PPFD, PAR, lúmenes y pie-candela para cultivar marihuana

Muchos de los términos asociados a las luces de cultivo de interior pueden ser bastante confusos. Incluso cuando crees que ya los entiendes todos, aparece otro en el lateral de la caja y te preguntas: “¿qué significa esto?”.

Estamos hablando de LUX, PAR, PPF, PPFD y lúmenes, por nombrar algunos. ¿Es necesario que prestes atención a todos ellos? ¿Cuál es el más importante? ¿Qué significan para los cultivadores de marihuana? En este artículo, intentamos responder a estas preguntas para ayudarte a “ver la luz” y elegir tus luces de cultivo.

Pero, antes de nada, debemos aprender algo de ciencia básica sobre la luz, incluido por qué la necesitan las plantas.

¿Qué es la fotosíntesis?

La fotosíntesis es el proceso mediante el cual las plantas utilizan la luz solar, el agua y el dióxido de carbono para crear energía, liberando oxígeno como subproducto. El prefijo “foto” hace referencia a la luz, y la raíz “síntesis” alude al hecho de que se crean, o sintetizan, nuevos compuestos.

El proceso tiene lugar dentro de las membranas de los cloroplastos, llamadas tilacoides, que están llenas de clorofila. La clorofila es el pigmento que proporciona el color verde a las plantas.

Dato interesante: la razón por la que vemos las plantas de color verde es porque la clorofila absorbe la luz roja y azul del espectro visible, reflejando la luz verde. Diferenciar entre la luz roja y la azul durante el cultivo es esencial para el buen desarrollo de las plantas.

Una vez que la clorofila ha extraído la energía de la luz, esta energía se emplea para fijar el dióxido de carbono (CO₂) y, finalmente, crear azúcares que la planta usará para obtener energía. Este último proceso se conoce como ciclo de Calvin.

Luz visible y luz invisible

La luz también juega un papel crucial en muchos otros procesos de la planta, como la fotomorfogénesis (determinada por el espectro lumínico: espectro azul y rojo lejano) y la fotoperiodicidad (determinada por el número de horas de luz). Como hemos mencionado arriba, la luz roja, por ejemplo, es más beneficiosa para las plantas que están floreciendo, ya que el espectro lumínico de la luz natural es más rojo a finales de verano y principios de otoño. Más abajo explicaremos esto en más detalle.

Para explicar las diferentes respuestas, primero debemos entender la luz en sí misma. La luz es una forma de radiación en ondas electromagnéticas, y puede describirse mediante tres propiedades físicas:

• Intensidad (amplitud)
• Frecuencia (longitud de onda)
• Dirección de la vibración (polarización)

Al describir el espectro lumínico, es más fácil hablar de longitud de onda que de color. Esto se debe a que la luz visible (longitudes de onda entre 400 y 700 nanómetros) abarca menos del 1% de todo el espectro electromagnético. La luz visible difiere del rango de luz usado para la fotosíntesis. Este dato es crucial para entender por qué existen varios términos para describir la luz en relación con las plantas.

Por qué las medidas de la luz son esenciales para las plantas

Cuanto más corta sea la longitud de onda de la luz, mayor será el contenido energético. Y aunque la energía es ciertamente importante para la fotosíntesis, la luz también tiene otra función: actuar como “fuente de información” para las plantas.

Los diferentes espectros lumínicos provocan una respuesta determinada de las plantas al entorno, informándolas de cómo deben sobrevivir, prosperar y reproducirse. Por tanto, la composición de la luz es tan importante para las plantas como la energía lumínica. Las plantas utilizan unos pigmentos únicos, o fotorreceptores, que son sensibles a diferentes longitudes de onda para “captar” la información que les ofrece el espectro lumínico.

Un espectro lumínico en el rango de 400-700nm induce el crecimiento y el desarrollo de las plantas. La luz UV (100-400nm) y la luz infrarroja (700-800nm) intervienen en la morfogénesis de las plantas, que básicamente es el proceso en que las plantas desarrollan su forma física y su estructura externa.

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¿Cómo reaccionan las plantas a los distintos espectros de luz?

Ahora que sabemos cómo el espectro lumínico y los fotorreceptores de las plantas impulsan su desarrollo, tenemos que ver la respuesta de la planta a los distintos espectros lumínicos de la franja de luz “visible”.

