Las plantaciones densas en invernaderos dan como resultado que las plantas se protejan entre sí; sin embargo, la optimización de las recetas de iluminación puede mitigar los efectos negativos del sombreado cruzado.
Resulta que las plantas a la sombra de sus vecinas reciben más luz de lo que los científicos pensaban anteriormente. Un equipo de investigadores de la Universidad de Utrecht y la Universidad e Investigación de Wageningen (WUR) describen esto en un artículo reciente en la revista Plant Cell & Environment. Sus hallazgos no sólo hacen avanzar la investigación sobre el funcionamiento de la fotosíntesis en condiciones de sombra, sino que también pueden beneficiar a la horticultura en invernadero.
“Cuando comprendas mejor cómo los diferentes colores de luz afectan la fotosíntesis y el crecimiento de las plantas, podrás ayudar a los productores a desarrollar formas inteligentes de complementar la luz solar natural con luz de colores. El efecto se produce en plantas que reciben sombra de otras plantas”, explica el ecólogo de la Universidad de Utrecht Hugo de Boer, quien inició el estudio.
Esto sucede porque las plantas solo capturan parte de la luz solar para la fotosíntesis, el proceso que utilizan las plantas para convertir la luz solar y el CO2 en glucosa. Algo de luz también pasa a través de sus hojas, principalmente en forma de luz verde. Puedes verlo por ti mismo cuando miras hacia arriba mientras caminas por un bosque caducifolio: las hojas parecen filtros verdes sobre ti. El mismo efecto ocurre con la luz fuera de la parte visible del espectro de color rojo, en el rango de frecuencia de 700 a 750 nm. Los científicos llaman a este color «rojo lejano».
“Las plantas que crecen a la sombra de otras plantas reciben una mayor proporción de luz verde y roja lejana que las plantas que crecen a plena luz del sol. Nuestra investigación muestra que las plantas utilizan de manera especial la región roja lejana del espectro cromático para la fotosíntesis”, explica Hugo de Boer.
“Hasta ahora, los investigadores rara vez han considerado la posibilidad de que las plantas utilicen luz roja lejana para la fotosíntesis. Esto se debe a que experimentos anteriores con luz monocromática han demostrado que las plantas utilizan principalmente luz en el rango de longitud de onda visible (400 a 700 nm) para la fotosíntesis, mientras que la luz de longitudes de onda más cortas o más largas contribuye poco a este proceso. Pero cuando se combina la luz del rojo lejano con una pequeña cantidad de luz visible, en realidad contribuye significativamente a la fotosíntesis. Por lo tanto, hemos desarrollado un nuevo método para medir y modelar cómo la luz roja lejana adicional contribuye a la fotosíntesis”, dice Tinko Jans, candidato a doctorado de la WUR.
Se sabe que las plantas pueden utilizar la parte más roja del espectro de colores para reconocer las plantas vecinas por la sombra que proyectan.
Jans dice: “Muchas plantas responden a un aumento relativo de la luz roja lejana creciendo hacia arriba para ganar la competencia por la luz. Esta respuesta de evitar la sombra también ayuda a los productores porque les permite cultivar más plantas más juntas. Los recientes avances en la tecnología LED han proporcionado un poderoso estímulo para la investigación sobre la respuesta de las plantas a la sombra y el uso de luz roja lejana en la horticultura y la producción en invernaderos”.
«En experimentos anteriores también analizamos la respuesta para evitar las sombras», añade De Boer. – Además de mostrar cambios morfológicos, nuestras plantas de sombra empezaron a crecer mucho más rápido cuando intentamos engañarlas instalando bombillas LED de color rojo lejano. Para nuestra sorpresa, nuestras plantas eran bastante capaces de utilizar la luz roja lejana adicional para la fotosíntesis”.
Planta experimental (alicates para árboles) en condiciones de iluminación experimentales con luz roja y roja lejana adicional. Fuente: Universidad de Utrecht.
Los investigadores tomaron una gran cantidad de mediciones de la fotosíntesis utilizando diferentes colores e intensidades de luz. De Boer señala: “Pero resultó mucho más difícil cuantificar el efecto del color en la fotosíntesis porque los modelos matemáticos y métodos de medición disponibles se basaban en el supuesto de que las plantas utilizan sólo luz en el espectro visible. «Por lo tanto, adaptamos un modelo de fotosíntesis bien establecido para cuantificar los efectos del color utilizando mediciones combinadas de la fotosíntesis y el espectro completo de luz que llega a la hoja».
Fuente: Universidad de Utrecht.
En la foto del título, el investigador Dr. Hugo de Boer coloca una pinza para madera bajo condiciones de iluminación experimentales con luz roja y roja lejana reducida. Fuente: Universidad de Utrecht.
