Tipos de iluminación para cultivo de vegetales en el interior.


Tipos de iluminación para cultivo de vegetales en el interior.


Tenemos que consider los tres principios de la luz que afectan al crecimiento de las plantas:
  • Calidad 
  • Duración 
  • Cantidad


Calidad

Con calidad nos referimos al color o a la suma de colores que compone la luz que llega a la planta. La luz visible es radiación electromagnética que podemos ver. El color de la luz depende de su longitud de onda, medida en nanómetros (nm, una millonésima de un metro). Concretamente, la luz visible está compuesta por radiaciones de entre 380 nm (azul) a unos 740 nm (rojo), más allá del azul tenemos el ultravioleta (con menor longitud de onda) y por el otro lado tenemos el infrarrojo (con mayor longitud de onda).

Duración

Con duración nos referimos al fotoperíodo, o al número de horas de luz continuas que recibe una planta en un periodo de 24 horas. En el caso de estar en el campo, el fotoperiodo durará lo mismo que las horas de luz solar, como es lógico. Además hay que tener en cuenta que el fotoperíodo varía en función de la estación y como hemos visto antes puede afectar a la floración de algunas plantas:

Cantidad

Con la cantidad nos referimos al número de fotones (o partículas de luz) capaces de hacer fotosíntesis que recibe una superficie. Podemos referirnos a la cantidad en un determinado intante (intensidad de luz) o a toda la luz que recibe durante un día (DLI, del inglés Daily Light Integral).


Combinaciones de azul y rojo:

Esta combinación favorece la floración.

Cada fuente de luz da una combinación distinta, por lo tanto un efecto distinto en tus plantas. Esto lo ilustra la siguiente tabla:
Porcentajes de distribución de la luz en distintas fuentes
Fuente de luzAzulVerdeRojoRojo lejanoProporción Rojo/Rojo lejano
Fluorescente blanco frío215224210.7
Lámpara de sodio de alta presión5513866
Lámpara incandescente21334520.7
Lámpara de haluro metálico18492583
Luz solar directa232626251
De acuerdo con estos valores, los resultados de crecimiento de distintas plantas (que responden de formas distintas a cada color) variarán de forma radical en función de la iluminación que reciban, por eso elegir una buena iluminación (artificial o solar) es importante para tener los mejores resultados.

Como podemos intuir en la imagen de abajo, la mejor luz que puedes obtener sin duda alguna es la del sol. Por eso no es de extrañar que la mejor producción y calidad se obtenga de los cultivos de exterior. Sin embargo somos muchos los que tenemos cultivos de interior donde la luz del sol tiene que ser suplida con algún tipo de bombilla o luminaria.
as opciones en cuanto iluminación para cultivo interior son muchas, e incluso se pueden combinar entre ellas para conseguir mejores resultados.
Si estas buscando una respuesta rápida a la pregunta de ¿cuál es la mejor luz para cultivo interior?, la respuesta es sencilla; Kit de iluminación LEC con bombilla de 4200K. Sin embargo hay muchos más aspectos que observar cuando estamos realizando una inversión importante. Un aspecto muy importante en un Kit de iluminación es el espectro lumínico que tiene. Como ya hemos avanzado la mejor luz sin duda es la del sol, potente y con un espectro lumínico que abarca todas las longitudes de onda (colores de de la luz) que nuestra planta necesita. Es importante hasta el punto de que el espectro lumínico influirá y mucho en la producción y calidad final. Por ejemplo, un espectro con gran cantidad de ultravioletas hará que las planta resine más.

Diferentes tipos de iluminación para cultivo interior:

Ahora repasaremos los principales tipos de iluminación más usados en el cultivo de vegetales. Encontraremos Kits de sodio, halogenuros metálicos, flourescentes y bombillas de bajo consumo. Todos valen y son aptos para el cultivo indoor, pero unos ofrecen mejores prestaciones y rendimientos que otros. Vamos a verlos.

HPS (Sodio de alta presión)

Duración de 10.000 horas.
100 – 130 lúmenes por vatio.

Como podemos ver las bombillas HPS (Sodio de alta presión) es la tecnología de iluminación más ineficiente que existe debido a su espectro lumínico cargado de verde y amarillo, los cuales tienen una respuesta fisiológica y fotosintética muy baja por parte de nuestras plantas. No obstante permite aportar grandes cantidades de luz (fotones) a un muy bajo precio, pero que sin embargo irradian mucho calor que no es transformado en luz.
Estos son los kits de iluminación más usados actualmente dado su bajo coste y buen rendimiento. La producción con un kit de iluminación de 600w suele estar en torno a los 600 gramos y con una buena calidad.

HM (Halogenuros metálicos)

Duración de 10.000 horas.
70 – 85 lúmenes por vatio.


Los halogenuros metálicos (HM) al igual que los HPS son bastante ineficientes en producir un espectro completo y al igual que los HPS están cargados de colores verdes y amarillos. Además no tienen apenas rojos y rojos lejanos, colores esenciales para la clorofila a. Sin embargo tienen una cantidad importante de azules para el crecimiento vegetativo de la planta y de ultravioletas para una mayor cantidad de resina en las últimas etapas de floración.
De hecho son muchos los cultivadores que apoyaban sus Kits de iluminación de sodio con halogenuros para conseguir ese extra de ultravioletas y un espectro mucho más completo.
Hay que decir que los HM siguen siendo de los productos más utilizados debido a la alta cantidad de azules y ultravioletas que son capaces de producir a un muy bajo precio, aún siendo de los más ineficientes. 
Estos equipos de iluminación se suelen utilizar solo para el crecimiento o como apoyo en la floración.

