La iluminación LED en agricultura. Ventajas e inconvenientes

A la hora de realizar injertos de especies hortícolas, como el tomate o las cucurbitáceas, puede establecerse en cinco partes en las que la luz tendría una influencia significativa:

1. Pre-cultivo de los planteles y selección de las plantas a injertar.

2. Injertado (de púa, de empalme, de aproximación, adosado, etc.).

3. Fijado de la unión mediante pinzas

4. Prendimiento y aclimatación.

5. Crecimiento de la planta injertada en invernadero y/o posterior ubicación en el invernadero o campo.

Johnson y col. (1996) examinaron los efectos de los LED infrarrojos (IR) de 880 nm y 935 nm en plántulas de avena etioladas. El análisis espectroradiométrico de esas fuentes de longitud de onda larga mostró que las longitudes de onda de emisión máxima reales promediaron 916 nm y 958 nm, respectivamente. En comparación con los controles de crecimiento oscuro, las plántulas cultivadas con LED de 880 (916) nm tenían una longitud total más corta pero una emergencia de hojas más avanzada que las plántulas de crecimiento oscuro o de 935 (958) nm.

Además, la proporción de tejido de mesocotilo fue significativamente mayor para las plántulas cultivadas con fuente IR o de crecimiento oscuro, mientras que la proporción de tejido de coleoptilo fue significativamente menor. Una observación secundaria fue que la radiación LED IR hizo que las plántulas fueran significativamente más rectas y las entrenó al vector de gravedad. Los autores propusieron la activación de un "sistema de detección de fotones de gravitropismo" con posible participación del fitocromo (Johnson et al., 1996).

Figura 3. Cultivo de microgreens mediante aplicación de luces LED. Fuente. Infoagro.

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Debido al alto costo de los sistemas de iluminación LED, la aplicación de LED al crecimiento de cultivos se ha restringido principalmente a la investigación en entornos controlados como cámaras de crecimiento e invernaderos. Gran parte del trabajo inicial que examinó la producción de plantas con LED fue realizado por investigadores afiliados a la NASA como preparación para el desarrollo de sistemas de soporte vital regenerativos basados ​​en plantas para las futuras bases de la Luna y Marte.

Un1997), el rábano, la espinaca y la lechuga. (Goins et al., 2001; Yorio et al., 2001) y pimientos (Brown et al., 1995). KSC también ha utilizado la capacidad de controlar la calidad espectral para realizar investigaciones básicas sobre temas como el desarrollo de enfermedades de las plantas en respuesta a la calidad espectral (Schuerger y Brown, 1997) y el impacto de la luz verde suplementaria en la fotosíntesis (Kim et al., 2004). El conjunto de datos de las plantas cultivadas con iluminación LED sigue aumentando a medida que se dispone de más sistemas LED.

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Es posible concluir que los dos colores de luz más importantes para colocar en una lámpara LED son: rojo y azul. El rojo es el componente principal necesario para la fotosíntesis y la inhibición del alargamiento del tallo. También le indica a las plantas que no hay otras plantas encima y que, por lo tanto, puede tener un desarrollo desinhibido.

Figura 4. Tira comercial de luz Led. Fuente: Infoagro.

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El azul inlfuye en la apertura estomática, inhibición del alargamiento del tallo, expansión foliar, curvatura hacia la luz y floración fotoperiódica. La combinación de estos dos conjuntos de efectos, en otras palabras, hará que la planta pase de la semilla a la etapa vegetativa y, por último, a la floración, pero mucho más lento que bajo espectros continuos, además conocidos como espectros que contienen más que solo rojo y azul.

Añadir algunos otros colores del espectro, como el verde, puede incrementar la tasa de expansión de las hojas y el alargamiento del tallo, lo que a su vez da como resultado una gran acumulación de biomasa. Al añadir longitudes de onda UV, se puede afectar la acumulación de compuestos como los fenólicos que podrían incrementar el sabor del producto final o sus beneficios para la salud de los humanos. A pesar de esto, desde la perspectiva empresarial, los chips LED rojos y azules son los más baratos de adquirir.

Los LED proporcionan muchas ventajas como iluminación para plantas, pero existen dificultades que están ralentizando su implementación para aplicaciones hortícolas. La principal dificultad es el coste.

Las aplicaciones de iluminación de plantas requieren una gran cantidad de dispositivos LED individuales de alto rendimiento y la integración de estos dispositivos en un sistema de iluminación controlable. Afortunadamente, la evolución histórica y proyectada del desempeño del LED y el costo mayorista es favorable; cada década, los precios de los LED se han reducido en un factor de 10, mientras que el rendimiento ha aumentado en un factor de 20.

Este fenómeno se conoce como Ley de Haitz (Steigerwald et al., 2002). La implementación de la producción en masa de matrices de iluminación LED también reducirá significativamente el costo de construcción de iluminación de estado sólido. A medida que los LED reemplacen las tecnologías de lámparas existentes en más aplicaciones de iluminación, la economía de escala generará importantes reducciones de costos.

Francisca Ferrón-Carrillo, Infoagro.

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