Objetivos de DLI para hortalizas de hoja, hierbas aromáticas y microgreens de interior con LED

La integral de luz diaria (DLI) es el total de fotones fotosintéticamente activos que recibe un cultivo en 24 horas, expresado en mol/m²/day. Para las hortalizas de hoja, las hierbas aromáticas y los microgreens de interior es el número de planificación más útil, porque reúne fotoperiodo e intensidad en un solo valor comparable. La mayoría de las hortalizas de hoja rinden bien en una banda de DLI de aproximadamente 12-17 mol/m²/day, las hierbas aromáticas un poco por encima y los microgreens por debajo, debido a su ciclo de producción corto. Este artículo explica cómo elegir un DLI, cómo convertirlo en el PPFD que deben entregar sus LED y de dónde proceden las orientaciones publicadas por los servicios de extensión.

Qué mide realmente el DLI

El DLI es el área bajo la curva de PPFD a lo largo de un día completo. Si el PPFD es constante, la conversión es directa. Esta relación es una de las tres fórmulas que utilizamos en todo el sitio y es pura conversión de unidades: no presupone ningún cultivo ni ningún producto.

Diferencias según la fase del cultivo

Las necesidades de DLI cambian a lo largo de la producción. Las plántulas y los trasplantes necesitan un DLI menor para no estirarse antes de ser espaciados; las hortalizas de hoja ya desarrolladas utilizan el extremo alto de la banda; las hierbas aromáticas como la albahaca toleran más luz que la lechuga y a menudo se benefician de ella. Los microgreens, cosechados en 7-21 días, acumulan DLI en una ventana corta, por lo que es habitual aplicar un PPFD diario más alto para alcanzar un total útil en pocos días. Son rangos de planificación coherentes con las orientaciones para ambiente controlado, como las publicaciones de MSU Extension y e-GRO sobre iluminación de invernadero e interior.

• Lechuga y hortalizas de hoja: habitualmente 12-17 mol/m²/day a lo largo del cultivo.
• Hierbas aromáticas (albahaca, menta): a menudo hacia el extremo alto, en ocasiones por encima de 17.
• Microgreens: ciclo corto, por lo que un PPFD diario más alto permite alcanzar antes un total útil.
• Plántulas y trasplantes: DLI más bajo al principio para controlar el estiramiento antes del espaciado.

Convertir el DLI en un plan de luminarias

Una vez elegidos el DLI y el fotoperiodo, la tabla anterior ofrece un PPFD objetivo. A partir de ahí, la estimación del número de luminarias lo vincula a la superficie de su dosel. Mantenga los tres números —DLI, fotoperiodo y PPFD— coherentes entre sí para que el plan sea internamente consistente. Nuestra página del sector de cultivo de interior incluye un ejemplo de disposición completamente resuelto.

Ejemplo resuelto: convertir un DLI objetivo en un programa diario

Este ejemplo es ilustrativo. Suponga una mesa de albahaca con un DLI de planificación de 18 mol/m2/day y dos fotoperiodos candidatos: 16 horas y 20 horas. Reordenando DLI = PPFD x h x 0,0036 se obtiene PPFD = DLI / (h x 0,0036).

• Con 16 horas: PPFD = 18 / (16 x 0,0036) = 312 umol/m2/s.
• Con 20 horas: PPFD = 18 / (20 x 0,0036) = 250 umol/m2/s.
• El plan de 20 horas necesita una intensidad aproximadamente un 20 % menor para el mismo DLI, lo que suele significar menos luminarias o más margen de regulación.
• El plan de 16 horas concentra la misma luz en menos horas, lo que eleva la demanda punta de las luminarias pero deja un periodo oscuro más largo para la respiración y para programar otras operaciones.
• Comprobación del número de luminarias: para una mesa de 40 m2 a 250 umol/m2/s, con un factor de uniformidad de 1,15 y luminarias de 1600 PPF, recuento = (250 x 40 x 1,15) / 1600 = 7,2, redondeado a 8 luminarias.

Ambos programas entregan la misma integral de luz diaria, pero difieren en número de luminarias, perfil de demanda eléctrica y respuesta del cultivo. Por eso la planificación del DLI y la elección del fotoperiodo son una sola decisión, no dos.

Bandas de planificación por cultivo y su origen

Las bandas de DLI que aparecen en la literatura de extensión son puntos de partida tomados de la investigación y de la práctica comercial, no garantías para un cultivar concreto. Las bandas típicas de planificación en interior son aproximadamente estas: la lechuga y otras hortalizas de hoja joven en torno a 12-17 mol/m2/day, la albahaca y la mayoría de las hierbas culinarias en torno a 15-25, y los microgreens bastante más abajo, en 6-12, porque el ciclo es corto y la densidad alta. Dentro de una banda, el extremo bajo protege la calidad (por ejemplo, menos amargor en la lechuga) y el extremo alto acelera el crecimiento a mayor coste energético.

