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¿Qué son las luces de cultivo: consejos sobre el uso de luces de cultivo en las plantas?

¿Qué son las luces de cultivo: consejos sobre el uso de luces de cultivo en las plantas?


Por: Mary H. Dyer, escritora acreditada de jardines

¿Qué son las luces de cultivo? La respuesta fácil es que las luces de cultivo actúan como sustitutos de la luz solar para el cultivo de plantas en interiores. Siga leyendo para obtener información básica para comenzar.

Tipos de luces de cultivo

Tubos fluorescentes - Debido a que son económicos, fáciles de usar y fácilmente disponibles en una variedad de tamaños y formas, las luces de cultivo fluorescentes son la primera opción para muchos jardineros domésticos. Las luces fluorescentes, que proporcionan luz principalmente en el extremo azul del espectro, son frías al tacto, por lo que son seguras de usar sobre plántulas tiernas. Las luces fluorescentes compactas son ideales para la jardinería en espacios reducidos. También puede usar luces de crecimiento fluorescentes de espectro completo más nuevas que, debido a que brindan luz en ambos extremos del espectro, están muy cerca de la luz natural del día.

Luces de cultivo LED - Esta nueva tecnología ofrece muchos beneficios a los cultivadores de interior y propietarios de invernaderos porque son compactos, de bajo calor, livianos y fáciles de montar. Las luces LED pueden parecer tenues a los ojos humanos porque las bombillas no proporcionan mucha luz amarillo-verde, pero ofrecen mucha luz roja y azul que maximiza el crecimiento de las plantas.

Luces incandescentes - Las luces incandescentes anticuadas están calientes y no se pueden colocar demasiado cerca de plantas tiernas. Sin embargo, algunos jardineros usan luces incandescentes, que proporcionan luz solo en el extremo rojo del espectro, para complementar los tubos fluorescentes estándar que proporcionan principalmente luz azul. Sin embargo, la mayoría de los cultivadores de interior están optando por luces LED o fluorescentes de tecnología más nueva, que son más fáciles de usar y más eficientes energéticamente.

Otros tipos de luces interiores incluyen luces de halogenuros metálicos o luces de sodio de alta presión.

Uso de luces de cultivo en plantas

La selección de luces de cultivo para plantas requiere una consideración cuidadosa, ya que las plantas tienen requisitos de iluminación muy diferentes. Por ejemplo, las plantas como la dracaena o los helechos requieren menos luz, mientras que las violetas africanas y plantas similares prosperan con luz baja a moderada.

En general, las suculentas, la mayoría de las hierbas y muchos tipos de orquídeas necesitan una luz más intensa. Las plántulas requieren mucha luz brillante para evitar que se pongan largas.

Tenga en cuenta que casi todas las plantas necesitan al menos seis horas de oscuridad. Un temporizador económico simplificará el proceso.

Este artículo se actualizó por última vez el

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¿Por qué usar una luz de crecimiento?

¡Las plantas dependen de la luz para sobrevivir! A través del proceso de fotosíntesis, las plantas aprovechan la energía de la luz solar y la convierten en energía química que se utiliza para impulsar su crecimiento. En la mayoría de los casos, la cantidad de luz que recibe una planta se correlaciona directamente con la fuerza con la que crecerá. El uso de luces de cultivo es una forma fácil y excelente de proporcionar luz suplementaria y sustentar las plantas donde falta la luz solar natural adecuada.

¿Has visto plántulas que son súper altas o incluso que se inclinan hacia una ventana? Se estiran en busca de más luz. En el mundo de las plántulas, ¡más alto no significa mejor! Sin suficiente luz, las plántulas de vegetales se vuelven larguiruchas, delgadas y débiles (también conocido como “piernas largas”) y corren el riesgo de caerse o romperse. Otras plantas de interior pueden tener dificultades para crecer, producir o prosperar en su máximo potencial sin suficiente luz.

Una de las mejores formas de prevenir plántulas de piernas largas y cultivar las plantas más saludables y exitosas mediante el uso de luces de crecimiento en el interior. Odio decirlo, pero la mayoría de las veces, una ventana brillante y soleada por sí sola no proporcionará suficiente luz para comenzar a sembrar en el interior. Especialmente en los meses de invierno, cuando las horas de luz ya son escasas, la mayoría de los jardineros comienzan a cultivar semillas para la temporada de primavera y verano que se avecina. La amplia luz proporcionada por las luces de crecimiento mantendrá las plántulas cortas, robustas y fuertes. Sin embargo, las ventanas brillantes y la luz ambiental suelen ser suficientes para la mayoría de las plantas de interior.

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A pesar de tener una luz de crecimiento sobre ellos, estas plántulas ya se ven un poco altas y de piernas largas. Las plántulas largas no son el fin del mundo, pero no son ideales. Este artículo tiene más información sobre cómo prevenir y corregir las plántulas de piernas largas.

