod for indoor cultivation of leafy vegetables and herbs
European Journal of Horticultural Science 2020, 85, 329–338; doi: 10.17660/eJHS.2020/85.5.4
Attraverso l’utilizzo della tecnologia LED è possibile agire sul fotoperiodo, sull’intensità luminosa e sullo spettro di emissione. Mentre per le coltivazioni in serra l’utilizzo di tecnologia LED serve ad integrare l’attività della radiazione solare (illuminazione supplementare), in condizioni indoor, come nel caso delle vertical farm, la tecnologia LED è la sola fonte di radiazione per le piante (illuminazione artificiale). Attualmente gli ortaggi da foglia sono le specie maggiormente coltivate nel vertical farming, in quanto occupano poco spazio, hanno un ciclo di coltivazione breve e sono molto richieste dal mercato. La gestione del fotoperido e il raggiungimento di un determinato valore di Daily Light Integral (DLI) sono da ottimizzare per perseguire il successo nella coltivazione di questi ortaggi in ambienti chiusi. Pertanto, in questo studio è stato valutato l’effetto che un impianto LED di 250 µmol m-2 s-1, programmato con tre fotoperiodi (16, 20 e 24 ore), sulla morfologia e fisiologia di quattro ortaggi da foglia: basilico, rucola, lattuga e cicoria. Lo spettro di emissione utilizzato durante la prova sperimentale è stato il rosso e blu in rapporto di 3:1.
La lattuga coltivata con un fotoperiodo di 24 ore (DLI di 21,6 mol m-2 d-1) ha mostrato un peso fresco inferiore rispetto agli altri trattamenti, mentre il contenuto di sostanza secca è cresciuto all’aumentare del DLI. Allo stesso modo, aumentando il DLI il peso fresco della cicoria si è ridotto. Invece, nessuna differenza è stata evidenziata in basilico e rucola. Inoltre, per il basilico e la cicoria è stato rilevato un contenuto di clorofilla più alto per le piante coltivate con 21.6 mol m-2 d-1 mentre sempre nel basilico e nella lattuga sono stati trovati valori di conduttanza stomatica più alti quando le piante sono state coltivate con 14.4 mol m-2 d-1 (fotoperiodo di 14 ore). In generale, tranne che per la rucola la percentuale di sostanza secca è risultata più elevata con un fotoperiodo di 24 ore, mentre la tendenza dell’area fogliare e del contenuto di sostanza secca (espresso per unità di superficie fogliare) ha mostrato una riduzione dei valori all’aumentare del fotoperiodo (questo è stato più evidente per la lattuga e la cicoria, meno per la rucola e il basilico). Infine, considerando gli indici di efficienza d’uso degli input produttivi (energia elettrica, luce artificiale e acqua), per lattuga e cicoria l’efficienza d’uso dell’energia elettrica si è ridotta all’aumentare del fotoperiodo, inoltre solo per la cicoria all’aumentare del fotoperiodo si è ridotta l’efficienza di utilizzo dell’acqua e della luce.
In conclusione, l’utilizzo di un DLI di 14.4 mol m-2 d-1 (fotoperiodo di 16 ore) permette di incrementare la produzione di lattuga e cicoria, garantendo una maggiore sostenibilità economica ed ambientale del ciclo produttivo, dovuta ad un più efficiente utilizzo degli input.