Cammarisano L., Donnison I.S., Robson P.R.H.

The Effect of Red & Blue Rich LEDs vs Fluorescent Light on Lollo Rosso Lettuce Morphology and Physiology

Frontiers in Plant Science, 2021, 12:603411. doi: 10.3389/fpls.2021.603411

La crescita di ortaggi in ambiente controllato è ormai una realtà diffusa, ma nuove tecnologie possono contribuire a migliorarne gestione, efficienza e sostenibilità. È il caso delle lampade a LED (Light Emitting Diodes), che consentono un’illuminazione economicamente sostenibile e non meno efficace delle lampade tradizionali, quali le lampade compatte a fluorescenza (FL). In quanto essenziale per la crescita delle piante, la luce è un elemento centrale anche nella coltivazione degli ortaggi, soprattutto in ambiente controllato.

Gli autori hanno dimostrato la validità della sostituzione di FL con LED per la crescita di lattuga (Lactuca sativa L., ‘Lollo rossa’) in ambiente controllato attraverso lo studio della risposta adattativa e della qualità delle piante sottoposte a due sorgenti luminose (LED e FL) e a due livelli di irradianza (270 e 570 μmol m−2 s−1). Di seguito sono riportate le composizioni spettrali: LED ad ampio spettro composto da blu (401–498 nm), verde-giallo (499–609 nm), rosso (610–99 nm) e far-red (700–750 nm) in rapporto, rispettivamente, 19:5:65:11; FL con spettri blu (401–498 nm), verde-giallo (499–609 nm), rosso (610–699 nm) e far-red (700–750 nm), in rapporto, rispettivamente, 15: 44:35:6. Sono state determinate caratteristiche quantitative e qualitative con l’analisi di parametri morfologici, fisiologici e ottici dell’intera pianta e/o a livello fogliare, produzione di biomassa, contenuto in pigmenti (antociani, clorofilla, carotenoidi). Con il livello più basso di irradianza emessa da FL sono state ottenute produzioni quasi dimezzate rispetto agli altri trattamenti e la risposta adattativa è stata inadeguata a garantire l’efficienza di intercettazione e utilizzo della luce. La fonte luminosa ha impattato la morfologia delle lattughe: irradianze crescenti di FL hanno stimolato la distensione della rosetta; al contrario, irradianze crescenti di LED hanno determinato il compattamento ma anche l’espansione della rosetta di ‘Lollo rossa’. La risposta adattativa per i pigmenti è stata influenzata prevalentemente dall’incremento dell’irradianza; in particolare, il rapporto clorofilla a:b e il contenuto in antociani sono aumentati con l’aumento dell’irradianza, il contenuto in carotenoidi è stato migliorato solo dal trattamento LED ad alta irradianza. Complessivamente, i risultati suggeriscono che l’aumento dell’efficacia dei LED rispetto alla FL è funzione delle irradianze, infatti I LED non sono risultati più efficienti delle FL a irradianza elevata. Inoltre, gli autori suggeriscono che alcuni risultati, in particolare per i pigmenti, siano dovuti ai differenti rapporti spettrali per ciascuna fonte luminosa.

In conclusione, è opportuno contestualizzare le risposte adattative delle piante e l’efficienza di diverse fonti luminose considerando la composizione spetrale e l’irradianza. Nel caso specifico di questa ricerca, le lampade a LED si sono dimostrate energeticamente più efficienti delle FL, poiché il livello minore di irradianza con LED ha complessivamente consentito risultati produttivi pari o migliori rispetto a entrambi i livelli di irradianza con FL.

 

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