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Spectrum – “Medir es Saber”

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Midiendo la luzHow Does the Sun’s Radiation Affect My Plant Growth?

Nanómetros Término Efectos

280-315 UltravioletaPoca influencia en procesos morfogenéticos y fisiológicos, blanqueo de colores, causante de quemaduras y esporulación de algunos hongos

315-400 Ultravioleta - Azul

Leve absorción por parte de la clorofila, influye en la fo-toperiodicidad, inhibe la elongación de células, causante de quemaduras y esporulación de algunos hongos

400-520 Azul Alta absorción por parte de la clorofila y carotenoides, tiene una gran influencia en la fotosíntesis

520-610 Verde Absorción baja por pigmentos

610-750 RojaBaja absorción por parte de la clorofila, influye en gran medida en la fotosíntesis y en la fotoperiodicidad, su bloqueo puede ralentizar el estiramiento

750-1000 Roja LejanaBaja absorción, estimula la elongación de las células, influye en la floración y germinación, su bloqueo puede ralentizar el estiramiento

1000 + Infraroja CALOR - la absorción de energía se convierte en calor

4LA LUZ TIENE VALOR ECONÓMICO Como impulsora de la fotosíntesis, la luz es fundamentalmente importante para la producción de los cultivos. El desarrollo y crecimiento de la planta son influenciados significativamente tanto por la cantidad como por la calidad de la luz. La energía luminosa también es relevante para otros factores. El cálculo de evapotranspiración (ET) para programar los riegos usa radiación solar como variable clave. Los largos periodos de humedad en las hojas o la alta humedad del ambiente, las cuales son condiciones propensas para contraer enfermedades, pueden ser mitigados con días soleados en contraste con días nublados. Es importante que los productores entiendan esta importante variable para producir plantas de calidad en forma eficiente.

4MEDIR LA LUZ CON PRECISIÓN REQUIERE DE MEDIDORES Y MÉTODOS ADECUADOS

Estudiando la Luz Cómo se sienten sus plantas hoy?

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¿Cómo afecta la luz al crecimiento de mis plantas?

PAR / LUZ CUÁNTICA (400 - 700 NM)La luz que impulsa la fotosíntesis en las plantas es Radiación fotosintética activa, o luz PAR. También recibe el nombre de Luz Cuántica, ya que se mide en unidades de moles que impactan en un área determinada en un tiempo dado. Aunque la luz PAR tiene un rango de 400 - 700 nm, la región más brillante para el ojo humano es la de menor efecto en las plantas. Al medir la Luz Cuántica podemos saber si nuestras plantas están recibiendo suficiente cantidad de luz útil

PERCEPCIÓN DEL OJO HUMANOLos medidores de Foot Candle o luxómetros miden la luz de una manera similar a como el ojo humano percibe el brillo: más fuerte en el rango de 500 - 600 nm. Aunque es lo conveniente para fotografía y diseño de interior, las plantas reaccionan a la luz de manera diferente.

CANTIDADLos medidores de luz miden la intensidad de la luz - la cantidadinstantánea de luz dirigida a un área. Las unidades incluyen foot candlesy lux (para personas), Vatios/m2 (para radiación solar), y μmol/m2s (paraplantas). Si los fotones fueran gotas de lluvia, los medidores de luz mostrarían laintensidad de una tormenta. Una tormenta de cinco minutos puede parecer impresionante,pero a menudo proporciona menos agua que una llovizna durante todo el día. Mientras que laacumulación de lluvia se mide con un pluviómetro, la cantidad acumulada de luz se mide utilizando un sensor de luz con un registrador de información. La radiación solar diaria se mide a menudo en MJ/m2día. El total diario de Luz Cuántica recibe el nombre de Luz Diaria Integral, o DLI, y se mide en unidades de mol/m2día. DLI cuantifica la luz disponible para que las plantas realicen la fotosíntesis. En un día de invierno soleado en latitudes medias, una planta recibe unos 9 moles/día. Si está nublado, el DLI se reduce a 3 moles/día. En verano, el DLI para un día soleado es de unos 26 moles/día y 12 moles/día para un día nublado. Cada tipo de planta tiene un rango de DLI diferente para un crecimiento óptimo. DLI está directamente relacionado con la calidad de la planta, y se necesita una cantidad mínima de luz para plantas que se comercializan. Medir el DLI en una temporada de crecimiento y compararlo con los resultados puede ayudar al productor a decidir qué variedades cultivar.