Algunas de estas plántulas son un poco altas, pero mucho menos largas que la foto anterior. Un ejemplo de plántulas sanas que reciben la luz adecuada. Esta foto fue tomada en nuestro invernadero, que no recibe sol durante todo el día, por lo que también usamos luces de cultivo suplementarias.

Luces de cultivo de diodo emisor de luz (LED)

LED versus HID es uno de los mayores debates cuando se trata de hacer comparaciones de luz.

Los LED, o luces de diodos emisores de luz, han aumentado enormemente su popularidad en los últimos años. Algunos cultivadores primerizos se sienten intimidados por el precio de las luces de cultivo LED. Pero más allá del costo inicial, los LED son mucho más baratos de operar que los HID. Los LED de alta calidad y eficiencia energética utilizan aproximadamente la mitad de la energía que necesitan las lámparas HID para producir la misma cantidad de luz.

Las luces de crecimiento LED también duran más que las luces HID, incluidas las CMH y LEC. La mayoría de los accesorios se conectan directamente a un enchufe de pared estándar, por lo que la instalación es fácil sin balastos. Tampoco necesita campanas reflectoras, ya que las luces de crecimiento LED ya dirigen toda su luz hacia el dosel. Y si está configurando una operación de cultivo a gran escala, la elección de LED puede hacer que sea elegible para reembolsos de energía.

Basta con decir que, cuando está considerando los gastos en sus comparaciones de luz de crecimiento, los LED le brindan más en qué pensar que el precio de compra inicial.

En cuanto a la calidad de la luz, debes saber que no todos los LED son iguales. Sin embargo, las luces de primer nivel brindan luz de espectro completo para cada etapa de crecimiento. Y lo mejor de lo mejor incluye el control de espectro variable. Traducción: en realidad, puede cambiar la cantidad de luz azul o roja para controlar el desarrollo de sus plantas.

Muchos productores reportan mejores rendimientos y calidad general desde que cambiaron a las luces de cultivo LED. Para muchos jardineros, el debate entre LED y HID no se trata de qué luz es mejor. Se trata de si para ellos vale la pena pagar más por sus luces por adelantado.


Plan de iluminación para trasplantes

Las plántulas recién emergidas y las plantas jóvenes crecen bien con la ayuda de luz de espectro completo, tanto en longitudes de onda azules como rojas. Las “luces de cultivo” LED y fluorescentes especiales funcionarán, pero también lo harán las bombillas de tubo fluorescente menos costosas. Asegúrese de que la fuente de luz esté a 6 pulgadas del follaje de la planta para obtener los mejores resultados. Para facilitar el movimiento, suspenda el accesorio en cadenas o eleve sus plantas sobre una mesa o bandeja. Para mantener sus luces funcionando de manera eficiente, limpie suavemente los tubos de luz para eliminar el polvo y la suciedad antes de usarlos cada año.


Plan de iluminación para plantas en flor

Las ondas de luz roja son esenciales para estimular a las plantas a florecer y dar frutos en el interior. Compre bombillas LED y accesorios diseñados específicamente para plantas en crecimiento. Por lo general, se etiquetan como "luces de crecimiento" porque están creadas para producir una gran cantidad de ondas de luz roja.

Algunas marcas eléctricas producen bombillas LED aptas para plantas llamadas "LED de alto rendimiento". Los LED de alto rendimiento son generalmente dos veces más brillantes que las luces de crecimiento LED estándar. Estas luces ultrabrillantes son excelentes para cultivar plantas que son nativas de pleno sol, climas secos como cactus, cítricos, romero y geranio. Planee iluminar las plantas de floración y fructificación durante 16 a 18 horas al día. Coloque la fuente de luz a unos 30 centímetros del follaje de la planta.


Contenido

  • 1 uso típico
  • 2 tipos comunes
    • 2.1 Luces de descarga de alta intensidad (HID)
      • 2.1.1 Haluro metálico (MH)
      • 2.1.2 Halogenuro metálico cerámico (CMH, CDM)
      • 2.1.3 Combinación de MH y HPS ("arco doble")
      • 2.1.4 Sodio a alta presión (HPS)
      • 2.1.5 Bombillas de conversión
      • 2.1.6 Balastos conmutables
    • 2.2 Diodos emisores de luz (LED)
    • 2.3 Fluorescente
      • 2.3.1 Luces fluorescentes tipo tubo
      • 2.3.2 Luces fluorescentes compactas (CFL)
      • 2.3.3 Luz fluorescente de cátodo frío (CCFL)
  • 3 Requisitos de luz de las plantas
    • 3.1 Cantidad de luz
    • 3.2 Calidad de la luz
    • 3.3 Fotoperiodismo
    • 3.4 Radiación fotosintéticamente activa (PAR)
  • 4 Ver también
  • 5 referencias

Las luces de cultivo se utilizan para horticultura, jardinería interior, propagación de plantas y producción de alimentos, incluida la hidroponía interior y plantas acuáticas. Aunque la mayoría de las luces de cultivo se utilizan a nivel industrial, también se pueden utilizar en el hogar.

