A iluminação artificial em horticultura
A radiação é um dos factores de produção essenciais para as plantas, determinando a possibilidade de realização da fotossíntese e de vários fenómenos envolvidos no desenvolvimento das plantas.
Por: Mariana Mota, Sofia Semedo, Miguel Pereira
DCEB – Horticultura/LEAF Instituto Superior de Agronomia
A radiação tem propriedades de partícula e de onda. Como onda, é caracterizada por um comprimento de onda. Como partícula, é designada por fotão, que contém energia. A energia de um fotão varia com o comprimento de onda de forma inversamente proporcional. A radiação solar compreende fotões com energias diferentes, sendo os nossos olhos apenas sensíveis a uma pequena região no espectro electromagnético, a chamada região do visível, do comprimento de onda de 400 nm – violeta, ao de 700 nm – vermelho, com um pico de sensibilidade nos 555 nm.
As plantas monitorizam diferentes aspectos do ambiente luminoso em tempo real, nomeadamente a intensidade, a cor, a direcção e a duração da luz. Neste artigo vamos abordar a utilização da iluminação artificial em horticultura, relacionando- a com a influência que esta exerce na fisiologia das plantas.
Influência da radiação nos processos fisiológicos
Os fotões usados na fotossíntese estão sobretudo na região entre os 400 a 700 nm (PAR, radiação fotossinteticamente activa). Em geral, o aumento do fluxo de fotões acima do ponto de compensação para a luz (quando o CO2 fixado iguala o libertado) leva a um aumento da taxa fotossintética.
Os sinais luminosos são captados pelas plantas através de múltiplos receptores, induzindo comportamentos diferentes. Um desses receptores, o fitocromo é sintetizado no escuro e existe em duas formas interconvertíveis, a Pr, que absorve a radiação vermelha, a 660 nm, e a Pfr, que absorve também a radiação vermelho-longínqua (FR), a 735 nm, para além da vermelha, retornando a Pr.
O fitocromo Pr/Pfr tem funções importantes, destacando-se: a) permitir que as plantas de céu aberto sintam o ensombramento causado por outras plantas (condições de elevada proporção de radiação FR, de baixa energia), levando-as a aumentar a altura do caule; b) a regulação da germinação da semente ou c) a regulação da floração em função do fotoperíodo (da duração de um período crítico de escuridão), sendo a luz vermelha a que exerce maior influência na germinação e no desenvolvimento das plantas.
Outros fotoreceptores importantes são os de luz azul (400 – 500 nm), que permitem à planta reconhecer a quantidade e a direcção da radiação, regulando mecanismos de: a) fototropismo (os caules crescem assimetricamente na direcção da fonte de luz, em relação ao lado ensombrado); b) ritmo circadiano; c) movimentos de estomas e folhas (luz azul induz abertura de estomas e de folhas) e de cloroplastos ou d) inibição do alongamento do caule.
A gestão do ambiente luminoso em horticultura
Considerando os efeitos benéficos sobre as plantas associados a cada tipo de radiação, surgiu naturalmente a utilização da iluminação artificial ou a modulação “artificial” da luz natural para potenciar estes efeitos na horticultura. Inicialmente, a iluminação artificial em horticultura protegida visava sobretudo aumentar o fotoperíodo e /ou a quantidade de radiação disponível para a fotossíntese (iluminação suplementar), influenciando directamente aspectos relacionados com produtividade e qualidade.
Mais recentemente, começou a utilizar-se para outros fins mais específicos, por exemplo a redução da utilização de reguladores de crescimento, intensificação da produção de vitamina C e outros compostos antioxidantes na planta, iluminação localizada em pontos ensombrados da canópia, o aumento da eficiência da enxertia ou a regulação da época de colheita.
Neste momento, a iluminação artificial está a ganhar dimensão tanto na Europa (Bélgica, Portugal, Espanha, entre outros) como no extremo asiático (por exemplo, Coreia do Sul), dadas as inúmeras vantagens que apresenta, estando a ser progressivamente mais usada em horticultura urbana, horticultura multicamada ou vertical ou em horticultura feita na ausência de luz, para além da mais comum utilização como iluminação suplementar e fotoperiódica específica em produção comercial.
Utilização de lâmpadas em horticultura protegida e seus benefícios
Inicialmente recorreu-se às lâmpadas incandescentes para controlar o fotoperíodo em estufas, mas estas foram rapidamente substituídas, por causarem um enorme alongamento dos caules (elevada radiação FR), para além de terem desvantagens económicas importantes.
Seguiram-se então as lâmpadas fluorescentes, com menor radiação FR e mais baratas, mas que provocavam crescimento excessivo nas plantas e depois as lâmpadas de descarga de alta intensidade (por exemplo, as lâmpadas de alta pressão de sódio), com razão R/FR muito favorável e que disponibilizam elevada quantidade de radiação no azul, conferindo elevada eficiência energética.
Por gerarem um fluxo luminoso muito elevado, tornaram-se comuns como fonte de iluminação suplementar em estufas (para prolongar a duração do dia durante o inverno) e em câmaras de crescimento. No entanto, estas lâmpadas emitem muito calor, forçando o seu afastamento das plantas ou presença de uma barreira térmica, o que constituiu um inconveniente grande no contexto da horticultura recente, com cultivo de múltiplas camadas de plantas e pequenas distâncias entre plantas.
Continua
Nota: Artigo publicado originalmente na Agrotec 37
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