Por Mundoagro.cl el 6 julio, 2018

Sin miedo al frío

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Se llama heladas a  la  exposición  a  temperatura  del  aire  igual  o  menor  a  cero  centígrados,  frente  a  la  que  el  agua  se  congela.  Heladas  intensas  por  extenso  período  de  tiempo  pueden  causar  daño  en  tejidos  vegetales  sensibles.  Para  frutales,  esta  combinación  ocurre  en  primavera,  con  condiciones  meteorológicas  inestables  en  el  momento  en  que  los  tejidos  vegetales  están  más  tiernos  y  expuestos  (floración  y  cuaja).  En  las  últimas  temporadas,  ha  prevalecido  la  incertidumbre  acerca  de  la  ocurrencia  de  heladas  que  puedan  causar  daño  a  huertos  frutales.  Heladas  importantes,  por  magnitud  y  duración,  ocurrieron  en  septiembre  de  2013,  cuando  afectaron  carozos,  perales  y  vides  en  O’Higgins,  y  kiwis  en  El  Maule.  En  octubre  de  2014  se  registró  una  helada  de  menor  magnitud,  pero  con  manzanos  recién  cuajados  en  El  Maule,  y  una  serie  de  heladas  en  los  primeros  días  de  septiembre  de  2016  afectó  a  cerezos  con  avanzada  fenología,  también  en  El  Maule.  Esto  evidencia  la  necesidad  de  conocer  el  fenómeno  de  la  helada  y  su  efecto  sobre  los  frutales,  como  las  diferentes  alternativas  de  control,  para  enfrentar  estas  situaciones  con  el  mayor  acierto.

TIPOS  DE  HELADA

sin miedo al frio 2Son  dos  los  tipos  de  heladas  que  afectan  a  la  agricultura  chilena:  helada  por  radiación  y  helada  de  advección  o  polar.  La  helada  radiativa  se  produce  por  pérdida  de  energía  desde  el  suelo  a  la  atmósfera  durante  la  noche.  Éstas  son  típicas  de  condiciones  postfrontales  en  invierno,  dadas  por  días  despejados,  sin  viento  y  baja  humedad  relativa.  La  temperatura  de  dichas  heladas  no  suelen  ser  menor  a  -3°C  y  no  influye  más  allá  de  los  primeros  tres  metros  de  altura.  Por  otro  lado,  las  heladas  advectivas  son  masas  de  aire  frío  que  se  desplazan  desde  el  Polo  Sur.  Al  contrario  de  las  heladas  radiativas,  al  contener  una  gran  masa  de  aire,  pueden  alcanzar  30  metros  de  altura  y  con  temperatura  similar  en  todo  su  perfil,  de  al  menos  -3  ó  -4  °C.  Éstas  son  típicas  de  primavera  y  demarcan  perfectamente  su  paso  de  acuerdo  a  la  topografía.  Un  evento  de  este  tipo  puede  permanecer  por  muchas  horas  afectando  al  frutal  (5  a  7  horas).  Son,  sin  duda,  las  heladas  más  destructivas  para  la  fruticultura,  por  sus  características  y  por  el  momento  en  que  ocurren,  cuando  los  tejidos  frutales  son  más  sensibles  a  la  baja  temperatura.

