Uso de luces suplementarias en invernaderos optimizan el desempeño del cultivo

La tecnología para sistemas de producción en invernadero ha crecido de manera drástica en los últimos años, ampliando la disponibilidad de recursos de alta tecnología para los productores. Con esto en mente, hoy día las operaciones de horticultura protegida están enfrentando nuevas decisiones sobre cuánto invertir en estos sistemas innovadores y avanzados que representan un potencial enorme para eficientar la producción. Como parte de esa toma de decisiones, surgirán la cuestión de las luces suplementarias y la del diseño de invernadero, entre otras. A fin de mejor evaluar la factibilidad de tales sistemas en su propia operación, la familiarización con las ventajas y los costos asociados con esta tecnología llega a ser un requisito para disfrutar del éxito económico.

Según Murat Kacira, profesor de ingeniería agrónoma de la Universidad de Arizona, (EUA) la meta fundamental de producir en invernadero es proporcionar y mantener las condiciones óptimas para que los cultivos produzcan a su potencial máximo, realizando a su vez ganancias máximas. Las ganancias agregadas siempre tendrán que justificar las inversiones adicionales. Tal optimización siempre depende de un buen diseño del invernadero y el apoyo financiero para invertir en tecnologías que no excedan sus limitaciones financieras.

Complementando la luz natural
La tecnología que ha visto mayor desarrollo tecnológico es la de la luz complementaria. La correlación entre el desarrollo vegetal de la planta y la luz es innegable.
La manera en que el invernadero absorbe y transmite la luz se convierte en un paso clave, así que el material del techo del invernadero, ya sea plástico o vidrio, determinará la disponibilidad de radiación solar que la planta puede absorber. No toda la luz entra en el invernadero, sino que existe un rango finito de rayos ultravioleta (longitud de onda 400-700 nm) de radiación fotosintéticamente activa (PAR, por sus siglas en inglés) a que las plantas responden. De ahí las luces suplementarias demuestran su valor, porque maximizan la exposición de las plantas a estas longitudes de onda.

En lo que se refiere al acristalamiento del invernadero, las capas plásticas se han popularizado por sus bajos costos y facilidad de instalación. Sin embargo, una capa exterior de polietileno — uno de los materiales plásticos más comunes y asequibles — no facilita la transmisión de rayos ultravioleta a la escala como el vidrio u otras opciones más rígidas y caras como el policarbonato. Adicionalmente, el polietileno tampoco cuenta con una larga duración de vida. Kacira nota que la aplicación de aditivos al polietileno ha hecho que el mismo dure hasta 4 años.

Añadiéndole iluminación
hernandez y kaciraMientras la variedad de capa exterior concierne la transmisión de radiación solar, la luz suplementaria equivale otro grupo entero de sistemas para expandir la producción aún más.
Ricardo Hernández, profesor-investigador de la Universidad Estatal de Carolina del Norte (EUA) destaca que tres de las consideraciones principales para las luces son: la eficiencia eléctrica, la personalización espectral, y las condiciones únicas a su propia operación.
La eficiencia eléctrica es un aspecto que se ve notablemente mejorada con el progreso de la tecnología. Consiste en la conversión del poder eléctrico/vatios en los fotones de luz en el rango necesario para facilitar la fotosíntesis.

La personalización espectral describe la capacidad de los distintos sistemas de luces para entregar sólo las longitudes de onda que sirven la fotosíntesis, las cuales son los rayos rojo, verde, y azul.

Intenta manipular la distribución de estos rayos para corresponder con las longitudes que más promueven el crecimiento de la planta. Por ejemplo, durante una investigación realizada por Hernández y colegas en la Univ. de Arizona, se observó buenos resultados al utilizar una lámpara de alta presión de sodio (HPS) con la mayoría de la luz de longitud 500-600 nm, lo cual corresponde con la luz verde.

La luz restante era mayormente luz roja de 600-700nm. Frente a sólo exponer la planta a luz roja de una lámpara LED, el crecimiento en la plántula de pepino estudiada incrementó un 60%. Una investigación así ilumina el futuro de la industria hortofrutícola, en donde la producción no se limita a las condiciones naturales ni a la radiación solar.
Los factores específicos a cada productor incluyen los costos de la electricidad, el tamaño del invernadero y por ende la cantidad de iluminación suplementaria deseada.
Más allá de las lámparas HPS, las lámparas LED presentan otra alternativa de luz suplementaria que no traen los daños que se asocia con HPS. Además, las luces LED convierten la electricidad en luces para las plantas a una temperatura más baja (40°C).

Futuro tecnológico optimista
Hernández asevera que con el desarrollo de avances tecnológicos, las lámparas serán capaces de producir aún más fotones en el futuro.
Lo más importante es que el productor analice si los costos adicionales en consumo eléctrico justifican una inversión en luces suplementarias.

La implementación de nueva tecnología conlleva una nueva serie de oportunidades para mejor explotar algunos periodos donde los suministros decrecen en los mercados de abasto preparados para recibir productos de mayor calidad.
A través de la tecnología y las luces suplementarias, se abren nuevas posibilidades que rompen convenciones y eliminan restricciones que antes existían.

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