{"id":1338,"date":"2019-12-03T21:14:00","date_gmt":"2019-12-03T21:14:00","guid":{"rendered":"https:\/\/afe.epicenter1.com\/news\/efficient-lighting-strategies-for-perennials"},"modified":"2024-03-15T22:01:55","modified_gmt":"2024-03-15T22:01:55","slug":"estrategias-de-iluminacion-eficientes-para-plantas-perennes","status":"publish","type":"news","link":"https:\/\/endowment.org\/es\/news\/efficient-lighting-strategies-for-perennials","title":{"rendered":"Estrategias de iluminaci\u00f3n eficientes para plantas perennes"},"content":{"rendered":"<h2><strong>Por el Dr. Marc van Iersel y Claudia Elkins, Universidad de Georgia<\/strong><\/h2><p class=\"wp-block-paragraph\">Las plantas perennes a menudo se cultivan en invierno para prepararlas para las ventas de primavera. Y eso significa que a menudo se requiere iluminaci\u00f3n suplementaria para producir plantas de alta calidad de manera oportuna. Los costos de electricidad asociados con la iluminaci\u00f3n suplementaria pueden ser elevados. Por lo tanto, es importante que la luz suplementaria se proporcione de la manera m\u00e1s eficiente posible. Durante mucho tiempo, las recomendaciones de iluminaci\u00f3n se han basado en la integral de luz diaria (DLI). El DLI es la cantidad total de luz que recibe un cultivo a lo largo de un d\u00eda. El DLI se calcula a partir de la densidad de flujo de fotones fotosint\u00e9ticos (PPFD). Al integrar estas mediciones instant\u00e1neas de la intensidad de la luz fotosint\u00e9tica, se puede calcular el DLI. Pero basar las decisiones de iluminaci\u00f3n \u00fanicamente en el DLI puede no ser lo \u00f3ptimo.<\/p><p>En nuestra investigaci\u00f3n, financiada por la American Floral Endowment, adoptamos un enfoque sistem\u00e1tico para encontrar las mejores estrategias de iluminaci\u00f3n suplementaria. Nuestro objetivo es ayudar a los productores a cultivar cosechas de alta calidad, asegurando al mismo tiempo que los costos de iluminaci\u00f3n no sean excesivos. Esto comienza por comprender la fisiolog\u00eda b\u00e1sica de cu\u00e1n eficientemente las diferentes especies utilizan la luz. Luego, desarrollar estrategias de iluminaci\u00f3n basadas en esas respuestas fisiol\u00f3gicas.<\/p><h3><strong>Eficiencia en el uso de la luz de las perennes<\/strong><\/h3><p><span style=\"font-weight: 400;\">Las plantas necesitan luz para la fotos\u00edntesis, pero a medida que reciben m\u00e1s luz, la utilizan con menos eficiencia. Comprender con qu\u00e9 eficiencia las diferentes especies utilizan la luz es importante. La luz suplementaria solo debe proporcionarse cuando las plantas puedan utilizarla de manera eficiente. Medir la eficiencia en el uso de la luz de una planta es sorprendentemente f\u00e1cil y aprovecha una propiedad poco conocida de todas las plantas. Esto se conoce como fluorescencia de la clorofila.<\/span><\/p><p><span style=\"font-weight: 400;\">Cuando las plantas se exponen a la luz, gran parte de esa luz es absorbida por la clorofila y los pigmentos asociados en las hojas. Al igual que un panel solar, esa luz se utiliza para crear diminutas corrientes el\u00e9ctricas dentro de las hojas y la energ\u00eda de esa corriente impulsa las reacciones de la fotos\u00edntesis. Y, de manera indirecta, proporciona la energ\u00eda para toda la vida en la tierra.<\/span><\/p><h3><span style=\"font-weight: 400;\">No toda la luz absorbida se utiliza para crear una corriente...