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Misurare è sinonimo di conoscere

La coltivazione di piante in serra richiede una buona gestione delle condizioni climatiche interne. Infatti, sono necessarie condizioni di crescita ottimali se si desidera ottenere la massima redditività. Una buona gestione del clima della serra è possibile solo in presenza di un monitoraggio corretto dei fattori climatici interni quali luce, temperatura e umidità dell’aria, irraggiamento e emissioni di radiazioni, livello di CO2. Nella maggior parte delle serre, si esegue già la misurazione di fattori come la temperatura e l’umidità. Si tratta delle misurazioni basiche più importanti. In questo articolo si parlerà principalmente dei sensori che sono in grado di migliorare notevolmente la gestione del clima. Si approfondirà nei dettagli il processo di misurazione.

Misuratori di luce e radiazioni
È possibile misurare la quantità di radiazioni e di luce sia all’esterno che all’interno della serra. Comunemente, per misurare la quantità di radiazioni globali viene utilizzato un contatore esterno. Si esegue la misurazione della luce e della radiazione termica, la cosiddetta ‘radiazione globale’, che viene espressa in watt per metro quadrato (W/m²).

Successivamente viene misurata la quantità di luce presente nella serra mediante un misuratore di luce, denominato anche contatore PAR. Questo contatore misura la luce all’interno dello spettro (400-700 nm) che garantisce la migliore crescita della pianta, vale a dire che favorisce il massimo livello di fotosintesi. Quello che in realtà si misura è la quantità di particelle luminose (fotoni) per unità di tempo su una superficie specifica, una misurazione che restituisce un valore espresso in micromol per secondo per metro quadrato (µmol/s/m²). La misurazione con un contatore PAR interno consente di eseguire una schermatura più precisa che offre le condizioni per riportare il livello di luce e il totale di luce su valori ottimali.

ATTENZIONE: dato che i contatori PAR possono facilmente fornire valori variabili, si consiglia, almeno per la prima volta, di non controllare direttamente i teli schermati dal contatore PAR, ma di eseguire le osservazioni e le regolazioni in base al radiometro esterno.

Termometro della coltura o indicatore della temperatura delle piante
Oltre alla temperature dell’aria nella serra, anche la temperatura della coltura, in particolar modo quella delle piante, ricopre una grande importanza. La temperatura della pianta viene misurata mediante una fotocamera a infrarossi (IR). La radiazione termica (radiazione IR) emessa dalla pianta corrisponde a una determinata temperatura della pianta. La temperatura della pianta dipende dalla temperatura della serra in combinazione con l’irraggiamento e l’emissione di radiazioni.

Termometro della coltura

Durante il giorno, la temperatura della pianta è spesso superiore a quella dell’ambiente, mentre di notte, a causa dell’emissione di radiazioni, la temperatura risulta spesso inferiore. Soprattutto in caso di cielo sereno, è possibile registrare una notevole differenza tra la temperatura della serra e quella della pianta. Grazie al rilevamento dei dati sulla temperatura della pianta e della coltura, è possibile anticipare al meglio eventuali inconvenienti. Per esempio, chiudendo i teli schermanti o i teli termici in anticipo, è possibile prevenire il calo improvviso della temperatura della coltura.

Contatore dell’umidità dell’aria

ATTENZIONE: la fotocamera è collocata in posizione fissa. Quando viene utilizzato un sistema di coltivazione mobile, può succedere che il punto misurato dalla fotocamera risulti vuoto e che venga quindi restituita una misurazione errata. Si consiglia quindi di prestare continuamente attenzione.

Misurazione di CO2 
Quando viene dosata la quantità di CO2 nella serra, è consigliabile misurare anche il livello di CO2 presente al suo interno. Solo in seguito è possibile eseguire un dosaggio adeguato in grado di mantenere la concentrazione di CO2 presente nell’aria della serra sul livello più stabile e corretto possibile. È importante evitare che il livello di CO2 raggiunga un valore troppo elevato o eccessivamente basso. Entrambe le condizioni possono portare a una diminuzione della velocità di crescita.

Misuratore di CO2

Irraggiamento ed emissione di radiazioni
L’irraggiamento è un dato conosciuto. Lo percepiamo quando splende il sole o quando osserviamo la luce. Tuttavia l’emissione di radiazioni, che è un fattore sempre presente, è meno nota. Attraverso l’emissione di radiazioni, le piante rilasciano energia sotto forma di calore. Un fatto meno conosciuto è che ciò avviene in modo continuo, indipendentemente dalla temperatura, dall’ora o dalla stagione. L’emissione di radiazioni dipende notevolmente dal grado di nuvolosità. Se il cielo è coperto di nuvole, l’emissione di radiazioni sarà limitata, mentre, se il cielo è sereno, si registrerà un livello di emissione altissimo.

L’emissione di radiazioni, come l’irraggiamento, viene espressa in watt per metro quadrato (W/m²). L’emissione viene misurata mediante un apposito contatore, che, diversamente dal radiometro, viene installato all’interno. In condizioni (esterne) ideali di sole, l’emissione di radiazioni sulla terra può variare da 140 a 270 W/m². All’interno delle serre, l’emissione di radiazioni viene frenata mediante l’uso di teli schermanti e dal tetto. La quantità di emissioni varia a seconda della differenza di temperatura tra l’oggetto che emette le radiazioni (ad esempio, una pianta) e l’oggetto che riceve le radiazioni (ad esempio, il telo schermante). Questo telo schermante emette a sua volta radiazioni verso un secondo schermo o verso il tetto della serra.

