Alianza para la Capacitación de Trabajadores Agrícolas de

Sonoma Fundación de Productores de Uva del

Condado de Sonoma26 de Febrero, 2005

Protección y prevención de heladas

Samuel Barros

Información obtenida en parte de material publicado por el Dr.

Richard Snyder

http://lawr.ucdavis.edu/coopextn/biometeorology/

Protección contra las heladas

El daño por heladas es la principal causa de pérdida de producción

debido a eventos climáticos en el país

¿Cuándo ocurre una helada?

Cuando la temperatura a nivel del suelo es de 0°C o menos.

Secuencia de eventos

•El viñedo (suelo y plantas) pierde calor •La temperatura baja a menos de 32°F•Daño con media hora a 31°F o menos •Daño depende de la duración por debajo de ese punto

Qué problemas puede acarrear una helada

• Muerte de plantas jóvenes• Muerte de yemas • Muerte de inflorescencias• Defoliación temprana

•Helada de primaveraPérdida de flores y producciónYemas secundarias florecen en algunas variedades (Pinot noir, Zinfandel)

•Helada de otoñoLas hojas se caen antes de la cosechaSe interrumpe la acumulación de azúcar

Predicción de una helada

• Se predice una temperatura mínima de 2°C o menos

• Temperatura de punto de rocío de 2°C o menos

Daño por heladas• El daño a los tejidos comienza cuando la temperatura

alcanza 31°F (-0.6°C) durante 30 minutos• Congelamiento extra celular• La presión de vapor de saturación es más baja sobre el

hielo• Agua sale desde las células y se condensa sobre el hielo• La deshidratación causa daño en las células• Si se congela el agua en las células se rompe la membrana

Sensibilidad de los tejidos

• Las heladas son más dañinas temprano en la primavera y temprano en otoño.

• Las hojas son el tejido más sensible seguido de las flores y pecíolos. Daño a los tallos y raíces es poco común.

• Las yemas dormantes son menos sensibles. Las yemas secundarias son menos sensibles que las yemas primarias.

Temperatura del aire a la que ocurren daños en los tejidos

-3.5 °C ó menos Yema en estado lanoso (puede matar la yema principal)

-2.0 °C ó menos A principios de brotación

-0.6 °C ó menos Brotes hasta 15 cm

0 °C ó menos Brotes de 15 cm o más

Síntomas visuales del daño por heladas

• Amarillamiento de las hojas

• Necrosis de tejidos• Deformación de hojas• Muerte de flores

La yema de la vid

La yema de la vid

Yema necrótica

Métodos de transferencia de calor

• Conducción: molécula a molécula (poner una barra de metal en el fuego)

• Convección: por movimiento de aire caliente

• Radiación: calor que pasa de un objeto a otro sin un medio conductor (energía de onda corta proveniente del sol y energía de onda larga emitida por la tierra

Métodos de transferencia de calor

• El agua al evaporarse absorbe energía por lo que disminuye la temperatura (sudor)

• El agua al congelarse libera energía

Tipos de heladas

• Heladas blancas– Ocurre cuando hay una alta humedad ambiental. Los

tejidos de la planta se cubren de cristales de hielo.• Heladas negras

– Son causadas por inversión y ocurren en noches claras cuando la radiación del suelo se pierde hacia el espacio sin que lo impidan las nubes. Las temperaturas más bajas se alcanzan poco antes del amanecer.

Tipos de heladas

• Heladas advectivas– Es causada por la presencia de masas de aire

frío.• Heladas radiativas

– Son causadas por inversión y ocurren en noches claras cuando la radiación del suelo se pierde hacia el espacio sin que lo impidan las nubes. Las temperaturas más bajas se alcanzan poco antes del amanecer

Convección

Radiación

Radiación de onda corta proveniente del sol Radiación de onda corta

emitida por la tierra

Balance de Energía en una noche de helada

• Cuando la noche está despejada el balance de energía es -100 W/ m2

• Cuando la noche está nublada o con niebla el balance de energía es -10 W/ m2

Helada advectivaFrío y con viento. Poca inversión.

alt u

ra (f

t )

alt u

ra (m

)

Helada radiativaNoche clara y calma. Fuerte inversión.

