Transpiración y productividad: el papel del VPD en la salud de sus plantas

João Constantino, responsable de Cultivo de Canna.biz │ Juan Francisco Moreno, director técnico de J. Huete Greenhouses

Hoy en día es relativamente común escuchar el término VPD, especialmente entre los cultivadores noveles. Pero, ¿qué es realmente el VPD? ¿Qué mide?

Primero, aclaremos la terminología. El VPD tiene dos significados, y he visto mucha confusión entre ellos.

El VPD se refiere al déficit de presión de vapor y la diferencia de presión de vapor. Miden cantidades diferentes, aunque ambos utilizan la misma unidad kPa (kilopascal). El primero se refiere al potencial de evaporación del agua a la atmósfera. El segundo mide la diferencia de presión entre la cavidad subestomática y el aire circundante de las plantas. En horticultura, es el segundo significado (diferencia de presión de vapor) el que realmente importa.

Diferencia de presión de vapor en las plantas

El interior de la hoja (en los espacios intercelulares cerca de los estomas) tiene una humedad relativa cercana al 100 %, lo que significa que se encuentra a una presión de vapor saturada. Si el aire exterior es menos húmedo (es decir, tiene una presión de vapor menor), se crea un gradiente de presión de vapor entre el interior de la hoja y el aire circundante. Este gradiente provoca la difusión del vapor de agua hacia el exterior, desde la alta presión (dentro de la hoja) a la baja presión (en el aire). Este proceso de evaporación a través de los estomas se conoce como transpiración.

El déficit de presión de vapor se calcula mediante una fórmula que determina la diferencia de presión dentro y fuera del estoma.

Un ejemplo práctico

Supongamos que la temperatura de la hoja en un cultivo medicinal es de 25 °C. Podemos asumir que, dentro de la cavidad estomática, la humedad relativa (HR) es cercana al 100 %, por lo que la presión de vapor a 25 °C es de 3,17 kPa. Esto nos da la presión de vapor dentro del estoma. Ahora, imaginemos el aire en el invernadero a 30 °C y 60 % de humedad relativa; bajo estas condiciones, la presión de vapor es de 2,55 kPa.

La diferencia de presión de vapor = vapor saturado dentro de la hoja – presión de vapor real del aire del invernadero.

En nuestro ejemplo: 3,17 kPa – 2,55 kPa = 0,62 kPa.

Esto significa que hay una presión positiva desde el interior hacia el exterior de la hoja. Pero, ¿un valor más alto siempre significa que la planta transpira más? No necesariamente.

Hasta cierto valor, que puede variar según la etapa fenológica o la especie del cultivo, la transpiración aumenta con la DPV. Sin embargo, más allá de ese punto, se produce el efecto contrario y el potencial de transpiración disminuye.

¿Por qué es importante conocer el Desempeño de Transpiración de la Planta?

La DPV proporciona información sobre la tasa de transpiración del cultivo, es decir, la velocidad a la que el agua se desplaza desde las raíces, a través del tallo y a través de los estomas. Esto no es solo un proceso de hidratación o enfriamiento; también implica el transporte de nutrientes absorbidos del sustrato o del agua de riego.

Un ejemplo clave es el transporte de calcio. Las plantas solo transportan calcio y otros nutrientes eficientemente durante la evaporación. El calcio es crucial para desarrollar la resistencia sistémica de las plantas y otros procesos de crecimiento.

En resumen, la tasa de transpiración de las hojas está determinada por la diferencia de presión de vapor entre el aire y los estomas. Esto, a su vez, determina el transporte de nutrientes y el crecimiento de la planta.

La temperatura y la humedad determinan la DPV porque la cantidad de agua que el aire puede retener depende de la temperatura: el aire más cálido retiene más agua. Por lo tanto, la diferencia de presión de vapor impulsa la evaporación en las plantas cuando los estomas están abiertos.

En resumen: dentro del estoma, el aire está casi saturado (100 % de humedad relativa). Si el aire también tiene una humedad relativa del 100 %, no hay diferencia de presión y, por lo tanto, no hay evaporación. Si la humedad relativa del aire es inferior al 100 %, hay suficiente diferencia de presión para la evaporación. Cuando la hoja libera agua, esta entra al aire en forma de vapor y la planta la repone desde las raíces. Este proceso se puede medir y manipular para optimizar el desarrollo de la planta mediante el riego en el momento oportuno o la modificación del ambiente del invernadero.

