Al elegir una lámpara de cultivo, muchos comienzan considerando la potencia, los lúmenes o el brillo aparente. Sin embargo, estos datos no proporcionan información sobre la cantidad de luz útil que llega a las plantas para la fotosíntesis. Para las plantas, lo que realmente importa es la cantidad de fotones fotosintéticamente activos que alcanzan la superficie del follaje, y eso es precisamente lo que mide la densidad de flujo de fotones fotosintéticamente activos (PPFD). Comprender la PPFD permite a los cultivadores evaluar el rendimiento de la lámpara con mayor precisión. Ayuda a determinar si un sistema de iluminación proporciona la cantidad adecuada de luz para diferentes especies de plantas y etapas de crecimiento, y también permite realizar ajustes más precisos en la configuración de la iluminación cuando sea necesario.
¿Qué es la PPFD?
PPFD son las siglas de Densidad de Flujo de Fotones Fotosintéticos. Este término describe la cantidad de fotones de luz dentro del rango PAR que las plantas pueden utilizar que inciden sobre una superficie determinada cada segundo, medida en µmol/m²/s. La PPFD puede entenderse como la "lluvia de partículas de luz" que cae sobre las plantas. Ayuda a saber con precisión cuántos fotones utilizables de la luz de cultivo llegan realmente al follaje de las plantas para la fotosíntesis.
Para los cultivadores, el PPFD es una métrica esencial para lograr una intensidad y ubicación óptimas de la luz. A diferencia del lux o la candela-pie, que se ponderan para igualar la sensibilidad del ojo humano, el PPFD es una medición instantánea que indica la intensidad de la luz en un punto y momento específicos, bajo condiciones determinadas como la altura, el ángulo, el nivel de atenuación, etc. Generalmente, el PPFD es mayor en las zonas centrales que en los bordes. Asegúrese de obtener datos PPFD completos y precisos del fabricante al comprar lámparas de cultivo.
PPFD frente a PAR frente a PPF
Para comprender plenamente el PPFD, primero conviene comprender el PAR y el PPF.
PAR La radiación fotosintéticamente activa (PAR) se refiere al rango de longitudes de onda de la luz entre 400 y 700 nm. Este es el tipo de luz que suelen usar las plantas para la fotosíntesis. No mide la luz, sino que describe un espectro lumínico específico. En pocas palabras, la PAR responde a la pregunta: "¿Qué longitudes de onda de luz pueden usar las plantas?".
El flujo de fotones fotosintéticos (PPF) mide la cantidad de fotones fotosintéticamente activos que produce una luz por segundo dentro del rango PAR, en μmol/s. El PPF es una métrica de la emisión total de fotones de una lámpara de cultivo y responde a la pregunta: "¿Cuántos fotones útiles puede producir esta lámpara?". Lo que el PPF no indica es adónde van esos fotones ni cuánta luz recibe realmente una planta.
Si combinamos los tres conceptos, lo entendemos mejor: PAR es el tipo de luz útil para las plantas, PPF es la cantidad de luz útil que produce una luminaria y PPFD es la cantidad de luz útil que las plantas reciben realmente. Esta es la razón principal por la que dos lámparas de cultivo con el mismo PPF pueden ofrecer niveles de PPFD muy diferentes. Si una luminaria dispersa sus fotones sobre un área de cultivo mayor, la luz se diluye y el PPFD puede ser menor. La otra, que concentra la misma cantidad de luz en un área menor, puede proporcionar un PPFD mayor. Por lo tanto, una lámpara de cultivo con un PPF alto aún puede no proporcionar suficiente PPFD si el diseño de distribución de la luz, el área de cobertura o la altura de montaje no son los adecuados.
Para los cultivadores, PAR y PPF son útiles para conocer la salida de luz total de una luminaria y cuánta de ella puede ser utilizada para la fotosíntesis de las plantas. PPFD indica directamente si las plantas están recibiendo suficiente luz utilizable. Para construir sistemas de iluminación de cultivo eficientes, trabaje con socios confiables como Casyoo, y podemos personalizarlos. LED crecen luces a sus necesidades para beneficiarse de PAR, PPF y PPFD.
Cómo medir la densidad de flujo de fotones fotosintéticamente activos (PPFD) para luces de cultivo
La medición de la densidad de flujo de fotones fotosintéticamente activos (PPFD) requiere un dispositivo especial capaz de detectar fotones dentro del rango PAR de 400-700 nm. Los diferentes instrumentos de medición varían en precisión, características y costo.