De acuerdo con la ley del cuadrado inverso, la intensidad de la luz que irradia desde una fuente puntual (en este caso una bombilla) que llega a una superficie es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia de la superficie a la fuente (si un objeto está dos veces más lejos , recibe solo una cuarta parte de la luz), lo que constituye un serio obstáculo para los cultivadores de interior, y se emplean muchas técnicas para utilizar la luz de la manera más eficiente posible. Por lo tanto, los reflectores se utilizan a menudo en las luces para maximizar la eficiencia lumínica. Las plantas o luces se mueven lo más cerca posible unas de otras para que reciban la misma iluminación y que toda la luz que proviene de las luces incida sobre las plantas en lugar de sobre el área circundante.

Se puede utilizar una variedad de tipos de bombillas como luces de crecimiento, como incandescentes, luces fluorescentes, lámparas de descarga de alta intensidad (HID) y diodos emisores de luz (LED). Hoy en día, las luces más utilizadas para uso profesional son las HID y las fluorescentes. Los cultivadores de flores y hortalizas de interior suelen utilizar luces HID de sodio de alta presión (HPS / SON) y haluro metálico (MH), pero los fluorescentes y los LED están reemplazando a los haluros metálicos debido a su eficiencia y economía. [1]

Las luces de halogenuros metálicos se utilizan regularmente para la fase vegetativa del crecimiento de las plantas, ya que emiten mayores cantidades de radiación azul y ultravioleta. [2] [3] Con la introducción de la iluminación de halogenuros metálicos de cerámica y la iluminación de halogenuros metálicos de espectro completo, se utilizan cada vez más como una fuente de luz exclusiva para las etapas de crecimiento vegetativo y reproductivo. La luz del espectro azul puede desencadenar una mayor respuesta vegetativa en las plantas. [4] [5] [6]

Las luces de sodio de alta presión también se utilizan como una única fuente de luz durante las etapas vegetativa y reproductiva. Además, pueden usarse como una enmienda a la iluminación de espectro completo durante la etapa reproductiva. La luz del espectro rojo puede desencadenar una mayor respuesta de floración en las plantas. [7] Si se utilizan luces de sodio de alta presión para la fase vegetativa, las plantas crecen un poco más rápido, pero tendrán entrenudos más largos y pueden ser más largos en general.

En los últimos años, la tecnología LED se ha introducido en el creciente mercado de la luz. Al diseñar una luz de crecimiento interior utilizando diodos, se pueden producir longitudes de onda de luz específicas. La NASA ha probado las luces de cultivo LED por su alta eficiencia en el cultivo de alimentos en el espacio para la colonización extraterrestre. Los hallazgos mostraron que las plantas se ven afectadas por la luz en las partes roja, verde y azul del espectro de luz visible. [8] [9]

Luces de descarga de alta intensidad (HID) Editar

La iluminación fluorescente era anteriormente el tipo más común de luz de cultivo en interiores, pero las luces HID las han superado. [10] Las lámparas de descarga de alta intensidad tienen una alta eficiencia de lumen por vatio. [11] Hay varios tipos diferentes de luces HID que incluyen vapor de mercurio, haluro de metal, sodio de alta presión y bombillas de conversión. Las lámparas de halogenuros metálicos y HPS producen un espectro de color que es algo comparable al del sol y se puede utilizar para cultivar plantas. Las lámparas de vapor de mercurio fueron el primer tipo de HID y se usaron ampliamente para el alumbrado público, pero cuando se trata de jardinería en interiores, producen un espectro relativamente pobre para el crecimiento de las plantas, por lo que en su mayoría han sido reemplazadas por otros tipos de HID para el cultivo de plantas. [11]

Todas las luces de cultivo HID requieren un balasto eléctrico para funcionar, y cada balasto tiene una potencia nominal particular. Las clasificaciones HID populares incluyen 150W, 250W, 400W, 600W y 1000W. Las luces HID de 600W son las más eficientes eléctricamente en cuanto a la luz producida, seguidas de las de 1000W. Un HPS de 600 W produce un 7% más de luz (lumen por vatio) que un HPS de 1000 W. [11]

Aunque todas las lámparas HID funcionan con el mismo principio, los diferentes tipos de bombillas tienen diferentes requisitos de arranque y voltaje, así como diferentes características de funcionamiento y forma física. Debido a esto, una bombilla no funcionará correctamente sin un balasto correspondiente, incluso si la bombilla se enrosca físicamente. Además de producir niveles más bajos de luz, las bombillas y balastos que no coincidan dejarán de funcionar antes o incluso pueden quemarse inmediatamente. [11]