Fluorescentes

Duración de 5.000 horas.
75 – 95 lúmenes por vatio.

Los fluorescentes tienen un espectro bastante más equilibrado, y una eficiencia mucho mayor (no pierden energía en forma de calor). Pero presentan grandes ineficiencias en la cantidad de fotones que entrega (intesidad de la luz). Esta gran pega hace que no sean viables para la floración ya que el rendimiento será muy escaso. Sin embargo son una de las mejores opciones para mantener sanos madres y esquejes con un consumo muy bajo. Y además apenas generan calor.

High Power LED (Leds de alta potencia)

Duración de 50.000 horas.
80 – 180 lúmenes por vatio.

Los led son una tecnología en constante desarrollo y la ventaja de los leds es que puedes configurar tu propio espectro según te plazca. Sin embargo los leds de calidad, sus sistemas de refrigeración y ópticas son bastante caras aún, rondando los 4$ por cada vatio. Por lo que sale muy caro obtener una gran densidad de flujo de fotones con leds, cuando con una bombilla más ineficiente como el HPS consigues un mayor flujo de fotones (lo que se traduce en más producción) a costa de un mayor gasto eléctrico y de un peor espectro lumínico (peor calidad).
Tambien hay LEDs de apoyo para el cultivo, que lo que hacen es complementar el espectro lúminico normalmente del sodio (HPS). Suelen estar en versión de crecimiento, floración y con espectro intercambiable.
Es la tecnología del futuro sin duda, pero de momento los leds de calidad son muy caros y además requieren de costosos sistemas de refrigeración y lentes ópticas para que su uso sea el correcto. La producción con las lámparas led varía mucho dependiendo del tipo de foco, por lo que no se puede hacer una estimación real. 

CMH (Ceramic Metal Halide)

Duración de 12.000 horas.
120 – 130 lúmenes por vatio.
Espectro bombilla LEC 3100k.



Espectro Bombilla LEC 4100k. 


Los halogenuros metálico cerámicos son la última tecnología en cuanto a iluminación para cultivo interior de vegetales. Estas bombillas no son demasiado caras para la cantidad de luz que ofrecen, y son muy eficientes a la hora de generar un flujo de densidad de fotones muy alto, lo que hace que la energía consumida se transforme en luz y no en calor siendo más eficiente a la hora de producir luz, reduciendo a la vez el calor en tu cultivo.
Pero la guinda de esta tecnología como podemos ver es su espectro, las bombillas LEC de CHM son las bombillas que mejor imitan el espectro colores de la luz del sol, lo que desemboca en plantas, más productivas, sabrosas y sanas sin apenas tener consumo eléctrico o generar mucho calor. El único problema es que necesitan un balastro específico un poco caro para poder utilizarlas, pero sin embargo las bombillas tienen una duración de 12.000 horas y ofrecen una calidad final impresionante, algo a lo que no estabamos acostumbrados.
A día de hoy a la hora de comprar un kits de iluminación LEC seguramente sean los más demandados por los cultivadores, dada su alta eficiencia, cantidad de luz que dan y su espectro lumínico. Además consiguen producciones de hasta 1’8 gramos por vatio, consiguiendo la mejor relación gramo/vatio y con una calidad máxima.

DE-HPS ( Double Ended High Pressure Sodium)

Duración de 32.000 horas.
135 – 145  lúmenes por vatio.

DE-HPS es un acrónimo de Double Ended High Pressure Sodium (Sodio de alta presión de doble fin). Se le llama así porque la bombilla se encaja en un conector con dos terminaciones. Si hablamos de densidad de flujo de fotones el DE-HPS es el rey. Las luminarias DE-HPS son capaces de emitir grandes cantidades de luz mucho mayores a las de un HPS tradicional y además también tiene un espectro infinitamente superior al del HPS contando con más azules y ultravioletas así como rojos profundos y rojos lejanos.
Estas bombillas son lo mejor si quieres tener un gran densidad de fotones utilizando la menor cantidad de vatios posibles, ya que cubren un gran espacio aportando una gran densidad de flujo de fotones, y todo ello sin menospreciar la eficiencia o el espectro. El único contra es que estas bombillas necesitan de un balastro específico algo caro para poder usarlas, pero son de las más usadas en Agricultura de interior.

DE-CMH (Double Ended Ceramic Metal Halide)

Duración de 12.000 horas.
125 – 135 lúmenes por vatio.

Double ended Ceramic Metal Halide (Halogenuro metálico cerámico de doble fin), esta tecnología es lo último en iluminación para horticultura y combina los conceptos de las bombillas double ended con las bombillas de halogenuros metálico cerámicos. Ofreciendo grandes cantidad de fotones y un espectro muy completo. Sin duda el mejor tipo de iluminación para cultivo interior. Máxima eficiencia y espectro muy completo.
Sería el equivalente a un sodio (HPS) de 1000W, pero con bastante menos consumo (solo 630w) y con una calidad final mucho mejor gracias a su completo espectro. Y consiguen producciones de hasta 1’8 gramos/wattio.


Fuentes:
  • www.gpnmag.com
  • extension.oregonstate.edu
  • www.hidroponiacasera.net
  • Imágen "Wikipedia"