<\/span><\/h3><p>Sin embargo, no toda la luz absorbida se utiliza para crear una corriente. Parte de la energ\u00eda se convierte en calor, mientras que una peque\u00f1a fracci\u00f3n de esa energ\u00eda lum\u00ednica se convierte en fluorescencia. Todas las hojas expuestas a la luz emiten una peque\u00f1a cantidad de luz roja. Esta fluorescencia no es suficiente para verla a simple vista, pero se puede medir f\u00e1cilmente. Y al medir la fluorescencia, podemos determinar exactamente cu\u00e1nta de la luz absorbida por una hoja se convierte en corriente y se utiliza para la fotos\u00edntesis.<\/p><p>Utilizamos mediciones de fluorescencia de clorofila para cuantificar c\u00f3mo la PPFD afecta a la eficiencia en el uso de la luz de diferentes plantas perennes. Hay dos cosas claras. En primer lugar, la eficiencia en el uso de la luz de todas las especies disminuye a medida que aumenta la PPFD. En segundo lugar, existen diferencias importantes entre las especies (Figura 1). Y esas diferencias tienen importantes implicaciones para la iluminaci\u00f3n suplementaria. A valores muy bajos de PPFD, todas las especies utilizan la luz con una eficiencia similar: entre el 70 y el 80 % de la luz se destina a la fotos\u00edntesis.<\/p><p>Sin embargo, la rapidez con la que disminuye la eficiencia en el uso de la luz al aumentar la DFPP depende de la especie. La eficiencia en el uso de la luz de Heucherella, una planta que prospera en la sombra, disminuye r\u00e1pidamente al aumentar la DFPP. Por otro lado, Rudbeckia, una planta que se desarrolla bien a pleno sol o sombra parcial, es mucho m\u00e1s capaz de utilizar DFPP m\u00e1s altas de manera eficiente. Y tal vez no sea sorprendente que la respuesta de Hosta, que se desarrolla bien en sombra parcial o total, se encuentre entre la de Heucherella y la de Rudbeckia.<\/p><p><img fetchpriority=\"high\" decoding=\"async\" class=\"alignleft wp-image-11941\" title=\"iluminaci\u00f3n\" src=\"https:\/\/endowment.org\/wp-content\/uploads\/imported-files\/Sample-light-response-curves-1-300x240.jpg\" alt=\"iluminaci\u00f3n\" width=\"314\" height=\"251\"><\/p><h5><em>Figura 1. Eficiencia en el uso de la luz de tres especies perennes en respuesta al incremento de la DPFP. N\u00f3tese que la eficiencia en el uso de la luz de todas las especies disminuye a mayores DPFP, pero esta disminuci\u00f3n es m\u00e1s pronunciada en *Heucherella*, que es de sombra obligada, que en *Rudbeckia*, que es amante del sol.<\/em><\/h5><h3><strong>Utilizar la eficiencia en el uso de la luz para desarrollar mejores estrategias de iluminaci\u00f3n<\/strong><\/h3><p>\u00bfC\u00f3mo se puede utilizar esta informaci\u00f3n b\u00e1sica para ayudar a los productores a gestionar su iluminaci\u00f3n? Se pueden extraer tres lecciones importantes de esta informaci\u00f3n fisiol\u00f3gica:<\/p><p><span style=\"font-weight: 400;\">Todas las especies utilizar\u00e1n la luz suplementaria de manera m\u00e1s eficiente cuando dicha luz suplementaria se proporcione durante periodos con poca luz solar. El control de umbral com\u00fan utilizado durante mucho tiempo para las l\u00e1mparas HPS se basa en un principio. Las luces se encienden cuando los niveles de luz solar caen por debajo de un umbral espec\u00edfico y se apagan por encima de ese umbral.<\/span><\/p><p>2) Los umbrales adecuados dependen de cada especie: al proporcionar luz suplementaria a la Rudbeckia cuando la luz solar ofrece una PPFD de 500 \u00b5mol\/m\u00b2\/s, estas plantas pueden aprovechar esa luz suplementaria con una eficiencia superior al 60%; sin embargo, la Heucherella solo podr\u00eda aprovechar esa misma luz con una eficiencia de aproximadamente 30%. Debido a estas diferencias entre especies, es importante proporcionar luz suplementaria a un cultivo como la Heucherella \u00fanicamente cuando haya poca luz solar; de lo contrario, las plantas no podr\u00e1n aprovechar la luz suplementaria de manera eficiente. En el caso de la Rudbeckia, as\u00ed como de cultivos que aman el sol como la lantana y la rosa, es menos importante proporcionar luz suplementaria \u00fanicamente cuando hay poca luz solar. Estos cultivos pueden seguir utilizando la luz suplementaria con una eficiencia razonable incluso a PPFD m\u00e1s elevadas.