¿Se puede incrementar el rendimiento de invernaderos de vegetales al usar lamparas LED de crecimiento de interdosel/intradosel?

Invernadero con iluminación intradosel

Un productor de invernadero estadounidense en el Medio Oeste pudo aumentar sus rendimientos de cultivos de tomates en rama 'Macxize' en un 17 por ciento combinando iluminación LED dentro del dosel con iluminación superior de sodio de alta presión. Fotos cortesía de Hort Américas

Por David Kuack 

Hort Americas está colaborando con productor estadounidense de vegetales en invernadero para determinar si la luz LED de  interdosel/intradosel es capaz de aumentar los rendimientos de tomate con el potencial de incrementar sus ingresos.

Un factor crítico en el cultivo de hortalizas en invernadero es garantizar que los cultivos se produzcan en un entorno que no sólo maximice los rendimientos, sino que también produzca rendimientos predecibles de manera constante. Un productor estadounidense en el medio oeste del país instalo lámparas de sodio de alta presión (HPS) para mantener los niveles de luz adecuados para tener una producción constante durante todo el año. Las lámparas HPS fueron utilizadas para proveer de luz suplementaria durante los meses de noviembre a marzo. 

Los invernaderos de tomate están equipados con sensores ambientales que miden los niveles de luz fuera del invernadero, en la parte más alta del dosel de la planta y a un tercio del dosel.  Los sensores también recopilan datos sobre el nivel de humedad del sustrato, la humedad relativa, el nivel de dióxido de carbono, las temperaturas dentro y fuera de los invernaderos y las tasas de flujo de aire. El sistema de control ambiental "Priva" recopila la información facilitando al productor el poder evaluar los datos con el fin de manipular los cultivos y el ambiente para maximizar el rendimiento del cultivo. 

Además de manipular el ambiente, diferentes parámetros de la planta son medidos, incluido el diámetro y largo del tallo, largo de hoja, numero de racimos de tomate y la rapidez a la cual las plantas florecen. Utilizando la información recolectada por estos sensores, el productor puede medir los cambios en la planta y establecer una base para manejar el cultivo de tomate. Recopilar esta información y analizarla es particularmente importante para cuando los productores busquen implementar nuevas tecnologías que puedan mejorar el crecimiento y/o rendimiento de sus cultivos.

Estudio del efecto de la luz interdosel/intradosel

Debido al dosel de la planta, la cantidad de luz que llega al interior de la planta, en especial particularmente cultivos de vid, puede ser inconsistente e irregular. La luz interdosel/intradosel, que utiliza luces LED de crecimiento para proporcionar luz suplementaria dentro del dosel del cultivo, ha mostrado aumentar el rendimiento exitosamente tanto con ornamentales (rosas recién cortadas) y vegetales de vid (pimientos y pepinos).

Invernadero con luz intradosel

La instalación de luces de cultivo LED Arize para proporcionar luz adicional dentro del dosel permitió que las plantas de tomate se espaciaran a una mayor densidad de 3.5 plantas por metro cuadrado en comparación con tres plantas por metro cuadrado para las plantas de control.

La instalación de luces de cultivo dentro del dosel de plantas de cultivos hortícolas y ornamentales de invernadero se conoce como iluminación intradosel, iluminación interdosel e iluminación intermedia. Los términos han sido utilizados indistintamente por investigadores, fabricantes de lámparas de cultivo y distribuidores. Independientemente del término utilizado, el concepto es el mismo: proporcionar luz suplementaria a las partes inferiores de las plantas para aumentar la fotosíntesis con el potencial de aumentar la producción de flores y frutos.

En el segundo año de colaboración para incrementar el rendimiento de tomate, los productores de tomate han establecido un caso de estudio con Hort Americas para determinar si la iluminación LED intradosel ha podido mejorar el rendimiento de los cultivos de tomate de vid “Macxise". 

Las lámparas Arize Integral fueron instaladas dentro del dosel de las plantas, consistiendo en cuatro filas de 9,817 pies cuadrados en una sección del invernadero.  Una sección de tamaño similar fue usada como control y no fue equipada con las luces LED de intradosel. Los tomates “Macxize” fueron cultivados en ambas secciones del invernadero. 

Incremento de la luz, incremento de la densidad de cultivo 

Las luces de cultivo LED Arize se ubicaron a 6 pies por encima del nivel del sustrato con 48 lámparas instaladas en cada fila. Las luces LED dentro del dosel permitieron espaciar las plantas de tomate a una mayor densidad de 3.5 plantas por metro cuadrado en comparación con tres plantas por metro cuadrado para las plantas de control. Las plantas en la sección de control se plantaron a una densidad más baja para mantener el mismo tamaño de fruto en esta sección de una semana a otra. Las luces dentro del dosel se operaron desde la semana 38 de 2022 hasta la semana 21 de 2023, durante 17 horas por día, de 6 am a 11 pm. 

Incremento del rendimiento, potencial incremento de ganancias

El productor cosechó un rendimiento total de 89,377 kilos de tomate en la sección con iluminación intradosel comparándola con los 73,376 kilogramos cosechados en la sección de control durante el periodo de cosecha de 41 semanas. En la sección con iluminación intradosel se tuvo un rendimiento de 98 kilos por metro cuadrado, que fue 17 por ciento más que la sección control con 83.7 kilos por metro cuadrado. El promedio de tamaño de la fruta fue ligeramente más pequeño (0.24 por ciento) para las plantas con iluminación intradosel comparándolas con las plantas control. 

Prueba de luz intradosel

Las lamparas LED de intradosel fueron utilizadas desde la semana 38, 2022 hasta la semana 21, 2023, por 17 horas al día desde las 6 am a las 11 pm. Las plantas con iluminación intradosel produjeron un rendimiento de 98 kilos por metro, que fue un 17 por ciento más que la sección de control de 83.7 kilos por metro cuadrado.

Asumiendo un precio de venta de $1.80 por kilo, los tomates cosechados de la sección iluminada con interdosel generaron una ganancia de $160,879. Esto es una ganancia adicional de $23,404 comparado de los $137,476 de ganancia de la sección de control. 

El costo total por la electricidad de las lámparas intradosel durante las 41 semanas del estudio fue de $3,621. Restando el costo de la electricidad de la ganancia adicional por la sección iluminada intradosel, resultó en $19,783 ingresos brutos adicionales, o 14.4 por ciento más que la sección de control.

Gráfica Rendimiento contra gastos de electricidad

Restando el costo de la electricidad ($3,621) para alimentar las luces LED dentro del dosel con los ingresos adicionales ($23,404) generados por la sección iluminada dentro del dosel, resultó en un ingreso bruto adicional de $19,783, 14.4 por ciento más que la sección de control.

Este artículo es propiedad de Hort Americas y fue escrito por David Kuack, un escritor técnico independiente en Fort Worth, Texas. 

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