"Se espera que las intensidades de luz y los DLI aumenten, que la atenuabilidad sea estándar y que los espectros sintonizables sean más viables económicamente".

En los primeros tiempos de la iluminación LED en los cultivos de hoja, no era raro que te tacharan de vaquero. Así es como Arnold de Kievit, Director de Ventas Internacionales de Oreon, describió la primera fase de implantación de la tecnología. En su intervención en el Leafy Hydroponics Event, Arnold hizo un recorrido por los últimos 15 años de desarrollo de la iluminación LED hortícola para cultivos de hoja verde, dividiendo el periodo en cuatro fases distintas. Explicó que la transición ha estado determinada por la evolución de las demandas de los productores y los avances técnicos en configuración, intensidad, eficiencia y flexibilidad espectral de la iluminación.

Como mencionó Arnold, la implantación de los cultivos de hoja verde se inició y aceleró por la demanda de los cultivadores. "Querían una calidad de crecimiento mejor y más constante, producción durante todo el año, más rendimiento. Y bueno, si aportas más luz, obtendrás más rendimiento", dice, añadiendo que esto es, por supuesto, cierto solo hasta una cierta intensidad de luz. "Como los LED, obviamente, y especialmente nuestros LED refrigerados por agua, generan menos calor, las intensidades de luz pueden subir fácilmente".

Pilotos y vaqueros (2009-2014)
Echando la vista atrás, con proyectos realizados en los Países Bajos, Bélgica, Alemania, Austria, Dinamarca, Suiza, Hungría, Asia (Japón) y Norteamérica, parece que pasarse a los LED fue una transición natural... pero no fue así. Arnold recuerda que la gente los veía como vaqueros. "No reconocían el color de la luz, ya que estaban acostumbrados a la luz amarillenta. De repente, había luces de líneas rosas. Tuvimos que explicar mucho, hablar mucho. Y al final, en este primer periodo, se hicieron muchos pilotos".

Durante esta fase, la iluminación LED se introdujo con cautela, normalmente en configuraciones híbridas junto a instalaciones HPS ya existentes. Las configuraciones solían verse limitadas por los elevados precios, el desconocimiento de la tecnología y las dudas sobre la respuesta de los cultivos. En la mayoría de los proyectos se utilizaron sistemas de iluminación híbridos, bien como complemento de las HPS, bien introduciendo LED donde antes no había iluminación artificial.

La intensidad de la luz en este periodo era baja -normalmente entre 50 y 90 μmol/m²/s-, lo que se traducía en unas DLI de entre 10 y 13 mol/m²/día. El diseño del espectro fue mínimo: mayoritariamente rojo (93%) con un pequeño porcentaje de azul (7%) para una fotosíntesis y acumulación de biomasa óptimas, dependiendo en gran medida de la luz solar natural para equilibrar el espectro. No había regulación ni adaptabilidad espectral. La eficiencia se situó justo por encima de los niveles de las HPS, con una producción en torno a 1317 1375 μmol/s a partir de luminarias de 600 W. El coste por μmol era de aproximadamente 0,60 euros, y los rendimientos se situaban en el rango de 35-40 kg/m²/año, especialmente en la producción de baby leaf.

Aceptación gradual (2015-2019)
A medida que la tecnología maduraba, aumentaba la confianza de los productores. "Esta fue la fase de aceptación paso a paso", dijo Arnold. "Empezamos a ver configuraciones más personalizadas, y tanto los precios como la eficiencia mejoraron".

El uso de HPS disminuyó, y los LED fueron tomando el relevo gradualmente: surgieron configuraciones 80/20 o incluso 100% LED. La intensidad aumentó a 200 μmol/m²/s en cultivos de hoja pequeña, con esquemas de iluminación escalonados a lo largo del ciclo de cultivo (por ejemplo, 100-150-200 μmol/m²/s en tres fases). Los objetivos del DLI aumentaron en consecuencia.

La regulación se introdujo en este periodo, aunque a menudo se limitaba a una conmutación básica. La composición espectral se amplió para incluir pequeñas adiciones de rojo lejano, y se probaron los primeros ejemplos de zonificación espectral dentro de un único sistema de producción, como en las operaciones de lechugas belgas.

La eficiencia de las luminarias alcanzó los 3,1 μmol/J, y las nuevas luminarias de 1.000 W proporcionaron hasta 3.000 μmol/s. El precio por μmol disminuyó y los rendimientos se duplicaron en comparación con la fase inicial.

El nuevo estándar (2020-2025)
"El LED se ha convertido en el nuevo estándar. La mayoría de los cultivadores con los que trabajamos han pasado a instalaciones LED completas", afirma Arnold.

Las intensidades estándar alcanzan ahora los 300 μmol/m²/s en lechuga baby leaf y los 150 μmol/m²/s en lechuga arrepollada. Los objetivos de DLI oscilan entre 23 y 28 mol/m²/día, según el tipo de cultivo. Dado que la regulación de la intensidad es cada vez más habitual, se prefiere la iluminación fija de alta intensidad combinada con el control de la potencia a los enfoques de intensidad en varias etapas.

Las configuraciones espectrales se han ampliado. "Siempre hemos sido independientes del espectro", afirma Arnold. "Los clientes nos dan una receta, y nosotros construimos lo más cerca posible de ella dentro de los límites técnicos". El rojo lejano se ha convertido en un estándar en muchas instalaciones, normalmente en torno al 10%, y están apareciendo espectros sintonizables, aunque todavía no son la norma.

El rendimiento de las instalaciones oscila actualmente entre 5000 y 7400 μmol/s, con eficiencias de hasta 3,8 μmol/J. Los precios por μmol han seguido bajando, y los rendimientos superan los 100 kg/m²/año en la producción de baby leaf. En esta fase, Oreon ha introducido equipos no refrigerados por agua, aunque sigue ofreciendo sistemas refrigerados por agua, una parte fundamental de su historia de diseño.

El futuro (a partir de 2026)
De cara al futuro, Arnold cree que el LED total se convertirá en un estándar. Se espera que las intensidades de luz y los DLI aumenten, que la regulación sea estándar y que los espectros sintonizables sean más viables económicamente. Cada vez se necesitarán menos luminarias, ya que el rendimiento aumentará hasta niveles de 7500 a 10000 µmol/s, con lo que el precio por µmol instalado seguirá bajando.

"Cada vez son más los cultivadores que solicitan la propagación vertical bajo LED, con transferencia a invernaderos para el acabado", señaló Arnold. "Las plantas jóvenes fuertes procedentes de instalaciones multicapa pueden ayudar a conseguir rendimientos aún mayores".

Aunque Oreon no se posiciona como instituto de investigación, Arnold concluyó con una provocación: "Estamos empezando algo nuevo: el control dinámico del valor PSS sin penalización por rojo lejano. Aún no podemos desvelar mucho, pero los primeros resultados parecen prometedores".