Prima esperienza - WaveBox 25

Basi teoriche della luce necessaria alle piante

PAR (Photosyntetically Active Radiation) e Curva Occhio umano

Dalla foto in basso iniziamo a vedere la differenza di 'campo visivo utile' tra piante ed occhio umano.
Da considerare che questi due grafici implicano una 'media' tra i vari spettri e, nel caso delle piante, le differenze possono essere anche sostanzione in base alla singola specie vegetale.

Come è facile intuire, alle nostre beniamine servono lunghezza d'onda che noi difficilmente vediamo, d'altro canto diventa molto importante il 'come' noi vediamo la vasca, quindi dovremo necessariamente 'mediare' l'illuminazione della nostra vasca in modo da avere sia una luce utile per le piante sia una luce che ci permetta di godere appieno della colorazione delle piante, colorazione dipendente dal nostro campo visivo.

INTERAZIONE LUCE – PIANTA

La luce promuove nei vegetali due processi primari che soprassiedono lo sviluppo:
- la fotosintesi
- la fotomorfogenesi

La luce inoltre interviene direttamente anche in due processi secondari, ma comunque di vitale importanza:
- il fototropismo;
- il fotoperiodismo.

LA FOTOSINTESI CLOROFILLIANA
Tramite questo processo, la pianta preleva dall’aria la CO2 (anidride carbonica) e utilizza il carbonio che necessita, liberando a sua volta nell’ambiente acqua e ossigeno. Questo processo biochimico è alimentato dall’assorbimento da parte delle piante della radiazione elettromagnetica compresa tra i 400 e i 700 nanometri (zona PAR). Lo sviluppo corretto della pianta si ottiene quando avvengono in modo equilibrato i due processi che compongono la fotosintesi clorofilliana ovvero la respirazione (sintesi della clorofilla) e la fotosintesi. La respirazione si verifica continuamente, non è influenzata dalla luce e comporta la decomposizione dei carboidrati tramite l’assorbimento dell’ossigeno e la liberazione nell’ambiente di anidride carbonica; da questo processo si forma la clorofilla, una sorta di “pannello solare” della pianta, che raccoglie energia utile al suo sviluppo. La fotosintesi invece, avviene esclusivamente in presenza di luce e comporta il processo inverso alla respirazione, ovvero l’assorbimento di anidride carbonica e il rilascio di ossigeno. Lo sviluppo armonico si verifica solo quando l’azione della fotosintesi prevale su quella della respirazione. La fotosintesi è stimolata dalla radiazione blu alla lunghezza d’onda di 425 ÷ 450 nm e dalla rossa tra i 575 ÷ 675 nm. Per la sintesi della clorofilla o respirazione risultano più importanti i toni blu con massimale a 450 nm e con un picco minore nel rosso a 650 nm. L’attivazione del processo di fotosintesi richiede una quantità minima di energia luminosa, che varia in funzione della varietà colturale: alcune piante crescono esclusivamente se sono esposte a grandi quantità di luce, (piante eliofile come il girasole), mentre altre si sviluppano esclusivamente in presenza di un ridotto irraggiamento (piante ombrofile come l’avogado o la yucca). Nelle piante eliofile, l’azione fotosintetica cresce con l’aumentare dell’irraggiamento luminoso, ma poiché l’assimilazione da parte dei vegetali è soggetta a saturazione, essa raggiunge il massimo a valori prossimi ai 10.000 lux. Dagli studi effettuati sulle diverse varietà di vegetali da produzione è emerso che un aumento indotto artificialmente della percentuale di anidride carbonica nell’ambiente di coltivazione (da 360 ppm a 600-700 ppm), fa aumentare il livello massimo di illuminamento accettabile dalla pianta stessa, incrementando così i processi di fotosintesi e di sviluppo, nonché la produzione e la resistenza alle temperature alte. Ecco perché nelle growroom con potenti sistemi di illuminazione vengono utilizzati erogatori di anidride carbonica. Questa tecnica in agraria viene definita “concimazione carbonica” ed è consigliata esclusivamente per ambienti di coltura particolarmente grandi.

LA FOTOMORFOGENESI
Questo meccanismo descrive l’azione qualitativa e quantitativa della luce sulla morfologia (forma) della pianta. Un quantità di luce troppo bassa porta una germogliazione prolungata, rimpicciolimento della superficie fogliare e conseguente diminuzione della formazione di clorofilla. Un’ errata composizione della luce può essere dannosa, una preponderanza della luce blu – violetta può causare ritardi nella crescita in altezza, mentre un’irradiazione prevalentemente basata sul rosso e sull’infrarosso stimola un eccessivo accrescimento longitudinale (piante sfilate).Modulando le lunghezze d’onda con sorgenti luminose artificiali è possibile controllare i ritmi di germinazione, crescita e maturazione di alcune piante. Piante cresciute esclusivamente sotto una luce con toni rossi si presentano sfilate, con foglie piccole e rade rispetto a piante sviluppate sotto una luce ricca di toni blu.