Halogenuros metálicos (MH) Editar

Las bombillas de halogenuros metálicos son un tipo de luz HID que emiten luz en las partes azul y violeta del espectro de luz, que es similar a la luz que está disponible al aire libre durante la primavera. [12] [ fuente autoeditada? ] Debido a que su luz imita el espectro de colores del sol, algunos cultivadores encuentran que las plantas se ven más agradables bajo un halogenuro metálico que otros tipos de luces HID como el HPS que distorsionan el color de las plantas. Por lo tanto, es más común que se use un haluro metálico cuando las plantas están en exhibición en el hogar (por ejemplo, con plantas ornamentales) y se prefiere el color natural. Las bombillas de halogenuros metálicos deben reemplazarse aproximadamente una vez al año, en comparación con las luces HPS, que duran el doble.

Las lámparas de halogenuros metálicos se utilizan ampliamente en la industria hortícola y son adecuadas para apoyar a las plantas en etapas tempranas de desarrollo al promover raíces más fuertes, una mejor resistencia contra las enfermedades y un crecimiento más compacto. [12] El espectro de luz azul fomenta el crecimiento compacto y frondoso y puede ser más adecuado para el cultivo de plantas vegetativas con mucho follaje.

Una bombilla de halogenuros metálicos produce 60-125 lúmenes / vatio, dependiendo de la potencia de la bombilla. [13]

Ahora se están fabricando para balastos digitales en una versión de inicio por pulsos, que tienen una mayor eficiencia eléctrica (hasta 110 lúmenes por vatio) y un calentamiento más rápido. [14] Un ejemplo común de un haluro metálico de arranque por pulsos es el haluro metálico cerámico (CMH). Las bombillas de halogenuros metálicos de encendido por pulsos pueden venir en cualquier espectro deseado, desde blanco frío (7000 K) hasta blanco cálido (3000 K) e incluso ultravioleta (10,000 K). [ cita necesaria ]

Halogenuros metálicos cerámicos (CMH, CDM) Editar

Las lámparas de halogenuros metálicos cerámicos (CMH) son un tipo relativamente nuevo de iluminación HID, y la tecnología se conoce con algunos nombres cuando se trata de luces de cultivo, que incluyen haluro metálico de descarga cerámica (MDL), [15] halogenuros metálicos de arco cerámico.

Las luces de halogenuros metálicos cerámicos se encienden con un iniciador de pulsos, al igual que otros haluros metálicos de "inicio de pulsos". [15] La descarga de un bulbo de haluro metálico cerámico está contenida en un tipo de material cerámico conocido como alúmina policristalina (PCA), que es similar al material utilizado para un HPS. El PCA reduce la pérdida de sodio, lo que a su vez reduce el cambio de color y la variación en comparación con las bombillas MH estándar. [14] Las ofertas de MDL hortícola de empresas como Philips han demostrado ser fuentes eficaces de luz de crecimiento para aplicaciones de potencia media. [dieciséis]

Combinación de MH y HPS ("arco doble") Editar

Las luces combinadas HPS / MH combinan un haluro metálico y un sodio de alta presión en la misma bombilla, proporcionando espectros rojos y azules en una sola lámpara HID. La combinación de luz de haluro metálico azul y luz roja de sodio de alta presión es un intento de proporcionar un espectro muy amplio dentro de una sola lámpara. Esto permite una solución de un solo bulbo durante todo el ciclo de vida de la planta, desde el crecimiento vegetativo hasta la floración. Existen posibles compensaciones por la conveniencia de una sola bombilla en términos de rendimiento. Sin embargo, existen algunos beneficios cualitativos que se obtienen con el espectro de luz más amplio.

Sodio de alta presión (HPS) Editar

Las luces de sodio de alta presión son un tipo de iluminación HID más eficiente que los haluros metálicos. Las bombillas HPS emiten luz en la luz visible amarilla / roja, así como pequeñas porciones del resto de la luz visible. Dado que las luces de cultivo HPS entregan más energía en la parte roja del espectro de luz, pueden promover la floración y la fructificación. [10] Se utilizan como complemento de la luz natural en la iluminación de invernaderos y en la iluminación de espectro completo (halogenuros metálicos) o como fuente de luz independiente para interiores o cámaras de cultivo.

