Tu receta para el crecimiento

En los últimos años, he visto que cada vez más productores de todo el mundo añaden luces LED de cultivo a las HPS para aumentar los niveles de luz y el rendimiento de sus gerberas. A diferencia de la iluminación de sodio de alta presión (HPS), con los LED se pueden aplicar niveles de luz más altos porque producen muy poco calor radiante y utilizan menos electricidad. 

Esto permite a los productores conseguir el equilibrio perfecto entre calor y luz con los LED, de modo que pueden producir más cosechas y acelerar potencialmente la amortización de sus inversiones en LED.

Configuración del ensayo de floricultura
Estas ventajas nos animaron a realizar un ensayo de floricultura en nuestras instalaciones de prueba con control climático de BrightBox en Venlo (Países Bajos). La mayoría de las solicitudes que recibimos son de productores de plantas jóvenes, así que realizamos una prueba en la fase de propagación de las flores. Elegimos una amplia gama de plantas anuales y perennes, como begonias, petunias, calibrachoas, dianthus, gerberas, celosias, alternatheras e impatiens.

Para este ensayo, trasladamos las condiciones de cultivo de un invernadero a un entorno de clima controlado y añadimos la experiencia de nuestros colegas especialistas en plantas de City Farm. Los niveles de luz se eligieron basándose en el entorno de referencia del invernadero con luz natural, así como en la literatura científica y en la experiencia de los productores. Los espectros de luz utilizados en la prueba se acordaron con una serie de productores para cumplir con sus estándares de calidad para las distintas variedades de flores. La velocidad de crecimiento es uno de los requisitos de los productores, pero la buena calidad de las plantas es la principal prioridad. En este caso, una planta se considera buena si tiene una forma compacta, suficientes hojas y ramas y un buen sistema radicular. Además, una buena planta debe ser capaz de echar raíces rápidamente y florecer cuando pase a las siguientes fases de crecimiento.

Gracias a nuestras experiencias y a la literatura científica, pudimos extraer suficientes conclusiones para desarrollar recetas de luz capaces de reproducir estas características de las plantas. Por ejemplo, muchas plantas reaccionan a una mayor cantidad de luz azul volviéndose más compactas. La longitud de los entrenudos se acorta. Algunas plantas se benefician de la luz en rojo intenso germinando más rápido y desarrollando raíces más fuertes, mientras que otras reaccionan rebrotando y cayendo. 

Resultados del ensayo de floricultura
Nuestros resultados mostraron que, como era de esperar, cada variedad de flores reacciona de manera distinta a una fórmula de luz. Los ajustes climáticos también son importantes a este respecto. Las temperaturas más altas propiciaron un crecimiento más rápido, pero menos compacto y menos robusto. Los resultados confirmaron que es posible cultivar plantas jóvenes en un entorno sin luz natural y que se trata de encontrar el equilibrio adecuado entre los factores climáticos y la iluminación. De hecho, la elección de la intensidad de luz y el espectro de luz desempeñan un papel aún mayor en una granja vertical que en un invernadero.

Se trata solo de una primera criba, pero el ensayo nos dio una idea clara de las posibilidades de cultivar diversas variedades de plantas anuales y perennes jóvenes en un entorno sin luz natural. Como en todos los ensayos, también hubo plantas a las que no les fue bien una determinada receta de luz. Pero también estos resultados también fueron clarificadores. La mayoría de las recetas de luz probadas consiguieron buenos resultados en términos de plantas compactas y robustas con un buen sistema de raíces. Queda mucho por mejorar, en función de la característica más deseable para una variedad específica. También vimos que es posible cultivar plantas de buena calidad para varios cultivos con una sola receta de luz. 

La mayoría de nuestro horario de trabajo en el equipo de Horticultura tiene lugar durante el día. Pero ¿sabías que también hacemos regularmente turnos de noche? Por la noche es cuando medimos si la iluminación LED instalada emite la intensidad de luz que hemos calculado. Pero ¿por qué de noche?

Es importante que los cultivadores se aseguren de que todas las plantas del invernadero se cultiven en las mismas condiciones óptimas. El riego, la fertilización, el cuidado de los cultivos y la iluminación: todo debe estar configurado para producir resultados consistentes y de alta calidad. En el equipo de Horticultura, nos esforzamos por garantizar que nuestros planes de iluminación para las luces LED de cultivo se ajusten a las necesidades exactas del cultivador y a las condiciones reales de su invernadero.

Nuestro plan de iluminación se crea a partir de un invernadero simulado por ordenador, que calcula el número de fotones de luz (µmol) que caerán sobre una superficie determinada (metro cuadrado), cada segundo. Cada invernadero es distinto, por lo que cada plan de iluminación es único. Piensa en diferentes estructuras, cultivos y sistemas de pantallas. 

