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¿Cómo afecta la luz verde a la fotosíntesis?

por | Jul 4, 2024 | blogs, Luces de cultivo | 0 Comentarios

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 impacto significativo de la luz verde en la agricultura de interior.

Fotosíntesis

Fig 1 Tabla de absorbancia de la clorofila

¿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.

Fotosíntesis

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).

 

Fotosíntesis

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.

 

Fotosíntesis

Fig 4 Cómo se acumulan los datos de la Curva de McCree

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.

  1. Suplemento de luz verde para mejorar el crecimiento de la lechuga bajo diodos emisores de luz roja y azul. | Kim, H.-H., Goins, G. D., Wheeler, R. M. y Sager, J. C. (2004).
  2. No ignores la luz verde: Explorando diversas funciones en los procesos vegetales. | Smith, H. L., McAusland, L., y Murchie, E. H. (2017).
  3. La luz verde impulsa la fotosíntesis de las hojas con más eficacia que la luz roja en condiciones de luz blanca intensa: Revisando la enigmática cuestión de por qué las hojas son verdes. | Terashima, I., Fujita, T., Inoue, T., Chow, W. S. y Oguchi, R. (2009).

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