¿Cómo afecta la luz verde a la fotosíntesis y es buena para las plantas?
Planta y luz verde Introducción
¿Cómo afecta la luz verde a la fotosíntesis? A menudo nos centramos en los colores azul y rojo en las luces de cultivo porque la clorofila absorbe fácilmente esas longitudes de onda, como muestran las omnipresentes Curvas de Absorbancia de la Clorofila (Figura 1). ¿Pero qué pasa con la luz verde?
La gente suele pasar por alto la luz verde debido a la gran caída de su área de absorbancia (Figura 1). Sin embargo, en este post, expondremos argumentos sólidos sobre el importante impacto de la luz verde en la agricultura de interior y explicaremos por qué es esencial para los cultivadores comprender cómo interactúa la luz verde con las plantas.
Fig 1 Tabla de absorbancia de la clorofila
¿La luz verde es buena para las plantas?
Durante muchos años, los cultivadores suponían que la luz verde contribuía muy poco al desarrollo de la planta porque la clorofila absorbe las longitudes de onda verdes con menos eficacia que la roja o la azul. Esto llevó a la idea errónea de que la luz verde se «desperdicia» en las plantas.
Sin embargo, la investigación moderna demuestra lo contrario: la luz verde desempeña un papel importante en la fotosíntesis de las plantas, sobre todo en las copas densas, donde la luz azul y roja tienen dificultades para penetrar. A diferencia de las longitudes de onda más cortas, que se absorben en la superficie de la hoja, la luz verde llega a las capas más profundas del tejido, proporcionando fotones adicionales para la actividad fotosintética donde más se necesitan.
Esta penetración más profunda hace que las longitudes de onda verdes sean especialmente beneficiosas para cultivos compactos, plantas de hoja verde o plantas cultivadas en instalaciones de cultivo de interior de alta densidad. En la práctica, la luz verde ayuda a equilibrar el crecimiento, mejorar la calidad visual y aumentar el rendimiento de las plantas de formas que los espectros tradicionales no pueden conseguir.
¿Cómo afecta la luz verde al crecimiento de las plantas?
La luz verde influye en múltiples aspectos del crecimiento vegetal, que van más allá de la mera fotosíntesis. A nivel del dosel, los fotones verdes se transmiten a través de las hojas superiores y favorecen la fotosíntesis en las hojas sombreadas, mejorando la eficiencia energética de toda la planta. A nivel fisiológico, la luz verde interactúa con fotorreceptores como los criptocromos y los fitocromos, influyendo en la señalización de las plantas, la elongación del tallo y la expansión de las hojas.
Esto hace que las longitudes de onda verdes sean valiosas para modelar la distribución de la biomasa y mejorar la eficiencia del uso de la luz en los sistemas de cultivo LED. En entornos controlados, los cultivadores utilizan la luz verde para conseguir un espectro más equilibrado que favorezca tanto el desarrollo estructural como la fotosíntesis en toda la canopia. En resumen, la luz verde ayuda a las plantas a crecer de forma más uniforme, sobre todo en entornos en los que los espectros azul/rojo tradicionales por sí solos pueden causar una penetración desigual o poco profunda.
¿La contradicción de la curva McCree?
El argumento más extendido a favor de la eficacia de la luz verde es el gráfico de la Curva de McCree (Figura 2). Los experimentos de fotosíntesis de Keith McCree, realizados en 1972, parecen contradecir las curvas de absorbancia tradicionales al mostrar una contribución fotosintética más significativa de los colores verdes.
De hecho, la Curva de McCree representa con exactitud la eficacia de la luz verde. Además, no hay contradicción con las Curvas de Absorbancia: los dos gráficos miden aspectos distintos de los datos. He aquí la explicación.
Fig 2 Curva de McCree
Explicación de la curva de absorbancia.
Los datos de las curvas de absorbancia tradicionales proceden de muestras de plantas trituradas y empapadas en un disolvente para separar la clorofila, que luego se coloca en una solución líquida.
