Luz PAR 

Los cultivadores de interior, cuando discutimos sobre la luz que reciben las plantas, ya no hablamos de lúmenes ni de lux, ya que esos son conceptos que se refieren a la luz visible por las personas. El espectro de luz que nosotros vemos no es el mismo que utilizan las plantas. La luz que las plantas pueden aprovechar para la fotosíntesis se denomina PAR (siglas del nombre en inglés: photosynthetically active radiation, ‘radiación fotosintéticamente activa’). 

Como sabemos, la luz está compuesta de fotones, pero no todos los fotones son iguales: algunos son aprovechables por las plantas y otros no. Los fotones se miden en moles o micromoles. Un mol es una cantidad enorme de fotones, exactamente, seiscientos mil trillones (es un número gigante, con veintitrés ceros). Un micromol (μmol) es la millonésima parte de un mol o 0,6 trillones de fotones.

PPF y PPFD 

Cuando hablamos de la cantidad de luz PAR que emite una lámpara de cultivo hablamos de PPF (flujo de fotones fotosintéticos) y la medimos en μmol/s. Decimos, por ejemplo, que tiene un PPF de 1.000 μmol/s, sin hacer referencia a los metros cuadrados porque es la luz que sale de la lámpara. 

En cambio, la cantidad de luz PAR que llega a la planta se denomina PPFD (densidad de flujo de fotones fotosintéticos) y se mide en μmol/m2/s (o micromoles de fotones por segundo y metro cuadrado). 

Si iluminamos un metro cuadrado con una lámpara que tiene un PPF de 1.000 μmol/s, la luz que recibe el metro cuadrado es 1.000 μmol/m2/s. Pero si la alejamos más para que ilumine dos metros cuadrados, estos recibirán 500 μmol/m2/s, ya que la luz emitida es la misma pero se reparte en el doble de superficie. Por tanto, PPF se refiere a la luz emitida y PPFD a la recibida, que es la emitida pero repartida en toda la zona iluminada. 

Se han llevado a cabo varios estudios para ver qué nivel de PPFD es el ideal para el cultivo. En cuartos de cultivo en los que no se añade CO2, el nivel de este gas es el naturalmente presente en la atmósfera (400 ppm). En estas condiciones, se considera que una PPFD de 700 μmol/m2/s es óptima, ya que las plantas no pueden aprovechar más. Si se aumenta la concentración de CO2 hasta 1.000-1.400 ppm, la capacidad fotosintética del cannabis aumenta y las plantas pueden llegar a aprovechar una PPFD de hasta 1.000-1.200 μmol/m2/s. Por supuesto, esto también depende de que las plantas estén sanas, pertenezcan a una variedad de alto rendimiento y se les proporcionen unas condiciones de humedad, temperatura y nutrientes adecuadas.

LDI (luz diaria integral)

"Una planta sana que recibe una LDI alta se desarrolla con más vigor"

Algo de lo que pocos cultivadores son conscientes es que para las plantas lo más importante no es la cantidad de luz que reciben en un segundo, sino el total que reciben al cabo del día. Este concepto se denomina luz diaria integral (LDI). En general, la gran mayoría de las plantas que producen frutos para el consumo necesitan una cantidad diaria de luz (LDI) de entre veinte y cuarenta millones de μmol/m2/d. Como estos números son muy grandes expresados en micromoles, normalmente se usa la unidad mol en lugar de μmol. Un mol equivale a un millón de micromoles. Por tanto, traducido a moles, las plantas suelen necesitar entre 20 y 40 mol/m2/d. Aunque puedan crecer con 20 mol/m2/d, la producción aumenta de forma importante conforme la cantidad de luz crece de 20 a 30 mol. Entre 30 y 40 mol también sigue aumentando, aunque mucho menos. Cuando la LDI supera los 40 mol/m2/d, ya no mejora la productividad. 

La LDI en el exterior varía mucho a lo largo del año, tanto por la intensidad de la luz solar (que es mayor en verano que en invierno), como por las horas de sol (que son más en verano que en invierno). En España, en diciembre, la LDI alcanza sus valores mínimos de alrededor de 20 mol/m2/d, y en junio los máximos de hasta 60 mol/m2/d. Estos valores se consiguen cuando las plantas reciben sol directo durante todo el día; las horas que pasan a la sombra reciben mucho menos, por lo que la orientación de la plantación tiene una importancia fundamental a la hora de calcular la luz recibida.

LDI para el cannabis 

La LDI ideal para el cultivo de cannabis en interior es de 30 a 40 mol/m2/d. La cantidad exacta depende de varios factores, como la genética (por lo general, las sativas pueden llegar a aprovechar más luz), el nivel de CO2 (cuando elevamos la concentración de CO2 hasta 1.000-1.200 ppm, las plantas utilizarán más luz que si dejamos el nivel natural de la atmósfera, que es de 400 ppm) y la salud y el vigor general de las plantas (una planta sana puede aprovechar más luz que una débil o enferma). En general, para cultivadores principiantes siempre recomendamos mantenerse en la parte baja de este rango (30-32 mol/m2/d) y, conforme se gana experiencia, ir subiendo poco a poco. Usar más luz de la que las plantas son capaces de procesar no ayuda en nada, de hecho, las debilita y les complica el desarrollo, estresándolas y haciéndolas más propensas a mostrar deficiencias.