Trate los límites de la banda como información, no como órdenes. El camino más fiable es dedicar una mesa al centro de la banda, registrar el tiempo de germinación a cosecha, las observaciones de calidad y el consumo energético, y después ajustar en pasos de aproximadamente el 10 %. Como la luz interactúa con la temperatura, el CO2 y el espaciado, cambie una sola variable a la vez y mantenga registros escritos para que los resultados sean atribuibles.

Preguntas que conviene hacer antes de comprar

• ¿Puede el proveedor indicar el PPF y el PPE a la corriente de trabajo que exige su plan de DLI, y no solo a la salida máxima?
• ¿Se publica el espectro como intensidad relativa por longitud de onda, de modo que pueda comparar entre proveedores?
• ¿Qué rango de regulación se admite y el PPFD se mantiene lineal respecto a la señal de control en todo ese rango?
• ¿Las dimensiones de las luminarias y los herrajes de montaje encajan con la separación de sus mesas y la altura de su techo?
• ¿Cuál es la garantía y es válida a la temperatura ambiente y la humedad de su sala de cultivo?
• ¿Puede el proveedor facilitar archivos fotométricos para simular la disposición antes de comprometer una cantidad?

Errores habituales en la planificación del DLI

Estos son los errores que más se detectan cuando una sala rinde por debajo de su plan. Evitar cada uno es barato; descubrirlo tarde, caro:

• Planificar con el PPFD de la ficha técnica en lugar del PPFD cartografiado en el dosel, de modo que el DLI real queda un 10-20 % por debajo del plan en las zonas oscuras.
• Fijar primero el fotoperiodo y después la intensidad, lo que bloquea el número de luminarias antes de conocer las restricciones operativas (ventanas de mano de obra, tarifas, climatización).
• Aplicar una sola cifra de DLI a una sala con cultivos mixtos; las bandas de la albahaca y de la lechuga se solapan, pero el extremo alto de la albahaca arruinará la calidad de los cultivares de lechuga sensibles.
• Ignorar el efecto de los extremos: la primera y la última hora del fotoperiodo suelen transcurrir atenuadas o interrumpidas, por lo que el DLI entregado queda por debajo del cálculo nominal.
• Tratar la banda de DLI como un objetivo que hay que superar; más allá del límite superior, la luz extra es sobre todo coste adicional y riesgo de calidad.
• Cambiar dos variables a la vez (luz y nutrición, luz y espaciado), lo que hace el resultado no atribuible y la lección inútil.
• No volver a medir tras los cambios: las luminarias se mueven, las bandejas se mueven y el DLI que la sala entrega realmente se aleja del DLI que describe el plan.

Medir el DLI que realmente entrega

Un plan práctico de sensores

Un sensor cuántico con registro de datos por zona representativa, montado a la altura del dosel sobre un soporte fijo, registra el PPFD real cada pocos minutos. Multiplicado por el fotoperiodo, la suma diaria es su DLI entregado, y una revisión semanal detecta pronto cualquier deriva. Mantenga el sensor libre de sombras de tutores y de operarios y vuelva a comprobar su calibración cada año; un sensor que deriva reescribe en silencio todas las cifras construidas sobre él.

Interpretar la diferencia entre el plan y la entrega

Cuando el DLI medido queda por debajo del plan, la causa suele ser la uniformidad (bordes y esquinas), una regulación que nunca volvió al punto de consigna tras una anulación manual, o un fotoperiodo acortado por fallos del control. Cuando queda por encima del plan, busque luminarias que quedaron a plena potencia tras un ensayo o un error de apilamiento en la disposición. Ambas direcciones cuestan dinero y ambas son invisibles sin un sensor que registre.

El formato de la hoja importa más que las cifras del ejemplo: una fila por zona obliga al plan a responder por cada zona, y la columna de PPFD necesario es lo que la disposición de luminarias debe entregar a la altura del dosel, verificado por medición y no supuesto a partir del presupuesto.

Referencias que puede verificar

• MSU Extension / e-GRO: orientaciones sobre iluminación de invernadero y ambiente controlado
• MSU College of Agriculture & Natural Resources: facultad de agricultura y recursos naturales
• University of Florida IFAS: extensión hortícola
• Royal Horticultural Society: la luz y las plantas

Preguntas frecuentes