¿Cómo afecta el color de la luz a la fotosíntesis? Guía visual
Colores de la luz de cultivo y plantas Introducción
La luz desempeña un papel directo en el crecimiento de las plantas, pero ¿cómo afecta exactamente la luz a la fotosíntesis? Los distintos colores influyen en el proceso de formas únicas. La luz blanca contiene todos los colores del arco iris, y cada longitud de onda contribuye de forma diferente a la producción de energía de las plantas.
No siempre es fácil encontrar toda la información en un solo lugar, así que hemos escrito esta guía visual, un manual sencillo para principiantes y un repaso rápido para científicos y agricultores en ciernes.
Fig 1 Colores de la luz de cultivo y plantas
¿Cómo afecta la luz a la fotosíntesis?
La luz es el combustible que impulsa la fotosíntesis, pero no todas las longitudes de onda se utilizan por igual.
Las plantas absorben la luz a través de las moléculas de clorofila, convirtiéndola en energía química mediante el PSII y el PSI en la membrana tilacoide.
Las longitudes de onda azul, roja y roja lejana son las más influyentes, ya que cada una de ellas favorece distintas fases del proceso fotosintético. Comprender estas interacciones ayuda a los cultivadores a diseñar estrategias de iluminación que potencien el vigor de la planta, la producción y la eficiencia general.
Para contextualizar: ¿Dónde se produce la fotosíntesis?
Fig 2 La fotosíntesis tiene lugar en la membrana tilacoide.
La fotosíntesis tiene lugar en la Membrana Tilacoide, enterrada en las profundidades de una célula vegetal (Célula vegetal > Cloroplasto > Membrana Tilacoide > ).
Fig 3 El proceso en la Membrana Tilacoide es como la cadena de producción de una fábrica
Pequeña fábrica
Aparte de la química de la Figura 3, puedes pensar en ella como en una pequeña línea de producción de una fábrica que convierte la luz en energía utilizable por las plantas. Absorbe la luz en dos estaciones, PSII y PSI. A continuación, esta luz se procesa y se convierte en ATP y NADPH (es decir, energía utilizable por las plantas).
Puedes leer más sobre la Fotosíntesis aquí (Fotosíntesis: ¿Qué, dónde, cómo y por qué?).
El PSII y el PSI son dos estaciones importantes en la cadena de producción de nuestra fábrica, donde se recibe la luz.
Clorofila-a y clorofila-b
El PSII y el PSI contienen clorofila-a y clorofila-b, que son dos de las moléculas absorbentes de luz más importantes.
Todos los colores
Todos los colores visibles del sol o de las luces de cultivo, es decir, 400nm-700nm, pueden desencadenar la fotosíntesis hasta cierto punto en ambos tipos de moléculas de clorofila.
Un solo color
Incluso una luz monocolor, ya sea verde, roja o azul, puede desencadenar e invocar la fotosíntesis por sí misma, aunque no de forma muy eficiente.
Luz azul y roja
Sin embargo, son la luz azul y la roja las más eficaces en la fotosíntesis. Ambas clorofilas son sensibles a estos colores, como indica la tabla de absorción de la clorofila (Figura 4a).
Fig 4a Absorbancia de clorofila-a, b
Luz roja y roja lejana
Además, la clorofila-a realiza la mayor parte del trabajo de los dos tipos de clorofila, lo que significa que es más activa que la clorofila-b a la hora de desencadenar y mantener los procesos en el PSII y el PSI.
Y lo hace principalmente con dos colores de luz roja. En el PSII, la clorofila-a absorbe fácilmente la luz roja, alrededor de 680 nm. En la PSI, la clorofila-a absorbe fácilmente la luz roja lejana en torno a los 700 nm.
Lee más sobre la luz roja lejana aquí (Qué hace la luz roja lejana por las plantas).
Luz azul
La clorofila-b es más sensible a la luz azul.
Aunque la clorofila-a realiza la mayor parte del trabajo en el PSII y el PSI, la clorofila-b sigue siendo vital. Esto se debe a que la luz azul tiene una longitud de onda más corta y energética, lo que permite a la clorofila-b proporcionar energía a los llamados «centros de reacción» del PSII y el PSI.
En resumen, la clorofila-b ayuda a alimentar los fotosistemas PSII y PSI y se denomina molécula o pigmento «accesorio».
Fig 4b La luz azul tiene una longitud de onda más corta y energética
Luz verde
La luz verde es menos activa en la absorción de la luz que la azul y la roja.
Sin embargo, la luz verde puede penetrar fácilmente a mayor profundidad en una hoja. Significa que puede llegar a las clorofilas más profundamente en el tejido de una hoja, más que la luz azul o roja, que sólo se absorben superficialmente.
La luz verde también puede transmitirse a través de una hoja, alcanzando las hojas de las capas inferiores e invocando aún cierto grado de fotosíntesis. Esto se aplica especialmente a las plantas de cultivo tupidas, como el cannabis medicinal.
Luz ultravioleta
¿Y la luz ultravioleta?
La luz ultravioleta no es absorbida por las clorofilas y no interviene directamente en la fotosíntesis.
Sin embargo, otros fotorreceptores como los criptocromos y el UVR8 absorben la luz UV en otras zonas de la planta, y están implicados en la inmunidad, el sabor y la vida útil de las plantas.
Consulta nuestro post sobre las plantas y la luz UV aquí Aprovechar el poder del espectro UVA.
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Resumen
Las plantas y los diferentes colores de la luz tienen relaciones muy singulares – he aquí un resumen
- Todos los colores de luz entre 400nm-700nm pueden desencadenar e invocar la fotosíntesis en cierto grado.
- La luz roja y la luz roja lejana son las más eficaces para desencadenar y mantener la fotosíntesis en el PSII y el PSI, respectivamente.
- La luz azul proporciona una fuente de energía elevada para ayudar a alimentar el PSII y el PSI.
- La luz verde, aunque menos eficaz, puede penetrar en las capas superiores de las hojas para provocar la fotosíntesis en las capas inferiores.
Dicho esto, los cultivadores de interior están recurriendo a los medidores PAR «espectrales», que distinguen y ajustan a su conveniencia los colores de la iluminación LED dinámica o secundaria. Esto podría significar aumentar el rendimiento, el tamaño de las hojas y la longitud del tallo, mejorar la forma de la planta, el sabor de los frutos o las hojas, o controlar artificialmente las estaciones.
Los cultivadores se están convirtiendo en científicos, empleando las estrategias y herramientas de color adecuadas para ganar confianza en sus habilidades de cultivo de interior.
Sigue leyendo: Medidor de PAR espectral PG200N
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