DAÑO  POR  HELADA

Se  han  descrito  dos  formas  por  las  cuales  los  tejidos  vegetales  son  dañados  en  presencia  de  helada.  El  descenso  de  temperatura  produce  un  gradiente  de  potencial  hídrico  en  el  tejido,  a  medida  que  el  agua  de  los  espacios  intercelulares  va  congelándose.  Con  ello,  el  agua  contenida  en  el  protoplasma  celular  (parte  de  la  célula  que  incluye  la  membrana,  citoplasma  y  núcleo) comienza  a  salir,  hasta  producirse,  eventualmente,  plasmólisis  celular.  Así,  el  daño  ocurre  una  vez  que  la  célula  no  puede  retornar  a  su  estado  original.  La  otra  forma  de  daño  se  debe  a  la  acción  destructiva  de  los  cristales  de  hielo,  formados  durante  la  helada.  Si  el  descenso  de  temperatura  es  muy  rápido,  no  da  tiempo  a  la  salida  de  agua  de  la  célula  y  se  producen  cristales  de  hielo  intracelulares  que  provocan  la  destrucción  de  sus  componentes.  Otra  vía  similar  se  atribuye  a  los  cristales  de  hielo  formados  en  los  espacios  intercelulares,  que  dañarían  la  membrana  citoplasmática,  al  tiempo  que  ésta  aumenta  de  volumen  por  ingreso  violento  de  agua,  ocasionado  por  el  incremento  de  la  temperatura  ambiental  al  retirarse  la  helada  (Yuri,  1992).  Por  lo  anterior,  se  señala  que  una  alta  velocidad  en  el  cambio  de  temperatura  del  aire  incrementa  el  daño  de  la  helada.

En  frutales,  floración  y  postcuaja,  corresponden  a  los  estados  fenológicos  en  que  los  tejidos  son  más  sensibles  a  temperatura  de  congelación,  dado  su  carácter  terso  por  su  temprana  edad.  Heladas  advectivas,  de  gran  magnitud  térmica  (temperatura  igual  o  menor  a  -3  °C)  y  duración  (cuatro  horas  o  más),  pueden  ocasionar  importantes  daños  a  las  flores  o  frutos  recién  formados.  Heladas  de  este  tipo  pueden  causar  desde  caída  de  frutos  recién  cuajados  hasta  deformidad  o  formación  de  russet  en  forma  de  anillo,  típico  daño  de  helada.

MONITOREO  Y  PREDICCIÓN

Es  importante  establecer  la  dinámica  de  la  temperatura  del  aire,  tanto  para  anticipar  la  ocurrencia  de  una  helada  como  para  estimar  el  momento  de  puesta en  marcha  del  sistema  de  control.  En  la  actualidad,  si  bien  se  pueden  predecir  los  eventos  de  helada,  y  son  difundidos  a  través  de  alertas  y  boletines,  a  nivel  predial  es  necesario  monitorear  la  temperatura,  para  decidir  el  sistema  de  control  y  su  inicio.

sin miedo al frio 4La  masividad  que  ha  adquirido  el  uso  de  estaciones  meteorológicas  automáticas  en  los  huertos,  así  como  la  penetración  y  versatilidad  de  las  tecnologías  digitales,  ha  supuesto  un  cambio  sustantivo  en  las  herramientas  disponibles  en  fruticultura.  En  este  sentido,  destaca  el  esfuerzo  combinado  para  sacar  adelante  la  Red  Agroclimática  Nacional  (RAN)  así  como  el  impulso  que  ha  dado  FIA  a  las  iniciativas  en  predicción  de  heladas,  desarrolladas  por  el  Centro  de  Bioinformática  y  Modelamiento  Molecular  (CBSM)  de  la  Universidad  de  Talca  y  por  INIA.  El  sistema  de  monitoreo  y  alerta  temprana  del  CBSM  utiliza  técnicas  de  inteligencia  artificial  y  el  de  INIA  se  basa  en  predicción  meteorológica.

En  la  línea  de  la  adaptación  de  la  agricultura  en  el  milenio,  se  distingue  el  proyecto  FIA  liderado  por  el  Dr.  Fernando Santibáñez,  que  ha  culminado  en  la  publicación  del  Atlas  Agroclimático  de  Chile,  un  aporte  mayor  para  el  desarrollo  agrícola  del  país.

