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Trucos del oficio: La luz roja lejana como herramienta de control morfológico

Cannabis seedlings in trays under LED grow lights for commercial cannabis cultivation.

Truco o trato

Desde la aparición de los diodos emisores de luz (LED), la luz roja lejana (FR) se ha convertido en una herramienta interesante para los cultivadores. Esto es especialmente cierto en lo que respecta a la dirección de cultivos, es decir, la gestión y orientación de la morfología de una planta. Aunque la RF no se recomienda para todos los cultivos, la capacidad de influir en el crecimiento de la planta, el tamaño de las hojas, la longitud del tallo y la morfología general ha demostrado ser fundamental para los productores comerciales de cultivos de vid, como tomates, pepinos y pimientos, así como fresas, lechugas y otros. En pocas palabras, las plantas en la naturaleza absorben las longitudes de onda azul, verde y roja, la mayor parte de la radiación fotosintéticamente activa (PAR). En cambio, el rojo lejano se transmite más fácilmente. Cuando la luz penetra en una cubierta vegetal, las plantas de la parte superior suelen recibir más luz blanca, mientras que las del suelo o la sombra reciben más luz roja lejana. Este cambio entre rojo y rojo lejano desencadena una respuesta compleja que hace que las plantas crezcan y se extiendan más allá de la sombra para recibir más luz solar directa. Los cultivadores pueden utilizar este conocimiento de la luz roja lejana para engañar a las plantas y hacer que crezcan y se estiren como si estuvieran a la sombra. Tanto si se cultiva en interior como en invernadero, la luz roja lejana puede ser una herramienta útil -cuando se aplica correctamente- para influir en el tamaño, la longitud y la forma de determinadas variedades. Es importante señalar que, si bien existe abundante investigación académica sobre los efectos de la luz roja lejana en las plantas, aún no hay muchos estudios comerciales ni aplicaciones de la luz roja lejana a escala comercial que definan claramente cuál es la mejor forma de utilizarla. Las aplicaciones dinámicas de los LED con FR siguen siendo un punto nuevo y apasionante de la investigación hortícola que merece un estudio y una observación continuos.

Tomates

Dependiendo de la variedad de tomate, la luz roja lejana puede aumentar el rendimiento del tomate en un 16%. Un estudio de 20 semanas realizado por Signify y la Universidad e Investigación de Wageningen afirmó que los resultados más productivos se conseguían cuando la luz roja lejana se aplicaba durante el fotoperiodo. Los tratamientos con luz roja lejana también aumentaron la fuerza de hundimiento, lo que mejora el flujo de azúcares a la fruta.

Pimientos

El pimiento es un cultivo de crecimiento lento con frutos en forma de bloque. Estas plantas necesitan espacio suficiente entre los frutos a medida que se desarrollan. Cuando se producen aglomeraciones, los frutos chocan entre sí y dan lugar a productos deformes o magullados, lo que es perjudicial para el negocio. La luz roja lejana induce el estiramiento de la vid y proporciona más espacio para que los pimientos se desarrollen en la vid. Mientras que algunos nuevos cultivares de pimiento son genéticamente más propensos al estiramiento, muchos cultivos de pimiento heredados necesitan un porcentaje de FR para lograr una morfología óptima.

Pepinos

Los pepinos son un cultivo de altura, lo que significa que siguen creciendo hacia arriba durante toda la temporada. Entre los cultivadores, la preferencia ha sido cultivar pepinos con luz roja lejana. En general, la luz FR se utiliza para lograr una mejor morfología de la canopia, fomentando el estiramiento hacia arriba. Un ejemplo de la morfología preferida se puede ver en las hojas de las plantas de pepino, que tienden a ser ahuecadas hacia abajo y caídas sin radiación FR. Al añadir luz FR, estas hojas se vuelven planas y horizontales. Se trata más de una preferencia morfológica cosmética que de una ventaja puramente fotosintética. Curiosamente, mientras que el rojo lejano es una gran herramienta para la dirección de cultivos, la investigación sugiere que los pepinos pueden crecer bien bajo muchas luces y espectros. De hecho, un estudio con LED Fluence descubrió que los mayores rendimientos de pepino se conseguían con R8 (sin FR en el espectro), mientras que con R8F (algo de FR en el espectro) se obtenían los rendimientos más bajos. Esto puede deberse a que el FR aumenta la masa de la vid y de las hojas, priorizando la energía de la planta hacia los tallos y las hojas, que de otro modo podría dirigirse a los frutos. A medida que se realicen más investigaciones sobre los pepinos, el equilibrio entre la dirección del cultivo con FR y el aumento del índice de cosecha debería estar más claro y mejor definido.

