Aunque a priori pueda parecer una pregunta rara, saber iluminar un invernadero tiene su miga. En ocasiones las plantas van a necesitar un pequeño empujón lumínico si están cultivadas en zonas donde las horas de luz son muy pocas o directamente hablamos de un cultivo hidropónico en interior. Sea cual fuere la situación, vamos a meternos de lleno en las clorofilas, las radiaciones solares y qué tipo de luz es la más adecuada para que un cultivo pueda realizar la fotosíntesis correctamente con luz artificial.

¿Y qué tiene que ver esto con iluminar un invernadero?
Lo tiene que ver todo. Las plantas por lo general son verdes. Salvo contadas excepciones, el color verde domina el mundo vegetal y la razón es muy sencilla. La presencia de clorofilas, ese pigmento que permite a la planta realizar la tan conocida fotosíntesis para transformar CO2, agua y nutrientes en compuestos hidrocarbonados. ¿Y por qué son verdes? Esta pregunta ya la contestamos hace unos años en un artículo sobre los satélites Sentinel del programa de la Agencia Espacial Europea (ESA).

¿Por qué las plantas son verdes?

Hablemos de radiaciones y espectro electromagnético

La respuesta a esa pregunta la tenemos aquí. Esto es un gráfico de absorción relativa de los pigmentos vegetales en función de la longitud de onda (color) del espectro electromagnético dentro de la radiación visible (la que capta el ojo humano).

longitudes de onda de luz en las plantas
Un resumen rápido es que las clorofilas a y b (las más importantes) tienen un pico de absorción de radiación principalmente en las longitudes de onda más energéticas dentro del espectro visible (400-500 nm) y esto corresponde a los colores violeta-azul. Los carotenos también tienen picos de absorción dentro de este rango. Es la longitud de onda más importante para el crecimiento vegetativo de la planta.

Otro pico de estas clorofilas se muestra entre los 600 y 700 nm correspondiente a los colores anaranjados y rojos. En esta zona se favorece la emisión de tallos y la floración.

Sin embargo, si vemos la gráfica, observamos un descenso muy acusado en las longitudes de onda correspondientes al verde y al infrarrojo cercano. Esto significa que la luz verde no la absorben para nada reflejándola en su totalidad. Como si de un espejo y esa es la razón principal por la cual vemos las hojas de las plantas de color verde. De la totalidad del espectro visible, lo que menos absorben es la longitud de onda correspondiente a los verdes, lo reflejan y es lo que llega a nuestros ojos.

Todo esto es teoría de color y luz electromagnética. Los colores los vemos así porque los elementos reflejan (o no absorben) las longitudes de onda correspondientes al color que vemos.

Para iluminar un invernadero, entender los picos de absorción de radiación es básico para saber qué tipo de luz elegir.

Tipos de luz para iluminar un invernadero
Dentro de los tipos de luz artificial que tenemos podemos diferenciar:

Lámpara incandescente: Principalmente genera mucha intensidad en el espectro de los rojos. Por tanto la eficiencia fotosintética no va a ser muy notable.

Iluminación con fluorescentes: Son más azules, generan más cantidad en los azules y en los verdes (que no nos interesan). Consumen relativamente poco pero pecan de tener poca intensidad. No son muy utilizadas salvo que el cultivo requiera de poco

Lámparas HID: En general generan mucha radiación en los amarillos, naranjas y rojos (vapor de sodio). Algunas de mercurio a alta pr Son económicas en cuanto a consumo (por eso se ponen en alumbrado público) e irradian una buena cantidad de flujo de luz. El problema principal son sus

Iluminación con halógenos: Mejoran mucho la emisión de radiación en los azules, violetas pero menos en los rojos. son sensiblemente mejores que las anteriores. Su consumo en Wh es excesivo.

Iluminación LED: Aquí es donde la tecnología lumínica ha encontrado el elemento disruptor. Podemos modular el tipo de luz, el color de luz y la intensidad. Combinando LEDs de longitudes de onda muy específicas en los azules, violetas y los rojos podemos conseguir las longitudes de onda perfectas para equilibrar el crecimiento vegetativo y la floración de los cultivos. Además, el consumo es mucho menor.

iluminar un invernadero
La combinación de LEDs azules, violetas y rojos generan la luz ideal para optimizar el crecimiento
Una vez decidido el espectro. ¿Cuántas pongo? Hablemos de intensidades.
Una vez elegido el tipo de luz para iluminar un invernadero el siguiente paso es saber cuántas luminarias se ponen. Como cálculo de ingeniería está todo hecho ya. Los cultivos tienen cálculos de lux necesarios en todo su ciclo vital para dimensionar la intensidad lumínica necesaria para cada cultivo. Cada tipo de planta es distinta. Por ejemplo los pimientos necesitan más radiación para fructificar que un calabacín. Esto se conoce con el nombre de PAR (Photosynthetically Active Radiation) o en español Radiación fotosintéticamente activa. Este parámetro mide los fotones necesarios de tasa mínima fotosintética para cada cultivo.

Sabiendo este parámetro se optimiza la adquisición de luminarias para tener un equilibrio entre la intensidad lumínica necesaria para un PAR adecuado con un consumo contenido de electricidad.

Evidentemente, no hay una intensidad cada vez mayor en que la planta sea capaz de asimilar toda esa radiación. De hecho, hay un consumo asociado a esa absorción para generar las moléculas y nutrientes que la planta va «fabricando». Esta proporción va aumentando hasta determinado punto. A partir de ahí la planta no puede absorber más cantidad de CO2 gracias a la fotosíntesis en la que la intensidad lumínica está directamente implicada.

punto de compensación de la luz
El punto de compensación es el punto en el que la absorción neta de CO2 y el O2 producido es 0. Para que la planta empiece a crecer, tenemos que llegar a este punto como mínimo. De lo contrario, la planta acabará muriendo. Esto aumenta de forma más o menos lineal hasta que llegamos a un máximo.

A partir de este punto, toda la luz extra que estemos aportando no servirá de nada y puede ser incluso contraproducente además de gastar electricidad innecesariamente.

Fuente: agromatica.es