Esta mañana, al despertarme, he notado una diferencia enorme respecto a ayer. Estaba bastante oscuro, con el cielo cubierto de nubarrones espesos. En cambio, ayer hacía un sol espléndido. Pero el cielo gris plomizo no me ha impedido levantarme. Tenía que ir a trabajar y había luz más que suficiente para realizar mis actividades cotidianas. En cambio, a las plantas de mi jardín, la diferencia de luz solar les afecta mucho más que a mí.

El sol emite continuamente un amplio espectro de radiación. La parte de él que llega a la Tierra depende en gran medida de dónde nos encontremos y de las condiciones meteorológicas. Cabe señalar que el espectro en sí es mucho más estable que su intensidad. Aunque varía ligeramente según la ubicación y el tiempo que hace, salvo durante el amanecer y el atardecer, su arco es siempre parecido y abarca desde la luz ultravioleta (UV) hasta la infrarroja (IR). 

Aunque los crisantemos son una de las flores cortadas más populares, el uso de luces LED para cultivos para su producción en invernaderos ha sido limitado. Philips lleva muchos años investigando estas plantas, pero no había podido probar el espectro de luz perfecto a gran escala hasta hace poco, por lo que era difícil justificar la inversión para los productores. Sin embargo, los resultados de recientes investigaciones pueden hacer cambiar de opinión sobre este tema a los productores.

A mediados de septiembre de 2018, comenzamos una nueva ronda de ensayos en nuestro invernadero de exhibición de tomates en el Centro de Mejora de Delphy. En este proyecto, los tomates en rama Merlice de De Ruiter Seeds se cultivan bajo una combinación de luces para cultivos de Philips de sodio de alta presión (HPS) y Philips GreenPower LED. Intentamos demostrar que una solución de iluminación híbrida puede ofrecer a los productores una forma flexible de aplicar niveles de luz elevados al cultivo hasta principios de la primavera, al tiempo que se aprovecha el calor radiante que proporcionan las luces HPS en las épocas más frías del año. El objetivo es cosechar más de 55 kg/m² al final de la semana 18.

La misión principal de una granja vertical que cultiva plantas en interiores, es imitar a la naturaleza para poder producir los cultivos más frescos y sabrosos en cualquier lugar.

Todos los productores saben lo difícil que es entender a la naturaleza cuando se cultiva un determinado producto en un determinado lugar. Esto se debe a que las plantas proceden de climas y condiciones de cultivo muy diferentes en todo el mundo. Algunas de las plantas que comemos florecen en la humedad y el calor de los trópicos, otras en desiertos áridos o en empinadas laderas de montaña. Algunas plantas pueden aclimatarse por sí solas o criarse en nuevas variedades capaces de prosperar en un clima diferente. Pero la situación es completamente nueva cuando se cultivan plantas en interiores en condiciones climáticas controladas en una granja urbana o granja vertical.

En la actualidad, la mayoría de invernaderos comerciales cultivan hortalizas sobre mallas espalderas verticales y la demanda de iluminación LED en horticultura lleva años en aumento. A fin de ayudar a los productores de invernaderos a cultivar con mayor eficiencia, Philips lighting siempre busca la solución más eficaz. Hace diez años presentamos un nuevo tipo de iluminación denominada iluminación intercalada, al que ha seguido recientemente una versión de flujo elevado. A día de hoy, esta forma de aplicar la luz a las plantas ha demostrado su eficacia en numerosas ocasiones y nos gustaría compartir lo que hemos aprendido durante este tiempo. 

Muchas plantaciones en espaldera como pepinos y tomates se cultivan utilizando sobre las plantas lámparas de cultivo HPS (sodio a alta presión) tradicionales. Pero con la llegada de la iluminación LED intercalada en 2008, Philips inició la investigación de los efectos de la iluminación LED intracultivo en plantas en espaldera para mejorar el rendimiento y la calidad de los cultivos. Estos ensayos mostraron que la instalación de iluminación LED intercalada entre el dosel en plantas en espaldera permite dirigir la luz que estimula el crecimiento hacia las partes del cultivo que normalmente reciben menos luz, de modo que las hojas contribuyan más a la producción del fruto. Esto permite mejorar significativamente la calidad y el rendimiento de los cultivos.

Ya en 2010, el productor de tomate holandés Jami y su cooperativa de productores colaboraron activamente en estos ensayos y los buenos resultados les convencieron de que la iluminación intracultivo LED hortícola era el camino a seguir. En 2012 la cooperativa de productores Van Nature (de la que Jami forma parte) invirtió en un sistema de iluminación híbrida de Philips, que combina luces HPS con una doble línea de iluminación LED intercalada que se instaló en el invernadero de Jami. Su invernadero era demasiado bajo para poder instalar una iluminación HPS suficiente para mantener la producción anual. Esto convertía a esta solución de iluminación híbrida en la mejor opción para ellos. En aquel momento fue una «elección forzada». Si les preguntas ahora, a tenor de la experiencia y de los resultados obtenidos con los LED, no querrían otra cosa. 

