Hace poco más de un año publicamos una introducción al mundo técnico detrás de la iluminación. Hoy vamos a profundizar en distintos aspectos para comprender mejor el tema y actualizarnos sobre los avances científicos que hubo en este corto período de tiempo. Saber de luz nos va a permitir elegir mejor el panel de iluminación que necesitamos para iniciar nuestro cultivo pero también a conocer los factores que llevan a un cultivo al siguiente nivel. En Growtech somos profesionales en iluminación y queremos que vos también lo seas.
Repaso teórico
Nuevamente comenzaremos con el fascinante proceso de fotosíntesis. Mediante este proceso las plantas generan oxígeno a partir del dióxido de carbono y la luz, otorgándole energía a la planta. Los nutrientes en cambio, debe conseguirlos en el medio en el cual se encuentren sus raíces. Esto es importante saberlo porque una planta que realiza eficientemente la fotosíntesis es una planta más productiva, sana y vigorosa, que puede crecer más rápido y absorber más nutrientes para transformarlos en flores. El factor clave es la luz, pero ¿que es la luz?
La luz es una onda electromagnética, al igual que las microondas que cocinan nuestra comida o las radiofrecuencias que nos permiten escuchar un programa en una FM. La diferencia entre estas ondas es la frecuencia en la cual oscilan, es decir, que tan rápido vibra la onda. Una microonda oscila varias veces más lento que un rayo gamma, solo en eso se diferencian pero cualitativamente son lo mismo: ondas electromagnéticas. La luz es entonces la porción del espectro electromagnético que nuestros ojos pueden ver.
Pero en las plantas en cambio, la radiación de ondas que llamamos luz activa los receptores como la Clorofila a y b, carotenoides y fitocromos. Los humanos utilizamos la luz para ver y las plantas la usan para realizar la fotosíntesis.
PAR (Radiación Fotosintéticamente Activa)
PAR significa radiación fotosintéticamente activa y es la mejor medida para analizar una luz de cultivo. Tradicionalmente esta categoría sólo comprende las longitudes de onda en espectro que van desde 400nm hasta 700nm y representa muy bien la luz que puede usar una planta para hacer fotosíntesis. Otra cosa que salta a la vista es que hay algunos colores que son más eficientes fotosintéticamente hablando, es decir una planta no usa todos por igual, ya retomaremos sobre este tema.
La cantidad de luz se puede contar: la unidad mínima de luz es el fotón. Pensemos al fotón como una gota de lluvia. Si queremos saber cuanta luz útil le llega a nuestra planta debemos medir cuánta luz en espectro PAR está recibiendo en un momento determinado.
Por lo tanto, la cantidad de fotones en espectro PAR que llegan a una superficie determinada en un tiempo determinado se llama PPFD o Densidad de Flujo de Fotones Fotosintéticos. Si el fotón es una gota de lluvia, el PPFD indicaría qué tan fuerte esta lloviendo
Se expresa de la siguiente manera: Micromoles por metro cuadrado en un segundo (μmol / m2 / s).
PAR extendido (ePAR)
Esta categoría surgió a partir de diversos estudios científicos realizados principalmente en universidades de Estados Unidos y se popularizó a partir de las publicaciones de la empresa Apogee Instruments que fabrica instrumentos tecnológicos para medición médica e industrial. Como dijimos anteriormente la categoría PAR solo abarca el espectro entre 400nm y 700nm por una cuestión convencional (es decir, se selecciona solo esa porción para trabajar ya que es representativa y sirve) pero la planta puede utilizar luz fuera de ese espectro. Está demostrado que entre 700 nm y 750 nm (sector límite entre rojos e infrarrojos) la planta es capaz de utilizar luz para realizar fotosíntesis con un rendimiento aceptable y también ese espectro genera cambios morfológicos positivos para un cultivo.
Toda esa luz queda fuera de las mediciones de PAR pero los nuevos instrumentos que son capaces de censar luz entre 400 nm y 750 nm ( ePAR) pueden medirla y eso otorga un resultado más representativo de cuánta luz útil está recibiendo la planta.