Alta Humedad Baja Humedad

nochenoche

day day

Formación de la capa de inversión

Cuando la superficie está más caliente, el aire

y el cultivo están más calientes

frío caliente

Refleja la luz del sol

Seca el suelo

Disminuye la conducción

Menor reflejo

Suelo más húmedo

Mayor conducción

Con cobertura

Baja Temp

Sin cobertura

Alta Temp

Refleja más

Menor capacidad de almacenar calor

Menor conducción

Refleja menos

Mayor capacidad de almacenar calor

Mayor conducción

Suelo seco

Baja Temp suelo

Suelo Húmedo

Mayor Temp suelo

Protección pasiva

• Selección del sitio de plantación• Selección de la variedad a plantar• Época y tipo de poda• Sistema de conducción• Contenido de agua en el suelo• Cobertura del suelo• Cobertura del viñedo• Control de bacterias

Selección del sitio

• Revisar información respecto al clima del lugar

• Tomar en cuenta la topografía• Estudiar el tipo de suelo• Presencia de barreras al movimiento de aire

Elección del sitio de plantación

• Plantar en terrenos altos• Variedades tempranas en los altos• Variedades tardías en los bajos• Laderas sur y oeste son más cálidas• Facilitar salida de aire frío por drenaje

mediante manejo de barreras naturales• Aire frío es más pesado que el aire tibio y

se mueve como el agua

Elección sitio de plantación

Drenaje del aire frío

Movimiento del aire frío

Control de bacterias

• Algunas bacterias sirven como núcleos de congelamiento.

• El agua se congela a una temperatura menor a 0C (32F)

• En el rango en que ocurre el mayor daño por heladas, el 99% la formación de hielo se debe a bacterias

Control de bacterias

• Eliminar la bacteria• Uso de bacterias competitivas• Eliminación del cultivo de cobertera

Proctección activa contra las heladas

• Aspersores • Calentadores• Hélices• Helicópteros• Riego superficial

Aspersores y MicroaspersoresProtección hasta –3.9°C

Aspersores

• El agua al congelarse libera energía• La cantidad de energía que se libera al

congelarse el agua es mayor a la energía que se pierde por evaporación.

• Comenzar el proceso basados en el termómetro de bulbo húmedo

• Se requiere mucha agua (50 gpm/ acre ó 2.5-3.5 mm/ hora)

Temperatura punto rocío

Temperatura bulbo húmedo (C)

Requerimiento de agua para protección contra heladas en vides usando aspersores

Temp. Vel. viento 30 s rotación 60 s rotación 30 s rotación 60 s rotación

oF mph in/hr in/hr gpm/A gpm/A

29 0.0-1.1 0.08 0.10 36 45

26 0.0-1.1 0.11 0.13 50 59

23 0.0-1.1 0.15 0.17 68 77

29 2.0-3.0 0.10 0.12 45 54

26 2.0-3.0 0.13 0.15 59 68

23 2.0-3.0 0.18 0.20 81 90

CalentadoresProtección hasta –1.7°C

• Radiación• Calientan el aire• Crean corrientes convectivas

Calefactores

Uso de ventiladoresProtección hasta –1.7°C (29°F)

• Útil en heladas radiativas en que ocurre una inversión térmica

• Un ventilador puede proteger entre 10 y 15 acres (4 a 6 hectáreas)

• Se pueden automatizar

El uso combinado de ventiladores y calefactores proporciona

protección hasta –3.3°C (26°F)

Aplicaciones foliares

• Aceites: pueden ayudar a porteger los tejidos.

• Cobre: actuan reduciendo la población de bacterias proveyendo así protección.

• Anticongelantes: no han sido efectivos en ensayos de campo o laboratorio

HelicópterosProtección hasta –1.7°C (29°F)

• Empujan el aire caliente hacia abajo• Requiere inversión térmica• Necesita pasar en forma repetida• Requiere coordinación• Alto costo

Efecto del uso de un helicóptero para control de heladas

Riego superficial

• A medida que el agua se va enfriando, libera energía

• Requiere comenzar el riego temprano• No reutilizar el agua• Llevar el agua cerca de las plantas• Mantener un buen flujo de agua