Cómo afecta la LDI al crecimiento 

Cuando una planta sana recibe una LDI alta, se desarrolla con más vigor y sus raíces crecen más, aumenta la cantidad de hojas y el número de estomas de estas. Las plantas producen más biomasa, más ramas, tallos más gordos y los internudos son más cortos. En su conjunto, la planta hace más fotosíntesis, por lo que genera mayor cantidad de energía, aumenta la absorción de agua y nutrientes, así como la capacidad de defenderse frente a plagas y enfermedades. Los cogollos son más grandes y pesan más. 

Cálculo de la LDI 

"Cuando subimos las lámparas, reducimos la intensidad lumínica y aumentamos el área iluminada"

Para calcular la LDI hay que multiplicar la PPFD (los μmol/m2/s que reciben las plantas) por el número de segundos que la luz está encendida cada día. Por tanto, durante la fase de crecimiento, la lámpara está encendida 18 h al día, que son 64.800 s, y durante la fase de floración se enciende 12 h, que son 43.200 s. Por ejemplo, si las plantas reciben 500 μmol/m2/s, eso se traduce en una LDI en la fase de crecimiento de 32.400.000 μmol/m2/d (500 x 64.800), que, convertido en mol (divido por 1.000.000), es igual a 32,4 mol/m2/d. En floración, la LDI será de 21,6 mol/m2/d, pues la luz solo está encendida 12 h al día. Como vemos, si usamos la misma lámpara a la misma intensidad, nos encontraremos que la LDI en crecimiento es un 50% más alta que en floración, algo que no es necesario, pues las plantas necesitan la misma LDI durante todo el ciclo. 

¿Cuál es la solución entonces?, ¿cómo calculamos la luz que deben recibir las plantas para ser productivas? Debemos hacer los cálculos a la inversa. Digamos que queremos que las plantas reciban 35 mol/m2/d tanto en crecimiento como en floración, es decir, 35.000.000 μmol/m2/d. En crecimiento, si dividimos este número entre los 64.800 s (18 h) que las luces están encendidas, nos dará 540 μmol/m2/s, mientras que en floración el resultado vendrá de dividir los 35 millones de μmol entre los 43.200 s que hay en las 12 h del fotoperiodo de floración, o sea, 810 mol/m2/s. Por lo tanto, debemos buscar una lámpara con un PPF capaz de darnos la LDI que necesitamos para la floración y reducir su intensidad durante el crecimiento a dos tercios del máximo, más o menos.

Un ejemplo concreto 

Vamos a hacer los cálculos con una lámpara concreta: hemos seleccionado una que consume 480 W y emite 1.320 μmol/s (Pure Led Pro 480). A máxima potencia, si la usamos para iluminar un armario de 1,2 x 1,2 m (1,44 m2 de superficie), las plantas recibirán 916 μmol/m2/s (1.320 : 1,44 = 916). Como la intensidad de la lámpara se puede regular al 25%, 50%, 75% o 100%, podemos hacer que las plantas reciban 229, 458, 687 o 916 μmol/m2/s. Para que se vea bien cómo influye el área iluminada en la luz recibida, repitamos los cálculos pero con la lámpara algo más alta para que ilumine un área de 2 m2 (1,4 x 1,4). En este caso, las plantas recibirán 165, 330, 495 y 660 μmol/m2/s, respectivamente.

La tabla nos muestra que, usando la lámpara para iluminar un espacio de 1,2 x 1,2 m (aproximadamente 1,5 m2), deberíamos poner la intensidad al 50% en la fase de crecimiento. En floración, si somos principiantes, será mejor usarla al 75% y no subir hasta el 100% hasta que tengamos algo más de experiencia y empecemos a añadir CO2 al cultivo. También podemos elevar un poco más la lámpara y ponerla al 100% para lograr una LDI más baja, de alrededor de 30-32 mol/m2/d. 

En cambio, si iluminamos 2 m2 con la misma lámpara, en crecimiento deberíamos mantenerla al 75% de intensidad y, en floración, al 100%. En este segundo caso, en floración la LDI será de solo 28,51, que, aunque es bastante luz como para tener una buena cosecha, la producción por planta no será tan alta como si iluminásemos una zona algo más pequeña y consiguiéramos una LDI mayor.

Regular la luz 

En general, hay dos formas de regular la intensidad de luz que llega a las plantas: subir o bajar las lámparas de cultivo o regular su potencia. Cuando subimos las lámparas reducimos la intensidad lumínica y aumentamos el área iluminada, por lo que podemos poner más plantas pero reciben menos luz, y cuando las bajamos aumentamos la intensidad pero reducimos el área, por lo que caben menos plantas pero reciben más luz. Si elegimos regular la potencia de la lámpara, algo que permiten la gran mayoría de los sistemas led modernos y las lámparas de alta presión con balastros electrónicos, no alteramos el área iluminada pero sí el gasto energético (y la factura de la luz) y la intensidad que reciben las plantas.