CONFRONTO TRA DUE PIANTE SIMILI CRESCIUTE SOTTO LUCI DIVERSE
Da quanto detto sopra emerge che le sorgenti luminose artificiali più adatte a governare questi processo sono quelle in grado di offrire la maggior completezza spettrale nella zona PAR.

FOTOTROPISMO
Il fototropismo è la reazione della pianta agli stimoli luminosi provenienti da un’unica direzione. Tale fenomeno è controllato da alcuni ormoni, in particolare le auxine, che prodotti a livello apicale vengono traslocati nelle zone di differenziazione (luogo dove si formano i nuovi germogli). Il trasporto di questi ormoni viene fortemente influenzato dalla luce. Il processo di traslocazione delle auxine influisce sia sull’apparato radicale che su quello aereo (fusto, foglie, fiori) . Il comportamento delle radici viene detto fototropo-negativo, cioè con uno sviluppo contrario alla direzione di provenienza della luce, mentre le parti aeree reagiscono alla luce con un comportamento fototropo– positivo, ovvero crescono in direzione della luce. Le foglie si dirigono in genere perpendicolarmente ai raggi luminosi per offrire la massima superficie di esposizione all’energia luminosa e vengono definite fototropo-trasversali. La radiazione elettromagnetica che più influisce su questo processo è la banda azzurra con lunghezza d’onda compresa tra i 350 nm e i 475 nm ed è normalmente contenuta sia nelle lampade HPS che nelle MH oltre che nelle lampade a fluorescenza lineare (neon) e compatta (a risparmio energetico).

IL FOTOPERIODISMO
Per fotoperiodismo si intende la dipendenza che i processi di crescita e sviluppo delle piante hanno con il rapporto fra la durata della luce e del buio. Sfruttando questa proprietà è possibile influire sui processi biologico-riproduttivi delle piante in due modi differenti: - utilizzando la luce artificiale in mancanza di quella naturale come avviene nella coltivazione indoor; - riducendo o oscurando la luce naturale, sistema utilizzato per effettuare il sexing o la fioritura forzata in outdoor. In relazione alla fioritura le piante vengono definite come: °piante a “giorno breve” o “brevidiurne”; esse fioriscono solo quando la durata del giorno è inferiore ad un certo valore limite ( es. aglio, lattuga); - piante a “giorno luogo” o “longidiurne”; fioriscono solo quando la durata del giorno è superiore ad un certo valore limite (es. petunia, camelia, avena); - piante a “giorno neutro” per le quali la fioritura è influenzata da altri fattori (es, vite, gardenia, viola). La capacità che presentono tali piante di misurare la durata del giorno e della notte risulta particolarmente importante in quanto consente di sincronizzare la riproduzione sessuale di tutti gli individui della stessa specie favorendo il processo di fecondazione incrociata. Questo fa si che in piante della stessa specie sottoposte ad un fotoperiodo idoneo, gli apici vegetativi cessino la formazione di foglie normali e diano inizio alla formazione degli apparati fiorali. L’effetto della luce dipende dalla fase in cui si trova la pianta quando viene illuminata. La luce data durante la fase in cui la pianta necessita di luce stimola sempre la fioritura, mentre somministrata nella fase notturna inibisce la fioritura nelle brevidiurne e la stimola nelle longidiurne. La continuità o meno del buio svolge un ruolo determinate nei processi di sviluppo e maturazione. Piante longidiurne, come la fragola, una volta sottoposte a piccole interruzioni del buio nella fase notturna, possono promuovere i processi di fioritura; caso opposto è quello di una brevidiurna, che se sottoposta in fioritura a infiltrazioni di luce durante la notte può manifestare segni di ermafroditismo.

fonte tratta e riveduta dalla rete

Qui potete vedere alcune interazioni tra lunghezza d'onda e sostanze indispensabili alle piante, una semplice ricerca in rete può essere sicuramente più esplicativa di quanto possa fare io.

Potremmo iniziare a pensare che, con la sola luce Rossa e Blu le piante crescano bene, ed in effetti la cosa è dimostrata da numerosi esperimenti.

