Efectos de la iluminación complementaria con diferentes composiciones espectrales en el crecimiento vegetal, el desarrollo del fruto y la formación de calidad de tomates cultivados en instalaciones

Tomates más brillantes en estaciones más oscuras

A los tomates les encanta el sol, pero muchos invernaderos afrontan largos periodos de tiempo nublado y tenue, especialmente en lugares como la provincia de Guizhou, en el suroeste de China. Este estudio plantea una pregunta práctica que interesa tanto a productores como a jardineros domésticos: ¿pueden colores cuidadosamente escogidos de luces LED ayudar a que las plantas de tomate crezcan mejor, maduren antes y tengan un sabor y un valor nutritivo superiores cuando la luz natural escasea? Al probar varias mezclas de luz coloreada, los investigadores muestran cómo afinar la iluminación como si fuera una receta puede aumentar el rendimiento y mejorar el sabor y la nutrición.

Por qué la luz suplementaria importa

La agricultura moderna en invernadero permite a los productores controlar la temperatura, el agua y los nutrientes, pero la luz es más difícil de garantizar. En Guizhou, las horas de sol en invierno y primavera están muy por debajo de la media nacional, creando una “hambre de luz” crónica para cultivos amantes del sol como el tomate. El equipo cultivó tomates en un invernadero de plástico y comparó plantas que no recibieron luz adicional con plantas a las que se les proporcionó extensiones de luz LED durante seis horas diarias. Todos los tratamientos con LED compartieron una mezcla básica rojo–azul —colores conocidos por impulsar la fotosíntesis— y luego se añadió un color adicional: más rojo, azul, verde, rojo lejano o ultravioleta A. Esta configuración permitió a los investigadores ver no solo si la luz extra ayuda, sino qué combinación de colores funciona mejor según distintos objetivos de producción.

Cómo se probaron las “recetas” de luz

Los científicos usaron la misma variedad de tomate, las mismas macetas, mezcla de suelo, fertilización y métodos de poda en todos los tratamientos para que solo las condiciones de luz fueran diferentes. Las luminarias LED se colgaron justo por encima de la copa de las plantas y se ajustaron conforme crecían, manteniendo una distancia constante para garantizar una dosis de luz uniforme. Durante varias semanas midieron la altura de las plantas, el grosor del tallo, el tamaño de las hojas y la verdor de las mismas. A medida que los frutos se formaban y engordaban, registraron la velocidad con que cambiaban de color y alcanzaban la madurez completa. En etapas clave pesaron la cosecha, contaron los frutos por clases de tamaño y analizaron los tomates en busca de compuestos vinculados al sabor y la nutrición —como azúcares, ácidos, vitamina C, proteínas, aminoácidos, licopeno (el pigmento rojo) y fenoles totales.

Qué ocurrió con el crecimiento y el rendimiento

Todas las plantas con luz enriquecida superaron a las cultivadas sin luz adicional: crecieron más vigorosas, maduraron antes y produjeron mayores rendimientos. Pero los detalles dependieron del color añadido. Cuando se añadió luz roja extra sobre la base rojo–azul, las plantas produjeron el mayor número de frutos grandes y el rendimiento por planta más alto, superando ligeramente al tratamiento básico rojo–azul. Añadir luz verde dio lugar a los frutos de mayor masa media y también elevó el rendimiento de forma significativa. La luz azul adicional engrosó los tallos y profundizó el verdor de las hojas, signos de un sistema fotosintético robusto. La luz rojo lejano y el ultravioleta A estimularon brotes de crecimiento temprano o cambios estructurales, pero sus aumentos de rendimiento fueron más modestos que los observados con luz roja o verde adicional.

Cómo los colores de la luz modelaron el sabor y la nutrición

El espectro también remodeló el contenido interno del fruto. Todos los tratamientos con luz coloreada aceleraron la acumulación de licopeno, haciendo que los frutos fueran más rojos y estuvieran más intensamente coloreados que aquellos cultivados solo con luz natural. La luz verde adicional destacó por aumentar el licopeno y elevar las proteínas, aminoácidos y compuestos fenólicos durante las etapas finales de maduración, junto con una alta relación azúcar/ácido asociada a un sabor más pleno. La luz azul adicional favoreció la vitamina C y las proteínas solubles, mientras que la luz rojo lejano fortaleció el equilibrio de azúcares y ácidos y realzó los tonos rojos y amarillos de la piel. El ultravioleta A estiró temporalmente la altura de la planta y aumentó las proteínas solubles, azúcares y ácidos orgánicos en fases tardías del desarrollo. En contraste, la simple luz rojo–azul sin colores añadidos a veces suprimió ciertos nutrientes al final de la maduración, subrayando lo sensibles que son los tomates a pequeñas diferencias en la calidad de la luz.

Qué significa esto para los productores

Para un lector no especializado, la conclusión es clara: cuando la luz del sol escasea, la mezcla adecuada de colores LED puede hacer más que mantener los tomates con vida —puede determinar cuántos frutos obtienes, qué tamaño alcanzan, qué tan pronto se ponen rojos y cuán dulces, ácidos y nutritivos resultan. La luz roja adicional es la mejor opción si el objetivo es el máximo rendimiento y más frutos grandes. La luz verde adicional es ideal para frutos más pesados con color intenso y un equilibrio dulce y sabroso. La azul, la rojo lejano y la ultravioleta A ofrecen cada una sus propios ajustes de calidad. Los autores sugieren que los productores de invernadero pueden tratar la luz como un ingrediente ajustable, eligiendo mezclas de colores específicas para adaptarse al clima local y a las demandas del mercado, y piden trabajos futuros para separar los roles del color y la intensidad de la luz y para adaptar estas recetas a más variedades de tomate.

Cita: Sun, D., Ma, C., Liu, X. et al. Effects of supplementary lighting with different spectral compositions on plant growth, fruit development, and quality formation of facility-grown tomatoes. Sci Rep 16, 10737 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-44021-6

Palabras clave: tomates de invernadero, iluminación LED, espectro de luz, calidad del fruto, agricultura en ambiente controlado