Luz útil y luz inútil

La luz que vemos las personas y la que aprovechan las plantas para realizar la fotosíntesis no son exactamente iguales; hay partes del espectro visible como el color verde que no son muy eficientes desde el punto de vista fotosintético, mientras que el rojo y el azul lo son mucho más. Por eso se creó el concepto de radiación fotosintéticamente activa (luz PAR, nombre por sus siglas en inglés), que es la luz realmente útil para hacer la fotosíntesis y, por tanto, para el cultivo de plantas. Las lámparas de alta presión de sodio, que tradicionalmente han sido las más utilizadas por los cultivadores de interior, fueron desarrolladas para la iluminación de espacios habitados y no para la agricultura, por lo que no tienen el espectro más eficiente para la fotosíntesis. Una parte importante de la luz que emiten se puede considerar inútil, pues las plantas apenas pueden aprovecharla. Esto ha cambiado mucho con la generalización de la iluminación led en los cultivos, ya que la tecnología que emplean los diodos permite ajustar exactamente el espectro lumínico que emite una lámpara. Un diodo puede emitir luz en una longitud de onda única y exacta, y el fabricante combina varios tipos de led para crear el espectro deseado, evitando aquellas longitudes de onda menos eficientes para la fotosíntesis. Gracias a esto, la eficiencia PAR es mucho mayor en los ledes que en las lámparas de alta presión. Además, los ledes también desperdician mucha menos energía en forma de calor. La consecuencia de esta mejora tecnológica ha supuesto una enorme revolución en el cultivo de interior y ha reducido la necesidad de refrigeración de los cuartos de cultivo y aumentado la producción en gramos de cogollo por vatio de luz hasta niveles antes impensables.

Eficiencia PAR

Las lámparas más eficientes para el cultivo son aquellas que emiten más luz PAR por cada vatio de electricidad consumido. Las luces de alta presión llegan a eficiencias de entre 1,4 y 1,8 µmol/W, en cambio, los ledes pueden llegar a doblar esta cifra, alcanzando 2,8 µmol/W o más. En otras palabras, los ledes necesitan la mitad de vatios para producir la misma cantidad de luz aprovechable por las plantas.

Mucho menos calor

Los cultivadores que se pasan a ledes siempre se sorprenden por lo mismo: producen mucho menos calor que las lámparas de sodio. Una parte de la energía consumida por una luz de sodio es emitida por la bombilla en el espectro infrarrojo, que no ilumina pero da mucho calor, además, los balastros de las lámparas de sodio también se recalientan mucho. Otro elemento importante es que los equipos led están formados por muchos ledes (pueden llevar varios cientos), por lo que el poco calor que producen no está concentrado en un único punto como con las lámparas de sodio, sino que se reparte.

Sube la temperatura óptima de cultivo

"Los ledes necesitan la mitad de vatios para producir la misma cantidad de luz aprovechable por las plantas"

Uno de los elementos menos conocidos: cuando se cultiva con ledes, la temperatura óptima para el desarrollo de las plantas es de 28-30 ºC (27-29 ºC, según otros cultivadores) y la humedad relativa recomendable debe ser entre diez y quince por ciento superior a lo normal (alrededor del 75% en crecimiento y 65% en floración). Cuando cuento esto muchos no me creen, siguen intentando mantener el cuarto de cultivo a 24-25 ºC y luego dicen que hay problemas, que las plantas no crecen igual de bien que con las lámparas de sodio, que no comen, que tienen carencias extrañas, etc. La falta de infrarrojos en los equipos led hace que las lámparas generen mucho menos calor radiante y las hojas no se calientan. En consecuencia, con la misma temperatura ambiental, las plantas iluminadas con ledes traspiran mucho menos, por lo que se alimentan menos y aparecen deficiencias. Basta con elevar unos grados la temperatura para compensar este problema. No es un inconveniente de los ledes, es otra de sus grandes ventajas. Si el cuarto de cultivo puede estar a 30 ºC en lugar de a 25 ºC y las lámparas dan menos calor, la necesidad de refrigeración se reduce muchísimo, por lo que el aire acondicionado pasa a ser completamente innecesario buena parte del año y, cuando hace falta, es suficiente con mucha menos potencia. En definitiva, el consumo energético baja por partida doble, tanto en la producción de luz como en la refrigeración del cuarto de cultivo.

El único momento en que puede resultar un poco problemática la menor generación de calor y la necesidad de mantener una mayor temperatura en el cuarto de cultivo es durante los meses más fríos del año, cuando puede ser necesario colocar un calefactor para mantener las plantas calientes.