Los tres colores primarios de la luz son rojo, azul y verde. Como hemos mencionado, la clorofila tiende a absorber la luz roja y azul, y a reflejar la verde. Es importante señalar que, aunque los distintos espectros puedan ser más o menos dominantes a lo largo del año, en la naturaleza las plantas siempre reciben una luz blanca en general.

• Luz azul (400-500nm)

La luz azul es crucial cuando empieza a desarrollarse una planta. Esta luz aumenta la producción de clorofila y fomenta un desarrollo rápido y saludable de las raíces. Sin luz azul, algunas semillas no germinarían en absoluto. Las plantas que reciben cantidades adecuadas de luz azul tienen unos tallos y hojas fuertes y saludables. Este tipo de luz es más necesaria durante las fases de plántula y vegetativa, ya que inhibe el alargamiento de los entrenudos, dando lugar a plantas más compactas.

• Luz verde (500-600nm)

La luz verde facilita la visión humana. Es importante principalmente para ayudar a los cultivadores a detectar varios problemas de fertilización, plagas y enfermedades. Las plantas no absorben mucha luz verde, ni la utilizan para la fotosíntesis, por lo que no afecta a su crecimiento. Este tipo de luz se puede usar para ver las plantas durante las horas de oscuridad sin afectar al proceso de floración.

• Luz roja (600-800nm)

La luz roja es necesaria durante la fase vegetativa y especialmente durante la floración para producir cantidades abundantes de cogollos de alta calidad. Sin embargo, cierto grado de luz roja también es esencial para el desarrollo de las raíces en las etapas iniciales de la planta. La luz roja es la más eficaz para promover la fotosíntesis.

Las diferentes formas de medir la luz

Ahora que sabemos un poco más sobre la luz y cómo la usan las plantas, podemos ver las diferentes formas de medir la luz en relación con el cultivo de marihuana en interior.

• Pie-candela

El pie-candela (también llamado vela o foot-candle) es una medida de la intensidad de la luz. No mide la luz en la propia fuente, sino que mide la luminosidad de la zona iluminada. Un pie-candela equivale a un lumen de luminosidad por pie cuadrado (lm/ft²), medido a una distancia de un pie (30,48cm) de la fuente de luz.

Puedes medir los pies-candelas con un medidor de luz. Este aparato utiliza un sensor para convertir la energía lumínica en una carga eléctrica, que te proporciona una lectura. La mayoría de medidores de luz permiten leer los resultados en lux o en pie-candela. Simplemente tienes que colocar el medidor sobre las superficies que quieras medir, y te dará una lectura.

• Lux

El lux es una medida de la cantidad de luz que recibe una superficie. El lux es similar al pie-candela, pero mide la luz en metros cuadrados en lugar de pies cuadrados. Si necesitas comparar ambas medidas, recuerda que un pie-candela equivale a 10,76 lux. El lux también puede medirse con un medidor de luz.

Los pies-candelas y los luxes no son buenas medidas instrumentales para saber cómo montar el sistema de luz en tu cuarto de cultivo, pero pueden darte una mejor indicación que tus propios ojos. Un medidor de luz te ayudará a saber si el cuarto puede estar adecuadamente iluminado, o si necesitas replantearte el tipo de luz que has elegido.

• Lúmenes

Los lúmenes miden la cantidad de luz visible que emite una lámpara, independientemente de la superficie. Es fácil confundir lúmenes y luxes, pero pongamos un ejemplo para ver la diferencia. Si una luz de cultivo produce 50.000 lúmenes en un armario de 1m², la lectura será de 50.000 luxes. Pero si colocas la misma luz en un armario de cultivo de 2m², la lectura será de 25.000 luxes.

Una candela es la unidad básica de la intensidad luminosa (una vela encendida emite aproximadamente 1 candela). Un lumen equivale a una candela por estereorradián (un área de forma cónica que empieza a partir de la fuente de luz), y es una medida precisa de la luminosidad.

Los lúmenes no deben confundirse con los vatios (W), que simplemente indican el consumo de energía de una lámpara. La mayoría de medidores de luz convierten los luxes en lúmenes, pero también puedes calcularlo por tu cuenta usando la fórmula: lúmenes = lux × área.

• PAR

PAR significa “radiación fotosintética activa” (por sus siglas en inglés: photosynthetic active radiation) y describe las longitudes de onda de la luz dentro del rango visible de 400-700nm. Se define como el tipo de luz que necesita la planta para hacer la fotosíntesis.

