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Hoy en día, el cultivo hidropónico en interiores se está volviendo cada vez más popular, ya sea en pequeños apartamentos urbanos o en modernos invernaderos agrícolas. El cultivo hidropónico es como un pequeño hechizo mágico que nos permite cultivar una vegetación exuberante en espacios limitados.
¿Por qué es tan popular?
Hay dos puntos destacados: en primer lugar, el altísimo índice de utilización del espacio. Ya no se necesitan grandes extensiones de tierra para crear un oasis verde; en segundo lugar, el cultivo sin suelo reduce las molestias asociadas con el suelo, como la lucha contra plagas y enfermedades. La limpieza es mucho más fácil en comparación con la plantación tradicional en tierra.
Sin embargo, el punto central que debemos discutir es este: cuando decides dedicarte al cultivo hidropónico en casa o en instalaciones comerciales, ¿es necesario tener un crecer ligero?
Todos hemos oído que la luz es vital para el crecimiento de las plantas, pero siendo la hidroponía un tipo específico de cultivo, ¿es necesario cambiar la luz? ¿Y qué papel pueden desempeñar las luces de cultivo en esto? ¡Síguenos mientras exploramos el camino!
En el cultivo hidropónico doméstico o en invernadero, la disponibilidad de luz solar natural puede verse significativamente influenciada por las estaciones y la ubicación geográfica.
Por ejemplo, en Beijing, China, durante el invierno, las horas de luz solar se reducen notablemente y la intensidad de la luz solar es más débil. Esta reducción de la exposición a la luz solar puede limitar el crecimiento de las plantas hidropónicas, ya que reciben menos energía para la fotosíntesis. En consecuencia, las plantas pueden presentar un crecimiento atrofiado y hojas amarillentas, lo que indica una falta de suficiente luz solar.
Por el contrario, durante el verano, la luz del sol puede ser intensa, especialmente alrededor del mediodía. La luz solar directa puede elevar la temperatura del depósito de agua en los sistemas hidropónicos, lo que podría causar molestias a las plantas. Este estrés por calor puede provocar quemaduras en las hojas y un crecimiento restringido, especialmente si las instalaciones hidropónicas se colocan cerca de ventanas donde la exposición a la luz solar es intensa.
En general, la variabilidad en la disponibilidad de luz solar natural presenta desafíos para los productores hidropónicos, que afectan el crecimiento y la salud de las plantas. Para mitigar estas limitaciones, los productores suelen complementar la luz solar natural con luces de cultivo artificiales para proporcionar condiciones de iluminación óptimas y consistentes para sus plantas hidropónicas durante todo el año.
Además, la ubicación dentro de la casa es crucial para el cultivo hidropónico. Las ubicaciones más cercanas a las ventanas generalmente reciben una mejor exposición a la luz solar en comparación con las áreas en el centro de la casa, especialmente aquellas orientadas al sur, que reciben relativamente mucha luz solar durante todo el año.
Sin embargo, incluso en estos lugares favorables, los elementos interiores como vidrio, cortinas y muebles pueden bloquear y filtrar parcialmente la luz solar, reduciendo la luz real que alcanza las plantas hidropónicas y la convierte en una luz más suave difusa.
Si bien los entornos de invernadero permiten el control de temperatura y humedad, todavía están sujetos a influencias estacionales y geográficas. Particularmente en las regiones más lejos del ecuador, cuestiones como las horas más cortas de la luz del día y la menor intensidad de la luz solar se vuelven más prominentes durante el invierno.
Sin iluminación suplementaria, las plantas hidropónicas pueden experimentar un crecimiento lento, follaje escaso y coloración opaca, similar a la forma en que los niños deficientes en calcio tienen huesos débiles. La luz insuficiente puede obstaculizar el crecimiento y el desarrollo normales en las plantas.
Estimados jardineros, al cuidar plantas hidropónicas, recuerden observar las condiciones de luz natural de su hogar, ajustar su posición en consecuencia y utilizar iluminación artificial cuando sea necesario para complementar la luz solar. ¡Esto es esencial para mantener su saludable vitalidad verde!
La razón por la que las luces de cultivo son tan poderosas es que pueden simular la luz solar, actuando como réplicas fieles de la luz solar. Es importante tener en cuenta que la luz del sol contiene varios colores de luz y cada color de luz tiene un efecto único en el crecimiento de las plantas.
A continuación, echemos un vistazo a cómo las luces de cultivo hacen su magia en invernaderos hidropónicos.
El Parque Industrial Agrícola Polaris de Beijing está ubicado en el distrito de Miyun, Beijing (40,4°N, 117°E). El clima en el distrito de Miyun se caracteriza por un clima continental templado cálido con influencia monzónica, con condiciones semihúmedas y semiáridas. La exposición a la luz solar es significativamente mayor en las estaciones de verano y otoño en comparación con el invierno y la primavera.