Credo che una diapositiva, presa in prestito da una PDF della NASA, renda più di mille parole:

- in alto a sinistra l'illuminazione di solo LED Rossi e Blu che garantiscono una buona crescita delle piante (notare la percentuale molto superiore di LED rossi rispetto i LED blu)
- in basso a sinistra come l'ottica, per il nostro occhio, cambi aggiungendo dei LED verdi
- al centro sulla destra il solito schema PAR vs occhio umano

Progettazione e costruzione plafoniera a LED

Scelta dei LED

Non ho una motivazione ben precisa ma mi sono rivolto verso i LED Seoul, forse saranno stati i primi di cui ho trovato lo schema dello spettro emesso.

Eccoli qui iniziando dal modello P7, più costoso e luminoso ... e poco interessante se utilizzato da solo ... ma entriamo subito nel merito e, consentitemi una 'licenza poetica', utilizzerò il termine resa ottica per indicare la resa dal punto di vista dell'occhio umano, utilizzerò il termine resa PAR per indicare la resa dal punto di vista delle piante:

Come potete vedere la resa ottica è più che buona garantita dalla seconda curva, la resa PAR invece è completamente monca nella parte rossa dello spettro.
Infatti, i risultati ottenuti da altri, con solo questo LED, non sono stati dei migliori. Aggiungendo LED rossi il discorso migliora di molto.

Questo è invece lo spettro di un P4, serie che ho deciso di utilizzare, i questo caso del Pure White. Il LED in questione costa circa un terzo della serie P7 m anche molto meno luminoso, come tutti gli altri della serie P4

Questi sono gli spettri dei LED:
  - Rosso (RED)
  - Verde (GREEN)
  - Blu (BLU)

Un P4 Natural White

Un P4 Warm White

Un P4 Warm White

Un P4 Natural White - serie N42182

Un P4 Warm White - serie N42182

Come potete vedere, e come è facile intuire, se non si stà più che attenti e non si aggiunge una buona dose di fortuna, è realmente facile ritrovarsi con l'aver ordinato un tipo di LED e riceverne altri e, come si capisce guardando gli spettri, le differenze non sono di poco conto.

I LED che ho ordinato io (sperando che siano poi effettivamente quelli) sono un Natural White, due Warm White (entrambi serie N42182), un Blu ed un Rosso. Per la cronaca il LED rosso che mi è arrivato superava in luminosità, diciamo resa ottica, quasi tutti gli altri 4 LED messi insieme, eppure è marchiato come un P4 RED.
Credo sia intuibile la motivazione che mi ha spinto all'acquisto di questi tipi di LED semplicemente guardandone gli spettri.
All'ultimo momento ho aggiunto il LED Blu, che teoricamente non servirebbe considerando i picchi già presenti nei LED bianchi, dato che, trattandosi di sperimentazione, ho ritenuto opportuno avere un numero di 'variabili' utilizzabili quanto più alto possibile.
La stessa motivazione mi ha spinto all'acquisto di ben 3 driver di gestione, di cui uno a doppia uscita entrambe regolabili.

Progettazione e realizzazione della plafoniera

Prima ancora di fare l'ordine del materiale ho iniziato a progettare quello che, secondo me, sarebbe stato il miglior compromesso sulla realizzazione pratica dell'insieme.

   

Insomma mi sono divertito liberando la mia fantasia e, la soddisfazione maggiore, è stata poi riuscirà a realizzare quasi esattamente quanto progettato semplicemente al computer. Il quasi è dovuto alla realizzazione del collegamento dei due dissipatori 'esterni' (ma lo vedrete chiaramente nelle foto successive).

Iniziamo con il vedere la componentistica utilizzata:

Ecco l'insieme dei componenti

Un particolare dei LED

Uno dei due driver utilizzato per i LED Rosso e Blu (sono dimmerabili)

Il driver utilizzato per i LED bianchi, a due uscite regolabili da 0 mA fino a 700 mA circa (i LED utilizzati funzionano a 350mA nominali ma possono arrivare fino a 700 mA)

Il portalente e relativa lentina da 42°

Ecco come si presenta il 'cubo' con l'utilizzo delle vecchia illuminazione standard di un WaveBox Cubo 25 con plafoniera PL da 9W che, misurandone l'assorbimento alla presa, in realtà consuma ben di più, quasi 40W

Non vorrei tediarvi oltre con le fasi costruttive della 'plafoniera' ma, sono certo, che alcune foto delle fasi di lavorazione saranno molto utili, sia a chi si appresta a costruirsi la propria plafoniera LED sia a chi è semplicemente curioso dei particolari.