SISTEMAS  DE CONTROL  PASIVO

Los  sistemas  de  control  de  helada  se  clasifican  en  orden  a  su  forma  de  acción,  como  pasivos  o  activos  (FAO,  2010).  En  la  primera  categoría  se  incluyen  medidas  culturales,  desde  la  más  básica  e  importante  que  es  la  elección  del  lugar  para  un  proyecto  agrícola  definido.  En  este  sentido,  es  recomendable  conocer  el  régimen  de  temperaturas  anual  de  la  localidad en  cuestión.  Así,  es  posible  enterarse  de  la  ocurrencia  de  heladas  en  temporadas  anteriores,  su  frecuencia,  magnitud  y  duración.  Este  tipo  de  consulta  es  cada  vez  más  solicitada  al  Laboratorio  de  Ecofisiología  del  Centro  de  Pomáceas,  en  general  para  la  evaluación  del  potencial  de  una  localidad  para  proyectos  de  explotación  frutícola.  En  la  actualidad  existe  una  amplia  oferta  de  información  agroclimática,  y  de  fácil  acceso  a  través  de  recursos  digitales,  para  su  análisis.  De  no  contar  con  estos  datos,  la  experiencia  de  huertos  en  la  zona  será  relevante  de  conocer.

El  siguiente  aspecto  a  considerar  es  la  topografía  del  terreno,  dado  que  el  aire  frío  se  deposita  y  desplaza  por  las  zonas  más  bajas  del  relieve.  Ésta  determinará  sectores  más  sensibles  a  daño  por  helada  y  el  sistema  de  control  más  apropiado  a  implementar,  como  su  eficacia.  La  disposición  de  cortinas  cortaviento  se  utiliza  como  drenaje  de  la  masa  de  aire  frío,  de  modo  de  desviarla  y  que  no  contacte  la  plantación.  Estos  muros  pueden  ser  naturales,  tal  es  el  caso  de  alamedas,  o  artificiales,  como  el  uso  de  mallas.  Para  su  implementación,  es  necesario  un  correcto  análisis  del  movimiento  de  la  masa  de  aire  frío,  para  que  no  resulte  el  efecto  contrario,  reteniendo  el  aire  más  frío  sobre  el  huerto.  Otro  cuidado  es  la  sombra  que  podrían  producir  sobre  las  hileras  próximas,  que  suele  disminuir  el  color  de  la  fruta  o  reducir  la  actividad  fotosintética  de  los  árboles  afectados.  Otro  manejo  cultural  se  refiere  al  manejo  del  suelo  y  el  riego.  El  suelo  debe  ser  considerado  como  un  enorme  cuerpo  que  trasfiere  calor.  Para  que  lo  absorba  durante  el  día  y  lo  transfiera  lentamente  a  la  atmósfera  durante  la  noche,  se  recomienda  mantenerlo  húmedo,  con  la  cubierta  vegetal corta  y  mullida  la  superficie,  reduciendo  el  relieve.  En  especies  más  sensibles  al  frío,  como  el  kiwi,  se  suele  proteger  el  tronco  con  diversos  materiales  aislantes.  En  cuanto  a  diferencias  entre  cultivares,  estas  serían  mínimas,  si  bien  no  hay  experiencia  consistente.  En  cerezos,  la  sensibilidad  entre  cultivares  se  atribuye,  en  gran  medida,  al  avance  del  estado  fenológico  de  las  yemas.  En  manzanos,  existen  portainjertos  con  diferente  sensibilidad  al  frío.  Sin  embargo,  las  selecciones  resistentes  fueron  desarrolladas  para  soportar  el  invierno,  extremadamente  frío  de  climas  templados  continentales,  como  en  el  norte  de  Europa,  Norteamérica  y  Asia.

Árboles  con  una  condición  hídrica,  nutricional  y  sanitaria  adecuada  aumentan  su  tolerancia  a  las  heladas,  al  contar  con  mayor  número  de  fotosintatos  en  sus  tejidos  más  sensibles.

sin miedo al frio 3Algunos  agroquímicos  usados  en  control  de  helada  tienen  el  mismo  principio  de  acción,  aumentando  los solutos  y  con  ello  disminuyendo  el  punto  de  congelación  del  tejido.  El  control  de  bacterias  es  otra  medida  que  fortalece  la  respuesta  de  la  planta  frente  a  un  evento  de  helada.

