Las plantas y la luz en los Invernaderos hidropónicos

RFA y curva de respuesta de las plantas

Al igual que los seres humanos necesitamos una alimentación balanceada, las plantas necesitan luz balanceada de espectro total para tener buena salud y un crecimiento óptimo. La calidad de luz que recibe una planta es tan importante como la cantidad. Las plantas son sensibles a una porción del espectro similar al ojo humano. A esta porción del espectro de luz se la conoce como radiación fotosintéticamente activa o RFA, especialmente al espectro de longitud de onda de entre 400 y 700 nanómetros aproximadamente. Sin embargo, la forma en que una planta responde a la luz dentro del espectro difiere considerablemente de la forma en que responden los seres humanos.

El ojo humano presenta una sensibilidad máxima en la región amarilla-verdosa de aproximadamente
550 nanómetros. Las plantas, en cambio, responden con mayor eficacia a la luz roja y a la luz azul, más próximas a los dos extremos del espectro visible. Los siguientes gráficos ilustran la curva de respuesta del ojo humano y la curva de respuesta de la planta. Observe la enorme diferencia en los contornos.

Tal como la grasa aporta las calorías más eficaces para los seres humanos, la luz roja brinda la alimentación más eficaz para las plantas. Sin embargo, una planta que recibe únicamente luz roja o naranja no podrá desarrollar un volumen adecuado. Para el crecimiento y volumen de las hojas o el desarrollo vegetal también es necesaria la luz azul. Los agricultores a menudo creen que deben maximizar toda la luz disponible a fin de establecer las condiciones para un crecimiento óptimo. A principios del siglo XX, Frederick Blackman y Gabrielle Matthaei investigaron los efectos de la intensidad y la temperatura de la luz en la fotosíntesis. Sus hallazgos principales fueron los siguientes:

• A una temperatura constante, el índice de asimilación del carbono varía según la irradiación, que inicialmente aumenta a medida que aumenta la irradiación.
• Sin embargo, con una mayor irradiación, se pierde esta relación y el índice de asimilación del carbono se estabiliza. Con una irradiación constante, el índice de asimilación de carbono aumenta a medida que la temperatura aumenta en un rango limitado.

Este efecto se observa únicamente con niveles de irradiación elevados. Con un nivel de irradiación bajo, el aumento de la temperatura afecta muy poco el índice de asimilación del carbono.

Como puede observarse en el siguiente gráfico, existe una correlación positiva entre el índice de fotosíntesis y la intensidad de la luz hasta el punto en el que la curva
se nivela; a partir de este punto la luz agregada no aumenta el índice de fotosíntesis.

LA TRASMISIÓN DE LUZ A TRAVÉS DE CUBIERTAS DE INVERNADEROS HIDROPONICOS

• Transmisión directa (película transparente):
• Transmisión directa (película transparente):
• • Transmisión directa (película transparente):

  Los principales factores que afectan la radiación solar que se transmite en el interior de un invernadero son: el tipo de estructura, la forma y la inclinación de la cubierta del invernadero, la orientación con respecto al sol, la ubicación del equipo de formación de sombra en el invernadero y las propiedades de la radiación solar (componentes directos y difusos) y de la película de protección. La luz debe optimizarse, así como también otros factores que promueven el crecimiento a fin de alcanzar la productividad óptima del invernadero (en términos cualitativos y cuantitativos). La intensidad y el espectro de la luz, así como el fotoperíodo, se deben regular según los requisitos del cultivo.
  Cuando la luz incide sobre la cubierta del invernadero, pueden producirse varios fenómenos en la onda luminosa.

  • La película podría absorberla. En este caso, la energía se convierte en calor.
  • La película podría reflejarla.
  • La película podría transmitirla.

  Absorción

  Cuando la luz llega a la película, es posible que se absorba por completo (película negra opaca) o parcialmente (película inteligente de aluminio).

  Reflejo

  El reflejo se produce cuando la luz que llega a la película se refleja parcial o totalmente (películas reflectantes teñidas, opacas o semiopacas).

