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Qué se logra con las longitudes de onda y los colores
Para entender cómo van a reaccionar sus cultivos en diferentes longitudes de onda y colores, tiene que tener en cuenta que cada cultivo y cada etapa de crecimiento requieren un enfoque individual.
Este proceso es una reacción fotoquímica dentro de los cloroplastos de las células vegetales en la que el CO2 se convierte en hidratos de carbono bajo la influencia de la energía luminosa.
Para la fotosíntesis, las regiones azul y roja son las más importantes.
El tiempo/duración de la luz, también llamado fotoperiodo, afecta principalmente a la floración de las plantas. Se puede influir en el tiempo de floración controlando el fotoperiodo.
La radiación fotosintéticamente activa (PAR) muestra más pigmentos fotosintéticos, también conocidos como pigmentos antena, como carotenoides - caroteno, zeaxantina, licopeno y luteína, etc.
| Rango de longitud de onda [nm] | Fotosíntesis | Otros efectos | Otros efectos | Otros efectos |
|---|---|---|---|---|
| 200 – 280 | Dañino | |||
| 280 – 315 | Dañino | |||
| 315 – 380 | ||||
| 380 – 400 | Sí | |||
| 400 – 520 | Sí | Crecimiento vegetal | ||
| 520 – 610 | Algo | Crecimiento vegetal | ||
| 610 – 720 | Sí | Crecimiento vegetal | Floración | Gemación |
| 720 – 1000 | Germinación | Construcción y crecimiento de las hojas | Floración | |
| > 1000 | Convertida a calor |
Los efectos fitomorfogénicos se controlan aplicando un espectro con una determinada mezcla de 660 nm y 730 nm para estimular los fitocromos Pr y Pfr.
Un ejemplo de aplicación típica para el uso de 730 nm: la reacción de huida de la sombra
Una de las influencias más evidentes de la luz roja lejana en una planta es la reacción de huida de la sombra.
Iluminación con 660 nm:
Si la planta se ilumina principalmente con 660 nm, es similar a la iluminación del sol directo y crece con normalidad.
Iluminación con 730 nm:
Si la planta se ilumina principalmente con 730 nm, es similar al crecimiento a la sombra de otra planta que da sombra de la luz solar.
Por lo tanto, la planta reacciona con un mayor crecimiento en longitud para huir de la sombra. Así se logran plantas más altas, pero no necesariamente una mayor masa biológica.
Potencial especial de los LED en la iluminación de la floricultura
Tradicionalmente, las plantas ornamentales han tenido una gran importancia económica. La luz roja y la luz roja lejana median la conversión de los fitocromos que pueden controlar los desencadenantes de la floración.
Iluminación con 730 nm:
El ciclo de Pr a Pfr se inicia con la luz roja de 660 nm, que representa la luz del día. Durante la noche, el Pfr se convierte de nuevo en Pr. Esta retroconversión también puede verse influida activamente por la luz roja lejana de 730 nm.
Esto permite un perfecto control del momento de la floración, independientemente de las estaciones.
Control de la floración mediante el control de la duración crítica del día utilizando cualquier luz
Debido a la influencia de la relación Pr y Pfr, la floración puede controlarse para ajustar el momento a los requisitos ambientales o estacionales.