Por ejemplo, en 2021, la luz solar total acumulada alcanzó los 492.177 J/cm2 a lo largo del año, siendo la luz solar en las temporadas de verano y otoño 1,67 veces mayor que en las temporadas de invierno y primavera.
Sin embargo, dado que el invernadero se utiliza para plantar tomates de invierno, con plantación en septiembre y cosecha en junio, a pesar de que la intensidad y la calidad de la luz solar son más altas durante la temporada de verano, no puede traducirse directamente en mayores rendimientos.
Por lo tanto, el objetivo principal es mejorar la exposición a la luz solar en el invernadero durante las temporadas de verano y otoño para aumentar los rendimientos.
Muchos factores influyen en la intensidad de la luz disponible para las plantas dentro del invernadero:
Sin embargo, a pesar de los esfuerzos por mantener una transmisión de luz óptima, varios factores aún pueden conducir a una transmisión reducida en el invernadero. Factores como el envejecimiento de los equipos, el vidrio y los materiales de cobertura, así como la presencia de estructuras de hardware como vigas y cortinas de sombra, pueden contribuir al sombreado parcial en ciertas áreas.
Cada dispositivo de iluminación suplementario cubre un área de 0,1058 metros cuadrados, mientras que el área de sombra de una sola armadura y una cortina retraída es de 25,76 metros cuadrados. Excluyendo las áreas superpuestas entre accesorios de iluminación suplementarios y vigas, el área de sombra total puede alcanzar 811,44 metros cuadrados.
El invernadero del parque se construyó en 2016. Para realizar pruebas de transmitancia, se seleccionaron 10 puntos de prueba aleatorios dentro del invernadero en diciembre de 2021 a las 12:00 horas. La transmitancia promedio se midió en 86,64%, que es inferior al valor original registrado cuando se construyó el invernadero por primera vez.
En respuesta a rendimientos inferiores a los esperados durante las temporadas de siembra de invierno y principios de primavera de 2020-2021 debido a la reducción de la luz solar, durante la temporada de siembra 2021-2022, Polar Agriculture consideró el costo y los requisitos de temperatura nocturna de las plantas.
Desde noviembre de 2021 hasta marzo de 2022 (desde la semana 45 de 2021 hasta la semana 13 de 2022, totalizando 22 semanas), se utilizó iluminación suplementaria con lámparas de sodio de alta presión desde las 23:00 hasta las 7:00 horas del día siguiente.
Mientras tanto, se aumentó la frecuencia de riego nocturno para satisfacer las necesidades de crecimiento de las plantas. La duración de la iluminación suplementaria en noviembre y marzo se ajustó en relación con la disminución/aumento de las horas de luz.
El experimento se llevó a cabo en el invernadero de vidrio contiguo de Polar Agriculture Co., Ltd. El invernadero tiene un área de 3,3 hectáreas, orientado en dirección norte-sur con 28 tramos en dirección este-oeste.
Cada tramo tiene una anchura de 8 metros y contiene 6 bastidores de cultivo. Los surcos de cultivo tienen una longitud de 80 metros y una distancia entre hileras de 1,6 metros. El experimento utilizó una variedad introducida de tomate cóctel.
Durante el proceso de crecimiento del tomate, la solución nutritiva se entrega mediante riego por goteo mediante un sistema de fertirrigación automático integrado con el sistema de riego. El tiempo y la frecuencia del riego se ajustan automáticamente en función de las horas de salida y puesta del sol y de la exposición diaria acumulada a la luz.
Los datos acumulativos de exposición a la luz externa fuera del invernadero son monitoreados y cargados por la estación meteorológica de PrivA, mientras que los datos de radiación fotosintéticamente activa (PAR) dentro del invernadero son capturados y registrados por sensores de luz.
Los técnicos registran varios parámetros de crecimiento de las plantas, como el alargamiento semanal del tallo, el número semanal de trusses fructíferos y las frutas por armadura. El rendimiento se registra diariamente y las estadísticas agregadas se compilan durante los fines de semana.
En general, la exposición acumulada a la luz al aire libre no varió significativamente entre las dos temporadas de crecimiento, con una exposición de luz acumulada relativamente promedio durante la temporada de invierno.
La exposición a la luz mostró una tendencia creciente con las estaciones, particularmente notables en febrero a marzo de 2022. La tendencia general de la radiación fotosintéticamente activa (PAR) interiores siguió un patrón similar a la exposición acumulada de la luz al aire libre con el tiempo.
Sin embargo, después de la introducción de la iluminación suplementaria, la intensidad de la par disponible para las plantas en interiores durante la temporada de crecimiento 2021-2022 aumentó a 1.24-1.75 veces mayor que la temporada de crecimiento 2020-2021.
Las plantas requieren luz para el crecimiento y, en general, una intensidad de luz más fuerte promueve un mejor crecimiento de las plantas dentro de un cierto rango. Debido a la iluminación suplementaria proporcionada durante la temporada de crecimiento 2021-2022, las plantas de tomate pueden exhibir un desarrollo fisiológico mejorado en comparación con la temporada anterior.