Sensor cuántico/medidor PAR: Actualmente, esta es la herramienta más precisa para medir la densidad de flujo de fotones fotosintéticamente activos (PPFD). Utiliza tecnología de corrección de coseno para medir la luz incidente desde diferentes ángulos con mayor precisión, lo que la convierte en el dispositivo preferido entre los cultivadores profesionales y los operadores de invernaderos comerciales.
Medidor de luz dedicado: Algunos medidores de luz admiten la medición de PPFD. Si bien su precisión generalmente es menor que la de los sensores cuánticos, son más asequibles y adecuados para el monitoreo rutinario o los ajustes básicos de iluminación.
Aplicación para smartphone: Las aplicaciones para smartphones estiman los niveles de luz mediante la cámara del teléfono. Son la opción más económica, pero su precisión puede variar considerablemente según el dispositivo y el método de calibración. Solo son útiles como referencia aproximada, no para ajustes de iluminación precisos ni para aplicaciones de cultivo profesionales.
Para el cultivador, tomar una lectura correctamente es tan importante como la herramienta utilizada para hacerlo. Sostenga el sensor plano a la altura real del follaje de la planta (en la parte superior), ya que este es el punto que representa la lectura. Evite que las hojas u otros objetos bloqueen el sensor. El muestreo en cuadrícula se suele utilizar para obtener resultados más precisos. Mueva el sensor a través de una cuadrícula simple de puntos, incluyendo el centro, las esquinas y los puntos medios de los bordes del área de cultivo, y registre el valor PPFD en cada punto. Esto evitará usar la lectura más brillante directamente debajo de la luminaria, que no será el promedio que recibe el follaje. Junto con cada lectura, también debe registrar el nivel de atenuación, la altura de la luminaria y las fuentes de luz suplementarias en el espacio.
Al evaluar la fiabilidad de los datos de PPFD, no se fije únicamente en el número. Si provienen de un fabricante, pregunte sobre la zona y las condiciones en las que se realizaron las mediciones. Los datos reportados para un producto que no especifican las condiciones de prueba podrían no ser representativos de la intensidad lumínica real en la zona de cultivo.
PPFD recomendado para diferentes plantas y etapas de crecimiento.
La PPFD correcta no es simplemente un número, sino una combinación de la especie vegetal, la etapa de crecimiento y el entorno de cultivo. En cuanto a las etapas de crecimiento, la mayoría de las plantas de interior generalmente siguen estos patrones:
Etapa de plántula: aproximadamente 100–300 µmol/m²/s. Las plantas jóvenes con sistemas radiculares y estructuras foliares inmaduras pueden dañarse con una luz más intensa. En esta etapa, mantener una luz estable y uniformemente distribuida suele ser más importante que aumentar la intensidad. Las luminarias compactas y regulables como la Placa cuántica QB001 de 60 W Son una opción común para bandejas de semillero y pequeños invernaderos.
Etapa vegetativa: A medida que las plantas entran en un rápido crecimiento y comienzan a desarrollar tallos, ramas y hojas, la PPFD generalmente aumenta a aproximadamente 300–600 µmol/m²/s. Esto aún varía de una especie a otra; las hortalizas de hoja verde y las hierbas requieren menos luz en este rango, por ejemplo, mientras que los cultivos de rápido crecimiento que requieren mucha luz pueden beneficiarse del extremo superior. Para este rango, nuestro Lámpara de cultivo LED multibarra SP005 de 800 W es una gran elección.
Etapa de floración y fructificación: Esta etapa requiere la mayor cantidad de luz, ya que las plantas necesitan más energía para la formación de botones florales y el desarrollo de los frutos. La mayoría de los cultivos con flores y frutos se desarrollan bien con 600–900 µmol/m²/s, y algunos cultivares que requieren mucha luz pueden alcanzar más de 1,000 µmol/m²/s cuando se combinan con suplementación de CO2.
Además de la etapa de crecimiento, también debe prestar atención a la tolerancia natural a la luz de una planta. Las plantas que prosperan en condiciones de poca luz, como los helechos y el potos, requieren niveles de iluminación de alrededor de 50–150 μmol/m²/s. Las plantas de luz media, incluidas algunas hierbas y suculentas, generalmente crecen mejor a 150–300 μmol/m²/s. Para cultivos de alta luz (por ejemplo tomates(pimientos, otros), pueden ser necesarios 300–900 μmol/m²/s o más durante las etapas vegetativa y de fructificación.