La iluminación LED se está aplicando cada vez a mayor escala en invernaderos, tanto para cultivos hortícolas como en floricultura. Aunque ya se ha comprobado que muchos cultivos crecen bien bajo la iluminación 100% LED, en ocasiones se opta por una solución híbrida como primer paso.
Al realizar la transición (parcial) a la iluminación LED, se puede elegir entre un ahorro energético importante, por un lado, o por aumentar la intensidad de la luz, por otro. En ambos casos, además de seleccionar el espectro adecuado de los LED, hay que tener en cuenta el cultivo en su conjunto para que la transición sea un éxito. Esto incluye factores como la densidad de plantas, el riego y la variedad botánica, entre otros. La iluminación HPS genera calor por radiación del que carece la mayor parte de la iluminación LED. Los módulos LED que más se están aplicando en la actualidad tienen una eficiencia de 3,2 a 3,7 µmol de luz por julio de electricidad, y en el caso de HPS, con una eficiencia de 1,8 µmol/J, esto supone de un 40 a un 50% menos. Además del factor de ahorro energético, esta gran diferencia tiene la ventaja de que se puede controlar mejor el clima dirigiendo el calor y la luz por separado. Sin embargo, como agricultor debes tener en cuenta constantemente las condiciones climáticas y de cultivo adecuadas para la forma en que se aplica la iluminación LED. Como es natural, hay grandes diferencias entre los cultivos, pero también existen diversos factores comunes. Nos gustaría compartir lo que nos ha enseñado la experiencia.

Un productor como tú está continuamente buscando la mejor fórmula de crecimiento para optimizar los resultados, minimizar los riesgos y aumentar el rendimiento. Para ello, se requieren plantas y cultivos previsibles, de gran calidad y alto nivel de producción durante todo el año. Tu objetivo es controlar al máximo la inversión y los costes operativos. Por eso, te interesa descubrir cómo utilizar los LED para mejorar los resultados de tu empresa. Una estrategia de cultivo LED correcta cumple varios objetivos.

El interés de cultivar plantas en granjas verticales interiores no deja de aumentar. Sin embargo, numerosos inversores que creyeron que bastaba con comprar un pabellón vacío y enchufar unas cuantas lámparas LED de cultivo para obtener lechugas perfectas y hacerse ricos se llevaron un chasco. A continuación, el experto en agricultura urbana Roel Janssen presenta algunas de las claves que se han extraído de estas experiencias para conseguir que un proyecto de granja vertical produzca los resultados esperados.

Una alta productividad es importante para una granja vertical, pero conseguir una calidad adecuada en los cultivos es igualmente importante. Teniendo esto en cuenta, no debería ser una sorpresa que nuestros primeros experimentos para cultivar fresas en el GrowWise Center se centraran en conseguir fresas con un sabor dulce.  

Además de medir la productividad, también medimos los valores Brix (contenido de azúcar) de dos variedades de fresas distintas. Nos llevó poco más de dos meses cultivar plantas de fresas a partir de semillas. Posteriormente, pudimos recoger grandes cantidades de hermosas fresas durante unos tres meses.

Normalmente, los productos de nuestras instalaciones se utilizan en los restaurantes del High Tech Campus de Eindhoven. Estas fresas, sin embargo, tuvieron tanto éxito que nunca salieron de nuestras instalaciones; nuestro equipo las devoraba en cuanto maduraban. 

Es de dominio público que la agricultura vertical presenta numerosas ventajas respecto a los métodos de cultivo tradicionales. En pocas palabras, aunque los costes de explotación y de instalación son relativamente elevados, la producción por unidad de superficie de cultivo supera con creces la de los invernaderos más avanzados. Sin embargo, para mantener este nivel estable, es preciso garantizar las mejores condiciones de cultivo en todo momento. Por eso, los sensores y los datos son fundamentales y están a punto de transformar el futuro de la agricultura vertical.

Existe un debate permanente sobre si los nitratos en los alimentos son buenos o malos para la salud de las personas. Algunos abogan por que se reduzcan los niveles de nitrato en las verduras, mientras que otros creen en el valor nutricional de los niveles más altos de nitrato. Sea cual sea tu postura en la cuestión, es posible que te interesen algunos resultados nuevos de Philips lighting Research, la HAS School for Agriculture y la Universidad de Wageningen. Al cultivar verduras de hoja verde bajo luces LED en un entorno de cultivo vertical de interior, los investigadores descubrieron que podían disminuir o aumentar los niveles de nitrato en las plantas.