<\/p><p>3) Estos hallazgos sugieren que no todos los DLI son iguales. Debido a que la luz se utiliza de manera m\u00e1s eficiente cuando la DFPP es baja, nuestros hallazgos sugieren que la eficiencia general en el uso de la luz se puede aumentar proporcionando luz a DFPP m\u00e1s bajas y fotoperiodos m\u00e1s largos, al tiempo que se proporciona el mismo DLI. En otras palabras, distribuir la luz en m\u00e1s horas cada d\u00eda deber\u00eda mejorar la eficiencia general en el uso de la luz y, por lo tanto, aumentar el crecimiento.<\/p><h3><strong>No todos los DLI son iguales<\/strong><\/h3><p>Para comprobar si distribuir la luz en m\u00e1s horas al d\u00eda aumenta el crecimiento, cultivamos pl\u00e1ntulas de Rudbeckia a un DLI de 12 mol\/m2\/d\u00eda, proporcionando esa luz en fotoperiodos de 12, 15, 18 o 21 horas al d\u00eda. Para garantizar que todas las plantas recibieran la misma cantidad de luz, desarrollamos un nuevo enfoque de control para luces LED regulables. Nuestro sistema mide el PPFD a nivel del cultivo y calcula cu\u00e1nta luz se necesita para alcanzar el DLI al final del fotoperiodo. A continuaci\u00f3n, el controlador env\u00eda una se\u00f1al a las luces LED para que proporcionen la luz suplementaria justa que garantice que las plantas reciban un DLI de 12 mol\/m2\/d\u00eda al final del fotoperiodo.<\/p><p>Este enfoque de control para la iluminaci\u00f3n suplementaria tiene dos ventajas: 1) el DLI se puede controlar con precisi\u00f3n, independientemente de las condiciones meteorol\u00f3gicas, y 2) la luz suplementaria se proporciona preferentemente cuando hay poca luz solar (y, por lo tanto, cuando las plantas pueden utilizar la luz suplementaria de manera m\u00e1s eficiente). Utilizando este enfoque de control para la iluminaci\u00f3n suplementaria, el PPFD recibido por las plantas disminuy\u00f3 de 275 a 160 \u00b5mol\/m2\/s a medida que el fotoperiodo aument\u00f3 de 12 a 21 horas.<\/p><h3>Como hipotetizamos...<\/h3><p>Tal y como hab\u00edamos hipotetizado, las pl\u00e1ntulas de Rudbeckia crecieron considerablemente m\u00e1s r\u00e1pido con fotoper\u00edodos m\u00e1s largos y PPFD m\u00e1s bajos; con un fotoper\u00edodo de 21 horas, las plantas eran aproximadamente un 30% m\u00e1s grandes que las cultivadas bajo un fotoper\u00edodo de 12 horas, a pesar de que todas las plantas recibieron la misma cantidad total de luz (Figura 2). Adem\u00e1s, el fotoper\u00edodo m\u00e1s largo no tuvo efectos negativos en la calidad de las plantas, seg\u00fan se determin\u00f3 a partir de la fracci\u00f3n radicular (una medida importante para las pl\u00e1ntulas, ya que un buen crecimiento radicular es fundamental) y la compacidad. Seg\u00fan nuestros hallazgos, el uso de un fotoper\u00edodo m\u00e1s largo puede acortar el ciclo de cultivo al menos una semana. Otra ventaja de utilizar fotoper\u00edodos m\u00e1s largos es que la cantidad instant\u00e1nea de luz suplementaria que hay que proporcionar es menor. <span style=\"font-weight: 400;\">Eso significa que se necesitan menos accesorios de iluminaci\u00f3n para proporcionar la luz complementaria. Por lo tanto, se reduce el costo de instalaci\u00f3n de un sistema de iluminaci\u00f3n.<\/span><\/p><p>Tenga en cuenta que no todas las especies responder\u00e1n de la misma manera a fotoper\u00edodos m\u00e1s largos. La floraci\u00f3n de muchos cultivos depende del fotoper\u00edodo. Y aunque la floraci\u00f3n es deseable cuando el cultivo ha madurado, la floraci\u00f3n prematura puede ralentizar el crecimiento.