Según los registros semanales de cultivos, la tasa de crecimiento de las plantas durante la temporada de crecimiento 2021-2022 es igual o excede la de la temporada de crecimiento 2020-2021, lo que indica un rendimiento de crecimiento relativamente mejor.
Además, a través de la comparación, se observó que las tendencias generales de las dos temporadas de crecimiento eran similares. En la quinta semana de la temporada de crecimiento 2021-2022, hubo un fuerte aumento en el alargamiento del tallo, pero en la sexta semana, hubo una disminución repentina.
Esto podría deberse a que el Año Nuevo chino cae en la quinta semana de 2022, lo que provoca retrasos en las mediciones y la acumulación de datos de crecimiento. Por tanto, la intervención humana también es un factor indispensable en la producción.
El número de racimos de frutas y frutos por semana puede reflejar la capacidad de crecimiento reproductivo de los cultivos. A principios de noviembre, el número de frutos por planta fue el mismo para ambas temporadas de crecimiento.
Sin embargo, a medida que avanzaba la temporada de crecimiento, la brecha entre la cantidad de frutos por planta con iluminación suplementaria y los que no la tenían se amplió gradualmente.
Al final del período de iluminación suplementaria, las plantas en la temporada de crecimiento 2021-2022 habían producido 27,5 racimos de frutos, mientras que aquellas en la temporada de crecimiento 2020-2021 sin iluminación suplementaria terminaron con 26 racimos de frutos, lo que resultó en una diferencia de 1,5 racimos de frutas.
Aunque la cantidad de frutas por semana fluctuó, en general, la temporada de crecimiento 2021-2022 tuvo un mayor rendimiento de fruta semanal en comparación con la temporada de crecimiento 2020-2021, con una diferencia significativa.
En los Países Bajos, entre los productores e investigadores existe la creencia de que por cada aumento del 1% en la intensidad de la luz, hay un aumento correspondiente del 1% en el rendimiento. Esto se atribuye a que los cultivos pueden mejorar la fotosíntesis al absorber más luz, lo que en última instancia conduce a un mayor rendimiento.
En ambas épocas de siembra la densidad de plantación se mantuvo en 3,75 plantas por metro cuadrado. Sin embargo, el rendimiento después de la iluminación suplementaria fue significativamente mayor que sin iluminación suplementaria, con un aumento promedio en el rendimiento del 31,63%. La mayor diferencia se observó en enero.
Durante la temporada de siembra 2021-2022, el rendimiento mensual fue 1,44 veces mayor que el de la temporada de siembra 2020-2021. Este aumento en el rendimiento podría atribuirse al aumento de temperatura resultante de la iluminación suplementaria adicional, que aceleró la tasa de maduración y coloración de los frutos.
Además, el rendimiento del tomate mostró una tendencia de aumentar inicialmente, luego disminuir y luego aumentar nuevamente. Esta tendencia fue contraria a la variación en la intensidad de la luz dentro del invernadero, que inicialmente disminuyó, luego aumentó y luego volvió a disminuir.
Esta observación sugiere que existe un desfase de aproximadamente un mes entre la percepción de los cambios ambientales por parte de las partes inferiores y superiores de las plantas de tomate.
Con base en los indicadores de cultivo obtenidos, se puede concluir que la adición de iluminación suplementaria es más beneficiosa para el crecimiento de los cultivos. La iluminación suplementaria, junto con el aumento de la temperatura, acelera el cuajado y la maduración de los frutos, mejora la velocidad de madurez y, en consecuencia, conduce a mayores rendimientos.
Además, con respecto a la estrategia de iluminación suplementaria, en particular la estrategia de apagado de las luces matutinas, para evitar fluctuaciones de luz y alinearse con el ritmo de crecimiento natural de las plantas, la cantidad de luces suplementarias disminuye gradualmente con el amanecer.
Después del amanecer, alrededor de las 7:30, la mitad de las luces adicionales se apagan. Cuando la intensidad de la luz exterior alcanza los 300 W/m2, se apagan todas las luces adicionales.
La decisión de proporcionar iluminación adicional durante la noche también tiene en cuenta el consumo de energía y los precios de la electricidad en horas pico y valle.
En los suburbios de Beijing, el precio de la electricidad durante la noche es de 0,3 yuanes/(kW.h), mientras que los precios pico y valle son de 0,89 y 0,59 yuanes/(kW.h), respectivamente. Proporcionar iluminación suplementaria durante la noche ahorra casi la mitad de los costes.
Desde planificación de iluminación personalizada hasta presupuestos personalizados y todo lo demás, nuestro equipo de expertos en horticultura siempre está listo para ayudarlo.
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Somos un fabricante profesional de luces LED para plantas, comprometidos con el uso de la tecnología para mejorar el máximo potencial de la lámpara, maximizando continuamente los beneficios para los productores y ahorrando energía para el planeta.