A continuación, diferentes colores de luz atraviesan el líquido. Un dispositivo espectral registra las características del color residual de la luz transmitida para determinar qué cantidad de ese color de luz absorbieron las clorofilas.
Los investigadores prueban diferentes longitudes de onda de rojos, azules y verdes, una vez para la clorofila-a y otra para la clorofila-b. Registran los datos y los utilizan para crear las curvas de absorbancia (Figura 1).
Fig 3 Cómo se acumulan los datos de la Curva de Absorbancia.
Explicación de la Curva de McCree.
Los experimentos de McCree utilizan hojas enteras sólidas en lugar de componentes vegetales triturados, lo que explica los datos divergentes. En estos experimentos, las hojas se colocan en cámaras cerradas y se exponen a diferentes colores de luz.
Los investigadores miden el aumento de oxígeno de la respiración fotosintética en la cámara para indicar cuánta fotosíntesis se produjo para cada color de luz. Al principio, cabría esperar resultados similares a los de las curvas de absorción tradicionales, pero otro factor cambia las reglas del juego.
Fig 4 Cómo se acumulan los datos de la Curva de McCree
Absorbancia luminosa de la hoja
Ese factor es el grosor del tejido foliar. Aunque visualmente plana, una hoja es bastante gruesa en el mundo microscópico. Los colores azul y rojo de la luz sólo penetran en las capas superficiales del tejido foliar (Figura 5).
Fig 5 Absorbancia luminosa de la hoja (azul-izquierda, rojo-derecha)
Broderson y Vogelmann (Biología funcional de las plantas 2010 37.403-412)
Sin embargo, la luz verde penetra más profundamente y puede incluso transmitirse a través de la hoja (Figura 6).
Aunque la clorofila absorbe un porcentaje menor de luz verde, ésta tiene más posibilidades de entrar en contacto con más clorofila en la profundidad del tejido. Es un compromiso: menor capacidad de absorción de la clorofila, pero mayor penetración en las hojas.
Fig 6 Absorbancia luminosa de la hoja (verde-izquierda, extremo-rojo-derecha)
Broderson y Vogelmann (Biología funcional de las plantas 2010 37.403-412)
Además, un mayor porcentaje de luz verde (y roja lejana) puede transmitirse a través de la hoja e influir en la fotosíntesis en las ramas inferiores, mientras que la luz azul y roja se limita a la capa superior de las hojas. Esto hace que la luz verde sea especialmente útil para plantas densas y tupidas como el cannabis.
Para demostrarlo, puedes utilizar un espectrómetro o un medidor de PAR espectral y tomar un registro de luz debajo de una hoja: el espectro resultante (Figura 7) mostrará una preponderancia de la luz verde y roja lejana (>700nm).
Figura 7 Espectro de la luz solar transmitiéndose a través de una hoja.
Resumen
Las Curvas de Absorbancia de la Clorofila sugieren que los colores verdes de las luces de cultivo tienen un impacto mínimo, lo que puede ser engañoso si intentas correlacionarlo con la fotosíntesis.
En cambio, los datos de la Curva de McCree están directamente relacionados con la fotosíntesis e implican el muestreo de hojas enteras. Introduce un nuevo factor de penetración de la luz en el tejido foliar: la luz verde penetra mejor en el tejido foliar y se transmite a través de las hojas de capas inferiores, aumentando la tasa de contacto entre los fotones verdes y las clorofilas.
En resumen, la Curva de McCree sugiere firmemente que los colores verdes en las luces de cultivo son significativos, y existen datos de investigación y pruebas empíricas sustanciales que lo respaldan.
Cómo ayuda la PG200N a los cultivadores a optimizar la luz verde para mejorar la fotosíntesis
La luz verde desempeña un papel único en la biología de las plantas, pero muchos cultivadores tienen dificultades para medirla con precisión. La mayoría de los medidores de PAR sólo informan de la PPFD total y no pueden distinguir cuánta luz verde utilizable llega al dosel medio e inferior, donde las longitudes de onda verdes contribuyen más a la fotosíntesis.
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