Iniziamo con la cosiddetta 'lappatura' del dissipatore. Consiste principalmente in due fasi:
- passaggio con carta vetrata molto fine (1.200 come grana)
- passaggio con pasta abrasiva da carrozzieri

     

Come vedete dall'ultima foto il risultato non è male. La tecnica l'ho presa in prestito dal sistema utilizzato per migliorare l'efficienza dei dissipatori utilizzati per le CPU da computer, specialmente in caso di overclock delle CPU.
Certo io, in questo caso, mi sono mantenuto ad un livello più basso, considerando che comunque la dissipazione dei LED è già abbastanza garantita.
Per i curiosi sappiate che, aumentando di molto il tempo di 'strofinio' il risultato è un vero e proprio specchio.

Dimenticavo, tutto questo serve per aumentare/migliorare la superficie di contatto tra il dissipatore ed il LED in modo da permettere il più rapido passaggio di calore dal LED verso il dissipatore. Se il LED raggiunge temperature elevate cambia la durata della vita del LED stesso oltre che, cosa al momento per me peggiore, lo spettro luminoso emesso.

Dato che poi il dissipatore verrà forato e filettato per fissare il LED con le viti (se lo trovate vi consiglio il biadesivo termico ... anche se non ne ho mai provato la reale efficienza) sarebbe meglio effetture questa operazione dopo aver fatto i fori, altrimenti dovrete rifarla come mi è capitato, dato che nella filettatura si alza un bordino.

     

Fatto questo non resta che mettere su un po di pasta termica (ho utilizzato pasta ZALMAN che avevo in casa abbastanza costosa) per CPU senza necessità di spendere molto visto la diversa tipologia di utilizzo.

Sicuramente, nel caso avessi utilizzato dei LED, tipo la serie P7, con maggiore illuminazione e, quindi, maggiore necessità di dissipazione, avrei certamente perso più tempo e fatto le cose in modo più professionale.

In questo caso avevo fretta di 'accendere' il LED per vedere il risultato dopo così tanta attesa.

   

Il risultato è stato per me stupefacente, ma la fregatura era dietro l'angolo, infatti come mi sembra di aver già detto, il primo LED acceso è stato quello che si è poi rivelato 'strano' in quanto più luminoso rispetto a quasi tutti gli altri messi insieme.

Ho continuato quindi con la preparazione della barra portante della plafoniera, costituito dal pezzo più lungo della barra dissipatrice. Ho prima tagliato il lato con le alette fino a raggiungere la base della barra e, successivamente, ho appena intaccato, sempre con il seghette, il lato opposto in modo che, piegando l'alluminio, questo non si gonfiasse creando eccessiva resistenza e possibili crepe nel materiale con possibili rotture dello stesso.

     

Fatto questo mi son dovuto inventare un sistema per collegare le due barre laterali (sempre dello stesso materiale e tagliate in precedenza). Ho fatto più di qualche prova con rondelle per bulloni risultate troppo dure da piegare, l'illuminazione è stata vedere dei capicorda (in rame) per elettricista nella cassetta del materiale elettrico decisamente di materiale più morbido e facile da piegare.

     

     

Ovviamente, visti i fori fatti manualmente meglio segnarsi tutti i punti in modo che tutto corrispondesse perfettamente come era stato realizzato.
Utilizzando viti auto filettanti bisogna prestare molta attenzione date che l'alluminio è si un materiale molto tenero ma ha la bruttissima caratteristica di riscaldarsi facilmente e di 'impastarsi' gonfiandosi quindi diventa molto facile rompere una vite durante il lavoro di creazione della filettatura (da fare molto lentamente avvitando un po e tornando indietro con la vite).
Altro particolare, visto che le viti auto filettanti finiscono molto vicino le saldature del PCB dei LED, meglio coprire le teste delle viti con della semplice guaina termo restringente.

 

Quindi ho completato il montaggio di tutti i pezzi

     

Ho dovuto dissaldare un paio di resistenze in formato SMD dai due driver per abilitarne la dimmerizzazione e completato i collegamenti elettrici dei LED ai rispettivi driver di alimentazione (nella foto solo un momento della fase)

   

Il risultato finale è stato molto deludente, è fin troppo evidente la necessità di effettuare correzioni alla resa ottica dell'insieme (sulla resa PAR ho pochissimi dubbi e riguardano esclusivamente lo spettro in campo Blu). Ero già partito prevenuto, e quindi avevo già acquistato il materiale, proprio seguendo la necessità di avere quanta più flessibilità di modifica possibile.

