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 […]
TIPOS DE HELADA
Son 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.
La 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.
Algunos 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.
