TECNOLOGÍA DE ILUMINACIÓN DE LEDS EN EL CRECIMIENTO DE LAS PLANTAS

Parte I: Antecedentes

La luz, al igual que el agua, el suelo, la temperatura y el aire, es indispensable para el crecimiento de las plantas como afirman desde Guli iluminación El hombre se había dado cuenta de la importancia del agua, el suelo y la temperatura en el cultivo de las plantas desde hacía mucho tiempo, y había comenzado a utilizar el riego, la fertilización y las tecnologías de invernadero para alterar artificialmente las condiciones y el medio ambiente de las plantas. Como resultado, el rendimiento mejoró con éxito. Sin embargo, siempre hemos tenido poco conocimiento de la iluminación y su influencia en el crecimiento de las plantas.

El hombre creía que las plantas podían obtener toda la nutrición necesaria del suelo hasta el año 1880, cuando el científico estadounidense G. Engelmann descubrió a través de experimentos que las hojas verdes podían producir almidón y liberar oxígeno sólo con la luz. Sólo a partir de entonces apareció la condición de iluminación en la investigación y el cultivo de plantas.

Normalmente el ojo humano puede responder a longitudes de onda de 380 nm a 780 nm, (violeta profundo a infrarrojo cercano). Al igual que el ojo humano, las plantas pueden absorber longitudes de onda de 400 nm a 700 nm, que se define como radiación fotosintéticamente activa (PAR). Es decir, sólo las luces (longitudes de onda) de 400nm a 700nm pueden ser percibidas y absorbidas por las plantas para la fotosíntesis.  

Los estudios demuestran que la luz influye en el crecimiento de las plantas en tres aspectos:

    Intensidad de la luz.

Se sabe que las plantas pueden absorber CO2, producir energía química y liberar O2 sólo con la luz. En la oscuridad, respiran, absorben O2, consumen energía química y liberan CO2. Cuando la intensidad de la luz es 0, sólo hacen fotosíntesis, y cuanto más alta es la intensidad de la luz, más rápido se produce la fotosíntesis. Cuando la fotosíntesis y la respiración ocurren a la misma velocidad, el CO2 generado por la segunda es absorbido totalmente por la primera, y la intensidad de la luz en este punto se define como el punto de compensación de la luz. Sólo cuando la intensidad de la luz es mayor que el punto de compensación de la luz, las plantas pueden crecer sanamente. La tasa de fotosíntesis crece como la intensidad de la luz, pero se detiene cuando la intensidad de la luz alcanza un cierto punto, que se define como el punto de saturación de la luz.

El crecimiento de la luz de horticultura impulsa el desarrollo de la tecnología LED y de la iluminación eficiente

Figura 1. Relación entre la intensidad de la iluminación y la tasa de fotosíntesis

    Fotoperiodismo

El fotoperiodismo es la reacción fisiológica de las plantas a la longitud del día y de la noche. De acuerdo a sus requerimientos de longitud de luz y oscuridad en el ciclo de tiempo de 24 horas, las plantas se clasifican como plantas de día corto, plantas de día largo y plantas de día neutro. El fotoperiodismo se forma durante la adaptación a largo plazo de la planta al medio ambiente terrestre. Los estudios han descubierto que la disminución o el aumento del período de iluminación puede estimular o posponer la floración.  

Figura 2. Efecto de la interrupción oscura de la floración

(Fuente: http://knowledgeclass.blogspot.com/2015/01/photoperiodism.html)

    Calidad de la luz.

La luz blanca visible es una mezcla de luces de varias longitudes de onda. El espectro es diferente cuando la proporción de mezcla es diferente, y crea diferentes experiencias visuales en los ojos humanos. La temperatura de color se utiliza para diferenciar las luces blancas, por ejemplo, la temperatura de color al mediodía es de unos 6500K, y normalmente es de unos 2700K al amanecer y al atardecer. Para las luces blancas de la misma temperatura de color, el ojo humano evalúa su calidad por el rendimiento de la reproducción cromática, que depende en gran medida del espectro. Las plantas en diferentes etapas de crecimiento necesitan luces de diferentes espectros. Es por eso que no ha habido un índice universal como el CRI para describir y evaluar la calidad de la luz. Como podemos ver, el crecimiento de las plantas tiene requisitos estrictos para la iluminación. Por eso no es práctico cultivar cultivos de bajo valor, ni técnica ni económicamente.  Antes de que la tecnología LED se desarrollara lo suficiente, las luces artificiales tradicionales desempeñaban un papel limitado, principalmente como iluminación suplementaria en los invernaderos. Ahora que la tecnología LED está floreciendo, más fábricas de plantas están usando LEDs como fuente de luz dominante, e incluso aparecen en ciudades altamente pobladas.

Así que en comparación con la fuente de luz artificial tradicional, ¿cuáles son las ventajas de los LEDs que traen los cambios revolucionarios a las fábricas de la planta? Hablaremos de ello en nuestro próximo post de esta serie de crecimiento de plantas.

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