 

L'immagine sulla sinistra è del cubo illuminato con la PL da 9W in dotazione.

Ecco il risultato attuale dopo circa 2 settimane, un paio di giorni fa ho:
- sollevato ulteriormente la plafoniera di circa 10 cm (passando da un altezza dal pelo acqua da 10-12cm a circa 20).
- diminuito la potenza del LED Rosso del 50%
- aumentato la potenza dei LED bianchi

 

L'immagine sulla sinistra è del cubo illuminato con la PL da 9W in dotazione.

ed alcuni particolari che descrivo meglio in seguito, purtroppo la resa ottica non è proprio fedele all'originale, in questo caso dipenda dalla macchina fotografica, posso dire che è leggermente migliore. (ho preferito mantenermi su di un gradino più basso piuttosto che sfalsare in meglio le foto)

     

Posso affermare che, in ogni caso, la resa PAR sia stata garantita e le piante lo dimostrano abbondantemente.
La Pogostemus Stellatus (ex eustralis stellata) ha le foglie apicali ben formate e grandi, idem la Ludwigia, anche se le manca ancora la colorazione di partenza che si può osservare in basso sullo stelo. Anche la Rotala Walliki ha un apice che denota una buona crescita.
Devo riprendere con la teoria dato la necessità impellente di comprendere alcune cose.

Qui un piccolo e brevissimo esempio di come la luce viene deviata passando dall'aria all'acqua

Riprendiamo la teoria con un piccolo prologo su alcuni tipi di LED reperibili in commercio e relative frequenze di emissione.

Royal blue 440nm~460nm,
Blue 460~490nm,
Cyan 490~520nm,
Green 520~550nm,
Amber 585~597nm,
Orange 613~620nm,
Red 620~645nm.

Le luci Blu 400~520nm, Rossa 610~720nm e Arancione 613~620nm sono le migliori per la fotosintesi.

La luce che influenza le piante, diciamo in maniera molto grossolana, nel suo insieme si può dividere in tre grandi gruppi:

Ultravioletto -> UV-A (380-315 nm), UV-B (315-280 nm) e UV-C (280-10 nm)
PAR -> (400-700 nm)
Infrarosso -> (730 nm)

Gli ultravioletti causano nelle piante una crescita molto ridotta e le rendono soggette a molteplici malattie, gli UV-B ed
UV-C poi sono letteralmente dannosi a tutte le forme di vita. Ricerche scientifiche indicano comunque gli ultravioletti come responsabili del colore e profumo delle piante.

Riguardo lo spettro PAR, le piante necessitano molto più Rosso (625 to 675 nm) che Blu (400 to 470nm), anche il Giallo (525 nm) attiva la fotosintesi.

Gli infrarossi stimolano le sementi (sperando di non aver tradotto male) e sarebbe interessante verificare se la cosa riguarda anche la stolonatura delle nostre amate piantine.

Escludendo gli 'eccessi' inferiori (Ultravioletto) e superiori (Infrarosso) dello spettro, vediamo bene l'influenza delle gradazioni di colore dello spettro PAR, in realtà sarebbe meglio dire in parte, dato che l'infrarosso ha delle particolari influenze che mi accingo a definire meglio.

Mancanza e/o scarsità di luce BLU implica una scarsa crescita delle piante, sia in altezza che in qualità di crescita, la cosa potrebbe tornare comoda per ridurre le potature o nei piccoli plantacquari 'bonsai', ma al momento cerco di far crescere bene le piante, quindi non entro nel merito ulteriormente.

Rosso (660 nm) e Infrarosso (730 nm) hanno un rapporto di interdipendenza tra loro che, se il secondo (IR) viene intensificato rispetto al primo (Rosso) porta le piante a crescere alte e sottili, se il secondo (IR) viene diminuito rispetto al primo (Rosso) e/o viene intensificato il Rosso, le piante cresceranno basse e tozze, quindi con internodi vicini e fusti grandi.

Ovviamente ogni tipologia di piante avrà la sua personale risposta al variare del tipo di illuminazione, ma mediamente è stato riscontrato quanto appena scritto.

Gli scienziati della NASA, che hanno studiato come far crescere piante nello spazio, sono arrivati alla conclusione che, utilizzando LED Blu e Rossi in proporzioni di circa 1 a 9 rispettivamente, le piante crescano in maniera idonea (ovviamente si parla di piante commestibili e non di piante di acquario).

Ora, considerando la riduzione causata dall'acqua dello spettro luminoso, questa proporzione si potrebbe anche aumentare ulteriormente, mi riservo comunque di fare qualche prova a riguardo.