<\/p><h5><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignleft wp-image-11943\" title=\"iluminaci\u00f3n\" src=\"https:\/\/endowment.org\/wp-content\/uploads\/imported-files\/Rudbeckia-responses-to-photoperiod-300x96.jpg\" alt=\"iluminaci\u00f3n\" width=\"328\" height=\"105\"><em>Figura 2. Los fotoperiodos m\u00e1s largos dan como resultado un mejor crecimiento de las pl\u00e1ntulas de Rudbeckia. Las plantas de control de la izquierda no recibieron luz suplementaria (y un DLI promedio de aproximadamente 5 mol\/m2\/d). Las dem\u00e1s plantas recibieron un DLI de 12 mol\/m2\/d, pero esa luz se distribuy\u00f3 en fotoperiodos que oscilaron entre 12 y 21 horas.<\/em><\/h5><h3><strong>\u00bfQu\u00e9 significa esto para la industria floricultora?<\/strong><\/h3><p>Las estrategias de iluminaci\u00f3n m\u00e1s eficientes pueden mejorar la producci\u00f3n de plantas perennes al tiempo que reducen los costos de electricidad. Nuestro enfoque se implementa m\u00e1s f\u00e1cilmente con luminarias LED regulables, pero se pueden aplicar enfoques similares utilizando luces HPS. <span style=\"font-weight: 400;\">Varias empresas de iluminaci\u00f3n ofrecen ahora sistemas de control de iluminaci\u00f3n que aprovechan la capacidad de regular la intensidad de las luminarias LED en respuesta a los niveles cambiantes de luz solar. Esto puede proporcionar un entorno lum\u00ednico m\u00e1s constante en su invernadero. Tambi\u00e9n puede hacer que la producci\u00f3n de cultivos sea m\u00e1s predecible al tiempo que garantiza que no se proporcione luz en exceso.<\/span><\/p><h3><strong>\u00bfQu\u00e9 es lo siguiente?<\/strong><\/h3><p>El apoyo del sector a la American Floral Endowment ha contribuido a hacer posible esta investigaci\u00f3n. La ayuda econ\u00f3mica de la AFE para nuestro trabajo nos permiti\u00f3 obtener una subvenci\u00f3n de $5.000.000 de la Iniciativa de Investigaci\u00f3n sobre Cultivos Especializados del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos (USDA). Este proyecto, titulado <strong>L<\/strong>lucha <strong>A<\/strong>Enfoques para <strong>M<\/strong>maximizar <strong>P<\/strong>beneficios, re\u00fane a cient\u00edficos e ingenieros de todo el pa\u00eds. <span style=\"font-weight: 400;\">Un equipo diverso que trabaja en problemas de iluminaci\u00f3n en la industria de la agricultura en ambiente controlado ayuda a integrar la producci\u00f3n hort\u00edcola, la econom\u00eda y la ingenier\u00eda. <\/span>Esto dar\u00e1 lugar a enfoques hol\u00edsticos para optimizar las estrategias de iluminaci\u00f3n suplementaria. Para obtener m\u00e1s informaci\u00f3n sobre el proyecto <strong>L\u00e1mpara<\/strong>, por favor visite <a href=\"http:\/\/www.hortlamp.org\">www.hortlamp.org<\/a>.<\/p><p>Visita <a href=\"https:\/\/endowment.org\/es\/investigacion\/\">endowment.org\/research<\/a> para m\u00e1s art\u00edculos como este.<\/p>","protected":false},"template":"","news-categories":[40,42,29,51],"class_list":["post-1338","news","type-news","status-publish","hentry","news-categories-faculty-researcher","news-categories-grower","news-categories-news","news-categories-research"],"acf":[],"yoast_head":"<!-- This site is optimized with the Yoast SEO plugin v28.4 - https:\/\/yoast.com\/product\/yoast-seo-wordpress\/ -->\n<title>Eficient Lighting Strategies for Perenials<\/title>\n<meta name=\"description\" content=\"By Dr. Marc van Iersel and Claudia Elkins, University of Georgia discuss efficient lighting strategies for perennials. 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