3.3.1.2. Calidad y cantidad de luz y su influencia sobre las plantas
En cuanto a los requerimientos de energía luminosa por las plantas, se puede distinguir dos aspectos; calidad y cantidad de energía luminosa.
a) Calidad de luz
La calidad de la luz, o energía radiante, está determinada por el color de la misma y este a su vez está en función de su longitud de onda. La respuesta fisiológica de las plantas para distintas longitudes de onda difiere con las especies y las variedades.
Los principales fenómenos fisiológicos ocurren cuando las plantas son afectadas por diferentes tipos de longitudes de ondas luminosas. Así, el proceso de la fotosíntesis se activa, con diferentes intensidades, en presencia de la luz azul-verde-amarillo-naranja-rojo, energía comprendida entre los 400 a 700 nm. El fototropismo, fenómeno que consiste en el crecimiento de los vegetales orientándose hacía la luz, ocurre entre los 400 a 490 nm, que corresponde al color azul, mientras que longitudes del orden de los 660 a los 800 nm inhiben la germinación de la semilla, por ello no es apropiado que se empleen colores rojos como cubiertas en las camas de germinación. Se sabe que la germinación ocurre con mayor facilidad en el color amarillo y naranja, entre los 540 a 680 nm de longitud de onda. La influencia de la porción ultravioleta del espectro en las plantas está poco estudiada, si bien es importante porque elimina muchos microorganismos e influye en el poder de germinación y en la calidad de las semillas (Halfacre y Barden, 1984; Alpi y Tognoni, 1991; Elías y Castellvi, 2001; Serrano, 2002).
Los colores de los objetos se deben al tipo de luz que reflejan. Un objeto azul lo es porque refleja las longitudes de onda correspondientes al azul mientras retiene otro tipo de longitudes, mientras otro objeto es verde por el tipo de longitud de onda que refleja. Las películas de plástico de colores retienen un determinado tipo de longitud de onda mientras dejan pasar otras, una película roja presenta ese color porque absorbe todos los otros colores y deja pasar el rojo. Por lo tanto dentro de un invernadero se puede manejar la calidad de la luz, empleando diferentes colores de películas plásticas como cubrimiento.
La atmósfera terrestre es transparente a la energía de la luz visible y parte de la energía infrarroja, pero es bastante opaca a las ondas de luz ultravioleta de onda corta, que son las causantes del envejecimiento y deterioro de los materiales y los tejidos vivos. Por el contrario es relativamente refractaria a las ondas infrarrojas de longitud de onda larga provenientes de la tierra.
En la siguiente tabla se presentan algunos de los efectos de los distintos tipos de energía sobre los cultivos.
Tabla 3.2. Calidad y efecto de la radiación solar sobre las plantas
|
Banda |
Longitud se onda λ |
Frecuencia (v) ondas por segundo |
Sensibilidad espectral del ojo humano (%) |
Efectos sobre las plantas |
|
|
(cm) |
(Å) |
||||
|
UV-A |
2.8 x 10-5 |
2 800 |
1.1 x 1015 |
Invisible |
Deterioro |
|
UV-B |
3.2 x 105 |
3 200 |
9.4 x 1014 |
Invisible |
Deterioro |
|
Violeta |
3.7 x 10-5 |
3 700 |
8.1 x 1014 |
|
Deterioro |
|