¿QUÉ ES LA LUZ?Ondas: La luz consiste en ondas electromagnéticas. La longitud de onda se mide en nanómetros (nm).Partículas: La luz son fotones, que son unidades cuánticas o individuales. Los fotones tienen pequeñas cantidades de energía, por eso se miden en unidades de moles (mol), que son 6,02 x 1023 fotones cada uno. Los micromoles son una millonésima de mole (μmol).

“Medir el DLI dentro del invernadero puede ser revelador, ya que los productores normalmente confían en su vista para determinar los niveles de luz y el ojo humano es un sensor de luz terrible ya que se ajusta a diferentes estados de luz con efectividad”.

James E. FaustAssociate Professor of Horticulture

Clemson University

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CALIDADLos fotones tienen diferentes cantidades de energía, determinadas por sus longitudes de onda. La calidad de la luz es el número relativo de las partículas de luz en cada longitud de onda. La calidad de la luz hace referencia a la distribución espectral de la luz, o el número relativo de fotones de cada porción del espectro de luz (visible e invisible) emitido desde una fuente de luz.

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ROJO/ROJO LEJANO (660-720nm)Las plantas absorben luz roja (660 - 680 nm) y reflejan luz roja lejana (720 - 740 nm). Las plantas contienen fitocromos, fotorreceptores que controlan reacciones fisiológicas y el desarrollo ante las fluctuaciones de rojo y rojo lejano. Algunas de las respuestas reguladas por los fitocromos incluyen la germinación, el alargamiento de tallo, la floración, la expresión genética y el desarrollo de hojas y cloroplastos. Las hojas de las plantas filtran la luz permitiendo que pase más rojo

lejano que rojo. Esto cambia la proporción de rojo a rojo lejano debajo de la cubierta. Similarmente, una proporción baja de rojo a rojo lejano se crea cuando las plantas están juntas. Al conocer la proporción entre rojo a rojo lejano puede ayudarle a determinar la distancia entre las plantas y decidir cuando aplicar reguladores de crecimiento vegetal. Los invernaderos muy cerrados o de gran densidad pueden necesitar más aplicaciones de reguladores de crecimiento de plantas para obtener plantas de medidas comercializables.

RADIACIÓN SOLAR El sol irradia una amplia gama de luz de 300 - 1100 nm. En agricultura, esta radiación total es necesaria para calcular la Evapotranspiración (ET). ET es la cantidad de humedad que sale del suelo a través de la evaporación (del suelo) y la transpiración (de las hojas), y depende de la luz, velocidad del viento, temperatura y humedad relativa.

UV (200 - 400 nm)Las plantas pueden sufrir quemaduras por el sol; la exposición a la radiación en la parte media ultravioleta del espectro electromagnético (UV-B) provoca respuestas de stress, inhibición de la fotosíntesis y daños en el ADN. Como defensa inicial, las plantas producen y acumulan pantallas solares que absorben UV-B, como flavonoides y esteres sinapatos, para bloquear UV-B de dosis baja. Un medidor de UV puede ayudar a detectar

si sus plantas están expuestas a niveles altos de radiación UV perjudiciales, y a comprobar la efectividad de los materiales que filtran UV. En general un medidor UV medirá la cantidad de luz en el rango 250 - 400 nm. Medidores específicos también están disponibles para rangos UV individuales.

La luz UV-C (200 - 280 nm) puede matar a sus plantas. Afortunadamente, el ozono lo absorbe en la estratosfera.La luz UV-B (280 - 315 nm) es perjudicial y puede hacer que la planta pierda color.La luz UV-A puede subdividirse en dos bandas. La banda 315 - 380 nm no tiene efecto en el crecimiento de la planta, mientras que la banda 380 - 400 nm empieza el rango para la fotosíntesis.3414F

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“El rojo lejano desempeña un papel importante en el crecimiento de la planta. Es un factor de importancia a la hora de potenciar la respuesta de la planta para evitar la sombra (alargamiento de tallo, estiramiento). No podemos notar el rojo lejano, por lo tanto disponer de un medidor que nos permita saber la cantidad de rojo lejano y rojo (que contrarresta el efecto de rojo lejano) que reciben las plantas, especialmente bajo la cubierta, es muy útil. El medidor puede ayudar al productor a espaciar las plantas adecuadamente para que dispongan de espacio suficiente para crecer de manera apropiada sin perder mucho espacio. ”

