Efectos de la luz intermitente sobre la calidad física, rendimiento y la eficiencia en el uso de los recursos de lechugas producidas en “cultivo indoor” vertical

Abstract

La agricultura vertical enfrenta el desafío de mejorar los rendimientos y maximizar la eficiencia en el uso de los recursos sin comprometer la calidad del producto. El presente estudio evaluó el efecto de regímenes de luz intermitente (LI) sobre el rendimiento, calidad física y eficiencia en el uso de los recursos en lechuga (Lactuca sativa L.). Se utilizaron los cultivares Invicta (verde) y Cherokee (rojo) en un sistema indoor vertical, sometidos a ciclos de luz/oscuridad intermitentes de mayor frecuencia, comparados con luz continua. Los resultados muestran una respuesta genotipo-dependiente clave; en ‘Invicta’, el tratamiento I-3 incrementó el área foliar (≈30 %) y peso fresco (≈26 %), optimizando la eficiencia en el uso de la energía (≈35 %) y del agua (≈55 %) en comparación con el control. No obstante, se produjo una reducción del contenido relativo de agua (CRA) y la textura de las hojas (Fmáx). Por el contrario, ‘Cherokee’ disminuyó su rendimiento (≈55 %), así como su eficiencia en el uso de la energía (≈100 %) y del agua (≈30 %), producto de una incapacidad para ajustar su metabolismo ante ciclos de luz acortados. En conclusión, la luz intermitente puede ser una herramienta útil para la sostenibilidad en agricultura vertical, siempre que se seleccione el genotipo adecuado y se diseñen "recetas lumínicas" que equilibren el rendimiento con la calidad de los productos, siendo estos resultados aplicables desde la producción de plantines hasta plantas adultas.

Vertical farming faces the challenge of improving yields and maximizing resource efficiency without compromising product quality. This study evaluated the effect of intermittent light (IL) regimes on the physiology, physical quality, and resource efficiency of lettuce (Lactuca sativa L.). The cultivars Invicta (green) and Cherokee (red) were used in an indoor vertical system, subjected to higher frequency intermittent light/dark cycles, compared to continuous light. The results revealed a key genotype-dependent response; in ‘Invicta’, the I-3 treatment increased leaf area (≈30%) and fresh weight (≈26%), optimizing energy (≈35%) and water (≈55%) use efficiency compared to the control. However, this increase in production led to a reduction in relative water content (CRA) and leaf firmness (Fmax). In contrast, ‘Cherokee's’ performance declined (≈55%), as did its energy (≈100%) and water (≈30%) efficiency, due to an inability to adjust its metabolism to shorter light cycles. In conclusion, intermittent light can be a powerful tool for sustainability in vertical farming, provided that the appropriate genotype is selected and light recipes can be designed to improve yield and product quality, can be considered since seedling to mature plants.