El  retraso  del  desarrollo  de  las  yemas  en  primavera  es  una  alternativa  para  escapar  de  probables  heladas.  Esto  se  logra  retrasando  la  salida  del  receso  o  el  avance  fenológico  de  las  yemas,  asperjando  agua  al  árbol  como  refrigerante.  El  despliegue  de  cubiertas  antilluvia  tempranamente  en  cerezos  también  es  una  práctica  usada  para  reducir  el  daño  de  heladas,  pero  adelantaría  el  desarrollo  de  las  yemas.

SISTEMAS  DE  CONTROL  ACTIVOS

•  CALEFACTORES: La  emisión  de  calor  constituye  un  sistema  de  control  activo,  en  el  cual  se  entrega  calor  a  la  atmósfera  mediante  quema  de  algún  combustible.  Lo  más  común  es  el  uso  de  calefactores  a  petróleo.  Dado  que  se  entrega  calor  directo  al  aire,  el  cambio  de  temperatura  no  es  uniforme,  lográndose  aumentos  de  2-3  °C,  y  de  1  °C  al  considerar  el  promedio  en  los  primeros  tres  metros  desde  el  suelo  (FAO,  2010).  Por  esto,  los  artefactos  deben  distribuirse  lo  más  homogéneo  posible  en  el  huerto,  70  a  150  unidades  por  hectárea,  dependiendo del  equipo.  Los  calefactores  actuales,  de  alta  eficiencia  y  prolongada  vida  útil,  poseen  un  estanque  de  veinte  litros,  lo  que  le  confiere  una  autonomía  de  alrededor  de  diez  horas.  Sin  duda  que  la  gran  ventaja  es  el  bajo  costo  que  involucra  este  sistema.  Sin  embargo,  ofrece  un  control  limitado  frente  a  heladas  polares,  de  gran  magnitud,  y  es  necesario  un  importante  despliegue  de  personal  para  su  operación  (encendido  y  reabastecimiento),  así  como  un  amplio  sitio  de  acopio.  Por  lo  demás,  será  útil  contar  con  una  reserva  de  petróleo  en  el  huerto.

•  TORRES  DE  VIENTO: El  movimiento  de  aire  es  el  sistema  de  control  de  helada  de  mayor  proyección  en  los  huertos  chilenos,  a  través  de  la  implementación  de  las  llamadas  torres  de  viento.  En  su  versión  fija,  ésta  se  compone  de  una  hélice  de  seis  metros  de  diámetro  dispuesta  sobre  una  torre  de  diez  metros  de  alto.  Un  potente  motor  a  petróleo  o  gas  activa  la  hélice  y  la  hace  girar  en  360  °C.  Dado  un  leve  ángulo  de  incidencia  (6-7  °  desde  la  horizontal),  es  capaz  de  incorporar  aire  desde  capas  superiores  y  remover  el  más  frío  próximo  a  la  superficie,  de  alrededor  de  siete  hectáreas.  Al  mezclar  o  invertir  el  aire,  evita  el  contacto  del  aire  frío  con  el  huerto.  Hay  que  considerar  que  ante  una  gran  helada  advectiva,  este  sistema  podría  no  resultar  efectivo,  debido  a  la  altura  de  la  enorme  masa  de  aire.  Para  estos  casos,  se  aumenta  su  eficacia  al  complementarla  con  emisión  de  calor.

Otro  aspecto  a  considerar  es  la  topografía  del  huerto,  de  modo  que  con  relieves  pronunciados,  la  torre  fija  perdería  campo  efectivo  de  acción.  Si  bien  responde  a  una  alta  inversión  (US$  35.000/unidad),  la  decisión  de  implementar  este  sistema  en  el  huerto  es  compensada  por  la  superficie  cubierta  y  el  bajo  costo  operacional.

