Los sistemas modernos de producción hortícola se basan en la aplicación de numerosos avances científicos obtenidos de la biología de las cosechas, estudio de suelos y de técnicas de riego, no obstante, el parámetro lumínico que juega un papel esencial en la fotosíntesis poco ha sido explorado.

Para 2018, la biología y más exactamente la botánica no conoce con exactitud las longitudes de onda (composición de luz) con que cada planta (genética vegetal) tiene un estímulo para el aumento de rendimiento fotosintético.

En la base de datos más grande del planeta sobre plantas The Plant List (proyecto libre encabezado por EE.UU. y el Reino Unido) se contempla vagamente el factor lumínico en el crecimiento de las plantas, no obstante, aseguran que es un factor indispensable para la agricultura de precisión en el futuro cercano.[1]

Cultivo con tecnología LED | Bang Goes The Theory | Brit Lab | BBC

La eficiencia de conversión de la luz durante la fotosíntesis está relacionada con la longitud de onda y la cantidad de fotones a la que están expuestas las estructuras
fotosintéticas. La Radiación Fotosintéticamente Activa (PAR por sus siglas en inglés) es la luz capaz de excitar los pigmentos fotosintéticos dentro del rango de los 400nm a los 700nm.

Figura 1. Representación del rango de frecuencias que aportan en la radiación PAR.

En la agricultura de precisión como en el área de la biotecnología, es fundamental la correcta medición de la radiación PAR cuando es necesario evaluar el efecto ejercido por la luz sobre la productividad de las plantas y otros microorganismos fotosintéticos.

Figura 2. Tasa relativa de nivel fotosintetico segun longitud de onda.

Anteriormete se presumía que la tonalidad verde no influía en los procesos metabólicos de las plantas, esto debido al reflejo de sus longitudes de onda, permitiendo identificarles fácilmente por esta tonalidad. Para el año 2012, estudios en Japón revelaron, gracias a M.Johnkan y el talento humano de la central de investigación de energía eléctrica industrial, que tonalidades verdes con longitudes de onda entre 510nm, 520nm y 530nm activan procesos fotosintéticos específicos que aceleran el crecimiento. Su investigación prácticamente descarta el uso de fluorescentes para el crecimiento de brotes de semillas, debido a sus resultados comparativos, donde se demuestra que tonalidades verdes son de mayor provecho que la luz emitida por los tubos fluorescentes. [2]

En 2013, Huimin Li, Canming Tang y Zhigang Xuy de la Universidad Agrícola de Nanjing - China, determinaron el efecto de diferentes calidades de luz en plántulas de cultivo invitro empleando tecnología Led RGB(Red-Green-Blue). Descubrieron que la luz led permitía un mayor rango de longitudes de onda, y que esta tecnología era la más adecuada para estudiar el estímulo fotosintético de las plantas; también, que a mayor estimulo lumínico, las plantas manifestaban mayor transpiración, mayor concentración de clorofila, mayor concentración de azúcar soluble, hojas más grandes y tallos de mayor diámetro. Los resultados de su investigación demostraban que la relación Blue : Red = 3 : 1 era benéfica para su crecimiento, mientras que para su floración, la relación Blue : Red = 1 : 3 aportaba mayor estrés a las plantas, permitiendo cosechar mejores flores y frutos. [3] .

Para el mismo año, Kuan-Hung Lin en el centro de investigación para la biodiversidad en Taiwan demostró que la calidad de la luz suplementaria puede ser utilizada estratégicamente para mejorar el valor nutricional y el crecimiento de las plantas. Su estudio sobre las lechugas cultivadas bajo la luz LED RGBW (Red-Green-Blue-White), permitió mejoras notables en la producción. Kuan, comenta en su artículo que la gestión precisa de la irradiación y la longitud de onda puede ser prometedora en la maximización de la eficiencia económica de la producción de la planta, la calidad y el potencial de nutricional de los vegetales cultivados en ambientes controlados. [4]

Figura 3. Tremendo
Efecto Fototrópico - Importancia de la Luz

Cada una de las investigaciones evidencia la gran influencia de la luz en el desarrollo de las plantas, pero aún no se tiene una respuesta a la pregunta con la que partimos esta breve lectura... Nympha considera que es importante integrar nuevas tecnologías que permitan innovar, progresar y generar agricultura sostenible.

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Referencias:

[1] Kew Royal Botanic Gardens y Missouri Botanical Garden. The Planet List - A working list of all plant species 2018. 🔗

[2] M. Johkan y col. «Effect of green light wavelength and intensity on photomorphogenesis and photosynthesis in Lactuca sativa». En: Environmental and Experimental Botany 75 (2012), págs. 128-133. issn: 0098-8472. doi: https : / / doi . org / 10 . 1016 / j.envexpbot.2011.08.010. 🔗

[3] Xiao-Xue Fan y col. «Effects of light intensity on the growth and leaf development of young tomato plants grown under a combination of red and blue light». En: Scientia Horticulturae 153 (2013), págs. 50-55. issn: 0304-4238. doi: https://doi.org/10.1016/j.scienta.2013.01.017. 🔗

[4] Kuan-Hung Lin y col. «The effects of red, blue, and white light-emitting diodes on the growth, development, and edible quality of hydroponically grown lettuce (Lactuca sativa L. var. capitata)». En: Scientia Horticulturae 150 (2013), págs. 86-91. issn: 0304-4238. doi: https://doi.org/10.1016/j.scienta.2012.10.002. 🔗