El cultivo comercial de lechuga de alta tecnología depende de un entorno controlado. Con la cantidad justa de luz, agua y nutrientes, se puede lograr un crecimiento y una nutrición óptimos. Pero ¿qué tipo de luz es la mejor? Se sabe que la luz roja y azul, del espectro visible, activan la fotosíntesis. Sin embargo, otras longitudes de onda, como la luz roja lejana, también podrían afectar el crecimiento de las plantas.
Ahora, investigadores En Japón, se ha descubierto que, al añadir luz roja lejana a la producción de lechuga, se puede aumentar significativamente el tamaño de las hojas y mejorar la fotosíntesis. Esto puede conducir a mejores protocolos para la producción de lechuga en la agricultura en ambiente controlado, una importante forma auxiliar de la producción de hortalizas.
La agricultura en ambientes controlados, como las fábricas de plantas, puede ayudar a garantizar una producción estable de hortalizas independientemente del clima o las interrupciones del suministro global. Sin embargo, mejorar tanto el rendimiento como la calidad nutricional, manteniendo al mismo tiempo un uso eficiente de la energía, sigue siendo un gran desafío – Dr. Wataru Yamori, autor correspondiente.
Para estudiar los efectos de la luz roja lejana en el crecimiento de la lechuga, los investigadores cultivaron una variedad de lechuga de hoja roja (Lactuca sativa Cultivar 'Red Fire') en una planta de cultivo bajo luz artificial. Iluminaron las plantas con luces LED blancas de 5000 K y las complementaron con luces LED de rojo lejano, utilizando cuatro tratamientos de iluminación diferentes para encontrar el más adecuado. La distribución de la luz fue lo más homogénea posible en toda la zona de cultivo.
Las plantas de lechuga se cultivaron hidropónicamente. Se sembraron en cubos de uretano hidratados con agua y fertilizante hidropónico. Todos los demás parámetros de producción (p. ej., temperatura, humedad y trasplante) se ajustaron a los protocolos estándar de cultivo de lechuga, de modo que los resultados del experimento pudieran aplicarse directamente a la producción industrial.
Descubrimos que la luz roja lejana puede utilizarse estratégicamente durante las primeras etapas del crecimiento para aumentar el rendimiento de la lechuga, mientras que su eliminación antes de la cosecha ayuda a mantener importantes características de calidad, como la acumulación de antocianinas. Esto proporciona una práctica "receta" de iluminación que equilibra productividad y calidad – Dr. Wataru Yamori, autor correspondiente.
Curiosamente, la luz roja lejana mejoró el crecimiento de las plantas de múltiples maneras (mejorando el tamaño de la lechuga y la fotosíntesis) a pesar de no ser absorbida tan eficientemente como la luz visible.
La absorción en el rango de luz visible (400-700 nm) fue superior al 64 % para las hojas rojas y al 53 % para las verdes, pero la absorción total en rojo lejano fue mucho menor, del 7.6 % y el 6.3 %, respectivamente. De hecho, las longitudes de onda más largas en rojo lejano (715-750 nm) presentaron valores de absorción incluso inferiores, del 4 % o inferiores.
Esto hace que el impacto de agregar estratégicamente luz roja lejana a la lechuga joven sea aún más sorprendente.
Nuestros hallazgos presentan un nuevo concepto para la gestión de la iluminación en fábricas, en las que la luz roja lejana se utiliza no como una fuente de luz constante, sino como una luz que se aplica estratégicamente dependiendo de la etapa de crecimiento, dijo el Dr. Wataru Yamori, autor correspondiente.
Los investigadores identificaron cambios en la producción de hojas de lechuga midiendo la masa foliar fresca, el área foliar, el peso seco y la forma de la planta a lo largo del experimento. Los cambios en la fotosíntesis se monitorearon mediante protocolos estándar de laboratorio.
Además, los investigadores midieron la capacidad de las lechugas para acumular pigmentos y vitamina C en los diferentes tratamientos con luz roja lejana. Los pigmentos medidos incluyeron clorofila (verde), carotenoides (naranja) y antocianina (rojo). Dado que los pigmentos rojos son importantes para la producción de lechuga de hoja roja, se monitorizaron los genes implicados en la producción de este color para detectar cambios.
Yamori y sus colegas descubrieron que la producción de vitamina C, y por lo tanto la calidad nutricional de la lechuga, se vio afectada negativamente por algunos tratamientos con luz roja lejana, pero el impacto varió según el momento de la aplicación. Esto también se observó en el caso de las antocianinas y la clorofila. Por lo tanto, los investigadores sugirieron que aplicar la luz roja lejana en el momento adecuado será fundamental para equilibrar un contenido nutricional óptimo con el crecimiento.
Nuestro próximo paso es optimizar esta estrategia de iluminación para diferentes cultivos, cultivares y densidades de plantación, con el objetivo de desarrollar sistemas de producción de cultivos más eficientes energéticamente y de alto valor en la agricultura en ambiente controlado – Dr. Wataru Yamori, autor correspondiente.
Con estos objetivos en mente, los hallazgos ahora se pueden utilizar para optimizar aún más la producción de lechuga para obtener plantas y personas saludables.
LEE EL ARTÍCULO: Levine, C., Tanigawa, K., Wakabayashi, Y., Guo, W., Qu, Y., Terashima, I., y Yamori, W.(2026) La luz roja lejana en las primeras etapas de crecimiento aumenta la biomasa de la lechuga y conserva las antocianinas. Annals of Botany. Disponible en: https://doi.org/10.1093/aob/mcag031.
Imagen de portada: Lechuga (Lactuca sativa) / Lienzo