Ovviamente, come esposto in precedenza, considerando la resa visiva della cosa, diciamo che non è assolutamente applicabile ai nostri acquari a meno di non aggiungere anche LED verdi come mostrato dall'estratto del PDF NASA postato più in alto.

In effetti mi sembra di aver capito che quello che mi manca è semplicemente una maggiore illuminazione derivante dai LED bianchi, ho quindi deciso di aumentarne il numero passando da 3 a 5 LED bianchi, aggiungendone due di marca diversa anche per testarne la luminosità.

La situazione attuale, con i soli LED bianchi accesi è la seguente, la secondo foto mostra invece la differenza con il LED rosso acceso. La vasca secondo me è buia, mi riservo comunque di fare un bel servizio fotografico, utilizzando il cavalletto, accendendo i vari tipi di LED singolarmente ed in sequenza.

 

Successivamente dovrò verificare se, come penso, la colorazione 'rossa' in questo caso quasi mancante dalle foglie delle piante sia dovuta ad una bassa intensità luminosa o manchi qualche componente dello spettro.
Per essere precisi le foto in basso sono state fatte con i soli LED bianchi, quindi la parte rossa dello spettro è molto limitata e le piante, non ricevendo tale spettro, non possono certo rifletterlo.

 

Sulla crescita e dimensione delle foglie credo di non avere nulla da invidiare alle medesime piante che crescono nel 200 litri con illuminazione a lampade fluorescenti T5 di potenza nettamente superiore, quindi, come mi sembra di aver già detto, il miglioramento rispetto la vecchia PL in dotazione al cubo è più che confermato.

Arrivati i due LED ho modificato la plafoniera eliminando il LED Blu (vedremo ora la motivazione) e spostando il Natural White al posto del Blu inserendo i due LED Cool White in posizione centrale.

Mi sto scervellando cercando di fare dei GIF trasparenti con gli spettri presi dai vari cataloghi, appena riesco nell'intento spero di postare qualche 'disegno' esplicativo.

Dunque, avendo un po di numeri sotto mano, saltano all'occhio facilmente le prime considerazioni:

- il LED Blu non serve (in ogni caso lo spettro blu necessario per clorofilla a, b e carotenoidi è abbastanza ampio ed il solo Blu farebbe poco)
- il LED Royal Blu ... idem come sopra, anzi, ero quasi certo che mi mancasse ma, in realtà, serve ancora meno di quello di cui sopra

Tutto questo ovviamente vale se utilizziamo almeno un LED Bianco per ogni tipologia di bianchi, quindi almeno un Cool White, Natural/Neutral White e Warm White.

Utilizzando questre tre tipologia avremo, considerando i loro picchi in campo blu, tutto il Blu che ci serve partendo dai 440 ai 460nm (a seconda della marca è possibile anche ampliare il campo) ... purtroppo non è possibile andare sotto i 430nm o oltre i 650nm e quindi per la clorofilla A siamo messi maluccio ... non è comunque una cattiva idea mettere LED Rossi in abbondanza (nel caso regolandoli un po in riduzione) e magari scegliere quelli di una marca che possa garantire un range più ampio di rossi.

Ritornando in tema, non è che proprio manchino gli spettri per la clorofilla A, sono garantiti dai LED bianchi ... diciamo però a livello ... meglio che niente e, proprio questo, rende necessario se non obbligatorio (termine sicuramente più appropriato) l'utilizzo di tutte le tipologie di LED Bianchi che il mercato ci propone.

EDIT: dimenticavo la frase conclusiva ... sempre che gli spettri, presenti sui cataloghi, dei vari LED Bianchi siano conformi alla realtà, per quelli 'colorati' credo ci sia poco da NON fidarsi (anche se ci sono sempre le piccole percentuali di variazione ammissibile)

Come dicevo, il risultato 'finalmente' questa volta c'è stato , ora il cubo è decisamente guardabile, vi posto una foto ma considerate che ho fatto un po di potature e, considerando il miserevolissimo centimetro di fondo, le piante che vengono facilmente a galla ed il fondo in flourite black sand ... insomma c'è nebbia in val padana (per la cronaca ... mi sono riempito di alghe, fattori scatenanti molteplici quali fine CO2, aumento temperatura e Nitrati assenti ... si intuisce appena ma evito di farvi vedere le foto successive ...)