Las luces de cultivo HPS se venden en los siguientes tamaños: 150W, 250W, 400W, 600W y 1000W. [10] De todos los tamaños, las luces HID de 600W son las más eficientes eléctricamente en cuanto a la luz producida, seguidas de las de 1000W. Un HPS de 600 W produce un 7% más de luz (vatio por vatio) que un HPS de 1000 W. [11]

Una bombilla HPS produce 60-140 lúmenes / vatio, dependiendo de la potencia de la bombilla. [17]

Las plantas que crecen bajo luces HPS tienden a alargarse debido a la falta de radiación azul / ultravioleta. Las lámparas HPS hortícolas modernas tienen un espectro mucho mejor ajustado para el crecimiento de las plantas. La mayoría de las lámparas HPS, si bien proporcionan un buen crecimiento, ofrecen una reproducción del índice de reproducción cromática (CRI) deficiente. Como resultado, la luz amarillenta de un HPS puede dificultar el monitoreo de la salud de las plantas en interiores. El CRI no es un problema cuando las lámparas HPS se utilizan como iluminación suplementaria en invernaderos que utilizan la luz natural del día (que contrarresta la luz amarilla del HPS).

Las luces de sodio de alta presión tienen una larga vida útil de la bombilla y seis veces más salida de luz por vatio de energía consumida que una luz de crecimiento incandescente estándar. Debido a su alta eficiencia y al hecho de que las plantas cultivadas en invernaderos obtienen toda la luz azul que necesitan de forma natural, estas luces son las luces suplementarias preferidas para invernaderos. Pero, en las latitudes más altas, hay períodos del año en los que la luz solar es escasa, y las fuentes de luz adicionales están indicadas para un crecimiento adecuado. Las luces HPS pueden causar firmas ópticas e infrarrojas distintivas, que pueden atraer insectos u otras especies de plagas que, a su vez, pueden amenazar las plantas que se están cultivando. Las luces de sodio de alta presión emiten mucho calor, lo que puede hacer que crezcan más piernas, aunque esto se puede controlar mediante el uso de reflectores o recintos especiales de bombilla enfriados por aire.

Bombillas de conversión Editar

Las bombillas de conversión se fabrican para que funcionen con balasto MH o HPS. Un cultivador puede hacer funcionar una bombilla de conversión HPS en un balasto MH, o una bombilla de conversión MH en un balasto HPS. La diferencia entre los balastos es que un balasto HPS tiene un encendedor que enciende el sodio en una bombilla HPS, mientras que un balasto MH no lo hace. Debido a esto, todos los balastos eléctricos pueden encender bombillas MH, pero solo un balasto conmutable o HPS puede encender una bombilla HPS sin una bombilla de conversión. [19] Por lo general, se utilizará una bombilla de conversión de haluro metálico en un balasto HPS, ya que las bombillas de conversión MH son más comunes.

Balastos conmutables Editar

Un balasto conmutable es un balasto HID que se puede utilizar con un haluro metálico o una bombilla HPS de potencia equivalente. Por lo tanto, un balasto conmutable de 600 W funcionaría con un MH o HPS de 600 W. [10] Los productores usan estos accesorios para propagar y hacer crecer vegetativamente las plantas bajo el haluro metálico, y luego cambiar a un bulbo de sodio de alta presión para la etapa de fructificación o floración del crecimiento de la planta. Para cambiar entre las luces, solo es necesario cambiar la bombilla y se debe establecer un interruptor en la configuración adecuada.

Diodos emisores de luz (LED) Editar

Las luces de cultivo LED están compuestas por varios diodos emisores de luz individuales, generalmente en una carcasa con un disipador de calor y ventiladores integrados. Las luces de cultivo LED generalmente no requieren un balasto separado y se pueden enchufar directamente a una toma de corriente estándar.

Los LED individuales generalmente brindan solo una gama estrecha de colores, por lo que los LED de diferentes colores se mezclan en las luces de crecimiento en proporciones según el uso previsto. Se sabe por el estudio de la fotomorfogénesis que los espectros de luz verde, roja, roja lejana y azul tienen un efecto sobre la formación de raíces, el crecimiento de las plantas y la floración, pero no hay suficientes estudios científicos o pruebas de campo que utilicen luces de cultivo LED para recomiendan proporciones de color específicas para un crecimiento óptimo de las plantas bajo luces de cultivo LED. [20] Se ha demostrado que muchas plantas pueden crecer normalmente si se les da luz roja y azul. [21] [22] [23] Sin embargo, muchos estudios indican que la luz roja y azul solo proporciona el método de crecimiento más rentable, el crecimiento de las plantas es aún mejor con luz suplementada con verde. [24] [25] [26]

Las luces de cultivo LED blancas proporcionan un espectro completo de luz diseñado para imitar la luz natural, proporcionando a las plantas un espectro equilibrado de rojo, azul y verde. El espectro utilizado varía, sin embargo, las luces de crecimiento LED blancas están diseñadas para emitir cantidades similares de luz roja y azul con la luz verde agregada para que parezcan blancas. Las luces de cultivo LED blancas se utilizan a menudo para iluminación complementaria en espacios domésticos y de oficina.