4.4 x 10-5 |
4 400 |
6.8 x 1014 |
1 |
Fototropismos |
|
|
Azul |
4.4 x 10-5 |
4 400 |
6.8 x 1014 |
1 |
Cambios de viscosidad protoplàsmica |
|
5.0 x 10-5 |
5 000 |
6.0 x 1014 |
21 |
Asimilación de CO2 |
|
|
Verde |
5.0 x 10-5 |
5 000 |
6.0 x 1014 |
21 |
Asimilación de CO2 |
|
5.5 x 10-5 |
5 500 |
5.5.0 x 1014 |
67 |
Asimilación de CO2 |
|
|
Amarilla |
5.5 x 10-5 |
5 500 |
5.5 x 1014 |
67 |
Asimilación de CO2 |
|
5.7 x 10-5 |
5 700 |
5.3 x 1014 |
98 |
Incremento en vigor, tamaño y calidad de los frutos |
|
|
5.9 x 10-5 |
5 900 |
5.1 x 1014 |
81 |
|
|
|
Anaranjada |
6.0 x 10-5 |
6 000 |
5.0 x 1014 |
57 |
Asimilación de CO2 |
|
6.3 x 10-5 |
6 300 |
4.8 x 1014 |
44 |
Germinación de semillas y crecimiento de plantas y brotes jóvenes |
|
|
Roja |
6.3 x 10-5 |
6 300 |
4.8 x 1014 |
44 |
Germinación de semillas |
|
7.6 x 10-5 |
7 600 |
3.9 x 1014 |
8 |
Asimilación de CO2 |
|
|
IR-A |
1.4 x 10-4 |
14 000 |
2.1 x 1014 |
Invisible |
Temperatura |
|
IR-B |
3.0 x 10-4 |
30 000 |
1.0 x 1014 |
Invisible |
Temperatura |
Fuente: Torres, 2001
b) Cantidad de luz
La cantidad de luz está determinada por las horas que dure el sol sobre el horizonte en un día cualquiera y por la cantidad de la misma que llega a la superficie terrestre. En ello intervienen los diferentes obstáculos que la energía del sol encuentra en su camino hacia la superficie de la tierra, por ejemplo las nubes, las tolvaneras y la sombra de los objetos como los árboles y las construcciones.
La intensidad de la luz se puede considerar como la cantidad de iluminación que puede proporcionar una fuente determinada, por ejemplo el sol o una lámpara y puede expresarse como la energía radiante, medida en calorías . cm-2 . día-1, en joules . cm-2 . día-1, o en Luxes.
La duración de la luz esta relacionada con el fotoperíodo. No todas las plantas responden de la misma manera a las horas luz. Las plantas que requieren más de 12 horas de luz para florecer son de día largo, las especies vegetales que requieren de entre 10 y 12 horas de luz son las de día intermedio, las que necesitan de 8 a 10 horas de luz, son de día corto. Los cultivos neutros florecen con cualquier cantidad de horas luz. A estas últimas también se les conoce como plantas facultativas. Cabe aclarar que muchas hortalizas son de Fotoperíodo neutro debido a mejoramiento genético (Torres, 2001; Elías y Castillvi, 2001).
En cuanto a la cantidad de luminosidad que pueden soportar, las plantas se clasifican en plantas de sol, plantas de media sombra y plantas de sombra. La cantidad de iluminación, dentro de los invernaderos, se puede manejar empleando mallas sombra y pantallas aluminizadas.
En la tabla 4.3 se presentan las horas luz por mes, durante el transcurso del año, para las diferentes latitudes en las que se extiende la República Mexicana. En la misma se puede apreciar que a mayor latitud existe una mayor variación en horas luz. Así a los 33 grados de latitud en enero se tienen 10.06 horas de insolación, mientras en junio se registran más de 14.17 horas de luz diurna. Por el contrario a los 15 grados se presentan 11.21 y 12.89 horas de iluminación natural, para los mismos meses.
