Guía de fotobiología vegetal

Longitudes de onda y efectos en los cultivos

La radiación fotosintéticamente activa (PAR) abarca las longitudes de onda de 400 a 700 nm. Es el rango espectral que las plantas utilizan para la fotosíntesis. Pero no todas las longitudes de onda tienen el mismo efecto en el crecimiento, la morfología o la calidad de las cosechas.

Una luminaria de espectro fijo ofrece una composición lumínica constante de la siembra a la cosecha. Permite reproducir efectos específicos en las plantas, basados en estudios y pruebas validadas.

Un espectro dinámico profesional, en cambio, permite ajustar la composición lumínica para lograr objetivos precisos: controlar la elongación de las plantas, estimular las defensas naturales o activar el metabolismo secundario.

Sin embargo, un espectro dinámico solo es realmente pertinente si el fabricante ha realizado ensayos rigurosos y es capaz de explicar con precisión su uso, las condiciones de aplicación y los efectos esperados.

No debe confundirse con un espectro dinámico básico, que permite modificar la luz sin dominar su impacto en la planta, por falta de datos, de pruebas y de recomendaciones claras del fabricante.

PPF (Photosynthetic Photon Flux)

Definición: el PPF mide la cantidad total de luz útil para la fotosíntesis que emite una luminaria.

Unidad: µmol/s (micromoles por segundo)

Fórmula: potencia × eficiencia fotónica = PPF
600 W × 2,9 = 1740 µmol/s

Es la potencia lumínica total que puede emitir su luminaria, como los «caballos» de un motor.

PPFD (Photosynthetic Photon Flux Density)

Definición: el PPFD mide la cantidad de luz que reciben las plantas en una superficie determinada.

Unidad: µmol/m²/s (micromoles por m² por segundo)

En pocas palabras: es la luz que la planta recibe realmente, en función de la distancia y de la distribución de la luz.

Ejemplo

Una luminaria de 600 W con una eficiencia fotónica de 2,9 emite 1740 µmol/s (PPF).

• A 20 cm de la luminaria, las plantas recibirán más de 1000 µmol/m²/s (PPFD)
• A 40 cm de la luminaria, las plantas recibirán alrededor de 600 µmol/m²/s (PPFD)

Cada vez que se duplica la distancia entre la luminaria y las plantas, la intensidad de luz (PPFD) se divide por cuatro.

Sustituir la iluminación HPS convencional por LED de alta eficiencia es la vía más inmediata para reducir costes. El uso de chips LED de alta eficiencia, combinado con un diseño optimizado que permite acercar la luminaria a las plantas, reduce el consumo energético hasta un 60 %, manteniendo el mismo PPFD o incluso aumentándolo.

Definición: la eficiencia energética es la capacidad de una luminaria para transformar la electricidad en luz.

Unidad: µmol/J (micromoles por julio)

Cuantos más chips LED de última generación y alta eficiencia se utilizan, más luz emite la luminaria.

Ejemplos

Tecnología tradicional de baja eficiencia
600 W HPS × 2,2 µmol/J = 1320 µmol/s (PPF)

LED de uso general, baja eficiencia
720 W LED × 2,4 µmol/J = 1728 µmol/s (PPF)

LED hortícola de alto rendimiento
600 W LED × 2,9 µmol/J = 1740 µmol/s (PPF)

Una luminaria LED de 600 W con una eficiencia de 2,9 µmol/J consumirá alrededor de un 20 % menos de energía para emitir la misma cantidad de luz que una luminaria LED de 720 W con una eficiencia de 2,4 µmol/J.

Una alta eficiencia fotónica exige tecnologías LED de última generación, es decir, componentes de alta calidad y, por tanto, más caros.

Desconfíe de las luminarias de bajo precio que anuncian a la vez una potencia elevada y una alta eficiencia fotónica: es técnicamente incoherente ofrecer más potencia y más eficiencia a un coste inferior. Una estrategia basada solo en el precio suele traducirse en una menor calidad y eficiencia de los LED, con un mayor consumo energético para ofrecer una luminaria más barata.

En nuestras pruebas hemos comprobado que muchas luminarias del mercado sobrestiman su eficiencia real, a veces hasta un +30 % respecto a los datos anunciados en las fichas técnicas, con fines de marketing.

Para identificar estos productos existen varias señales de alerta: precios anormalmente bajos, marcas blancas, componentes LED no diseñados específicamente para la horticultura y ausencia de ensayos agronómicos documentados.

Invertir en una luminaria de calidad, probada y validada, permite evitar las soluciones low cost, a menudo poco fiables y poco rentables, que pueden suponer entre un 20 y un 30 % más de consumo y de producción de calor, en detrimento de su rentabilidad y de la calidad de su producción.