La importancia del espectro lumínico en el cultivo interior

El espectro lumínico está totalmente relacionado con la producción y calidad que es capaz de ofrecer una fuente de luz, sea cual sea su tecnología. Muchas empresas de iluminación y growshops utilizan especificaciones que no son de mucha ayuda para el cultivador avanzado cuando quiere marcar diferencias en un aspecto clave del cultivo como es la iluminación para su interior.

Tradicionalmente, para medir la luz en horticultura se vienen usando un luxómetro que mide los lúmenes y los lux para determinar la eficacia de una bombilla. Pero esta medida es bastante imprecisa, resultando poco útil para predecir la producción o eficacia de una bombilla en el cultivo interior de marihuana.

Los lúmenes y lux indica el flujo de fotones (cantidad de luz) que emite, pero no la efectividad que tienen sobre las plantas. Por lo tanto, esta medida puede ser muy engañosa puesto que no mide la respuesta fotosintética de la planta, sino la iluminancia respecto al ojo humano. Esto es debido a que esta unidad de medida de luz mide únicamente la cantidad de la luz visible que es capaz de producir una bombilla u otra fuente de luz.

(1 lux =1 lumen * m2) , (1 lumen =4 cd (candelas))

En la horticultura moderna se utiliza el P.A.R, que es un acrónimo para decir : Photosintetic Active Radiation (Radiación Activa Fotosintética) y que contempla la respuesta fotosintética de la planta en el rango de 400nm-700nm. Esta medida es mucho más precisa y eficiente que los lúmenes y los lux porque mide directamente la respuesta fotosintética de la planta frente a un espectro de luz determinado.

Espectro electromagnético completo

Para medir el PAR (Radiación Activa Fotosintética) utilizamos como unidad de medida los micromoles por metro cuadrado durante 1 segundo de tiempo (µmol* m-2 *s-1). Esta «medida» se refiere a la idea de densidad de flujo (intesidad de la luz) en un espectro concreto, en un espacio medido y durante un tiempo determinado, siendo un referente muy usado para todo tipo de cultivos.

Para medir la calidad del espectro se utiliza el milivatio/vatio por longitud de onda (mW/W* nm), así se puede observar que cantidad de fotones entrega la luz en cada longitud de onda.

Respuesta fotosintética a las diferentes longitudes de onda o colores de luz

Las plantas y otros organismos a través de miles de años de  evolución han aprendido a aprovechar la energía del sol, a esta habilidad evolutiva la conocemos como fotosíntesis.

¿Cómo absorben las plantas la luz?

Durante el proceso de la fotosíntesis, la planta transforma partículas de fotones cargados de energía (luz) en energía química (azúcares). Para hacer esto los organismos vivos que realizan la fotosíntesis poseen en ellos unas moléculas que les hace capaces de absorber y aprovechar la luz, a esas moléculas las llamamos pigmentos.

la-fotosíntesis

Los pigmentos solo son capaces de absorber determinadas longitudes de onda (colores) de la luz mientras que otras longitudes de onda (colores) las reflectan. A la combinación de longitudes de onda absorbidas por un pigmento se le llama espectro de absorción o espectro.

absorción de luz según el pigmento

Como podemos ver en el gráfico, cada pigmento fotosintético tiene una combinación de longitudes de onda (colores) de los cuales absorben energía de la luz (fotones). Cada fotón tiene una eficacia en la absorción de energía por parte del pigmento y el cual depende de la longitud de onda (color) para absorber la luz (fotones).

Colores con más y menos respuesta fotosintética

A una combinación de longitudes de onda (colores) es lo que comúnmente llamamos espectro lumínico. Como podemos observar en el gráfico de arriba los picos de respuesta fotosintética se dan en la longitud de onda del color azul, 425-475nm y rojo 625-675 nm, también se puede ver como la clorofila tipo a  es capaz de absorber diferentes longitudes de onda (colores) que la clorofila de tipo b y los beta carotenos.

Lo que sí es común a ambas es que prácticamente la eficacia fotosintética de los verdes y los amarillos (475 – 610 nm) es muy baja, que es la razón por la que los HPS son mucho más ineficientes que otras tecnologías, ya que aportan muchos fotones (luz) pero no entregan el espectro más aprovechable.

En los beta carotenos podemos observar una mayor actividad fotosintética en la longitud de onda de los azules (425nm – 475nm) y los verdes (480nm – 550nm), sin embargo la luz amarilla (560nm – 610nm) sigue sin tener valores significativos en cuanto a la respuesta fotosintética.

Hay que decir que existen al menos 5 tipos de clorofila a, b, c, d y una molécula relacionada con ellas llamada bacterio-clorofila, siendo la clorofila a la que juega un papel crucial en plantas y algas convirtiendo la energía solar (fotones) en energía química (azucares).

Aparte de todos los pigmentos que se usan fuera de la clorofila A, se les llaman pigmentos accesorios y que incluyen otras clorofilas diferentes de la a, así como otras clases de pigmentos como los carotenos. Estos pigmentos accesorios son los que permiten a la planta aprovechar diferentes longitudes de onda (colores) y por lo tanto, aprovechar mucho más la energía lumínica (fotones).

De aquí parte la teoría de aquel loco del Grow shop, donde por supuesto me veo reflejado, cuando te decía hace muchos años atrás que el LED sería el futuro en cultivo de marihuana. Y es que ahora podemos decir que, ya no el futuro, el presente de la iluminación para cultivos indoor es la iluminación LED.

La Luz PAR, una manera efectiva de medir la luz para el cultivo

Si hablamos de espectros y de acción fotosintética activa (PAR) se ha de mencionar el estudio publicado por KJ, Mcree 1972, en este estudio se intentó dar una definición precisa de los que era el PAR, el cual no había sido descrito empíricamente todavía. El espectro que describió Mcree sobre las 22 plantas del estudio describe la eficiencia de la densidad de flujo de fotones (PFFD) en base a  la asimilación de co2 y en función de la longitud de onda (color).

Este estudio concluyo con que la eficiencia en la densidad de flujo para las 22 especies de plantas mostraban sus picos de absorción en las longitudes 620 nm (Rojo), 440nm (Azul profundo) y 670nm (Rojo profundo). Aunque también mostraba una gran absorción en el resto de colores bajo altas cantidades de Co2. Y es que el CO2 es como un super booster para el desarrollo de las plantas. A más niveles de CO2, obtendremos mucha más respuesta fotosintética de nuestras plantas de marihuana.

Desde FlorProhibida Grow shop Online Esperamos haberte ayudado a comprender porque las diferentes luminarias para cultivo interior tienen distintas eficiencias. De esta manera podrás comprobar por ti mismo la eficacia que va a tener la iluminación para el cultivo interior. Si quieres saber más sobre como medir la luz para el cultivo interior, te recomendamos que veas este artículo sobre las nuevas medidas de luz para el cultivo interior. También podrás encontrar otros artículos relacionados con este tema, como los de aquí abajo.

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