Tabla 3.3. Horas luz promedio por mes para México
|
LAT. NORTE |
ENE |
FEB |
MAR |
ABR |
MAY |
JUN |
JUL |
AGO |
SEP |
OCT |
NOV |
DIC |
|
15º |
11.21 |
11.53 |
11.91 |
12.35 |
12.71 |
12.89 |
12.80 |
12.49 |
12.07 |
11.64 |
11.28 |
11.11 |
|
16º |
11.15 |
11.19 |
11.91 |
12.38 |
12.76 |
12.95 |
12.86 |
12.53 |
12.07 |
11.62 |
11.23 |
11.05 |
|
17º |
11.09 |
11.46 |
11.90 |
12.40 |
12.81 |
13.01 |
12.92 |
12.56 |
12.08 |
11.59 |
11.18 |
10.99 |
|
18º |
11.04 |
11.43 |
11.89 |
12.43 |
12.86 |
13.07 |
12.97 |
12.60 |
12.08 |
11.57 |
11.13 |
10.92 |
|
19º |
10.98 |
11.39 |
11.88 |
12.45 |
12.91 |
13.14 |
13.03 |
12.63 |
12.09 |
11.54 |
11.07 |
10.86 |
|
20º |
10.92 |
11.36 |
11.88 |
12.48 |
12.96 |
13.21 |
13.09 |
12.67 |
12.09 |
11.51 |
11.02 |
10.79 |
|
21º |
10.86 |
11.32 |
11.87 |
12.51 |
13.01 |
13.27 |
13.15 |
12.70 |
12.09 |
11.49 |
10.97 |
10.73 |
|
22º |
10.80 |
11.29 |
11.86 |
12.53 |
13.07 |
13.34 |
13.21 |
12.74 |
12.10 |
11.46 |
10.91 |
10.66 |
|
23º |
10.74 |
11.25 |
11.86 |
12.56 |
13.12 |
13.41 |
13.27 |
12.78 |
12.11 |
11.43 |
10.86 |
10.59 |
|
24º |
10.68 |
11.21 |
11.85 |
12.59 |
13.18 |
13.48 |
13.34 |
12.82 |
12.11 |
11.41 |
10.80 |
10.52 |
|
25º |
10.62 |
11.17 |
11.84 |
12.61 |
13.23 |
13.55 |
13.40 |
12.86 |
12.12 |
11.38 |
10.74 |
10.45 |
|
26º |
10.55 |
11.14 |
11.84 |
12.64 |
13.29 |
13.62 |
13.47 |
12.90 |
12.12 |
11.35 |
10.69 |
10.38 |
|
27º |
10.49 |
11.10 |
11.83 |
12.67 |
13.35 |
13.69 |
13.53 |
12.94 |
12.13 |
11.32 |
10.63 |
10.31 |
|
28º |
10.42 |
11.06 |
11.82 |
12.70 |
13.41 |
13.77 |
13.60 |
12.98 |
12.13 |
11.29 |
10.57 |
10.23 |
|
29º |
10.35 |
11.02 |
11.81 |
12.73 |
13.47 |
13.85 |
13.67 |
13.02 |
12.14 |
11.26 |
10.50 |
10.15 |
|
30º |
10.28 |
10.98 |
11.81 |
12.76 |
13.53 |
13.92 |
13.74 |
13.06 |
12.14 |
11.23 |
10.44 |
10.07 |
|
31º |
10.21 |
10.93 |
11.80 |
12.79 |
13.59 |
14.00 |
13.81 |
13.11 |
12.15 |
11.20 |
10.38 |
09.99 |
|
32º |
10.14 |
10.89 |
11.79 |
12.82 |
13.66 |
14.09 |
13.89 |
13.15 |
12.16 |
11.16 |
10.31 |
09.91 |
|
33º |
10.06 |
10.85 |
11.78 |
12.86 |
13.73 |
14.17 |
13.96 |
13.19 |
12.16 |
11.13 |
10.24 |
09.33 |
Fuente: Torres, 2001
Para efectos prácticos, se debe tomar en cuenta que a mayor latitud, existe menor cantidad de horas luz y que esta llega con mayor inclinación que en las latitudes bajas o cercanas al ecuador, cuestión que tiene que ver con las sombras que proyecten las construcciones, cerros y árboles sobre los invernaderos. En términos generales, existe mayor cantidad de radiación en el sur y suroeste de México con respecto a la que se presenta en el norte y noroeste.
