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Jun 02

Evaluación del sistema de iluminación artificial en céspedes deportivos

1.- Introducción

La aprobación del nuevo Reglamento de retransmisión televisiva por parte de la Comisión Directiva del Consejo Superior de Deportes el 26 de julio de 2018, tiene la finalidad de mejorar la percepción audiovisual (entendida como la impresión que reciben los espectadores de lo que ocurre en el estadio) de la competición y la homogeneización de la imagen, desarrollando ciertas exigencias referidas a la altura y calidad de corte, a la cobertura, a la uniformidad, al marcaje y al riego (Reglamento para la retransmisión televisiva, 2018). Según el Reglamento, la percepción audiovisual es el factor que establece gran parte del valor de la competición pues tiene una gran influencia sobre la producción televisiva. En este sentido, cabe recordar la relevancia económica de la retransmisión televisiva: se estima que los ingresos de La Liga generados por retransmisiones televisivas se elevarán en el próximo trienio a 2.118 millones por temporada, de los cuales 1.218 serán en derechos nacionales y 900 en derechos internacionales.

A día de hoy, la mayoría de los estadios de fútbol son abiertos, pero con las gradas totalmente cubiertas. Este hecho, se convierte en un factor limitante para el correcto desarrollo del césped debido a la gran superficie de sombra que provoca. Además, las últimas tendencias se centran en la construcción de estadios completamente cerrados con el objetivo de maximizar la satisfacción del público y profesionales del deporte. De este modo, se plantea convertir lo que era un deporte que, de forma general, siempre se había practicado al aire libre, en un deporte que se llevará a cabo en espacios completamente cerrados para contrarrestar los efectos de la meteorología adversa (frío, calor, lluvia, etc.). A pesar de los beneficios que genera el cierre total o parcial de los estadios en términos de comodidad para el público, no se debe olvidar que la superficie en la que se practica dicho deporte está compuesta por una planta que, como tal, precisa, entre otros requisitos, de condiciones de luz y temperatura adecuadas para su correcto funcionamiento.

En este contexto, la iluminación artificial de céspedes deportivos se ha convertido en una práctica cada vez más habitual que permite mejorar sensiblemente la calidad del césped en las zonas más sombreadas. No obstante, dicha práctica presenta unos costes económicos y ambientales que deben ser minimizados para hacer dicha práctica sostenible desde ambos puntos de vista. Así, es necesario evaluar la eficiencia de los sistemas de iluminación artificial con el objeto de minimizar costes económicos e impacto ambiental al tiempo que se maximiza la calidad vegetativa, funcional y visual del césped.

 

2.- Objetivos

El objetivo general del presente trabajo es determinar la respuesta de la fotosíntesis a la intensidad lumínica en 4 variedades de Lolium perenne L. (var. Rinovo; var. Fiesta 4; var. Ringles; var. Tetragreen), a 18ºC y 10ºC con el fin de determinar el nivel óptimo de iluminación de estas variedades, lo que permitiría maximizar la eficiencia de los sistemas de iluminación artificial utilizados en campos de fútbol durante la época invernal.

3.- Metodología

En una primera fase del estudio, se determinó la radiación fotosintéticamente activa (PAR) de dos sistemas de iluminación artificial en los estadios del Sevilla FC. y del Villareal F.C con lámparas de Sodio y lámparas LED. (Figuras 1-2)

Estas mediciones se llevaron a cabo con fluorómetro portátil (Y (II) Meter, Opti-Sciences Co.) a nivel del terreno de juego y con las lámparas situadas a la altura habitual según el procedimiento llevado a cabo en cada una de las instalaciones. (Figuras 3-4)

 

 

En una segunda fase del estudio, se realizó una siembra de las 4 variedades de Lolium perenne L. (var. Rinovo; var. Fiesta 4; var. Ringles; var. Tetragreen) seleccionadas y se mantuvieron a condiciones de iluminación y temperatura óptimas (500 µEm-2s-1 y 25ºC) desde la emergencia a finales de diciembre hasta finales de febrero. (Figuras 6-7)

Parámetros determinados

La última semana de febrero, una vez las plantas estuvieron plenamente desarrolladas, se determinó la respuesta fotosintética de las plantas a la luz a 18ºC y a 10ºC mediante un analizador de gases por infrarrojo (IRGA) Li-cor 6400 (Li-Cor Inc., NE, EEUU). (Figuras 8-9)

 

