Los invernaderos actuales funcionan como ecosistemas controlados donde cada variable ambiental —temperatura, humedad, sustrato, suministro hídrico y, por supuesto, luz— se convierte en un factor decisivo para la estabilidad productiva. La iluminación LED, inicialmente concebida como una herramienta para suplir o complementar la radiación natural, ha evolucionado hasta convertirse en un sistema óptico inteligente capaz de modular procesos fisiológicos de plantas, pero también de insectos. La idea de que la luz tiene un impacto profundo en la biología de plagas y enemigos naturales comienza a consolidarse, especialmente en cultivos del norte de Europa y Norteamérica, donde los fotoperiodos invernales descienden por debajo de los umbrales necesarios para garantizar la actividad y reproducción de los insectos beneficiosos.

Un nuevo estudio realizado por investigadores canadienses examina este aspecto tan poco explorado: cómo diferentes espectros LED influyen en la conducta sexual, el desarrollo y la eficiencia reproductiva de Orius insidiosus, uno de los depredadores más utilizados en el control biológico de trips y plagas. 

El trabajo analiza en detalle cómo la extensión del fotoperiodo y la composición espectral pueden modificar tanto la frecuencia de apareamiento como la puesta de huevos o la metamorfosis, aportando evidencias directas que podrían cambiar la manera en que se diseña la iluminación en horticultura protegida. Sus conclusiones apuntan a un futuro en el que las luminarias no solo alimentan fotosintéticamente a los cultivos, sino que también “gestionan” las dinámicas poblacionales de depredadores y plagas.

La luz como regulador biológico en ecosistemas hortícolas protegidos

El entorno lumínico regula de forma decisiva la actividad y la reproducción de los insectos, un aspecto especialmente relevante en invernaderos y sistemas de cultivo interior donde el control biológico depende del establecimiento de enemigos naturales. La iluminación LED, cada vez más utilizada tanto en horticultura como en la cría masiva de insectos, permite modular el fotoperiodo y el espectro, dos factores que influyen en la diapausa, la puesta, la eclosión y el desarrollo de numerosas especies.

Los artrópodos utilizan las variaciones diarias de longitud de onda y fotoperiodo para ajustar sus ritmos biológicos mediante complejos sistemas de fotorreceptores. Se sabe que cambios en la duración del día y en la composición espectral influyen en la reproducción y el desarrollo tanto de plagas como de enemigos naturales. En condiciones de baja luz —típicas del invierno en latitudes altas— muchos insectos entran en diapausa, reduciendo su actividad alimentaria y reproductiva. La extensión artificial del fotoperiodo permite evitar esta diapausa, incrementar la puesta y la viabilidad de los huevos, acelerar el desarrollo y aumentar el consumo de presas o la tasa de parasitismo. Frente a las lámparas de sodio de alta presión, los LED añaden una ventaja decisiva: la posibilidad de ajustar el espectro para modificar fecundidad y proporción de sexos según la especie.

Dentro de este contexto, los depredadores del género Orius son piezas clave del control biológico en cultivos hortícolas y ornamentales, especialmente Orius insidiosus, ampliamente utilizado contra el trips Frankliniella occidentalis. Sin embargo, su eficacia disminuye entre octubre y marzo por la diapausa reproductiva, lo que hace crítico entender cómo responden al fotoperiodo y al espectro de luz. Aunque se sabe que 10–12 horas de luz diaria reducen la diapausa, el efecto de distintos espectros sobre su comportamiento reproductivo, fecundidad, fertilidad y tiempos de desarrollo sigue poco explorado, pese a evidencias de que el espectro lumínico modula estas variables.

El estudio sintetizado aborda precisamente este vacío. Analiza cómo diferentes secuencias de luz LED, previamente identificadas como favorables para la depredación de trips, afectan al apareamiento y desarrollo de O. insidiosus. Para ello, se utilizan tres espectros en combinación con un fotoperiodo base de 12 horas que simula un día invernal nublado, extendido con 8 horas adicionales. El objetivo final es determinar si la extensión del fotoperiodo con espectros específicos puede mejorar la reproducción y el desarrollo de O. insidiosus, apoyar su establecimiento en invernadero y optimizar tanto la cría masiva como las estrategias de control biológico en sistemas hortícolas modernos bajo iluminación LED.

Condiciones experimentales 

El experimento se realizó en cuatro cámaras opacas equipadas con luminarias LED horticulturales de espectro dinámico (SOLLUM SF05-A), controladas en tiempo real mediante la plataforma SUNaaS. Se recreó un fotoperiodo base de 12 horas con baja intensidad, simulando un día invernal nublado en latitudes norteñas, utilizando datos espectrales medios de la WMO para la región de Quebec.

Sobre esta base se añadieron 8 horas de extensión del día con tres espectros LED previamente validados para O. insidiosus: BGR (25% azul–25% verde–50% rojo), BR (10% azul–90% rojo) y 100% azul. Un cuarto tratamiento actuó como control, sin extensión de fotoperiodo.