*En el futuro se espera que también se sume al espectro PAR extendido toda la porción que va de 300 nm a 400 nm que es la zona entre el azul y los ultravioleta (por el momento se está estudiando su capacidad fotosintética aunque su efecto morfológico y sobre todo su capacidad plaguicida estaría prácticamente demostrada)
DLI ( Integral de Luz Diaria)
Volviendo al ejemplo de la gota, ya sabemos cómo medir qué tan fuerte está lloviendo pero ahora queremos medir cuánto llovió: eso es el DLI. Para esto necesitamos acomodar las unidades de medida. En lugar de hablar de segundos vamos a hablar de dias completos. Seguiremos teniendo en cuenta la superficie de un metro cuadrado. Y en lugar de micromoles ya estaremos hablando de moles completos. Para calcular el DLI debemos sumar la densidad de fotones fotosintéticos de todos los segundos que tiene un día.
Esta es la medida que se utiliza en cultivos de tipo industrial porque es la más representativa de cuánta luz recibió la planta efectivamente. En invernaderos se usa para calcular cuánta luz está entregando el sol (cambia mucho dependiendo las estaciones del año y la nubosidad) para poder sumarle artificialmente lo que se necesite.
Se expresa de la siguiente manera: Moles por metro cuadrado en un dia (mol / m2/ d).
*En cultivo de cannabis se utilizan DLI de entre 6 y 40 mol / m2/ d
Cantidad de luz en cultivo de cannabis sativa
La planta de cannabis tiene la singularidad de poder tolerar mucha luz. Ensayos de laboratorio demuestran que la planta responde positivamente incluso en torno a los 2000 PPFD; umbral muy superior al de otras especies. Pero esto ocurre aumentando no sólo la luz sino que también se debe incorporar Co2 y aumentar significativamente la temperatura como así también la cantidad de fertilizante. Pero llegar a niveles tan altos no es necesario. En la mayoría de los casos con alcanzar los 1000 PPFD es suficiente para conseguir resultados óptimos y profesionales.
Pero es importante entender que una planta no necesita la misma cantidad de luz durante todo su ciclo de vida: en su fase de plántula cuando apenas tiene unas hojas pequeñas, la capacidad fotosintética que tiene es baja por lo tanto no hace falta que reciba tanta cantidad de luz ya que no va a poder utilizarla y al contrario puede llegar a estresarla haciendo más lento su crecimiento. En esta fase con brindarle 200 PPFD es suficiente.
En cambio durante su período de crecimiento vegetativo más avanzado podemos ir elevando la potencia hasta alcanzar 500 PPFD. Y finalmente cuando estemos a mitad de floración podemos brindarle los 1000 PPFD de los cuales hablábamos para alcanzar una tasa de fotosíntesis óptima y generar flores densas y copiosas.
Distancia del panel de cultivo:
Podemos modificar la cantidad de luz que recibe la planta a partir de dos variables: distancia de la luz con respecto a la planta o utilizando un potenciómetro o dimmer (en caso de que el panel cuente con uno)
Para entender cómo afecta la distancia con respecto a la potencia de la luz tenemos que repasar brevemente la “ley del cuadrado inverso de la distancia”: un fenómeno físico que determina que para una onda de luz en este caso que se propaga desde una fuente puntual en todas las direcciones, la intensidad de dicha onda de luz disminuye en proporción inversa al cuadrado de la distancia desde la fuente donde se emite. Esto que puede parecer muy complejo se explica de la siguiente manera: si alejamos el panel, la luz se va a dividir en una superficie mucho más grande que la distancia a la cual lo alejemos. En síntesis: una pequeña diferencia en la altura del panel hace una gran diferencia en la intensidad de la luz que llega a la planta.