•  ASPERSIÓN: La  aspersión  de  agua  al  árbol  por  medio  de  riego  elevado  es  el  sistema  más  efectivo  en  controlar  heladas,  incluso  del  tipo  advectiva.  Su  acción  se  basa  en  el  calor  liberado  por el  agua  al  congelarse.  Es  una  técnica  muy  usada  en  zonas  manzaneras  con  presencia  frecuente  de  heladas  y  con  disponibilidad  de  agua,  tal  como  en  Sudtirol  o  en  el  Estado  de  Washington.  A  pesar  de  su  eficiencia,  este  sistema  muestra  una  serie  de  limitantes  que  complejizan  su  aplicación,  por  lo  que  es  poco  usado  en  Chile.  Además,  del  gran  volumen  de  agua  que  utiliza,  ésta  debe  estar  disponible  desde  fines  de  invierno.

El  sistema  de  aspersión,  debe  operar  en  forma  simultánea  en  todo  el  huerto,  a  diferencia  del  sistema  de  riego,  y  sin  interrupción  durante  todo  el  tiempo  que  permanezca  la  helada  en  el  sector.  El  tejido  vegetal  debe  mojarse  cada  30  segundos  para  su  correcta  protección  (Iglesias,  2017).  Esto  implica  una  gran  carga  de  agua  congelada  sobre  los  árboles,  por  lo  que  se  hace  necesario  contar  con  una  estructura  de  soporte  robusta  y  un  sistema  de  generación  de  energía  autónomo  de  emergencia.

En  la  actualidad  se  utilizan  aspersores  tipo  Flipper,  de  bajo  caudal,  que  permiten  un  mojamiento  dirigido  sobre  la  hilera  con  un  ahorro  considerable  de  agua,  conveniente  para  huertos  con  árboles  pequeños.  Este  sistema  es  utilizado  en  huertos  de  arándanos  en  el  sur  de  Chile.  Por  último,  hay  que  considerar  una  aplicación  sanitaria  para  proteger  de  infecciones  el  huerto,  dada  la  gran  cantidad  de  agua  asperjada  sobre  él.  El  sistema  puede  usarse  en  verano  para  control  daño  por  sol  y  mejorar  el  color  y  condición  de  la  manzana,  mediante  aspersión  en  horas  de  alta  temperatura  (sobre  30  °C).  Sin  embargo,  para  este  efecto  se  debe  considerar  la  calidad  del  agua  por  el  depósito  de  sales  en  la  piel  de  la  fruta.

En  el  escenario  de  incertidumbre  y  extremos  climáticos  que  ha  prevalecido  en  las  últimas  temporadas,  contar  con  mayor  información  y  más  alternativas  para  el  monitoreo  y  control  de  heladas,  permitirá  al  fruticultor  actuar  en  forma  más  certera  frente  a  éstas.  En  la  decisión  del  sistema  de  control  de  helada  a  implementar,  se  deben  evaluar  múltiples  factores,  agronómicos  y  comerciales.  Dado  que  los  sistemas  de  control  de  heladas  se  basan  en  la  transferencia  energética,  los  más  eficientes  son  sofisticados  y  costosos.  Estos  dependen  de  la  adecuada  alimentación  de  energía,  a  través  de  petróleo,  gas  o  electricidad.

Esta  publicación  es  parte  del  libro  “Heladas  en  Fruticultura.  Conceptos  y  Sistemas  de  Control”  (J.A.  Yuri;  V.  Lepe;  A.  Sepúlveda.  Ed.  UTalca,  Chile.  56  p),  que  incluye  una  amplia  revisión  del  fenómeno,  sus  daños,  sistemas  de  control  costos  asociados.

Escrito  por: Valeria Lepe, José Antonio Yuri y Álvaro Sepúlveda del Centro de Pomáceas, Facultad de Ciencias Agrarias, Universidad de Talca.

 

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