Cómo afecta el VPD a los cultivos

Los valores de VPD influyen directamente en varios procesos del cultivo:

Transpiración: Un VPD más alto aumenta la tasa de transpiración, por lo que los cultivos necesitan rehidratarse con mayor frecuencia, pero el crecimiento puede ser más rápido.
Apertura estomática: Cuando el VPD supera cierto punto, las plantas cierran sus estomas para evitar la pérdida excesiva de agua y mantener la hidratación.
Absorción de CO2: A medida que el VPD aumenta y los estomas se cierran, la absorción de CO₂ disminuye, lo que reduce la fotosíntesis (en plantas C3).
Absorción de nutrientes: Un VPD alto implica una mayor transpiración hasta cierto punto, lo que permite que las plantas absorban nutrientes con mayor rapidez.
Estrés: Niveles extremos de VPD pueden causar estrés en las plantas. Un VPD muy alto provoca una transpiración excesiva, mientras que un VPD muy bajo limita el movimiento de agua y nutrientes.
Asimilación: Un manejo adecuado del VPD ayuda a dirigir los azúcares a las partes correctas de la planta en el momento oportuno.

Niveles de VPD según etapa del cultivo y radiación solar

Los cultivos en etapas tempranas requieren menos agua y nutrientes, pero a medida que se desarrollan, estas necesidades cambian. La DVP debería aumentar progresivamente con el desarrollo del cultivo. Dentro de cada etapa, la DVP puede mantenerse dentro de ciertos límites, dependiendo de la radiación solar:

• Etapa de germinación (hasta el inicio de la fase vegetativa): 0,4-0,8 kPa

• Esquejes y clones: 0,4-0,8 kPa

• Final de la vegetación a inicio de la floración: 0,8-1,2 kPa

• Mediados y finales de la floración: 1,2-1,6 kPa

Existen numerosas tablas en internet que muestran los valores de DVP recomendados según la fase de crecimiento:

Muchas tablas en línea muestran los valores recomendados de DPV según la fase de crecimiento. Estos valores pueden variar según la etapa del cultivo o la especie. Recuerde que la DPV es una guía para la evapotranspiración, pero muchos otros factores influyen en el éxito del cultivo.

Cómo cambiar el valor de VPD en mis plantas

Dependiendo de las necesidades de la planta, la etapa y el nivel de radiación, el VPD se puede ajustar cambiando la temperatura y la humedad.To increase VPD: Raise temperature (heating, closing windows/screens) or lower humidity (dehumidifiers, ventilation management, HVAC, etc.).

• Para disminuir la VPD: Baje la temperatura o aumente la humedad (abra las ventanas, use humidificadores).

El movimiento del aire también aumenta la evaporación al eliminar el vapor de la superficie de la hoja, lo que ayuda a mantener la diferencia de presión y aporta energía convectiva. Esto es especialmente importante por la noche para garantizar el transporte continuo de nutrientes.

Para gestionar el equipo y alcanzar los objetivos de VPD, es crucial medir la temperatura del cultivo. Los dispositivos van desde termómetros infrarrojos manuales hasta cámaras termográficas avanzadas que monitorean las temperaturas en múltiples puntos y se comunican con plataformas en la nube que a su vez pueden comunicarse con su controlador de clima. La tecnología infrarroja funciona capturando la radiación infrarroja emitida por el cultivo, lo que permite medir la temperatura sin contacto directo. Algunos ejemplos de dispositivos son:

• Termómetros infrarrojos manuales: Permiten realizar comprobaciones puntuales, pero son ineficientes para el monitoreo a gran escala.

• Termómetros infrarrojos con registrador de datos: Registran y almacenan datos de temperatura del cultivo para su posterior análisis o descarga en la nube.

• Sensores de temperatura de plantas: Miden la temperatura del cultivo o la fruta mediante infrarrojos. Estos sensores pueden detectar tempranamente el estrés del cultivo y los riesgos de condensación. El sensor notifica cualquier desviación entre la temperatura del cultivo y la del invernadero.

Cámaras termográficas: Capturan imágenes infrarrojas (termogramas) que muestran las diferencias de temperatura en el cultivo. Estas cámaras proporcionan monitoreo en tiempo real y pueden integrarse con sistemas de control climático para realizar ajustes automáticos. Al medir las temperaturas del cultivo y del invernadero en múltiples ubicaciones, los agricultores obtienen información sobre las diferencias de temperatura verticales y espaciales. Si el ordenador climático está conectado a la plataforma, los datos de las cámaras termográficas pueden combinarse para la gestión ambiental automatizada, como la recepción de alertas si la temperatura de la fruta o las flores desciende por debajo del punto de rocío.

En conclusión, comprender y gestionar la diferencia de presión de vapor (DPV) representa un avance transformador en el cultivo protegido. Al equilibrar con precisión la temperatura y la humedad para mantener niveles óptimos de PDV, los agricultores pueden lograr una transpiración más eficiente, una mejor absorción de nutrientes, especialmente el transporte de calcio, y plantas más fuertes y resilientes. Con herramientas accesibles, desde termómetros infrarrojos hasta sistemas integrados de control de clima, este enfoque permite incluso a los pequeños productores optimizar el entorno de su invernadero, lo que genera mayores rendimientos y una calidad superior de los cultivos. Adoptar la gestión de la PDV no es solo una mejora técnica; es un avance estratégico para la horticultura moderna.

Fotografías: Cortesía de J. Huete Greenhouses