Muchos parámetros son optimizados con las nuevas tecnologías de la agricultura de precisión, para mejorar la calidad de los cultivos, cómo la fotosíntesis regulada con sensores de radiación solar.
Fases de la Fotosíntesis
La fotosíntesis es el proceso mediante el cual las plantas, algas y algunas bacterias convierten la energía solar en energía química, produciendo oxígeno y glucosa a partir del dióxido de carbono y el agua.
Fase luminosa
Es dependiente de la luz y la podemos medir con el sensor de radiación solar.
- Ocurre en los tilacoides que son estructuras membranosas en forma de sacos aplanados que se encuentran dentro de los cloroplastos de las células vegetales, que contienen pigmentos fotosintéticos, como la clorofila, que capturan la energía de la luz solar. En los tilacoides es en donde ocurre la fase luminosa de la fotosíntesis. Son fundamentales para convertir la energía solar en energía química.
- La luz solar es capturada por la clorofila y utilizada para romper moléculas de agua (fotólisis).
- Se libera oxígeno (O₂) y se generan ATP (Adenosín Trifosfato) y NADPH (Nicotinamida Adenina Dinucleótido Fosfato reducido), es un transportador de electrones y protones de alta energía.
Fase oscura o Ciclo de Calvin
Es independiente de la luz.
- Ocurre en el estroma de los cloroplastos.
- Se usa el ATP y el NADPH producidos en la fase luminosa para convertir el CO₂ en glucosa (C₆H₁₂O₆).
El ATP y NADPH son fundamentales para transformar la energía luminosa en energía química almacenada en los carbohidratos. Por tanto su medición con sensores ayuda en la toma de decisiones del agricultora.
Importancia de la Fotosíntesis
- Produce oxígeno, esencial para la vida.
- Es la base de la cadena alimenticia.
- Regula el CO₂ en la atmósfera.
- Permite la producción de biomasa y alimentos.
Sensores de radiación solar para regular la fotosíntesis
EL sensor de radiación solar Plantae mide la cantidad de energía solar que llega al entorno de la planta en un periodo determinado de tiempo.
- Mide la radiación solar directa con respuesta coseno y esto nos indica la luz disponible para realizar la fotosíntesis.
- Se orienta hacia el sol con un seguidor solar.
- Monitoreo del desarrollo de los cultivos en función de la luz.
- Optimización del riego, la fertilización y el crecimiento vegetal, ajustado a la demanda de los cultivos.
- Gestión climática en invernaderos (sistemas de sombreado y ventilación). Facilita la toma de decisiones, para garantizar la fotosíntesis de la planta.
- Predicción del rendimiento agrícola en base a la radiación absorbida.
Caso práctico en invernadero de tomates
En un cultivo de tomate en invernadero, se instala un sensor de radiación solar que mide la cantidad de luz útil para la fotosíntesis. Los datos son enviados a un sistema que ajusta automáticamente la apertura de ventanas o la intensidad de luces LED suplementarias, optimizando el crecimiento y reduciendo costos energéticos.
Fuentes
Spanish 
English