Fresas

La morfología de la fresa es especialmente importante por varias razones. Por un lado, el dosel general de la planta influye en el éxito de la polinización, ya que facilita el acceso a las flores de abejas, abejorros e incluso la polinización manual con una vara vibratoria. Una fresa es una fruta compuesta, y cada pepita individual debe ser polinizada; si no se consigue una polinización uniforme, los frutos se deforman y no se desarrollan. Pero esto es sólo la punta del iceberg. Algunos cultivares de fresa son más propensos a la expansión que otros, pero en la mayoría de los casos una planta de fresa -ya sea Ever-Bearing o Junio-Bearing- es inherentemente compacta. Un dosel vegetal compacto retiene el agua, lo que conduce a microclimas desfavorablemente húmedos, una productividad más lenta y una mayor susceptibilidad a patógenos, mohos, hongos y otras plagas. La luz roja lejana expande de forma concluyente el dosel de la fresa y mejora el flujo de aire, lo que reduce los daños potenciales enumerados anteriormente al tiempo que mejora el éxito de la polinización por insectos y la eficiencia del flujo de trabajo humano. Es más, la investigación de Fluence en invernadero sobre los cultivares de fresa Sonata y Sonsation demostró que la luz FR no aumentaba necesariamente la biomasa total del rendimiento acumulado, sino que la FR desempeñaba un papel importante en la calidad de esa biomasa. Los tratamientos con FR no sólo produjeron frutos más grandes y de mayor calidad, sino que también produjeron un ligero aumento del BRIX (contenido de azúcar, o dulzor), manteniendo al mismo tiempo proporciones iguales de contenido de agua. Se trata de un descubrimiento asombroso en lo que respecta a la aplicación de la FR como herramienta más allá de la dirección de los cultivos.

Lechuga

La lechuga responde especialmente bien a los tratamientos FR. Mientras que los cultivos de vid tienen un índice de cosecha relativamente bajo -debido a la producción de la planta de vides no cosechables, tallos, hojas y raíces-, una planta de lechuga tiene un índice de cosecha relativamente alto porque la totalidad de la biomasa por encima del suelo es valiosa para el consumo y la venta. De este modo, el estiramiento y la expansión de las hojas (favorecidos por la luz roja lejana) preocupan mucho menos a los cultivadores porque las hojas son el producto. Sin embargo, sigue habiendo un equilibrio que los cultivadores deben tener en cuenta. Si una planta de lechuga recibe grandes cantidades de luz roja lejana, entra en hipervelocidad y se estira más rápido de lo que su producción de biomasa puede igualar. Al hacerlo, las hojas se vuelven demasiado finas, cloróticas (de color amarillo verdoso pálido), blandas y enclenques. Su vida útil disminuye y pierden valor o dejan de ser comercializables. Un equilibrio adecuado pone en cola la respuesta morfológica al tiempo que impulsa la fotosíntesis lo suficiente como para garantizar que la producción de azúcar pueda seguir el ritmo del estiramiento. El resultado son hojas más gruesas, mejor pigmentación, mayor biomasa y, en definitiva, una lechuga más comercializable. Los expertos de Fluence han identificado un punto óptimo con resultados espectaculares, descubriendo que la cantidad correcta de luz roja lejana y PAR puede hacer cosas muy buenas para el rendimiento y los tiempos de ciclo de la lechuga.

Soluciones flexibles

Los LED con FR pueden ser herramientas muy útiles para los cultivadores comerciales, pero encontrar el equilibrio y el espectro adecuados para cada cultivar puede resultar complicado. Además, algunos LED con tratamiento FR son más un truco que un trato. Es importante que los cultivadores tengan acceso a las mejores pruebas y a la ciencia antes de lanzarse de cabeza a un espectro concreto. El equipo de Fluence Horticulture Services anima a los cultivadores de cualquier cultivo a hablar personalmente con un experto para determinar el espectro exacto que alcanzará los objetivos deseados, basándose en factores individuales como el tipo de instalación, el DLI regional, la eficiencia energética, etc. Trabajando con y para los cultivadores, Fluence ha desarrollado el nuevo sistema de iluminación LED VYPR 4 con capacidad de doble canal rojo lejano. El VYPR 4 mantiene gran parte de la conocida plataforma VYPR que los cultivadores de hortalizas y flores conocen y en la que confían, pero ofrece más opciones de espectros, mejor distribución de la luz, mejor uniformidad a cualquier altura de montaje, instalación o adaptación más sencilla y mayor intensidad luminosa con menor consumo de energía. Está disponible en una variedad de espectros PhysioSpec™ para ayudar a maximizar la eficiencia, la consistencia y el rendimiento en una amplia gama de cultivos, desde tomates y fresas hasta crisantemos y lirios. En definitiva, el VYPR 4 pone la flexibilidad del espectro en manos del cultivador para que pueda aprovechar las ventajas de la luz roja lejana para sus cultivos.

Dr. David Hawley

Científico jefe

El Dr. David Hawley dirige la iniciativa de investigación científica en Fluence como científico principal de la empresa. Su experiencia en sistemas de ambiente controlado, iluminación hortícola y metaboloma del cannabis respalda naturalmente la misión de Fluence de impulsar la investigación en iluminación líder del sector para explorar la interacción entre la luz y la vida.