Para medir la PAR, necesitarás un medidor de PAR o un espectrorradiómetro. Los medidores de PAR ofrecen datos valiosos sobre la cantidad total de luz fotosintética transmitida al sensor. La PAR se calcula mediante un sensor especialmente calibrado que mide el flujo cuántico, es decir, la cantidad de luz fotosintética que llega al sensor.

• PPF

Es posible que la caja de tu lámpara de cultivo especifique el “flujo de fotones fotosintéticos” (PPF por sus siglas en inglés: photosynthetic photon flux). Este término es uno de los parámetros más importantes para valorar una luz de cultivo. El PPF describe la medida de la PAR como el número de fotones fotosintéticos que libera una lámpara cada segundo.

Un valor más alto de PPF equivale a una mayor cantidad de luz emitida. Sin embargo, puede resultar engañoso dependiendo de la forma y el tamaño total de la lámpara. Las medidas de PPF quizá puedan indicarte cuánta luz “útil” produce tu lámpara, pero no cuánta recibe la planta. Puedes convertir los lúmenes a PPF usando una calculadora en internet.

• PPFD

La “densidad de flujo fotónico fotosintético” (PPFD por sus siglas en inglés: photosynthetic photon flux density) mide la PAR que llega a una zona concreta cada segundo. La PPFD es la única medida que nos indica la cantidad de luz útil proporcionada a las plantas y absorbida por ellas.

La PPFD puede medirse con un espectrorradiómetro. Para comprobar la eficacia de tus luces de cultivo, puedes medir continuamente la PPFD a diferentes zonas y alturas de la canopia. Cuanto más cerca esté la fuente de luz de las plantas, mayor será el valor de la PPFD. Además, el centro de un haz de luz presenta el valor más alto de PPFD. Por tanto, ajustar la altura y la densidad de las lámparas afectará directamente a las condiciones de PPFD de la canopia de tus plantas.

Es posible convertir los luxes y pies-candelas a PPFD y viceversa, aunque es bastante confuso. Pero en internet encontrarás muchas calculadoras que te darán una estimación.

¿Cómo se relacionan estos valores con el cultivo de marihuana?

Sabemos que diferenciar y comprender todos los conceptos y las medidas descritas arriba puede ser complicado. Por tanto, en lo que respecta al cultivo de marihuana, recomendamos centrarse en las medidas más importantes para el desarrollo de las plantas: la PAR, el PPF y la PPFD. Estos datos te indican cuánta luz reciben y utilizan realmente las plantas, a diferencia de otros datos que no afectan directamente al desarrollo del cultivo.

• Luz diaria integral (DLI)

La luz diaria integral o DLI (por sus siglas en inglés: daily light integral) es el número total de fotones fotosintéticamente activos que inciden sobre 1m² durante 24 horas. Esta medida se expresa como moles de luz por m² al día.

Piensa en ello como la acumulación de PPFD durante todo un día, o el consumo diario de luz de una planta. Los cultivos de fruta o verdura (incluido el cannabis) necesitan entre 20 y 40 moles de luz al día.

Optimiza tus conocimientos en el cuarto de cultivo

Para conseguir la máxima cosecha posible, procura dar siempre 40 moles, o 40.000.000 μmol, por día. A continuación, se indica la cantidad de PPFD que se necesita por segundo en cada fase de cultivo del cannabis para alcanzar la DLI de 40 moles de luz al día.

• Fase de plántula (ciclo de 18 horas) 200–300 μmol m⁻² s⁻¹
• Fase vegetativa (ciclo de 18 horas): 617 μmol m⁻² s⁻¹
• Fase de floración (ciclo de 12 horas): 925 μmol m⁻² s⁻¹

Al elegir luces para cultivar cannabis, es fundamental comprobar las especificaciones técnicas de cada lámpara para saber si será lo suficientemente potente para el cultivo. Pero esto no significa que tengas que comprar las luces más caras del mercado. Aunque sí significa que debes informarte sobre cada uno de estos parámetros en relación con tus plantas de marihuana para encontrar una luz de cultivo que satisfaga plenamente tus necesidades.

Esto es especialmente cierto en el caso de la PPFD, ya que es el dato más relevante para los cultivadores: te indica exactamente la cantidad de luz útil que absorben tus plantas a una distancia determinada de la lámpara.

Esperamos que este artículo te haya ayudado a entender los parámetros que aparecen en la caja de tu lámpara de cultivo, especialmente los más importantes para lograr una gran cosecha.