Considere estas cifras como un punto de partida, no como una regla estricta. Para determinar si su PPFD actual es adecuado, los mejores indicadores son las respuestas de las plantas, como el color de las hojas, la tasa de crecimiento e incluso signos visibles de estrés, como decoloración, rizado o estiramiento.
Cómo utilizar PPFD para elegir y ajustar las luces de cultivo
Al buscar luces LED para cultivo, no te guíes solo por la potencia, los lúmenes o el PPF. El PPFD es lo que realmente te ayuda a determinar si una lámpara es adecuada para tus plantas y tu área de cultivo. Comienza por averiguar el rango de PPFD que tus plantas necesitan en su etapa actual y luego verifica si la luz puede proporcionar ese nivel de iluminación a la altura de montaje y en el área de cobertura previstas.
Para determinar si los datos PPFD de una lámpara de cultivo son realmente significativos, observe las condiciones de la prueba y cómo se distribuye la luz. Los datos fiables incluyen un mapa de distribución, no una sola lectura máxima, además de la altura de la prueba, el área de cobertura y lecturas de múltiples puntos, así como mediciones promedio. El PPFD más alto en el centro no proporciona mucha información sobre lo que sucede en el resto del área de cultivo.
La uniformidad de la luz es tan crucial como el valor PPFD. Para un cultivo determinado, es importante asegurar que todas las plantas reciban luz suficiente y uniforme, ya que esto es esencial para un crecimiento saludable y constante, y para obtener rendimientos óptimos. Una lectura extremadamente alta en el centro no significa necesariamente una mejor iluminación en general. Las mejores luminarias distribuyen el PPFD de manera uniforme por toda el área, en lugar de buscar un pico de lectura impresionante.
Las luminarias con regulador de intensidad y altura ajustable suelen adaptarse mejor a las diferentes etapas de crecimiento. Por ejemplo, las plántulas requieren niveles de PPFD más bajos, mientras que las plantas en floración y fructificación a menudo necesitan una luz más intensa. Los ajustes regulables permiten a los cultivadores optimizar la iluminación según el desarrollo de las plantas.
Una vez instalada la luz, probablemente aún necesite realizar algunos ajustes. El método más directo es modificar la altura a la que cuelga. Acercar la lámpara a las plantas suele aumentar la densidad de flujo de fotones fotosintéticamente activos (PPFD), pero puede reducir la cobertura y generar un riesgo de intensidad excesiva en el centro. Si eleva la lámpara, podrá ampliar la cobertura y distribuir la luz de manera uniforme, pero la PPFD general podría disminuir.
Una vez que la altura de montaje y el área de cobertura estén correctamente configuradas, se puede utilizar la atenuación para realizar ajustes más precisos de PPFD sin alterar esa distribución. Si el nivel de PPFD ya es adecuado, pero los cultivadores desean aumentar la cantidad total de luz que reciben las plantas cada día, pueden ajustar el ciclo de luz a través de DLI (Integral de luz diaria). Sin embargo, prolongar la duración de la iluminación no puede compensar la distribución desigual de la luz.
También conviene recordar que la PPFD no es una medida en la que "un valor más alto siempre es mejor". El nivel adecuado varía según la planta, su etapa de desarrollo y las condiciones de cultivo. Si una planta muestra signos de no recibir la luz adecuada, los cultivadores deben ajustar la altura, la intensidad y el fotoperiodo en conjunto, en lugar de modificar únicamente la PPFD, para encontrar el equilibrio óptimo.
Conclusión
Aunque el PPFD no es un término común, permite saber si la luz que se está pagando llega realmente a las plantas. Es una forma mucho más centrada en las plantas de evaluar una lámpara de cultivo que los vatios o los lúmenes. El nivel ideal de PPFD depende de la planta, su etapa de crecimiento y el entorno de cultivo. Para lograrlo, es necesario medir con precisión y ajustar la altura de montaje, la intensidad y la duración de la iluminación según sea necesario. En Casyoo nos dedicamos a ofrecer diversas lámparas LED de cultivo y estamos aquí para ayudar a los cultivadores a desarrollar soluciones de iluminación eficientes y rentables, basadas en las necesidades específicas de sus plantas.
