Investigadores, incluidos los de la Universidad de Tokio, han cultivado con éxito tomates grandes y tomates cherry, ambos ricos en nutrientes, en entornos estrictamente controlados donde la fuente de luz eran LED de bajo consumo. Estos métodos solían estar limitados por los tipos o tamaños de plantas que podían prosperar en tales condiciones.
Un estudio de viabilidad, publicado en HortScience , demuestra que el método de los investigadores es adecuado para entornos urbanos , potencialmente incluso en el espacio, y puede ofrecer seguridad alimentaria frente al cambio climático o condiciones climáticas extremas.
Pizza, pasta, sopa, ensalada… el tomate es un cultivo realmente versátil y delicioso. Sin embargo, su sabor delicioso y nutritivo tiene un precio: requiere mucha luz y agua.
Si bien los tomates crecen bien en algunas partes del mundo, hay muchas regiones donde el clima local no es ideal para ellos, y como el cambio climático agrava el clima y el medio ambiente, desde hace mucho tiempo se ha buscado una forma de mejorar los rendimientos o permitir el cultivo.
Los invernaderos son el principal método para crear un entorno controlado adecuado para el cultivo de cultivos, como tomates, pero presentan inconvenientes y siguen dependiendo de la luz solar natural, lo cual puede ser un factor limitante en algunas zonas. Si alguna vez has comprado sopa de tomate cultivada en invernadero en Islandia, por ejemplo, seguramente lo habrás notado perfectamente.
Se han realizado investigaciones e incluso se han utilizado en la agricultura las fábricas de plantas de luz artificial (FAA), que son exactamente lo que parecen: entornos totalmente controlados, adaptados a cultivos específicos, para maximizar el rendimiento sin comprometer otros factores. Estas tienen una trayectoria comprobada, pero requieren mucha energía para funcionar debido, en parte, a la iluminación que requieren.
Un paso lógico es usar luces LED de bajo consumo, que han dado buenos resultados con ciertos cultivos, como las hortalizas de hoja verde, pero nada más sustancial. Las espinacas y la lechuga están ricas, pero no son como una rebanada de pizza.
Al darse cuenta de esta limitación, el profesor asociado Wataru Yamori de la Escuela de Posgrado de Ciencias Agrícolas y de la Vida de la Universidad de Tokio y su equipo decidieron perfeccionar este concepto para hacerlo realidad.
Las fábricas de plantas son resilientes a fenómenos climáticos extremos como sequías, inundaciones y olas de calor que perturban cada vez más la agricultura tradicional. Pueden construirse en desiertos, ciudades o, algún día, incluso en el espacio. Al acercar la producción al consumo, ayudan a reducir tanto el riesgo climático como las necesidades de transporte de alimentos, afirmó Yamori.
Durante muchos años, se asumió que los cultivos con periodos de cultivo relativamente largos que requieren alta intensidad lumínica, como los tomates de fruto grande, no prosperarían con LED. Nuestro trabajo anterior demostró que los tomates cherry, e incluso el edamame, podían cultivarse en estos sistemas. Probar tomates grandes fue el siguiente reto lógico, ampliando los límites de lo que las fábricas de plantas pueden hacer.
Sin embargo, el equipo hizo más que simplemente cambiar algunas bombillas por LED. Primero, equiparon un espacio cerrado de la fábrica con los materiales estándar necesarios para el cultivo de tomates, pero luego introdujeron diferentes configuraciones de iluminación, ambas con LED de alta eficiencia, según la variedad de tomates que cultivaban.
A lo largo de un año, iluminaron tomates de frutos grandes desde arriba, impulsándolos a crecer rectos hacia arriba, como era de esperar. Pero la segunda instalación consistió en iluminar tomates cherry más pequeños desde arriba o desde los laterales, de tal manera que crecieron hacia arriba formando una serie de curvas en forma de S.
Las plantas de tomate más grandes crecieron bien, pero no alcanzaron el rendimiento ni el contenido de azúcar de las plantas cultivadas en invernadero, aunque sí aportaron más vitamina C. En cuanto a los tomates cherry, estos superaron las expectativas, con rendimientos similares a los de los invernaderos, pero una calidad significativamente superior. Además, las plantas en forma de S fructificaron antes, lo que aumentó aún más el rendimiento.
Nuestro estudio demuestra que los tomates de fruto grande, antes considerados demasiado difíciles de cultivar con luz artificial, pueden cultivarse de forma estable en una planta de LED completamente cerrada. Esto marca un punto de inflexión, ya que las plantas de LED, que antes se consideraban aptas solo para hortalizas de hoja verde, también pueden albergar hortalizas de fruto exigentes como los tomates», afirmó Yamori.
Actualmente, los tomates cultivados en invernadero tienden a ser más grandes y dulces. Sin embargo, los tomates cultivados con LED ofrecen una consistencia mejorada. Mantienen una calidad estable durante todo el año y suelen ser más ricos en nutrientes como la vitamina C. Con las mejoras continuas, esperamos que los tomates de fábrica igualen, o incluso superen, el sabor de los de invernadero.
Por supuesto, cualquiera que haya intentado alguna vez (y especialmente aquellos que fracasaron) cultivar cultivos exigentes como los tomates sabe muy bien que hay muchos factores que controlar para poder cultivarlos.
Quizás el mayor obstáculo fue optimizar el entorno lumínico. Los tomates grandes necesitan mucha energía tanto para crecer como para madurar, y no estaba claro si los LED podrían proporcionar suficiente. Pero equilibrar la luz, la temperatura, la humedad y los nutrientes en un espacio cerrado requirió mucho ensayo y error, dijo Yamori.
Es probable que los tomates cultivados con LED aparezcan primero en regiones donde la agricultura tradicional es difícil o donde los costos de transporte son elevados. Además, encajan bien con la idea de «producción local para consumo local», algo que podría cosecharse en la ciudad y consumirse fresco, sin largas cadenas de suministro. Los costos aún son un poco más altos, pero a medida que la tecnología se difunda y se integren las energías renovables, los precios serán más asequibles.
Quizás aún pase un tiempo hasta que tu bar de ensaladas local cultive sus propios cultivos, pero las posibilidades se extienden incluso más allá.
«Las plantaciones verticales de tomates en rascacielos ya no son ciencia ficción. Existen proyectos piloto en todo el mundo, aunque principalmente para hortalizas de hoja verde», afirmó Yamori.
«Con nuestros resultados, es realista imaginar que dentro de 10 a 20 años se puedan cultivar tomates en rascacielos, e incluso en sistemas experimentales para cultivar productos frescos en la Luna o Marte».
Más información: Ningzhi Qiu, et al. Aprovechamiento de la tecnología LED para la producción consistente y nutritiva de tomates de fruto grande, HortScience (2025). DOI: 10.21273/HORTSCI18868-25