Ho abbassato nuovamente i LED a circa 15cm dal pelo acqua, sarebbe interessante ridurre di molto la distanza ma dovrei interporre un vetro per evitare possibili problematiche di umidità/condensa ... vedremo

Non resta che aspettare la nuova crescita e vedere come variano le cose, ho eliminato il LED Blu per sfruttarne il driver di gestione, forse avrei potuto provare come cambiava l'illuminazione con anche questo acceso ma, sono più che certo di avere fin troppo Blu, quindi un ulteriore LED Blu non mi serve.

In pratica la situazione attuale e così composta (con quasi 7W di potenza utile consumata dai LED):

n.2 Rebel Cool White
n.1 Seoul Natural White
n.2 Seoul Warm White
n.1 Seoul Red

Dal punto di vista 'visivo' mi ritengo molto soddisfatto, il verde è verde e le alghe sembrano alghe . L'unica cosa che non mi piace è lo sfondo che non viene per niente illuminato e quindi continua a dare una sensazione 'strana' alla vasca.
Si potrebbe provare a portare tutta la plafoniera verso il vetro anteriore e ruotarla poi verso il vetro posteriore.

Dopo parecchio lavoro di grafica ecco il risultato:

Qui potete vedere la somma degli spettri dei LED Seoul.
Il BLU sulla sinistra, il Natural White (in blu) ed il Warm White (in rosso) ed infine il RED sulla destra
Qui potete vedere la somma degli spettri dei LED Rebel.
Il Cool White, il Natural White ed il Warm White.
Probabilmente, anzi, sicuramente la modifica delle dimensioni avrà distorto un po i grafici.

   

Riportando i grafici in dimensioni da 'catalogo' ho segnato i picchi in campo blu rendendoli più evidenti e rendendo più evidente, nel caso c'è ne fosse bisogno, che l'inserimento di LED a luce Blu non è necessaria se vengono utilizzate tutte e tre le tipologie di LED bianchi.

Qui potete leggere le frequenze d'onda dominanti dei vari LED Rebel.

A voler essere onesti il LED Blu è sui 470nm, diciamo quindi un po più a destra rispetto lo spettro PAR ma, per quanto detto sopra (rapporto luce Blu e luce Rossa) credo sarebbe una esagerazione avere tutta questa luce Blu rispetto la componente Rossa (a meno di non mettere molti LED Rossi e ritornare a sfalsare poi la resa ottica finale della vasca).

Invasione di alghe a parte, fidatevi di quello che scrivo, spesso noto (mai visto prima) un bel pearling nel cubo. Probabilmente riallestirò la vaschetta inserendovi anche della Rotala Macranda ed un po di Calli ... mi piace 'osare' ... i risultati ovviamente saranno 'visibili' a breve.

Rieccomi dopo qualche tempo ...

Alla fine ho riallestito il tutto inserendo, come già scritto, Hemianthus Callitricoides e Rotala Macrandra al centro. In un angolo ho messo uno stelo di Rotala Wallichii e un paio di giorni fa ho inserito anche uno stelo di Rotala Indica (ma al momento queste ultime due non fanno testo).

Purtroppo ho dovuto combattere con una invasione algale dovuta sia all'aumento della temperatura sia a valori acqua non proprio idonei e, con non poca vergogna vi lascio vedere alcune foto ...

   

Ho anche provato il 'famoso' Protalon 707 ottenendo una diminuzione delle alghe ed una netta limpidezza dell'acqua ma, purtroppo, il problema era la gestione della vasca e sicuramente i nitrati alle stelle.

 

Ho già potato sia la Calli (qualche BBA ne aveva infestato alcuni ciuffi sporgenti) sia la Macrandra eliminando 3 steli di circa 12cm (a conferma della crescita buona della stessa) ed inserito una decina di Red Cherry per aiutarmi nella pulizia della Calli che è ritornata a fare bella mostra di se.

     

Per fortuna c'è stato anche qualche lato positivo e la Macrandra mi aiutava a tener duro mostrandosi a volte nel suo splendore.

Ho in casa da più di una settimana altri due LED appena acquistati (un RED ed un pure White, diciamo un 4.500°K per quello che può contare) ma non ho ancora avuto tempo di installarli sulla pseudo plafoniera ... spero a brevissimo di 'costringermi' a farlo.

Il problema più grosso attualmente, alghette a parte, è riuscire a mantenere buoni valori di Macro e Micro in vasca (e le vaschette piccole certo non aiutano in questo) dato che la necessità di 'ferie' diventa sempre più impellente, in pieno Agosto, e la voglia di fare test dell'acqua, e regolare di conseguenza la fertilizzazione, è pari a zero.

Al rientro dalle ferie (poche ma buone) la situazione era al limite del drammatico

 

Fatto un bel cambio totale e finalmente mi sono deciso a montare gli altri due LED anche se in maniera non proprio 'tecnica' ... diciamo che mi interessava più 'accenderli' che fare un lavoro gradevole.