Iluminación más uniforme

"Cuando se cultiva con ledes, la temperatura óptima para el desarrollo de las plantas es de 28-30 ºC"

El gran número de puntos de luz que hay en cada equipo led favorece una iluminación homogénea en todo el cultivo, con muchas menos zonas sombreadas, y evita que todas las plantas crezcan en dirección a la bombilla. La luz penetra muy bien hasta las zonas bajas porque la lámpara se puede acercar mucho hasta las puntas de las plantas sin quemarlas. Generalmente, las plantas se estiran menos y resulta más fácil que mantengan una altura moderada, mucho más adecuada para el cultivo en interior, donde el espacio suele ser limitado. Además, al mantenerse bajas, los cogollos superiores y los inferiores están más cerca entre sí, lo que facilita que todos reciban una buena iluminación y evita la formación de cogollos inmaduros y sin resina en las partes bajas, cogollos que suelen ser de baja calidad pero que dan mucho trabajo a la hora de cosechar y manicurar.

El aumento de la producción

Hoy en día, un buen cultivador experimentado que emplee variedades productivas puede alcanzar cosechas de entre 1,5 y 2 g/W, entre un cincuenta y un cien por cien más de lo que antes podía obtener con lámparas de alta presión. Estos son valores máximos difíciles de obtener con variedades no especialmente productivas o por cultivadores con habilidades medias, pero una mejora en la producción del veinte al treinta por ciento está prácticamente asegurada al cambiar de sodio a led (una vez superado un cierto tiempo de aprendizaje necesario para adaptarse al nuevo tipo de iluminación).

Calcular la luz en el área iluminada

La luz PAR emitida por una lámpara se denomina “flujo de fotones fotosintéticos” (PPF) y se mide en µmol/s, y la que llega a la superficie de cultivo se llama “densidad de flujo de fotones fotosintéticos” (PPFD) y se mide en µmol/s/m2, del mismo modo que la luz visible emitida por una lámpara la medimos en lúmenes y la que llega a una superficie, en lux. Cuando compremos un sistema led, debemos fijarnos en cuántos µmol/s produce y calcular qué cantidad de µmol/s/m2 tendremos en función del espacio que queramos iluminar. Por ejemplo, si un equipo led emite 1.200 umol/s y lo usamos para iluminar un metro cuadrado, la PPFD será de 1.200 µmol/s/m2 (1.200 : 1 = 1.200), mientras que si iluminamos 1,5 m2, la PPFD será de 800 µmol/s/m2 (1.200 : 1,5 = 800). Para floración deberíamos tener al menos 800 umol/s/m2, pero si vamos a usar CO2 y queremos obtener la máxima producción, conviene que podamos llegar a 1.200 µmol/s/m2.

Luz necesaria en cada fase

"Una mejora en la producción del veinte al treinta por ciento está prácticamente asegurada al cambiar de sodio a led"

Otra de las ventajas de los ledes es que se puede regular muy fácilmente la cantidad de luz que producen; la mayoría de los sistemas cuentan con un regulador que permite aumentar o reducir la intensidad de luz en función de la fase en que se encuentren las plantas. La PPFD necesaria para cada planta depende de la fase vital en que se encuentre, pero también de la variedad concreta, por lo que los datos que ofrecemos a continuación deben considerarse como un dato aproximado que deberá ajustarse en función de las reacciones de las plantas.

Por lo general, las semillas en germinación y las plántulas jóvenes funcionan muy bien con entre 200 y 400 µmol/s/m2. Una vez tienen varios pares de hojas, podemos considerar que entran de lleno en la fase de crecimiento y podemos aumentar la intensidad lumínica hasta 400-600 µmol/s/m2. En floración, aumentaremos la capacidad de las plantas de asimilar luz, por lo que los niveles recomendados crecen hasta 600-1.200 µmol/s/m2. En general, si trabajamos con los niveles normales de CO2, las plantas no son capaces de aprovechar más de 1.000 umol/s/m2, por lo que solo se recomienda llegar a 1.200 µmol/s/m2 cuando se incrementa la concentración de CO2 hasta las 1.000 ppm o más. No todas las variedades responden igual a intensidades muy altas de luz: algunas no están a gusto por encima de 1.000 µmol/s/m2 y otras pueden usar 1.400 µmol/s/m2.

Medición de la luz

Es importante medir la luz que reciben las plantas. Podemos usar un luxómetro o instalar en el móvil alguna de las muchas app que hacen de fotómetro o luxómetro. Hay que medir la luz a la altura de las plantas para saber cuánta reciben realmente. Si usamos una app, conviene limpiar bien la pantalla del móvil, a ser posible con alcohol, para obtener una medición lo más exacta posible. Hay que tener en cuenta que las app de luxómetro no son muy exactas y nos servirán, sobre todo, para tener una idea relativa sobre qué zonas están mejor o peor iluminadas. Nos darán medidas en lux, no en PPFD, pero para convertirlas en PPFD encontraremos distintas calculadoras en internet que nos traducirán los datos en función del tipo de ledes que usemos. Como regla general, para los ledes más habituales en las lámparas de cultivo se puede multiplicar el valor en lux por 0,016 y tendremos una cifra aproximada de µmol/s/m2. Por ejemplo, si el luxómetro dice que se reciben 20.000 lux a la altura de las plantas, sabremos que aproximadamente reciben 320 µmol/s/m2 (20.000 x 0,016 = 320).