project - EIP-AGRI Operational Group

MIPROLED - Improving greenhouse crops with led light
MIPROLED - Miglioramento delle produzioni serricole con luci led

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Completed | 2018 - 2020 Italy
Completed | 2018 - 2020 Italy
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Objectives

  • Enhance the productivity of heated greenhouses during autumn and winter;
  • improve the quality of greenhouse grown ornamental greenhouse products;
  • identify greenhouse crops for which the LED system is cost-effective and sustainable in economic terms;
  • increase of greenhouses exploitation and improve the utilization of human resources already available in the farm;
  • apply the new system to niche products with a high light demand;
  • develop a protocol for the new lighting system, immediately transferable to ornamental producers of Veneto Region.

Objectives

  • Migliorare la produttività delle serre riscaldate, nel periodo autunno invernale;
  • migliorare la qualità delle produzioni ortoflorovivaistiche realizzate in ambiente confinato;
  • individuare le produzioni ortoflorovivaistiche per le quali il sistema Led è conveniente e sostenibile sotto il profilo economico;
  • ampliare l’utilizzo delle serre e delle risorse umane disponibili presso le aziende orto florovivaistiche;
  • applicare il nuovo sistema a produzioni di nicchia ad elevato fabbisogno di luce di assimilazione;
  • mettere a punto un protocollo di impiego del nuovo sistema di illuminazione, immediatamente trasferibile alle aziende ortoflorovivaistiche del Veneto

Activities

The planned activities will consider the monitoring of the climatic conditions of the environment outside and inside the greenhouses. The treatments will be tested in the greenhouse of the partners so that different production phases along the floriculture industry chain will be considered (e.g. production of propagating material,potted flowering plants, both herbaceous or shrub, spirulina cyanobacterium). Verification will be on the response of the species and when possible,on the variety also. 2nd and 3rd year, to refining the previously considered aspects and different treatments (e.g. investigate addition of far-red light; assessment of the duration of the light treatment).

Activities

Le attività previste riguardano il monitoraggio delle condizioni climatiche all’esterno e all’interno delle serre. I trattamenti verranno valutati nelle diverse aziende in modo da interessare ambiti di produzione diversi lungo la filiera florovivaistica (produzione materiale di moltiplicazione, produzione di piante da vaso fiorito, erbacee o arbustive, alga spirulina) Si verificherà non solo la risposta della specie ma dove possibile, anche della varietà. Nel secondo e terzo anno di progetto si andrà a perfezionare gli aspetti già studiati e verranno investigati nuovi altri aspetti (es. inserimento di luce rosso-lontano; valutazione della durata del trattamento luminoso etc.).

Project details
Main funding source
Rural development 2014-2020 for Operational Groups
Rural Development Programme
2014IT06RDRP014 Italy - Rural Development Programme (Regional) - Veneto
Ort
Main geographical location
Treviso
Other geographical location
Padova, Verona

€ 378449.54

Total budget

Total contributions from EAFRD, national co-financing, additional national financing and other financing.

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2 Practice Abstracts

MIPROLED confirmed the potential of LED lamps in various areas of greenhouse cultivation. The results of the project show that the response to irradiance for both the production of seedlings of bedding annuals and flowering pot plants depends on the time of year. In the mid-winter months, the use of lamps with a photoperiodic/assimilative or even only assimilative function, even with an irradiance of 100 μmol/m2s, was fundamental. In late winter/early spring, on the other hand, an irradiance of 50 μmol/m2s is sufficient to obtain qualitatively appreciable productions, significantly anticipating the production of the first cycles. For both types of production, LED lamps with 70% red light and 30% blue light are more suitable than HPS lamps and LED lamps with only red light. Furthermore, the irradiance of 30-60 μmol/m2s favours the rooting of cuttings, both in terms of percentage and quality, especially in species/varieties that have more difficulty. For this type of use, lamps with only red or 15-30% blue light are equally effective. Light supplementation in spring and autumn is very useful for increasing spirulina production. In summer, it is important to reduce natural radiation. The use of lamps with 100 % red in the wavelength of 660 nm has also improved phycocyanin production. To increase the quality of production, it would be important to reduce natural radiation with shading and to improve the composition of the natural spectrum by adding red light at 660 nm. Finally, it must be remembered that, for the same result, the energy consumption of LED technology is much lower.