La toma de medidas duró hasta mediados del mes de abril. Las medidas a 18ºC se llevaron a cabo entre las 10h y las 14h de días soleados en condiciones de exterior. Las curvas de respuesta a la luz a 10ºC se realizaron en una cámara de crecimiento con luz artificial (PAR⁓400 µE m-2s-1) y temperatura de 8-10ºC debido a que la capacidad del IRGA para alterar la temperatura de medida se limita a 4-5ºC respecto del ambiente. Con el fin de alterar las condiciones de crecimiento de las plantas lo menos posible, las plantas se disponían en la cámara de crecimiento 30’ antes de iniciar las medidas. A partir de estas medidas, se estimó, entre otros parámetros, el Punto de compensación para la luz (nivel de radiación PAR en el cual la fotosíntesis bruta y la respiración de la planta se igualan, por lo que la fotosíntesis neta es 0); el Punto de saturación para la luz (nivel de radiación PAR en el cual la fotosíntesis neta alcanza el máximo, de forma que incrementos posteriores de radiación no suponen un aumento de la asimilación de CO2 por parte de la planta); y la eficiencia cuántica (la cantidad máxima de CO2 que una planta puede asimilar por cada fotón de luz que recibe).

4.- Resultados y discusión

 

Los valores de fotosíntesis máxima alcanzados oscilaron entre 16,15 y 18,76 µmol CO2 m-2 s-1 a 18ºC, registrándose una disminución significativa a 10ºC en todas las variedades (Figura 12). Los valores de eficiencia cuántica a 18ºC fueron elevados (entre 0,11 y 0,10 µmol CO2/µE), mostrando una disminución significativa en torno al 50% a 10ºC en todas las variedades, lo que resulta esperable pues, a concentraciones de CO2 constantes, la capacidad de asimilar carbono aumenta con la temperatura debido a la mayor actividad de las enzimas.

El Punto de compensación y el Punto de saturación para la luz obtenidos en el presente estudio se mostraron superiores a mayor temperatura. En concreto, el Punto de saturación para la luz fue, como máximo, de 387,6 µE m-2 s-1a 18ºC; mientras que a 10ºC fue de 346,5 µE m-2 s-1 (Figura 16). Este hecho sugiere que para el uso de lámparas de luz artificial en campos de fútbol que utilicen las variedades consideradas en el estudio y a temperaturas de entre 18ºC y 10ºC, es preciso adecuar la intensidad de las lámparas a niveles de PAR no superiores a 400 µE m-2 s-1. Se pudo observar que la iluminación mediante lámparas de sodio alcanzó niveles de PAR en torno a 600 µE m-2 s-1, por lo que sobrepasaban ampliamente el punto de saturación de luz obtenido para las variedades estudiadas. No obstante, la iluminación mediante LEDs mostró un nivel de PAR en torno a 375 µE m-2 s-1, más cercano por tanto al punto de saturación de las 4 variedades, lo que sugiere que este sistema de iluminación sería más eficiente.

 

Los LEDs presentan ciertas ventajas frente las lámparas de vapor de sodio. Entre las cuales destacan la direccionalidad de la luz, hecho que permite que no existan pérdidas lumínicas por reflexión, la extensa gama de colores que se pueden elegir y la facilidad de ser regulables en intensidad. A pesar de todo, el debate entre los LEDs y las lámparas de sodio en los sistemas de iluminación artificial utilizados en los estadios de fútbol ha aparecido recientemente por lo que la disponibilidad de datos que permitirían su comparación precisa es aún escasa.

En conclusión, la intensidad de la radiación de las lámparas de socio podría reducirse sin que ello supusiera una reducción del efecto que éstas tienen sobre la planta. Dicha reducción de intensidad supondría una reducción del coste en torno del 35% a 18ºC y del 42% a 10ºC.

Autores

Xulio Molares, Grousdman, Delegado Islas Baleares de la AEdG. Profesor Área Producción Vegetal Departamento Biología  UIB.

Javier Gulías León. Profesor Área Producción Vegetal Departamento Biología UIB.

Antonio Planas Gaya.  Graduado en Ingeniería Agroalimentaria y del Medio Rural.

Agradecimientos:

Los autores desean agradecer a Carlos Venegas y a Vicente Alpuente, directores de las instalaciones deportivas del Sevilla F.C. y del Villareal F.C, respectivamente, así como a sus equipos de trabajo, su colaboración en toma de muestras.

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