| Planta | Fuente de radiación | Efecto en la fisiología de la planta |
|---|---|---|
| Mostaza de la India (Brassica juncea L.) Albahaca de clavo (Ocimum gratissimum L.) | Rojo (660 y 635 nm), LED con azul (460 nm) | Retraso en la transición de la planta a la floración en comparación con la combinación de LED de 460 nm + 635 nm |
| Col (Brassica olearacea var. capitata L.) | LED rojos (660 nm) | Aumento del contenido de antocianina |
| Lechuga de hoja pequeña (Lactuca sativa L. cv. Red Cross) | LED rojos (658 nm) | La concentración de fenoles aumentó un 6 %. |
| Tomate (Lycopersicum esculentum L. cv. Momotaro Natsumi) | LED rojos (660 nm) | Aumento del rendimiento de los tomates |
| Kale (Brassica olearacea L. cv Winterbor) | LED rojos (640 nm) (tratamiento previo con lámpara fluorescente de luz blanca fría) | Aumento de la acumulación de luteína y clorofila A, B |
| Mostaza blanca (Sinapsis alba), espinaca (Spinacia oleracea), cebollas verdes (Allium cepa) | LED rojos (638 nm) con lámpara HPS (90 μmol m-2 S-1), PPF total (flujo de fotones fotosintéticos) mantenido a 300 μmol m-2 S-1 | Mayor contenido de vitamina C en la mostaza, las espinacas y las cebollas verdes |
| Lechuga (Lactuca sativa), cebollas verdes (Allium cepa L.) | LED rojos (638 nm) e iluminación natural | Reducción del contenido de nitratos |
| Lechuga de hoja pequeña verde (Lactuca sativa L.) | LED (210 μmol m-2 S-1) rojos (638 nm), con lámpara HPS (300 μmol m-2 S-1) | Los fenoles totales (28,5 %), los tocoferoles (33,5 %), los azúcares (52,5 %) y la capacidad antioxidante (14,5 %) aumentaron, pero el contenido de vitamina C disminuyó |
| Lechugas de hoja roja, hoja verde y hoja verde claro (Lactuca sativa L.) | LED (300 μmol m-2 S-1) rojos (638 nm), con lámpara HPS (90 μmol m-2 S-1) | La concentración de nitrato en la lechuga de hoja verde clara (12,5 %) aumenta, pero disminuye en la lechuga de hoja roja (56,2 %) y verde (20,0 %) |
| Lechugas de hoja verde «Lolo Bionda» y de hoja roja «Lola Rosa» (Lactuca sativa L.) | LED (170 μmol m-2 S-1) rojos (638 nm), con lámpara HPS (130 μmol m-2 S-1) | El contenido total de fenoles y α-tocoferol aumentó |
| Pimiento dulce (Capsicum annuum L.) | LED rojos (660 nm) y rojos lejanos (735 nm), PPF total mantenido a 300 μmol m-2 S- 1 | Añadir luz roja lejana aumentó la altura de la planta con una mayor biomasa en el tallo |
| Lechuga de hoja roja «Outeredgeous» (Lactuca sativa L.) | LED rojos (640 nm, 300 μmol m-2 S-1) y rojos (730 nm, 20 μmol m- 2 S-1). | La biomasa total aumentó, pero la capacidad antioxidante y la butantocianina disminuyeron |
| Lechuga de hoja roja «Outeredgeous» (Lactuca sativa L.) | LED rojos (640 nm, 270 μmol m-2 S-1) con LED azules (440 nm, 30 μmol m-2 S-1) | El contenido de antocianina, el potencial antioxidante y el área total de la hoja aumentaron |
| Plántulas de tomate «Reiyo» | Rojo (660 nm) y azul (450 nm) en diferentes proporciones | Una mayor proporción azul/rojo (1:0) provocó la reducción de la longitud del tallo |
| Planta | Fuente de radiación | Efecto en la fisiología de la planta |
|---|---|---|
| Plántula de tomate cherry | LED azules en combinación con LED rojos y verdes, PPF total mantenido a 300 μmol m-2 S-1 | La fotosíntesis neta y el número de estomas por mm² aumentaron |
| Col (Brassica olearacea var. capitata L.) | LED rojos (660 nm) | Aumento del contenido de antocianina |
| Plántulas de col (Brassica olearaceavar. capitata L.) | Solo LED azules (470 nm, 50 μmol m-2 S-1) | Mayor contenido de clorofila y fomento de la elongación del peciolo |