MIPROLED ha confermato le potenzialità delle lampade LED nei vari ambiti della serricoltura. I risultati del progetto evidenziano come la risposta alla irradianza, sia per la produzione di semenzali di annuali da aiuola, sia di piante da vaso fiorito dipenda dal periodo dell’anno. Nei mesi centrali dell’inverno l’impiego di lampade con funzione fotoperiodica/assimilativa o anche solo assimilativa, anche con irradianza di 100 μmol/m2s, è risultata fondamentale. A fine inverno/inizio primavera l’irradianza di 50 μmol/m2s è invece sufficiente ad ottenere produzioni qualitativamente apprezzabili anticipando in modo sensibile la produzione dei primi cicli. Per entrambi i tipi di produzione le lampade LED con 70% di luce rossa e 30% di luce blu sono più adatte delle lampade HPS e di quelle a LED con solo rosso. Inoltre l’irradianza di 30-60 μmol/m2s favorisce la radicazione delle talee, sia in termini percentuali, che di qualità, soprattutto nelle specie/varietà che hanno maggiore difficoltà. Per questo tipo di impiego le lampade con solo rosso o con un 15-30% di luce blu sono ugualmente efficaci. L’integrazione luminosa in primavera e in autunno è molto utile per aumentare la produzione di spirulina. In estate risulta importante ridurre la radiazione naturale. L’impiego di lampade con 100 % rosso nella lunghezza d’onda di 660 nm ha anche migliorato la produzione di ficocianina: per aumentare la qualità delle produzioni sarebbe importante ridurre la radiazione naturale con ombreggiante e migliorare la composizione dello spettro naturale, addizionando luce rossa a 660 nm. Infine è necessario ricordare che, a parità di risultato, i consumi energetici della tecnologia LED sono largamente minori.

The artificial lighting is not a new technique in greenhouse production but the related high energy costs are severely limiting its adoption, currently restricted to highly specialized and high value productions. In the context of the Po Valley, lighting conditions during the winter are particularly scarce, not only for the few hours of light per day but also for the reduced light intensity due to clouds, fog, mist. This represents a strong limitation in the cultivation also for those companies which are structurally adapt for year-round production (iron/glass greenhouse, floor and/or radiant heating) that often stop production during the cooler months of the year, or obtain production with a lower quality value (e.g. poor flowering, poor plant architecture).

The recently developed LED technology represents an opportunity not be missed by the contemporary greenhouse-industry. The adoption of this technology not only represents a viable alternative, for its higher energy efficiency, to the most used lamps (HPS), but represent a new tool for its possibility to modulate the light spectrum so that more complex and / or specific goals can be pursued ranging from the increase of the photosynthetic activity to the control of the plant morphological parameters.

Thus, the project is aimed at improving the technical and scientific knowledge on LED lights, directly involving farmer to make them aware of the benefits and get familiar in their use.

Nel contesto della pianura padana le condizioni luminose durante l’inverno sono particolarmente scarse non solo per le poche ore di luce giornaliere ma anche per la ridotta intensità luminosa dovuta a nubi, nebbia, foschia ecc.. Questo costituisce un forte limite nella produzione anche di quelle aziende che sono strutturalmente predisposte alla coltivazione durante tutto l’anno (serra ferro-vetro, riscaldamento con tubi radianti e/o a pavimento) che spesso interrompono la produzione nei mesi invernali o si vedono comunque penalizzata la produzione dal punto di vista qualitativo (es. scarsa fioritura, inadeguata conformazione della pianta).

Il recente sviluppo della tecnologia LED rappresenta un’opportunità da cogliere da parte della serricoltura contemporanea. L’adozione di tale tecnologia non rappresenta solo una valida alternativa, dal punto di vista dell’efficienza energetica, alle lampade attualmente usate (le HPS) ma costituisce uno strumento nuovo anche per la possibilità di modulare lo spettro in modo tale da perseguire fini più complessi e/o specifici che vanno dall’aumento dell’efficienza fotosintetica al controllo di parametri morfologici della pianta.

Il progetto intende quindi affinare le conoscenze tecniche e scientifiche delle luci LED coinvolgendo direttamente le aziende per renderle consapevoli dei vantaggi e acquisirne familiarità nell’uso.

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Contacts

Project coordinator

  • Vanin Vivai Società agricola s.s.

    Project coordinator

Project partners

  • AMBRA ELETTRONICA SRL

    Project partner

  • AZIENDA AGRICOLA ZOCCA NATALINO

    Project partner

  • FLORVENETO ASSOC. FLOROVIVAISTI DEL VENETO

    Project partner

  • PIANETA FORMAZIONE SRL

    Project partner

  • SOC. AGR. FLOROVIVAISTICA VERGERIO ROBERTO E F.LLI

    Project partner

  • UNIVERSITA' DEGLI STUDI DI PADOVA

    Project partner