Due fotocamere IR diverse

 

 

Se in un determinato momento, l’emissione di radiazioni risulta eccessiva, è possibile decidere di chiudere i teli per contrastare il raffreddamento della serra e della coltura. Un misuratore di emissione di radiazioni è effettivamente in grado di anticipare questo raffreddamento, diversamente da un misuratore a raggi infrarossi. Un altro accorgimento è quello di stabilire se il cielo è sereno o nuvoloso. Se l’emissione di radiazioni è bassa, si può presupporre che il cielo sia coperto. Ciò significa che la luce entrante è per la maggior parte diffusa. È quindi ora possibile utilizzare i teli schermanti in un altro modo. Con la luce diffusa, è possibile far entrare una maggiore quantità di luce rispetto alla luce del sole diretta.

Sensori sopra il telo schermante
È talvolta difficile stabilire a che ora aprire un telo schermante o quale sia la quantità di ventilazione necessaria. Quando si conoscono la temperatura e il grado di umidità dell’aria sopra un telo schermante chiuso, è possibile fare una stima migliore delle conseguenze della creazione di uno spiraglio nel telo, dell’apertura del telo e/o dell’utilizzo della finestratura. Si tratta quindi di un ottimo metodo per raffinare la regolazione del clima all’interno della serra. Quando ad esempio, l’umidità assoluta (UA) è inferiore a quella dell’aria della serra con le piante, è possibile deumidificare facilmente l’ambiente aprendo uno spiraglio nel telo inferiore.

Bascule
Nella coltivazione delle piante da vaso, è possibile fare uso di una bascula elettronica. Tale dispositivo esegue la pesatura costante di un determinato numero di vasi fornendo una valida indicazione della diminuzione del peso causata dell’evaporazione. Si tratta di una soluzione extra che consente, ad esempio, di stabilire più efficacemente il momento corretto per la somministrazione d’acqua. In generale, tale misurazione viene trasmessa al computer per il controllo climatico mediante una rete Wi-Fi.

Sensori delle piante
I sensori vengono talvolta utilizzati per determinare il grado di benessere delle piante, soprattutto nella coltivazione delle Phalaenopsis. Si collega un sensore alla foglia allo scopo di misurarne la fluorescenza (riflessi). Grazie alla misurazione esatta della quantità e del colore del riflesso della foglia, è possibile prevedere la quantità di fotosintesi eseguita dalla pianta in tale momento. Sembra fantastico, ma c’è da dire che l’interpretazione di questi dati non è compito facile. I valori di misurazione vengono spesso confrontati con i valori modello ottenuti dalle diverse misurazioni effettuate sulla fotosintesi. Da questo confronto, si ottiene quindi un valore per la fotosintesi.

ATTENZIONE: la misurazione viene eseguita con frequenza solo su una pianta o una parte della foglia con lo scopo di rappresentare un intero dipartimento o un’intera serra. Inoltre, la misurazione influisce direttamente sui processi delle piante. Queste misurazioni portano talvolta a conclusioni affrettate sulla crescita delle piante. Questi dati possono sicuramente essere integrati con le altre informazioni raccolte da tutti i sensori.

  
Due contatori PAR diversi

Porometro
Il porometro è un dispositivo che consente di stabilire lo scambio gassoso di una foglia. Si tratta di uno strumento di misurazione manuale e i valori misurati fanno quindi riferimento a un momento specifico. È un ottimo dispositivo che fornisce informazioni sulle reazioni della pianta alle condizioni presenti in un determinato momento. È inoltre possibile eseguire molteplici misurazioni in orari diversi o in circostanze diverse (ad esempio con variazioni relative al livello di luce, alla temperatura, all’umidità dell’aria, al livello di CO2, ecc.) Grazie a questa misurazione, è possibile eseguire una stima dell’assimilazione della pianta in tale momento.

Controllo e calibratura
Può sembrare ovvio, ma è estremamente importante che i valori misurati offrano effettivamente un’indicazione corretta della realtà. Le misurazioni di tutti i dispositivi, per quanto avanzati, possono subire variazioni con il trascorrere del tempo. I misuratori di luce (sensori PAR) sono i più sensibili. È quindi fondamentale verificare la correttezza dei valori misurati controllando visivamente con frequenza il livello di contaminazione dei sensori. Inoltre, si consiglia di eseguire la calibratura dei sensori PAR almeno una volta all’anno e quella degli altri sensori almeno una volta ogni due anni.

Anthurinfo
Per saperne di più → leggere no 1 – 2017

 

L’articolo è stato scritto in collaborazione con Bureau IMAC. Anthura e Bureau IMAC non possono essere ritenute responsabili per qualsiasi danno, sia diretto sia indiretto, causato dall’applicazione di un suggerimento relativo alla coltivazione.

Opzionale (a seconda dell’articolo)

  • Il coltivatore è sempre responsabile della consultazione dell’etichetta di prodotti per la protezione delle colture.
  • Le informazioni per la coltivazione fornite si applicano a località situate nei Paesi Bassi.