Se ha evaluado una gran cantidad de especies de plantas en ensayos de invernadero para asegurarse de que las plantas tengan una mayor calidad en biomasa e ingredientes bioquímicos incluso más altos o comparables con las condiciones de campo. El rendimiento de las plantas de menta, albahaca, lentejas, lechuga, repollo, perejil y zanahoria se midió mediante la evaluación de la salud y el vigor de las plantas y el éxito en la promoción del crecimiento. También se notó la promoción de la floración profusa de plantas ornamentales selectas como la prímula, la caléndula y el stock. [27]

En pruebas realizadas por Philips Lighting en luces de cultivo LED para encontrar una receta de luz óptima para cultivar varios vegetales en invernaderos, encontraron que los siguientes aspectos de la luz afectan tanto el crecimiento de las plantas (fotosíntesis) como el desarrollo de las plantas (morfología): intensidad de la luz, luz total con el tiempo, la luz en qué momento del día, el período de luz / oscuridad por día, la calidad de la luz (espectro), la dirección de la luz y la distribución de la luz sobre las plantas. Sin embargo, se observa que en las pruebas entre tomates, mini pepinos y pimientos morrones, la receta de luz óptima no fue la misma para todas las plantas, y varió dependiendo tanto del cultivo como de la región, por lo que actualmente deben optimizar la iluminación LED en los invernaderos en base a una prueba. y error. Han demostrado que la luz LED afecta la resistencia a las enfermedades, el sabor y los niveles nutricionales, pero a partir de 2014 no han encontrado una forma práctica de utilizar esa información. [28]

Los diodos utilizados en los diseños iniciales de luces LED de crecimiento generalmente tenían una potencia de 1/3 vatio a 1 vatio. Sin embargo, los diodos de mayor vataje, como los diodos de 3 vatios y 5 vatios, ahora se usan comúnmente en las luces de crecimiento LED. Para áreas muy compactadas, se pueden utilizar chips COB de entre 10 vatios y 100 vatios. Debido a la disipación de calor, estos chips suelen ser menos eficientes.

Para evitar que se quemen las hojas, las luces de cultivo LED deben mantenerse a una distancia de entre 12 pulgadas (30 cm) de las plantas para lámparas de menor potencia (menos de 300 vatios) hasta 36 pulgadas (91 cm) de distancia de las plantas para lámparas de mayor potencia (1000 vatios o más). ).

Históricamente, la iluminación LED era muy cara, pero los costes se han reducido considerablemente con el tiempo y su longevidad los ha hecho más populares. Las luces de cultivo LED a menudo tienen un precio más alto, vatio por vatio, que otras luces LED, debido a características de diseño que las ayudan a ser más eficientes energéticamente y durar más. En particular, debido a que las luces de cultivo LED tienen una potencia relativamente alta, las luces de cultivo LED a menudo están equipadas con sistemas de enfriamiento, ya que las bajas temperaturas mejoran tanto el brillo como la longevidad. Los LED suelen durar entre 50.000 y 90.000 horas hasta que se alcanza el LM-70. [ cita necesaria ]

Fluorescente Editar

Las luces fluorescentes vienen en muchos factores de forma, que incluyen bombillas largas y delgadas, así como bombillas más pequeñas en forma de espiral (luces fluorescentes compactas). Las luces fluorescentes están disponibles en temperaturas de color que van desde 2700 K a 10,000 K. La eficacia luminosa varía de 30 lm / W a 90 lm / W. Los dos tipos principales de luces fluorescentes que se utilizan para el cultivo de plantas son las luces tipo tubo y las luces fluorescentes compactas.

Luces fluorescentes estilo tubo Editar

Las luces de cultivo fluorescentes no son tan intensas como las luces HID y generalmente se usan para cultivar vegetales y hierbas en interiores, o para iniciar plántulas para comenzar con las plantaciones de primavera. Se necesita un balasto para ejecutar este tipo de luces fluorescentes. [17]

La iluminación fluorescente estándar viene en múltiples factores de forma, incluidos T5, T8 y T12. La versión más brillante es la T5. El T8 y el T12 son menos potentes y son más adecuados para plantas con menos necesidades de luz. Las luces fluorescentes de alto rendimiento producen el doble de luz que las luces fluorescentes estándar. Un dispositivo fluorescente de alto rendimiento tiene un perfil muy delgado, lo que lo hace útil en áreas limitadas verticalmente.

