Artículo elaborado por el Departamento de Comunicación de Hispaled
Investigadores españoles identifican la interacción entre factores fundamentales de la fotosíntesis como espectro, intensidad y concentración ambiental de CO2. La colaboración con la empresa HISPALED para el desarrollo de este estudio permite profundizar en los umbrales en la respuesta fisiológica de los cultivos y determinar el uso eficiente de la luz fotosintética. En este estudio se han estudiado 560 casos como combinación de 10 espectros de luz, 7 rangos de intensidades y 8 niveles de concentración ambiental de CO2.
La iluminación artificial es una iluminación complementaria y fuente única en las denominadas Plant Factories implementada en los últimos años para aumentar la productividad y calidad de las especies cultivas. La producción de los cultivos depende en gran medida en la capacidad de fijación del CO2 ambiental, pero existen factores asociados a esta fijación que desde el punto de vista de iluminación artificial es necesario conocer. Para ver la asimilación neta de CO2 basándose en la relación entre los tres factores: intensidad, espectro y concentración de CO2, se proponen pruebas en plántulas de tomate con combinaciones de diez espectros, siete intensidades de luz y nueve concentraciones de CO2. Hoy en día se ha estudiado la relación entre intensidades y espectros en la producción de cultivos pero no se ha incluido la interacción del CO2 en esos estudios. En este artículo se estudian las relaciones de las dos reacciones responsables de la fotosíntesis: la fase luminosa con intensidad y espectro de luz y fase oscura con la concentración de CO2 ambiental.
Hispaled lleva colaborando más de cinco años con la Universidad Politecnica de Madrid y más concretamente con el Departamento de Producción Agraria de la Escuela de Ingeniería Agronómica Alimentaria y de Biosistemas para evaluar variabilidad técnico-científica de la iluminación artificial en ambientes de invernaderos tecnificados mediterráneos y en granjas verticales. Uno de los aspectos en los que se centró el estudio fue la eficiencia del uso de la luz fotosintética (PLUE), es decir, los moles de CO2 fijados por los cultivos respecto a los moles de fotones aplicados sobre la superficie vegetal. Poner el foco en la intensidad de luz, espectro o concentración de CO2 de forma independiente no es la forma correcta de afrontar estos estudios y es necesario entender la interacción de los mismos, ya que diferentes combinaciones pueden llegar a mismos resultados pero con eficiencias en el uso de la luz totalmente diferentes, tal como expone el Profesor Moratiel investigador principal del estudio.
Con valores de intensidades bajas el espectro empieza a influir de forma más significativa en la fijación de CO2, de hecho uno de los espectros que peor se comportaba era el espectro solar simulado. Se observa también que la iluminación debe ir unida a una eficiente fertilización carbónica, ya que variaciones en la misma pueden provocar la ineficiencia en el sistema de iluminación. La elección del espectro es esencial, tal y como indica en los datos de este estudio. Optimizar la fotosíntesis de las especies de plantas cultivadas en instalaciones con iluminación artificial, donde las intensidades son bajas, comparadas con intensidades recibidas por la luz solar intensidades, es fundamental para una mayor rentabilidad de la propia explotación.
Esta investigación fue llevada a cabo gracias a la Colaboración entre la Empresa Hispaled y la Universidad Politecnica de Madrid por medio del proyecto de la Comunidad de Madrid IND2019/BIO-1719 Optimization of Mediterranean horticultural production by artificial light.
Imágenes: Hispaled