Peggy McMahonAssociate Professor - Department of Horticulture and Crop Science

Ohio State University

EJEMPLO DE PROPORCION DE ROJO A ROJO LEJANOLuz solar 1,2Bajo una cubierta de hojas 0,13Bajo 5 mm de suelo 0,88

®

LIGHT METERS

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R-8/10

Technologies, Inc. “To Measure Is To Know”

Spectrum® 12360 South Industrial Drive EastPlainfield, Illinois 60585

Toll Free: (800) 248-8873 •Phone: (815) 436-4440

Fax: (815) 436-4460 •E-mail: info@specmeters.com

WatchDog® Modelo 2475 Monitor de Crecimiento de Plantas

El Monitor de Crecimiento de Plantas monitorea y registra temperatura, humedad y condiciones de luz en el invernadero. Intégrelo con un sensor de luz cuántica adicional y podrá comparar la luz exterior con la luz que llega a los bancos del invernadero - efectivo al controlar la transmisión actual de luz. En la pantalla LCD aparecerán los datos actuales e históricos de hasta 12 meses. Las temperaturas medias, la intensidad de la luz, DLI, y la temperatura diferencial diurna/nocturna se muestran en el LCD.

Índice de área de hojaÍndice de área de hoja o LAI es la proporción de suprficie de vegetación en toda el área. Un método indirecto de cálculo de LAI mide la intensidad de luz por encima de la cobertura y la compara a la intensidad de la luz a nivel del suelo.

Cómo mido la luz?Barras ligeras toman las lecturas de luminosidad media de múltiples sensores a una longitud fija. Puede usarse para determinar la densidad de la cubierta y la transmisión de luz.

Luz exterior contra luz al nivel de la plantaLos materiales de invernadero pueden causar variaciones de la transmisión de luz de 50 - 90%. Al usar 2 sensores de luz, uno en el exterior del invernadero y otro al nivel de la planta, le permitirá calcular y controlar la transmisión de luz.

WatchDog® WeatherTracker - No se necesita computadora Controlador de Crecimiento en Invernadero modelo 305

El controlador de crecimiento Growth Tracker es una herramienta integral utilizada para valorar la madurez fisiológica de las plantas sin necesidad de ordenador. El Growth Tracker mide la exposición de la planta a la luz por tiempo (en moles/día) y también calcula el diferencial de temperatura día/noche. Esta unidad independiente no sólo muestra las condiciones actuales cada 20 segundos sino que también almacena resúmenes de hasta 12 meses de datos - no se necesita computadora!

MEDICIÓN DE LUZ

3415FX Lector de sensor de luz externa Field Scout3668I Sensor de luz cuántica3668I3 Barra de 3 sensores de luz cuántica 3668I6 Barra de 6 sensores de luz cuántica3676I Sensor de luz UV3670I Sensor Piranómetro de silicona

Los sensores de luz, disponibles individualmente o en una barra de 3 ó 6 sensores, le permitirán medir áreas específicas. Estos sensores de mano cuentan con corrección de coseno, niveles integrados, y bridas de montaje para mediciones estacionarias. Barras ligeras se usan frecuentemente cuando se realizan mediciones a lo largo de un banco del invernadero.

Bibliografía:J.W. Reed, P. Nagpal, D.S. Poole, M. Furuya and J. Chory. Mutations in the Gene for the Red/Far-Red Light Receptor Phytochrome B Alter Cell Elongation and Physiological Responses throughout Arabidopsis Development. Plant Cell. February 1993, 5(2): 147-157.

Erwin, J.E., Rohwer, C. and Gesick, E. Red:Far Red and Photosynthetically Active Radiation Filtering By Leaves Differs With Species. Acta Hort. (ISHS) 711:195-200.

L Ellington. Klerk’s Growlite. 2nd Quarter 2003. Klerk’s Plastic Products Manufacturing, Inc.

3501PAR

3686WDwith 3668I

En el exterior del invernadero

En el cultivo dentro del invernadero