| Col china (Brassica camprestis L.) | LED azules (460 nm, 11 % de la radiación total) con LED rojos (660 nm), PPF total mantenido a 80 μmol m-2 S-1 | La concentración de vitamina C y clorofila aumentó debido a la aplicación de LED azules |
| Lechuga de hoja pequeña «Red Cross» (Lactuca sativa L.) | LED azules (476 nm, 130 μmol m-2 S- 1) | La antocianina (31 %) y los carotenoides (12 %) aumentaron |
| Pepino «Bodega» (Cucumis sativus ) y tomate «Trust» (Lycopersicon esculentum) | LED azules (455 nm, 7-16 μmol m-2 S- 1) con lámpara HPS ( 400- 520 μmol m-2 S-1) | La aplicación de luz LED azul con HPS aumentó la biomasa total pero redujo el rendimiento de los frutos |
| Trasplante de un pepino «Mandy F1» | Azul (455 y 470 nm, 15 μmol m-2 S-1) con lámpara HPS (90 μmol m-2 S-1) | La aplicación de 455 nm dio lugar a un crecimiento y desarrollo más lento, mientras que 470 nm dio lugar a un aumento de la superficie de las hojas y de la biomasa fresca y seca |
| Planta | Fuente de radiación | Efecto en la fisiología de la planta |
|---|---|---|
| Lechuga de hoja roja (Lactuca sativa L. cv Banchu Red Fire) | Se utilizaron LED verdes de 510, 520 y 530 nm, y el PPF total fue de 100, 200 y 300 μmol m-2 S-1 respectivamente | Los LED verdes con alto PPF (300 μmol m-2 S-1) fueron los más eficaces para mejorar el crecimiento de la lechuga |
| Trasplante de un pepino «Mandy F1» | LED verdes (505 y 530 nm, 15 μmol m-2 S-1) con lámpara HPS (90 μmol m-2 S-1) | 505 y 530 nm, ambos dieron lugar a un aumento de la superficie de las hojas y del peso fresco y seco |
| Lechuga de hoja roja (Lactuca sativa L. cv Banchu Red Fire) | Se utilizaron LED verdes de 510, 520 y 530 nm, y el PPF total fue de 100, 200 y 300 μmol m-2 S-1 respectivamente | Los LED verdes con alto PPF (300 μmol m-2 S-1) fueron los más eficaces para mejorar el crecimiento de la lechuga |
| Tomate «Magnus F1» Pimiento dulce «Reda» Pepino | LED verdes (505 y 530 nm, 15 μmol m-2 S-1) con lámpara HPS (90 μmol m-2 S-1) | Los 530 nm mostraron un efecto positivo en el desarrollo y la acumulación de pigmentos fotosintéticos solo en el pepino, mientras que los 505 nm generaron un aumento del área foliar y de la biomasa fresca y seca en el tomate y el pimiento dulce |
| Trasplante de un pepino «Mandy F1» | LED verdes (505 y 530 nm, 15 μmol m-2 S-1) con lámpara HPS (90 μmol m-2 S-1) | 505 y 530 nm, ambos dieron lugar a un aumento de la superficie de las hojas y del peso fresco y seco |
| Propósito general: alta eficiencia |  | |||
|---|---|---|---|---|
| Tipo | Longitud de onda | Proporción mW | ||
| LD Cxxx | 450nm | 23% | ||
| LH Cxxx | 660nm | 77% | ||
| La mayor eficacia de μmol/J del espectro se puede conseguir utilizando los LED rojos de 660 nm combinados con algunos LED azules de 450 nm para mantener una relación razonable entre las longitudes de onda. | ||||
| Crecimiento vegetal |  | |||
|---|---|---|---|---|
| Tipo | Longitud de onda | Proporción mW | ||
| LD Cxxx | 450nm | 50% | ||
| LH Cxxx | 660nm | 50% | ||
| Especialmente para el crecimiento de las plantas de verduras de hoja verde, se utiliza la proporción de crecimiento vegetativo para lograr un crecimiento más rápido cuando la evaluación visible de la salud de la planta no es importante. | ||||
| Lo mejor para las plántulas |  | |||
|---|---|---|---|---|
| Tipo | Longitud de onda | Proporción mW | ||
| LD Cxxx | 450nm | 75% | ||
| LH Cxxx | 660nm | 25% | ||
| Se recomienda un alto contenido de azul en el espectro para el crecimiento de las plántulas. | ||||
