Colores y Espectros en las plantas.

Colores y Espectros en las plantas.

La teoria de los colores y los espectros en las plantas.

He estado recopilando información sobre los efectos de la luz sobre las plantas en cuanto a LEDs y otras luces de diferentes colores.  Colores y espectros, y sus efectos en nuestras plantas y la verdad es que he pensado que no esta de mas compartirla con la familia cannabica. Espero que a más de uno le resuelve alguna duda sobre por que las lamparas de cultivo leds tienen tanto color. En esta otra entrada podreis ver los procesos de crecimiento y alimentacion segun los espectros.
colores y espectros de las plantas foto2

 

CONCEPTOS BASICOS DE LA LUZ Y SU RELACION CON LAS PLANTAS

La luz es uno de los tres factores mas importantes que actúan sobre el crecimiento y desarrollo de las plantas, junto con el oxigeno/CO2 y los minerales. Es un factor imprescindible para llevar adelante una serie de procesos fisiológicos en las plantas, siendo el mas importante de todos la fotosíntesis.

La mayor parte de la luz del sol que captan las plantas es transformada en calor y solo una pequeña parte del espectro son esenciales para su crecimiento. Y para estimular su desarrollo con luz artificial, esta debe cumplir que la irradiación de crecimiento resulte suficiente. Siendo las fuentes de luz mas revolucionarias para cumplir el objetivo los diodos emisores de luz (light emitting dioses, LEDs). Para agricultores e investigadores, la gran ventaja de los LEDs es que permiten eliminar aquellas longitudes de onda de la luz normal que son inactivas para la fotosíntesis, consiguiendo entre otros, un ahorro energético con respecto a las lamparas convencionales.

En su estado natural, osease, en los rayos del sol, encontramos un muy amplio espectro con varios tipos de radiaciones: Ultravioletas (0,6%), visibles fotosintéticas o luz fotosintéticamente activa PAR ( 37%), infrarroja corta (NIR) y infrarroja larga FR (ambas 62%). Las que realmente nos interesan son las PAR ya que el resto afectan principalmente a la temperatura. Y dentro de la radiación PAR, el rojo y el azul son los colores que mayor impacto transmiten a las plantas ya que y el verde es el que menor impacto tiene tiene, por ello se ven verdes sus hojas ya que rechazan la mayoría de los rayos de luz verde. La luz roja es la que estimula la floración pero ha de ser combinada con el azul para seguir su desarrollo molecular y proteinico.

Las plantas usan la luz comprendida entre los 400-700 nm (conocida como radiación PAR, radiación fotosintéticamente activa, o luz de crecimiento), variando el efecto de la longitud de onda según las horas del día y los estadios de crecimiento de la planta. El espectro de la radiación recibida puede afectar a propiedades como el aspecto y el momento de la floración, y, por ejemplo para plantas con aplicaciones medicinales*, puede afectar al sabor, al olor y al valor farmacéutico y/o nutricional.

Hay que indicar que, en el estudio de la irradiación fotosintética con radiación PAR, es fundamental conocer la cantidad de fotones (PPF, Photosynthetic Photon Flux) responsable de la excitación de la clorofila, y que esta depende de la longitud de onda. Asi, la cantidad de fotones es mayor en la franja roja del espectro que en la azul, por lo que los vegetales emplean de forma mas eficiente la radiación de la región del rojo. es decir cuanto menor sea la longitud de onda, mayor serán los lumenes que lance esta bombilla. O al menos en los chips de led.

La luz actúa sobre la asimilación del carbono, la temperatura de las hojas y en el balance hídrico, y en el crecimiento de los órganos y tejidos, principalmente en el desarrollo de los tallos, expansión de las hojas y en la curvatura de los tallos. interviene también en la germinación y en la floración. La luz y la temperatura están directamente correlacionadas. En mayores niveles de luz hay mayor temperatura y esto incrementa la transpiración y el consumo de agua. A mayor iluminación en el interior de un invernadero se debe aumentar la temperatura, la humedad relativa y el gas carbónico (CO2), para que la fotosíntesis sea máxima. Por el contrario, con falta de luz pueden descender las necesidades de los demás factores. Y por lo tanto el crecimiento y producción se verían mermados.

Colores y Espectros:

SUS EFECTOS SOBRE LAS PLANTAS.

 Vamos a empezar este apartado con un grafico rapido que explica que le pasaría a la planta bajo un tipo de luz concreto, cada una tiene una función y como mejor funcionan es combinando los espectros.

colores y espectros en las plantas foto1

Vamos con las explicaciones teoricas de los colores y espectros.
UV-C 200-280nm. Afortunadamente el ozono de la atmósfera lo filtra en su totalidad permitiendonos vivir a todos nosotros. Se suele usar como germicida en conductos de ventilación, limpieza de equipos médicos, purificadores de agua o hasta inodorizacion. En cultivos de interios se usa efectivamente para eliminar olores.

