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LEDs blancos: Una alternativa rentable a los LEDs rojos y rojo lejano
21 de septiembre de 2022
Muchos cultivos importantes de floricultura en invernadero son plantas de días largos, lo que significa que requieren días largos y noches cortas (generalmente menos de 8 a 10 horas de oscuridad) para producir flores tempranas. En áreas donde los inviernos tienen días cortos y noches largas, la floración de las plantas de días largos cultivadas durante ese tiempo se retrasa o inhibe. Para acortar las noches largas y promover la floración de las plantas de días largos, los cultivadores pueden utilizar iluminación fotoperiódica tenue al final del día (iluminación de extensión del día) o en medio de la noche (iluminación de interrupción nocturna). Los días de 16 horas creados a partir de la iluminación de extensión del día o 4 horas de iluminación de interrupción nocturna son generalmente suficientes para lograr la floración completa de las plantas de días largos.
En la última década, las lámparas LED de “floración” con espectros de luz personalizados que incluyen luz roja (R) + roja lejana (FR) han estado disponibles comercialmente para aplicaciones de floración, aunque a precios elevados. Una opción más asequible pueden ser las lámparas LED blancas, que se producen en masa para uso general. Desarrolladas para la visión humana, las lámparas LED blancas emiten principalmente luz visible roja, verde y azul, pero poca luz FR. Hay ventajas y desventajas en ambas, además de consideraciones de costos. Las lámparas LED de “floración” con luz FR pueden dar lugar a una floración rápida de algunos cultivos como la petunia, pero también pueden causar un estiramiento no deseado. Las lámparas LED blancas pueden ser menos eficaces para promover la floración que las lámparas LED con luz FR, pero pueden producir plantas que son más compactas.
Diseño experimental
Las plantas pueden ser sensibles a la luz roja (R) o rojo lejano (FR) durante diferentes partes de la noche, por lo que el momento de aplicación también puede influir en la eficacia de las lámparas LED blancas para controlar la floración. Para investigar la eficacia y el momento óptimo de las lámparas LED blancas frente a las LED R + FR, realizamos, y posteriormente repetimos, un experimento con cuatro plantas de día largo: coreopsis ‘Early Sunrise’, antirrino ‘Liberty Classic Yellow’, petunia ‘Easy Wave Burgundy Star’ y petunia ‘Wave Purple Improved’. Trasplantamos plántulas a macetas de 4 pulgadas llenas de sustrato de turba y perlita, y las cultivamos en un invernadero bajo nueve tratamientos lumínicos (Fig. 1). Cultivamos las plantas bajo días cortos de 8 horas (control, truncados con tela negra) con o sin lámparas LED blancas o roja + rojo lejano (1:1) en funcionamiento durante 8 horas después del anochecer, 8 horas antes del amanecer, 4 horas después del anochecer + 4 horas antes del amanecer, o 4 horas como interrupción nocturna (Fig. 2). Un temporizador digital controló el momento de cada tratamiento lumínico. Utilizamos capas de malla de aluminio para cubrir las lámparas LED R + FR de modo que la intensidad lumínica fuera similar en todos los tratamientos, situándose en torno a 2 μmol·m−2·s−1 con todos los colores incluidos.
Resultados
Las plantas de Coreopsis ‘Easy Sunrise’ no florecieron en condiciones de días cortos, pero florecieron de forma similar en todos los tratamientos de iluminación (fig. 3). En el momento de la floración, las plantas cultivadas bajo lámparas LED blancas eran entre 18% y 19% más bajas que las cultivadas bajo lámparas LED R + FR.
Boca de dragón ‘Liberty Classic Yellow’: en comparación con los días cortos, tanto las lámparas LED blancas como las R + FR favorecieron la floración. Con una iluminación de 8 horas tras el anochecer y/o antes del amanecer, la floración se produjo entre 10 y 20 días más tarde con las lámparas LED blancas que con las lámparas LED R + FR (fig. 3). Sin embargo, con una iluminación nocturna de 4 horas, la floración fue similar con ambos tipos de lámparas. Las lámparas LED blancas resultaron más eficaces con una iluminación de 8 horas antes del amanecer. En el momento de la floración, las lámparas LED blancas aumentaron la ramificación entre 30% y 122% en comparación con las lámparas LED R + FR, independientemente del momento de la iluminación.
Petunia ‘Easy Wave Burgundy Star’: Todos los tratamientos de iluminación favorecieron la floración en comparación con los días cortos. La floración se produjo entre 10 y 15 días más tarde bajo lámparas LED blancas que bajo lámparas LED R + FR (fig. 3). En ambos tipos de lámparas, la floración se produjo entre 6 y 10 días antes con una iluminación de 8 horas tras el anochecer y/o antes del amanecer que con una iluminación de 4 horas durante la pausa nocturna. En el caso de la iluminación de 8 horas tras el anochecer y/o antes del amanecer, las plantas cultivadas bajo lámparas LED blancas presentaban entre 54% y 86% más ramas en el momento de la floración que las cultivadas bajo lámparas LED R + FR.
Las plantas de petunia ‘Wave Purple Improved’ florecieron más temprano bajo todos los tratamientos de iluminación en comparación con los días cortos. Para la iluminación de 8 horas después del anochecer y/o antes del amanecer, las plantas cultivadas bajo lámparas LED blancas florecieron entre 13 y 14 días más tarde en comparación con las lámparas LED R + FR (Fig. 3). Sin embargo, la floración fue similar bajo ambos tipos de lámpara cuando se suministró como iluminación de interrupción nocturna de 4 horas. Para las lámparas LED blancas, el momento de la luz no importó, pero bajo las lámparas LED R + FR, la floración fue más rápida bajo la iluminación de 8 horas después del anochecer que bajo la iluminación de interrupción nocturna de 4 horas. La ramificación fue similar bajo todos los tratamientos de iluminación.
Fig. 3.
Conclusiones
Nuestros resultados muestran que, si bien las lámparas LED blancas pueden no producir flores tan temprano en cultivos sensibles al FR como la boca de dragón y la petunia, muestran el potencial de mejorar la compacidad y la ramificación. Pueden ser una opción de iluminación fotoperiódica rentable para plantas como la coreopsis, que cuando se cultivaron bajo LED blancos fueron más bajas y florecieron de manera similar a las cultivadas bajo LED R + FR. En cuanto al momento óptimo de las diferentes lámparas, descubrimos que para los LED blancos, la floración de todos los cultivos fue más temprana cuando se operaron durante 8 horas antes del amanecer. Para los LED R + FR, la iluminación de 8 horas después del anochecer y/o antes del amanecer fue generalmente más efectiva que la iluminación de interrupción nocturna de 4 horas.
Agradecimientos
Agradecemos a la Fundación Floral Americana por la financiación, a Raker-Roberta’s Young Plants por el material vegetal, a TotalGrow Lights por las lámparas LED R + FR, y al personal del invernadero y a los estudiantes de la Universidad de Delaware por su asistencia técnica y experimental.
Por Qingwu (William) Meng, Departamento de Ciencias de Plantas y del Suelo, Universidad de Delaware
