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La luz y sus efectos sobre el crecimiento de las plantas

14 febrero, 2020
¿Cómo la luz afecta el crecimiento de las plantas?
La variable más importante que afecta el crecimiento de las plantas es la exposición a la luz y, por lo tanto, es importante medir la cantidad de luz que reciben sus plantas. El profesor Gert Venter explica cómo se hace esto.

El concepto más importante a entender cuando se cultivan plantas es la regla de los factores limitantes, que determina la calidad de la planta.

La hidroponía no puede compensar las malas condiciones de crecimiento, como temperatura inadecuada, riego insuficiente, deficiencias de nutrientes, problemas de plagas y enfermedades, o poca luz.

La luz es la variable más importante que influye en el crecimiento de las plantas.

Si las plantas no reciben suficiente luz, no crecerán a su velocidad máxima o alcanzarán su máximo potencial, independientemente de la cantidad de cualquier otra variable (agua, medio de crecimiento o fertilizante) que reciban.

El aumento de luz aumenta el rendimiento de las plantas

La luz es la fuerza impulsora de la fotosíntesis, un proceso de la planta que transforma la luz solar en energía química.

Durante la fotosíntesis, el agua se divide en una reacción química en la que se separa en oxígeno e hidrógeno, y el dióxido de carbono (CO2) se convierte en azúcar.

Una regla general es que 1% más de luz le dará un aumento porcentual similar en el crecimiento de las plantas, lo que dará como resultado un rendimiento 1% mayor.

Todas las plantas requieren luz y CO2 para la fotosíntesis. Un espacio adecuado entre las plantas asegurará que cada planta reciba suficiente luz en el invernadero.

Las plantas de tomate podadas en un solo tallo están espaciadas en 2,7 plantas / m2 a tres plantas / m2. Los pepinos sin semillas, con sus hojas más grandes, requieren casi el doble de este espacio. El espaciado de lechuga hidropónica varía de 2,5 cm2 para las plántulas de la primera etapa a 15 cm2 para el espaciado final.

Se ha trabajado mucho en iluminación suplementaria para optimizar el crecimiento de las plantas, especialmente en países con baja intensidad de luz y limitaciones de horario de luz.

La luz del sol es, con mucho, la opción más barata para los productores de SA; tenemos suficiente y debemos usarlo sin sombrear tanto como sea posible.

Asegurando suficiente luz para las plantas

Integral de luz diaria (DLI) 
El DLI representa la cantidad total de luz que sus plantas reciben por día. Puede compararlo con la precipitación de lluvia, medida en mm / día, que depende de la intensidad de la lluvia (qué tan fuerte está lloviendo) y la duración (cuánto tiempo llueve).

DLI también depende de la intensidad de la radiación de luz, así como de la duración (número de horas de luz solar). Esto proporciona una indicación directa de cuánta luz fotosintética reciben sus plantas.

El ajuste de DLI podría ayudar a reducir el tiempo de enraizamiento de esquejes y plántulas, y aumentar la calidad del cultivo a niveles reducidos de energía.

Cultivo en invierno

Debido a que hay menos horas de luz solar en invierno que en verano, los productores a menudo calientan sus invernaderos durante el invierno en sus esfuerzos por mantener los rendimientos de verano.

En Ciudad del Cabo, el promedio de horas de sol cae de 11 horas, cinco minutos por día en diciembre a solo cinco horas, 42 minutos por día en julio.

Esta reducción del 49% significa que los esfuerzos de calefacción de invernaderos para mantener los rendimientos de verano serán menos efectivos que en Johannesburgo, que muestra una caída de solo el 9% durante el invierno.

Otro factor que entra en juego es la menor inclinación de la radiación solar. Como resultado de un día más corto, neblina matutina y cielos nublados, la intensidad de la luz es más baja en invierno, causando una mayor reducción en el DLI y una disminución correspondiente en el crecimiento de las plantas.

Esta es la razón por la cual los vegetales de invernadero, ya sean cultivados en el suelo o en un sistema hidropónico, no funcionarán tan bien durante el invierno, incluso con el mejor sistema de calefacción del mercado.

Fotomorfogénesis

Además de la fotosíntesis, hay otro aspecto claro que determina el desarrollo de las plantas desde la semilla hasta la floración.

Esto se conoce como fotomorfogénesis. Esto se basa en varios pigmentos fotográficos para detectar y responder a los colores claros, que van desde el ultravioleta hasta el infrarrojo cercano e incluyen todos los colores del arco iris que vemos como luz reflejada.

La fotomorfogénesis influye en los siguientes aspectos del crecimiento de las plantas, entre otros:

  • Germinación de semillas (fotoblastia y fotodormancia);
  • Síntesis de clorofila (fotosíntesis);
  • Crecimiento de tallos y hojas hacia la luz visible (etiolación y fototropismo);
  • Tiempo de floración basado en la duración del día y la noche (fotoperiodismo);
  • Reacción a varios colores claros.

Hay una gran diferencia entre la sensibilidad del ojo humano a los diferentes colores del arco iris y la de las plantas.

Los ojos humanos son más sensibles a los colores en la zona verde amarillenta del espectro de color, que está cerca de la región donde las plantas muestran la peor reacción a la luz verde.

Los humanos ven la luz reflejada, y el hecho de que la mayoría de las plantas son verdes es una indicación de que las plantas reflejan más la radiación de luz verde que los otros colores en el espectro de luz.

La reacción fotosintética de las plantas se concentra en las porciones azul y roja del espectro de color, incluida una proporción de ultravioleta (ver gráfico).

Las reacciones de las plantas a varios colores del espectro de luz se pueden usar para manipular plantas para satisfacer diferentes necesidades, que incluyen las siguientes:

La radiación ultravioleta se puede usar para acortar los entrenudos (la parte entre dos nodos en un tallo donde emergen las hojas).

La luz azul se puede utilizar para estimular el crecimiento vegetativo y evitar que las plantas de día más corto florezcan durante sus etapas de propagación.

La luz roja se puede usar para inducir la floración y alargar los entrenudos para producir plantas con tallos más largos y flores más grandes. Las rosas son un ejemplo.

La radiación roja lejana puede usarse para controlar el fotoperiodismo de las plantas.

Fotoperiodismo

Algunas especies de plantas florecen solo cuando se exponen a períodos cortos de luz, mientras que otras florecen solo después de la exposición a períodos prolongados de luz. Este fenómeno se llama fotoperiodismo.

Las primeras se conocen como plantas de día corto e incluyen crisantemos y fresas.

Estas últimas, conocidas como plantas de día largo, incluyen espinacas y rábanos. Las plantas neutrales, como los tomates y los pepinos, no se ven afectadas por el fotoperiodismo.

Si expone las plantas de día corto a un breve período de luz en la noche, puede evitar la floración y la floración. Por el contrario, con plantas de día largo, la misma exposición promoverá la floración.

Por lo tanto, los floricultores pueden usar iluminación artificial suplementaria para retrasar o avanzar la floración de las plantas para satisfacer las necesidades del mercado.

Los métodos tradicionales de control fotoperiódico incluyen:

  • Aumento de la duración del día mediante el uso de iluminación suplementaria;
  • Acortar la duración del día cubriendo las plantas con material oscuro justo antes de la noche;
  • Interrupción nocturna con iluminación;
  • Iluminación cíclica (intermitente),

Estas técnicas se basan principalmente en la prueba y el error, utilizando diferentes especies de plantas y condiciones variables de funcionamiento del invernadero.

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