UV-B 280-315nm. Desde hace mas de 30 años, Robert Connell Clarke nos anticipaba los posibles efectos de los radiaciones UV-B sobre el THC. Exponiendo la teoría de que el cannabis usa esa sustancia para protegerse y como actúa este con los cannabinoides.

En esta longitud de onda nos vamos a detener para poner ciertas citas que os pueden interesar.

En el laboratorio, Raphael Mechoulam ha convertido CBD en THC exponiendo una solución de ácido de CBD en hexano a la luz ultravioleta de 235-285 nanómetros durante 48 horas…

NOTA: Marijuana Botany, Robert Connell Clarke, Ronin Publishing, 1981
Ed Rosenthal es también uno de los grandes defensores de esta teoría, basandose en la tesis doctoral de Jhon Lydon, donde narra una serie de experimentos hechos sobre el cannabis, allí queda claro claro que el THC protege a la planta mejor que el CBD.

Jose T. Gallego en su articulo “THC y luz ultravioleta”. Nos ofrece una buena recopilación de datos donde explica la base científica y cuenta estrategias de varios cultivadores.

La exposición a la radiación en la parte media ultravioleta del espectro electromagnético (UV-B) provocan respuestas de estrés, inhibición de la fotosíntesis y daños en el ADN. Y como defensa, las plantas producen/acumulan pantallas solares que absorben UV-B.

Por otra parte, Universidad de Tarapacá. Facultad de Ciencias Agronomicas. Arica – Chile. nos dice en un estudio sobre esta radiación sobre las plantas de diversa indole que, las plantas aclimatadas de alta radiación UV-B. como lo son en alta montaña, son caracterizadas principalmente presentando tallos y ramas cortas, resultando plantas de morfología mas bien compacta y pequeño.
La baja estatura de estas plantas expuestas a altas intensidades de radiación UV-B ha sido relacionada directamente con la inducción de internodos mas cortos en distintas especies. Por ello se ha sugerido que el mecanismo por el cual la radiación UV-B reduce la longitud del tallo seria la oxidación de fitohormonas inductoras del tamaño de las células, como el acido indolacetico, el cual es susceptible a ser degradado por dicha radiación.
Uno de los mecanismos de adaptación a radiaciones UV-B mas documentado es el aumento de la producción de metabolitos secundarios tales como fenoles y flavonoides, los que se acumulan en las células de la dermis de diversas especies vegetales, y por ser compuestos que absorben radiación entre los 280-360nm, reducen el efecto deletéreo de las UV-B sobre los distintos componentes celulares
Los alcaloides tales como la atropina, morfina, codeína, heroína, nicotina, cafeína, cocaína, etc, son compuestos ampliamente reconocidos por su efecto farmacológico y en las plantas actúan como agentes defensivos y como feromonas. En Cannabis sativa, el aumento de la radiación UV-B induce a la sintesis de canabinoides, así como en Trifolium repens donde la radiación aumenta significativamente la producción de cianogenos.

UV-A 315-400nm. La fotosíntesis comienza a actuar a partir de los 380 nm en adelante pero su efecto en este campo es casi nulo. Se le podria dar un uso como controlador del tamaño mezclado con los demás espectros pudiendo obtener plantas de menos tamaño, mas compactas.

EL AZUL 400-500nm. Actua sobre la fotosintesis (+), Fotomorfogenesis, Fototropismo.La luz azul (300-500nm) tiene un efecto inhibitorio sobre el crecimiento de las plantas, por lo que puede ser usada como alternativa a los productos químicos que retardan el crecimiento vegetal en altura. El uso de la luz azul para inhibir la elongacion de las plantas ha sido previamente documentado con estudios de crisantemos (OYAERT et al. 1999, KIM et al. 2004, SHIMIZU et al., 2006, OKAMOTO et al. 1997) Asi, la luz azul es una estrategia potencial para producir plantas con un crecimiento mas compacto. Ademas, se facilita la aclimatación de los cultivos in vitro contribuyendo al crecimiento de las plantillas (NHUT et al. 2000)
Esta luz afecta a la cantidad de agua que las plantas retienen. Es el principal responsable del crecimiento de la hoja vejetativa. Estimula la producción de clorofila y las reacciones fotosintéticas. Y se manifiesta dando plantas cortas y con entrenados también cortos, fuertes y vigorosas. Su ausencia proporciona plantas enfermizas, delgadas y delicadas.

 

EL CAMPO DEL VERDE Y AMARILLO.