Tra uno o due giorni riallestirò il tutto sia utilizzando alcune pietre (trovate in vacanza) sia aumentando lo spessore del fondo che rende molto difficile la piantumazione delle piante a stelo ed il mantenimento, nel substrato, delle palline di Plant Nutrition+ che utilizzo come fertilizzante di fondo.

Metto qualche ultima foto del layout attuale:

     

Un paio di foto in cui evidenzio il passaggio della Rotala Indica dal 200 litri (riquadro rosso in basso) e dopo l'aggiunta del secondo LED Rosso (riquadri neri in alto)

 

Vedendo che ormai le piante sembrano ricevere la giusta luce mi sono deciso ad effettuare un completo riallestimento del cubo creando un layout, mi auguro, definitivo in cui verificare nel lungo periodo, e con piante non proprio facili, la 'qualità' dell'illuminazione a LED a cui sono giunto dopo tutto questo periodo di studi.

Ricapitolo, per chi si fosse perso, l'illuminazione attuale

n.2 Bianco Freddo - Cool White - link
n.2 Biano Naturale - Natural White - link
n.2 Bianco Caldo - Warm White - link
n.2 Rossi - Red - link

Consiglio vivamente l'utilizzo di questi driver di gestione che non dissipano nessun calore, sono eventualmente dimmerabili in vari modi ed hanno una tensione in ingresso molto ampia - link

Inutile dire che le piante crescono direi benone, le foto sicuramente varranno più di mille parole, vedremo (e vedrete) come evolverà la situazione nel tempo.
Chiudo qui, per il momento, indicando solo la data di inizio, per quello che ricordo, 25.03.2009 e quella odierna  01.10.2009

   

Non vi dico l'emozione nel vedere i 'cuccioli' di Rotala Macrandra che crescono li dove la piantina è stata recisa (potata) e che, a modo loro, mostrano tutta la vitalità di un 'cucciolo' ...

Considerando alcune 'problematiche' riscontrate da alcuni 'colleghi' acquariofili, che mi hanno posto domande a riguardo, ritengo opportuno esplicitare alcuni schemi di collegamento dei LED e segnalare dove ho acquistato i miei LED (specialmente considerando la cortesia e professionalità riscontrata del negozio in questione oltre che la promessa di un piccolo sconto a chi li raggiunge da questa pagina). Ho aggiunto appena sopra i link dove reperire i LED ed i Driver di gestione.

Ecco quindi alcuni schemi di collegamento, riadattati, in modo da togliere ogni dubbio anche al più profano dei lettori:

     

Ovviamente, in base al numero di LED, varierà la tensione necessaria all'ingresso.

12V fino a 2 LED
24V da 3 a 16 LED

Le specifiche tecniche dei Drivers indicati parlano anche di 40V in ingresso per un singolo LED.

A proposito, dopo pochi giorni le piante direi che crescono (scusate per la qualità bassa della foto) e per le potature non proprio fatte a ... regola d'arte ...

           

Ovviamente non crediate che le cose finiscono qui ... mi ero dimenticato di farvi vedere alcune foto della 'plafoniera' non proprio 'fine' esteticamente ma direi più che funzionale.

   

E come non farvi anche vedere cosa mi tocca fare per mantenere la Calli, che ormai ritengo 'pianta a crescita rapida', entro un altezza tale per cui non venga danneggiata la parte sottostante a causa della mancanza di luce.

     

Per il momento il layout è ancora in via di sviluppo, se ci saranno cambiamenti sarete i primi a vederli ...

 

In attesa che il 'bulbo' si trasformi da 'brutto anatroccolo' in ... un bellissimo cigno, mi accontento di vedermi le radici della calli che si propagano nei 3-4cm del fondo.

 

Perdonatemi una piccola nota fuori tema ... sembra evidente che, quando si parla dei danni della 'deforestazione', non si può che approvare.

Come scrivevo poco più su, ho iniziato questa 'avventura' il 25 Marzo 2009 e, ad un anno di distanza (oggi è il 26 Marzo 2010), mi accingo a implementare l'illuminazione a LED anche sul mio vascone grande da 200 litri netti (un RIO240).

Viste le dimensioni raggiunte da questa pagina e viste tutte le future immagini che, quando verranno scattate, posterò su questo sito, userò questa pagina solo per eventuali aggiornamenti riguardo il 'cubo'. Per la nuova esperienza sul RIO 240 trovate tutto qui.

Luigi