Los fluorescentes tienen una vida útil promedio de hasta 20.000 horas. Una luz de crecimiento fluorescente produce entre 33 y 100 lúmenes / vatio, según el factor de forma y la potencia. [13]

Luces fluorescentes compactas (CFL) Editar

Las luces fluorescentes compactas (CFL) son versiones más pequeñas de luces fluorescentes que fueron diseñadas originalmente como lámparas de precalentamiento, pero ahora están disponibles en forma de inicio rápido. Las lámparas fluorescentes compactas han reemplazado en gran medida las bombillas incandescentes en los hogares porque duran más y son mucho más eficientes eléctricamente. [17] En algunos casos, las lámparas fluorescentes compactas también se utilizan como luces de cultivo. Al igual que las luces fluorescentes estándar, son útiles para la propagación y situaciones en las que se necesitan niveles de luz relativamente bajos.

Si bien las lámparas fluorescentes compactas estándar en tamaños pequeños se pueden usar para cultivar plantas, ahora también hay lámparas CFL fabricadas específicamente para plantas en crecimiento. A menudo, estas bombillas fluorescentes compactas más grandes se venden con reflectores especialmente diseñados que dirigen la luz a las plantas, al igual que las luces HID. Los tamaños comunes de lámparas de cultivo CFL incluyen 125W, 200W, 250W y 300W.

A diferencia de las luces HID, las CFL caben en un enchufe de luz estándar y no necesitan un balasto separado. [10]

Las bombillas fluorescentes compactas están disponibles en versiones cálida / roja (2700 K), de espectro completo o luz diurna (5000 K) y fría / azul (6500 K). Se recomienda el espectro rojo cálido para la floración y el espectro azul frío para el crecimiento vegetativo. [10]

La vida útil de las luces de cultivo fluorescentes compactas es de aproximadamente 10.000 horas. [17] Una CFL produce 44-80 lúmenes / vatio, dependiendo de la potencia de la bombilla. [13]

Ejemplos de lúmenes y lúmenes / vatio para lámparas fluorescentes compactas de diferentes tamaños:

Potencia CFL Lúmenes iniciales Lúmenes / vatio
23W 1,600 70
42W 2,800 67
85W 4,250 50
125W 7,000 56
200W 10,000 50

Luz fluorescente de cátodo frío (CCFL) Editar

Un cátodo frío es un cátodo que no es calentado eléctricamente por un filamento. Un cátodo puede considerarse "frío" si emite más electrones de los que puede suministrar la emisión termoiónica sola. Se utiliza en lámparas de descarga de gas, como lámparas de neón, tubos de descarga y algunos tipos de tubos de vacío. El otro tipo de cátodo es un cátodo caliente, que se calienta mediante la corriente eléctrica que pasa a través de un filamento. Un cátodo frío no funciona necesariamente a baja temperatura: a menudo se calienta a su temperatura de funcionamiento por otros métodos, como la corriente que pasa del cátodo al gas.

La cantidad, calidad y duración de la luz regulan el crecimiento y desarrollo de las plantas. En general, si una planta no recibe suficiente luz, se atrofiará, tendrá una pigmentación reducida o comenzará a responder para evitar la sombra. Una planta que no recibe la calidad de luz adecuada puede presentar diferencias fisiológicas en comparación con las mismas plantas cultivadas en condiciones óptimas de iluminación. [29] [30]

La cantidad y calidad de la luz de cultivo ha sido tecnológicamente limitada en el pasado. El sodio de alta presión (HPS) y el haluro metálico (MH) eran y siguen siendo opciones de iluminación suplementaria comunes para invernaderos y algunas operaciones de fuente única. [31] Las luces de crecimiento LED más antiguas compuestas únicamente de LED azules y rojos debido tanto a su eficiencia para convertir electricidad en fotones como a su eficiencia para impulsar la fotosíntesis. A medida que los LED se vuelven menos costosos y más eficientes, ha aumentado el interés por estudiar la calidad de la luz en el campo de la ciencia de las plantas. [32]

Cantidad de luz Editar

La cantidad de luz se refiere a la cantidad de luz que necesita una planta cada día para un crecimiento óptimo. Históricamente, la cantidad de luz se expresaba en unidades de W m -2, lúmenes o lux. Si bien estas unidades son útiles en cálculos de energía, W m −2, o en iluminación humana (lúmenes y lux), los científicos de plantas ahora prefieren medir la densidad de flujo de fotones fotosintéticos (PPFD), en unidades de μmol m −2 s −1. PPFD es una medida explícita de la cantidad de fotones que golpean una superficie por metro cuadrado por segundo, una forma más precisa de medir cómo las plantas interactúan con los fotones. [33]

Otra forma útil de medir la cantidad de luz es a través de la integral de luz diaria o DLI. El DLI tiene en cuenta el PPFD y el número total de horas que una planta está expuesta a ese PPFD para obtener la cantidad total de fotones por día, en unidades de mol m −2 d −1. La ecuación para convertir PPFD en DLI, asumiendo PPFD constante, se muestra a continuación. [34]