EL VERDE 520-530. La mayoría de las plantas reflejan la luz verde, esta es la razón por la que las veamos de este color. Las plantas absorben muy poca luz verde, y así la misma tiene un efecto mínimo sobre estas. Esto no quiere decir que su efecto sea del todo nulo. De todas formas es la luz que se suele usar para hacer trabajos de jardinería en el fotoperiodo nocturno de cultivos que florecen mediante los estadios de luz.

AMARILLO 530-600 nm. Del amarillo y su funcion esta poco hablada. Se dice que es a partir de este espectro desde se empieza a controlar el fotoperiodo ya que es donde comienza el segundo campo de actuacion de las clorofilas. El lado negativo es que es un color atractivo para ciertas alimañas y mosquitos.

ROJOS.

EL AMBAR 600-620. Entra dentro de los espectros que se encargan de controlar el fotoperiodo. Con el al las plantas controlan el ciclo diario de la luz (día/noche), abriendo o cerrando las hojas o pétalos de ciertas flores. Y también ayudan a reconocer incluso el estado anual de la luz y por tanto el momento idóneo para florecer. El ámbar posee mas propiedades para la fotosíntesis que el amarillo.

ROJO 630-700. Las bandas de color rojo de la luz fomentan el crecimiento del tallo, inducen la germinación de las semillas, el proceso del brote y la floración al desencadenar la liberación de hormonas. También acuan sobre el enraizamiento // es el causante de repeler gran mayoría de insectos y plagas

ROJO LEJANO 700-800 nm. Desempeña un papel importante en el crecimiento de las plantas. Es un factor de importancia a la hora de potenciar la respuesta de la plantapara evitar sombra (estirandose por ejemplo). Es un color poco visible, y representa el 1,2% de la luz solar, bajo una cubierta de hojas el 0,88% y bajo 5mm del suelo 0,13%

colores y espectros en las plantas foto3

Infrarojo IR 800-2500 nm. La Temperatura es el factor mas importante a tener en cuenta en la creación de un ambiente en el cultivo principalmente de interior, ya que es el que mas influye sobre el crecimiento y desarrollo de las plantas. Para el manejo de la temperatura es importante conocer las necesidades y limitaciones de la especie cultivada.

Y vamos a acabar mecionando varios puntos importantes y seguramente creando mas dudas cuando acabeis de leer y mas interes.

Según el afamado cultivador Ed Rosenthal, el espectro electromagnético se clasifica por longitud de onda. Cuanto mas tiempo dure la onda, menos energía contiene. Asi la luz azul, que tiene una longitud de onda corta de 475 nm, tiene mas energía que la luz roja de 660 nm. La luz infrarroja va mas alla del la visión humana, a partir de los 730 nm. Y aunque no podemos verlo, podemos sentirla como calor. Por ejemplo un carbon incandescente emite luz roja visible y luz infrarroja que solo sentimos como calor.
Cada objeto emite radiación infrarroja desde su superficie, si es frio emite menos y si es caliente emitirá mas radiación. De esta manera funciona las cámaras infrarrojas Y las plantas son por regla general un poco mas calientes que el ambiente circundante. El agua y los productos húmedos como el sustrato son a menudo mas fríos, incluso una habitación a oscuras produce una imagen infrarroja.
Las plantas usan la luz roja e infrarroja para regular el crecimiento del tallo y la respuesta fotopriodica. Las células vegetales producen un compuesto químico llamado fitocromo, que tiene dos versiones. Una versión PR, sensible a la luz roja 660 nm que la convierte en PFR. PFR es quien señala que la planta crezca con tallos cortos y robustos aunque también puede ayudar a crecer de otras formas especificas. Las plantas también usan la luz roja e infrarroja para medir el tiempo de oscuridad continuas.
PFR es sensible a la luz infrarroja 730 nm convirtiendo en PR. Cuando los niveles de PR constituyen una medida critica, los científicos presumen que una hormona llamada Floragen se activa e induce la planta a florecer, pero esto es tehorico pues nadie la encontrado.
Para que PFR este presente, debe ser renovada continuamente por la presencia de la luz roja. Cuando las plantas están bajo sombra, reciben menos luz roja de la necesaria y en ausencia de luz roja predomina PR haciendo que los tallos de la planta se estiren para alcanzar la luz. por ejemplo, las ramas inferiores tienen PR y se alertan hasta llegar a la luz. Y entonces modificar su crecimiento en presencia de PFR
Al aire libre durante el día hay mas luz roja de infrarrojos. Sin embargo al amanecer y en los últimos rayos de sol del atardecer no es visible el rojo, pero si el infrarrojo convirtiendo la PFR a PR comenzando o terminando el tiempo critico de su cuenta atrás…

Colores y espectros.

Espero que os alla gustado la teoria de los colores y espectros en las plantas y que os pueda ser util, jejeje, un abrazo familia!! Cuidense y cuidenlas!! PAZ!!

 

Familia Cannabica

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