  Transmisión

  La transmisión se produce cuando la luz atraviesa la película. La transmisión total de luz es la proporción entre la luz transmitida a través de la
  película dividida por la intensidad total de luz. Existen dos tipos de transmisión: directa o difusa. • Transmisión directa (película transparente):
  Se produce cuando la luz penetra la película y no se producen cambios de dirección. Las películas con transmisión directa tienen el nivel más elevado de transmisión de luz, en comparación con las películas difusas, tonalizadas y de aluminio. Estas películas se recomiendan generalmente en áreas con muy poca intensidad de radiación en el rango de RFA y especialmente durante los meses en los que la producción recibe una radiación limitada. Esta luz direccional e intensa crea sombras y rayos que queman. Sin difusión, la luz direccional provoca puntos calientes en un área pequeña del invernadero y causa quemaduras solares incluso en lejanas latitudes septentrionales, como Canadá y Europa del Norte. Con frecuencia, los cultivos requieren protección contra el exceso de luz a fin de mejorar la calidad del cultivo (evitar las frutas quemadas por el sol debido a la radiación directa) o bien prevenir aumentos de temperatura no controlados.
  Además, con una cubierta transparente no difusa, la luz incidente será direccional y tendrá una distribución desigual en todo el follaje del cultivo.
  A esto se le suma la presencia de sombra en algunos lugares del invernadero y, en consecuencia, plantas muy estresadas, lo que a su vez provoca una reducción de la producción y de la calidad.

  Transmisión directa (película transparente):

  Se produce cuando la luz penetra la película y no se producen cambios de dirección. Las películas con transmisión directa tienen el nivel más elevado de transmisión de luz, en comparación con las películas difusas, tonalizadas y de aluminio. Estas películas se recomiendan generalmente en áreas con muy poca intensidad de radiación en el rango de RFA y especialmente durante los meses en los que la producción recibe una radiación limitada. Esta luz direccional e intensa crea sombras y rayos que queman. Sin difusión, la luz direccional provoca puntos calientes en un área pequeña del invernadero y causa quemaduras solares incluso en lejanas latitudes septentrionales, como Canadá y Europa del Norte. Con frecuencia, los cultivos requieren protección contra el exceso de luz a fin de mejorar la calidad del cultivo (evitar las frutas quemadas por el sol debido a la radiación directa) o bien prevenir aumentos de temperatura no controlados.
  Además, con una cubierta transparente no difusa, la luz incidente será direccional y tendrá una distribución desigual en todo el follaje del cultivo.
  A esto se le suma la presencia de sombra en algunos lugares del invernadero y, en consecuencia, plantas muy estresadas, lo que a su vez provoca una reducción de la producción y de la calidad.
  Transmisión difusa (película traslúcida)

  La difusión de luz se logra simplemente por la propagación de las ondas luminosas. Un pequeño rayo de luz se propaga y difunde ondas luminosas en un área de mayor tamaño. La luz difusa proviene de varias direcciones y no de un punto de origen único. Los rayos solares directos se convierten en luz difusa cuando atraviesan un medio translúcido. El efecto creado variará según el tipo de cubierta (porcentaje de difusión) y la luz que la atraviesa. El objetivo es lograr la transmisión de luz uniforme y de espectro total.

La difusión de luz reduce los efectos de las sombras propias y estructurales y permite que las plantas reciban luz uniforme durante el día. La luz difusa aumenta la producción de energía de la planta y mejora las condiciones para el crecimiento ya que la luz difusa ilumina omnidireccionalmente para alcanzar las hojas inferiores en lugar de alcanzar solo el follaje superior. La forma más fácil de distinguir si la película es difusa es observando si las plantas forman sombra o no. Si lo hacen, entonces la película no es difusa. Si no
forman sombra, la película es difusa.

Tal como se observa en la siguiente figura.

Película no difusa

Película difusa

Una vez que comprendemos que las plantas responden a la luz de manera diferente a los seres humanos, también podemos observar las cosas de otra manera.
Desde Politiv, empresa líder en el sector de cubiertas para invernaderos, le ayudaremos a comprender mejor sus cultivos y, principalmente, a garantizar el bienestar de sus cultivos en el entorno del invernadero.