La intensidad lumínica se mantuvo en 240 µmol/m²/s durante el fotoperiodo principal y en ≈30 µmol/m²/s durante la extensión, rango en el que no se observan cambios en el comportamiento depredador. Las secuencias lumínicas se reasignaron aleatoriamente entre cámaras en cada repetición. Este diseño garantizó al menos 12 horas de luz diaria, suficientes para evitar la diapausa, permitiendo evaluar exclusivamente el efecto del espectro y de la extensión del día sobre el apareamiento y el desarrollo de O. insidiosus.

Resultados obtenidos

El estudio confirma que Orius insidiosus es capaz de reproducirse y desarrollarse con éxito bajo todos los espectros LED analizados, incluso cuando la luz artificial es la única fuente disponible. En todos los tratamientos, la segunda generación mantuvo un equilibrio estable de sexos, un indicador clave para la viabilidad poblacional en programas de control biológico. Además, la extensión del fotoperiodo mejoró de forma consistente el rendimiento del depredador a lo largo de todo su ciclo de vida, evidenciando que alargar el día es una herramienta eficaz para estimular la actividad reproductiva y evitar restricciones asociadas a fotoperiodos cortos.

Uno de los resultados más relevantes es que la luz azul, pese a reducir de manera significativa la probabilidad, frecuencia y duración del apareamiento, generó las poblaciones más numerosas y con mayor fecundidad y fertilidad. Este efecto aparentemente contradictorio apunta a un mecanismo relacionado con el “estrés por apareamiento”. La reducción de encuentros y cópulas bajo azul podría disminuir el desgaste asociado a comportamientos reproductivos intensos —incluida la posible inseminación traumática documentada en otros Anthocoridae—, permitiendo que las hembras destinen más energía a la puesta y al desarrollo inicial de las crías. La literatura citada respalda esta interpretación: en algunas especies de Orius, la mayor intensidad lumínica o un aumento de las interacciones reproductivas no necesariamente incrementan la fecundidad y, en ocasiones, pueden reducir la longevidad o la calidad reproductiva de las hembras.

El estudio también muestra que los efectos del espectro dependen de la fase del ciclo biológico. La luz azul favoreció la oviposición y la eclosión, pero no la metamorfosis, lo que coincide con trabajos previos que evidencian respuestas específicas por estadio del desarrollo. En contraste, los espectros más amplios o dominados por rojo podrían ser más adecuados para etapas posteriores, lo que sugiere que las estrategias lumínicas óptimas no son estáticas, sino que deben adaptarse a las necesidades de cada fase de la colonia.

La estabilidad del ratio de sexos en todos los tratamientos es otro hallazgo importante. La ausencia de sesgos hacia machos o hembras contrasta con estudios donde ciertos espectros —particularmente los enriquecidos en rojo— alteran la proporción de sexos en parasitoides. En O. insidiosus, la estabilidad poblacional bajo iluminación artificial indica que las herramientas LED pueden emplearse sin comprometer la estructura poblacional necesaria para un control biológico eficaz.

Desde el punto de vista aplicado, los resultados sugieren oportunidades claras para optimizar tanto la cría masiva como el establecimiento del depredador en invernadero. Para unidades de producción, un fotoperiodo extendido con luz azul podría utilizarse para mejorar la puesta y la eclosión, seguido de un espectro más amplio que favorezca el paso a adulto. En invernaderos comerciales, donde la depredación es prioritaria, una extensión del día con espectros ricos en rojo (como el 10 % azul – 90 % rojo) podría mejorar la actividad de caza durante las horas de menor luz natural. Asimismo, combinar la luz azul con la radiación solar podría favorecer el establecimiento inicial de las poblaciones tras las sueltas preventivas.

El estudio subraya también la necesidad de validar estas estrategias en condiciones reales, donde influyen factores adicionales como la estructura del cultivo, la temperatura, la humedad y la presencia de presas o competidores. Además, la luz azul puede atraer a determinadas plagas como los trips, lo que podría alterar las dinámicas ecológicas. Tampoco se evaluaron las posibles interacciones mediadas por la planta, como cambios en compuestos volátiles o en la arquitectura vegetativa, que pueden modificar tanto el comportamiento del depredador como la susceptibilidad de las plagas.

En conjunto, los resultados demuestran que la modulación del espectro y del fotoperiodo mediante LED no solo permite evitar la diapausa, sino también influir en la reproducción, la fecundidad y el desarrollo de O. insidiosus. Esto abre la puerta a estrategias de iluminación más precisas, adaptadas a cada fase del ciclo vital, capaces de mejorar la eficacia del control biológico en sistemas de cultivo protegido moderno.

Puede acceder al paper completo de la investigación a través del siguiente enlace:

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1049964425001410