DLI (mol m −2 d −1) = 0,0036 * PPFD (μmol m −2 s −1) * Horas de luz

Los requisitos de cantidad de luz para los cultivos varían, en general, el requisito de luz para un cultivo específico es mayor para los cultivos que están dando frutos y floración y es menor para los cultivos que permanecen vegetativos. Las verduras de hoja verde como la lechuga, la espinaca y la col rizada se consideran típicamente cultivos de poca luz, que requieren un DLI entre 12 y 17 mol m −2 d −1. Los tomates, pepinos y pimientos requieren entre 20-30 mol m −2 d −1. El cannabis tiene uno de los requisitos de luz más altos de las plantas cultivadas, requiriendo un DLI de hasta 40 mol m −2 d −1. [35] [36] [37]

Calidad de luz Editar

La calidad de la luz se refiere a la distribución espectral de la luz que se le da a una planta. La calidad de la luz se agrupa en colores según la longitud de onda 320-400 nanómetros (nm) es UVA, 400-500 nm es azul, 500-600 nm es verde, 600-700 nm es rojo y 700-750 nm es rojo lejano, a veces conocido como infrarrojo cercano. La calidad de la luz también se puede expresar como proporciones, p. Ej. Relación rojo: azul de 3: 2, o algunas veces como su irradiancia máxima, p. Ej. Luz azul de 450 nm y luz roja de 660 nm. Fotomorfogénesis es el término para las respuestas de las plantas mediadas por la luz al espectro de luz. Las plantas pueden detectar partes del espectro electromagnético a través de una red de fotorreceptores que incluyen fitocromos, criptocromos, fototropina y zeiltupe. Cada receptor puede detectar diferentes partes del espectro electromagnético. La información sobre el espectro de luz puede afectar la germinación de las semillas, la señal para la transición de la fase vegetativa a la floración y la producción de metabolitos secundarios como las antocianinas. [38]

Fotoperiodismo Editar

Además, muchas plantas también requieren períodos de luz y oscuridad, un efecto conocido como fotoperiodismo, para desencadenar la floración. Por lo tanto, las luces pueden encenderse o apagarse a horas determinadas. La proporción óptima de foto / período de oscuridad depende de la especie y la variedad de planta, ya que algunos prefieren días largos y noches cortas y otros prefieren "duraciones de día" opuestas o intermedias.

Se pone mucho énfasis en el fotoperíodo cuando se habla del desarrollo de las plantas. Sin embargo, es el número de horas de oscuridad lo que afecta la respuesta de una planta a la duración del día. [39] En general, un “día corto” es aquel en el que el fotoperiodo no supera las 12 horas. Un “día largo” es aquel en el que el fotoperiodo no es inferior a 14 horas. Las plantas de días cortos son aquellas que florecen cuando la duración del día es menor que una duración crítica. Las plantas de día largo son aquellas que solo florecen cuando el fotoperiodo es mayor que una duración crítica. Las plantas de día neutro son aquellas que florecen independientemente del fotoperíodo. [40]

Las plantas que florecen en respuesta al fotoperíodo pueden tener una respuesta facultativa u obligada. A facultative response means that a plant will eventually flower regardless of photoperiod, but will flower faster if grown under a particular photoperiod. An obligate response means that the plant will only flower if grown under a certain photoperiod. [41]

Photosynthetically Active Radiation (PAR) Edit

Lux and lumens are commonly used to measure light levels, but they are photometric units which measure the intensity of light as perceived by the human eye.

The spectral levels of light that can be used by plants for photosynthesis is similar to, but not the same as what's measured by lumens. Therefore, when it comes to measuring the amount of light available to plants for photosynthesis, biologists often measure the amount of photosynthetically active radiation (PAR) received by a plant. [42] PAR designates the spectral range of solar radiation from 400 to 700 nanometers, which generally corresponds to the spectral range that photosynthetic organisms are able to use in the process of photosynthesis.

The irradiance of PAR can be expressed in units of energy flux (W/m 2 ), which is relevant in energy-balance considerations for photosynthetic organisms. However, photosynthesis is a quantum process and the chemical reactions of photosynthesis are more dependent on the número of photons than the amount of energy contained in the photons. [42] Therefore, plant biologists often quantify PAR using the number of photons in the 400-700 nm range received by a surface for a specified amount of time, or the Photosynthetic Photon Flux Density (PPFD). [42] This is normally measured using mol m −2 s −1 , but the value relevant for plant growth is the Daily light integral (DLI), the PPFD integrated over 24 hours.
Most plant species will grow well with a DLI of 5-15 mol m −2 day −1 . Shade-tolerant species can grow with DLI values of 1-3 mol m −2 day −1 , light-demanding species easily handle 30-50 mol m −2 day −1 . [43]