Luz e Crescimento Vegetativo

Quando buscamos iluminação artificial para cultivo indoor devemos estar atentos a algumas características que influenciam diretamente no sucesso do cultivar. A quantidade e a qualidade de luz são as variáveis de maior importância na criação de biomassa através da fotossíntese; no desenvolvimento morfológico das plantas ou fotomorfogênese; e no fototropismo, maneira como a planta se movimenta em relação ao estímulo luminoso que recebe.

Ar + Água + Luz → Biomassa + O2 CO2 + H2 O + 8 hv → (CH2 O) + O2

Essa equação parece simples, mas envolve diversas sub reações complexas, que podem ser estimuladas ou inibidas conforme brincamos com espectro e intensidade luminosa.

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Quantidade de luz

A quantidade de luz é o fator de maior relevância sobre a produtividade vegetal ou colheita. Para medir a intensidade luminosa o sistema mais difundido hoje é o fotométrico, ele mede a intensidade de luz visível ao olho humano, e se utiliza da unidade lumens ou lumen/watt.
Essa é o melhor sistema para compararmos a eficiência energética das tecnologias disponíveis no mercado, já que é a métrica mais difundida e utilizada para categorizar produtos. Mas quando pensamos na luz que as plantas enxergam existe um sistema mais fiel.

O sistema quântico mede a luz em mols ou quantidade de fótons fotossinteticamente ativos (PAR), ele leva em conta o potencial fotossintético de cada faixa do espectro para chegar a uma potência que pode ser dado em W/s ou moles/s que é chamado PPF. Ao dividirmos esse PPF pelo espaço em m2, temos o PPFD (traduzindo, Densidade de Fluxo de Fótons Fotossintéticos ) que é a medida que melhor representa o potencial de uma iluminação em um espaço definido. Por essas contas serem muito complicadas criamos a Calculadora de Cultivo Planti, com ela é fácil saber quais as melhores soluções que temos para seu grow!

Qualidade de luz

Qualidade de luz pode ser lido como qualidade de espectro. Sabemos que a luz branca do sol é na verdade composta por varias frequências de luz, ou cores de luz diferentes. As famosas cores do arco-íris englobam o espectro visível e se limitam a faixa entre 400 e 700nm. Além dessas cores, há uma parte da luz solar que é invisível ao olho humano, mas exerce importantes funções nas plantas.

Far Reds

Os vermelhos longos ou far reds, por exemplo, exercem duas importantes funções, uma delas é chamada Emerson Effect.

Quando somamos a frequancia da luz vermelha 660nm com a frequência dos far reds 730nm o resultado obtido é um potencial fotossintético maior do que a soma dos potenciais individuais das duas cores, o que proporciona um ganho na fotossíntese.

Outra propriedade dos far reds é induzir a iniciação de floração, o chamado ciclo noturno. O responsável por isso é o fitocromo, um pigmemto que participa da fisiologia das plantas em resposta a fenomenos periódicos de luminosidade, como o nascer e por do sol. Quando dia a concentração da luz vermelha 660nm é maior do que a concentração de far red 730nm, isso estimula o fiticromo a se manter na sua forma ativa, vegetativa. Quando o sol se poe, a concentração de far reds se torna maior do que a concentração de luz vermelha, o que induz o fitocromo a mudar para sua forma inativa, momento quando a planta transforma a glicose gerada pela fotossíntese em flores.

O que ganhamos com isso? Ao simular o por do sol as plantas recebem um sinal para dormir imediatamente, ganhando 1-2 horas de sono por noite. Essas horas a mais de sono, fazem com que a planta amadureça mais rapidamente, reduzindo o ciclo de floração em 4-5 dias.

Ultravioleta UVA/UVB

Assim como os seres humanos, as plantas possuem suas formas de lidar com os danos causados pelos raios UV. Um exemplo dessa adaptação é a cannabis. Estudiosos sugerem que os canabinóides produzidos por essa espécie servem de proteção contra doenças, predadores, pestes e também funciona como um filtro solar.

É possível notar uma relação direta entre concentração de THC e exposição a luz UVB, sabemos que as espécies mais potentes de cannabis encontradas em ambiente natural cresce em áreas elevadas, locais onde a exposição ao UV é maior. Para comprovar essa teoria pesquisadores compararam a produção de THC em plantas com e sem exposição ao UV, e constataram que algumas genéticas já conhecidas por sua grande produção de THC tiveram um aumento de 28% no nível desse composto comparadas com amostras que não foram expostas aos raios ultravioleta.

Luz verde

Antigamente acreditava-se que a luz verde não era importante no cultivo indoor, pois verde é a cor refletida pelas folhas. Hoje sabemos que as folhas refletem somente parte dessa luz, e os outros 50-90% são utilizados na fotossíntese. A absorção da luz azul e vermelha ocorre na superfície das folhas enquanto a luz verde é transmitida para as áreas mais profundas, onde é mais eficiente que a luz azul e a luz vermelha na produção de glicose.

Quando cultivamos em altas concentrações de luz, acima de 900-1000 PPFD, o maior potencial fotossintético deixa de ser na superfície das folhas, ele ocorre justamente nas camadas mais profundas, onde o verde tem a maior penetração. Sendo assim, a adição da luz verde nesses casos aumentaria a fotossíntese a uma taxa maior do que a adição de luz vermelha ou azul.

Esse fato explica a ineficiência dos painéis de led convencionais que excluem a tão importante cor verde, e explicam o porque da superioridade dos LEDs brancos sobre as HPS, que possuem a maior parte do espectro concentrado na luz amarela e vermelha e pequenas quantidades de verde e azul.

COBs vs Quantum Boards

Os COBs, ou Chip On Board são chips de led branco que combinam vários diodos em uma mesma interface, criando um chip de alto brilho e ótima projeção. Os chips mais famoso são o Bridgelux Vero 29 gen 7 e o CREE CXB3590, sendo que o Vero se destaca por suportar maiores potencias, tornando-o 6% mais eficiente.

E as Quantum Boards?

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Podemos dizer que elas são muito similares aos COBs na forma como foram pensadas, também distribuem a potencia entre varios diodos de led, a diferença é que essas são compostas por um número maior de diodos, que se somados, formam uma área de exposição superior a dos COBs. Por dispor os diodos de forma mais espalhada as QBs tem a vantagem de espalhar melhor a luz pelo grow, e de quebra produzem menos calor do que os COBs.

Podemos dizer que a vantagem dos COBs esta na projeção de luz. Os raios produzidos por eles percorrer uma distancia maior antes de perderem força. Essa característica da vantagem a eles em cultivares maiores em que é favorável uma maior distância entre os leds e a planta. Porém em espaços menores essa é uma desvantagem, já que a altura das plantas alguma vez deve ser limitada, para evitar que se aproximem de mais dos leds e causem o chamado Over Light, excesso de luz.

QBs

  • melhor distribuição de luz
  • menos hot spots
  • 10-15% mais eficiente que os COBs
  • 35-45 cm de distancia das copas

COBs

  • maior projeção de luz
  • 40-60 cm de distância das copas

COB + QB

Para aproveitar o melhor dos dois mundos criamos uma linha de produtos que mesclam as duas tecnologias. Quantum boards para aumentar a homogeneidade de luz e evitar hot spots, e cobs para aumentar a penetração e disposição de luz nos cantos. =D