Por norma general la altura de la luz se mide desde las copas de las plantas hasta donde están los diodos del panel (la altura de la planta va cambiando a medida que crece así que hay que tener en cuenta eso periódicamente)
*Imagen de carácter ilustrativo (los valores pueden diferir)
Si esto lo trasladamos a un cultivo con paneles LED vemos que la intensidad de la luz que le queremos brindar a la planta se puede manejar a partir del uso correcto de la altura a la cual colocamos nuestro panel pero que pequeñas variaciones en la altura son realmente muy importantes en cuanto a la intensidad. Pero también apreciamos otro fenómeno: cuando alejamos el panel logramos que la superficie de cobertura del panel sea mayor (pero con menor intensidad). Esto explica que los fabricantes informen que un mismo panel puede cubrir por ejemplo un metro cuadrado para uso vegetativo y 80 cm x 80 cm para uso en floración.
Cuántos paneles colocar en un espacio de cultivo
De este último fenómeno se desprende la duda más común entre quienes cultivamos en indoor ¿cuantas luces y en qué disposición debo colocar?
Para responder esta pregunta tenemos que determinar qué tipo de resultados queremos conseguir y en qué nivel de experiencia nos encontremos. La luz es un factor de muchos otros que inciden en un cultivo. Al igual que un conductor de fórmula 1 pasó largos años formándose para dominar un vehículo con esas prestaciones, un cultivador tiene que recorrer un camino de aprendizaje para poder llevar todos los factores a su máximo potencial. Como fabricantes y asesores sabemos que es importante reconocer el grado de experiencia de la persona que va a cultivar para recomendar una cantidad de luz y una disposición adecuada para los resultados que se buscan. Ya que colocar más paneles no siempre va a dar mejores cosechas.
* Los rendimientos pueden variar de acuerdo a diversos factores.
Aquí vemos dos disposiciones posibles e igualmente válidas para llevar a cabo un cultivo en un metro cuadrado. En el primer caso con 300 watts colocados quizás se logre una intensidad luminosa en promedio de 600 PPFD que es suficiente para lograr una floración exitosa con resultados muy buenos. Pero si colocamos dos paneles sumando 600 watts seguro alcanzamos una intensidad promedio cercana a 1000 PPFD lo que nos puede brindar resultados aún más abundantes. Pero esto ocurrirá únicamente si quien cultiva domina todos los demás factores que hacen a un cultivo exitoso como el control climático, cantidad de Co2 y dieta de fertilizantes, entre otros. La diferencia la va a hacer el dominio de los factores más que la cantidad de luz.
Salas de cultivo profesionales
En Growtech diseñamos la tecnología Quantum para equipar camas de cultivo profesionales. La morfología de nuestros paneles está pensada para cubrir el ancho de una cama de 1 metro y dependiendo la longitud de la cama se pueden colocar los paneles que se necesiten. En este ejemplo vemos dos configuraciones distintas. El nivel estándar cuenta con 3 paneles de 300 watts por cada dos metros cuadrados lo que brinda una potencia de 450w por metro cuadrado (como suele calcularse profesionalmente). Es suficiente para obtener resultados muy buenos pero tiene una cobertura menor en las esquinas lo que hace que el promedio de PPFD descienda. En cambio la configuración profesional cuenta con menor espacio entre los paneles y una mejor cobertura en los extremos asegurando un resultado más abundante.
Cuando hablamos de salas de cultivo con múltiples paneles ocurre un fenómeno de suma de la luz residual que impacta indirectamente en el rendimiento por metro cuadrado. Es decir, no es lo mismo cultivar en una carpa con 450 watts por metro cuadrado con paredes reflectivas que hacerlo en una sala con la misma potencia nominal por metro cuadrado.
Pero en una sala de cultivo se tienen en cuenta factores como el consumo eléctrico y la generación de calor que si bien con la tecnología LED es mucho menor, cuando se suman grandes cantidades de paneles, es un factor importante a tener en cuenta además de la inversión que se requiere en equipos.
Si te sirvió esta información no dudes en compartirla y quedarte pendiente para futuras actualizaciones.
