CLIMATOLOGIA CLIMATOLOGIA AGRICOLAAGRICOLA

PROFESOR: GIANFRANCO MARCONE OSORIOPROFESOR: GIANFRANCO MARCONE OSORIOMETEORÓLOGO.METEORÓLOGO.

RIESGOS METEOROLOGICOS EN LA AGRICULTURA

I.- Heladas.

1.- Definiciones.

• Toda temperatura por debajo de 0ºC se considera temperatura de helada, durante el período invernal.

• Corresponde a un enfriamiento del aire por debajo del 0ºC, lo que produce el congelamiento del agua al interior de los tejidos vegetales. Esto provoca un daño irreversible llamado quemadura de frío.

• En los estudios Climatológicos y meteorológicos se considera como helada cada vez que el termómetro de mínima, colocado en el cobertizo meteorológico, a 1.50 mts sobre el suelo, marca una

temperatura del aire igual o inferior a 0ºC.

2.- Origen climatológico de las heladas.

• Por enfriamiento debido a la llegada de una masa de aire frío de origen polar. El aire frío es más denso y pesado por lo que esta masa avanza rasante por la superficie como una ola de grandes proporciones.

• Cualquiera sea el origen de la helada, la topografía del lugar desempeña un papel importante como agente atenuador o intensificador de ésta. El aire frío se escurre por las pendientes hacia los lugares más bajos formando verdaderos apozamientos de aire frío por lo que la helada será más intensa en zonas bajas.

• Durante una helada, el aire más frío se acumula en las capas más bajas por lo que a nivel del suelo la temperaturas son entre 2 a 3 ºC más bajas que las observadas en el cobertizo. Esta diferencia hay que tenerla en cuenta en cultivos bajos y en plantas susceptibles al frío en la zona del cuello.

3.- Tipos de Heladas:

• Baldini en 1992 establece una clasificación de las heladas desde el punto de vista agrícola, de acuerdo a la época del año en que se produzcan, ya sean invernales o primaverales.

Helada de Radiación:

Cuando existe perdida de calor por radiación, especialmente en noches claras con ausencia de nubes y viento. Esto permite que ondas largas calóricas se escapen hacia la atmósfera. Este tipo de heladas ocurre en situaciones anticiclónicas pos frontales que en Chile ocurren preferentemente entre los meses de

Junio y Agosto.

Cuando hay nubosidad el calor irradiado por el suelo y por las plantas sube contribuyendo a elevar la temperatura hasta una cierta cota, denominada capa de inversión térmica, en la que el intercambio de calor suelo-atmósfera es nulo y por encima de la cual la temperatura desciende nuevamente. La altura de la capa de inversión es de unos 15-20 mts.

Mas o menos la pérdida de energía en una noche es de 1000 kw, es decir equivalente a la combustión de 100 kg de petróleo por hora.

Helada de Advección.

• Se produce por una invasión de masas de aire frío provenientes del polo, las cuales traen consigo baja humedad y temperaturas polares. Son las mal llamadas olas de frío.

• Este tipo de heladas es más dañina debido a que es acompañada de una brisa fría y en ausencia de rocío. Su ocurrencia en Chile es generalmente en primavera (septiembre-noviembre).

• Este tipo de heladas a pensar de ser menos frecuente es la que causa más daños a la fruticultura debido a que provoca un descenso muy acelerado de la temperatura y por un tiempo más prolongado que las heladas de radiación. Las temperaturas mínimas suelen ser inferiores a los -3ºC.

• Debido a que no existe escarcha y que la planta se quema se le llama helada negra.

•

Helada por evaporación.

Se produce cuando se evapora el agua después de una lluvia y e condiciones de noche fría. Esto produce un enfriamiento de los tejidos debido que al evaporarse el agua desde su superficie ésta absorbe energía calórica del medio ambiente.

Este tipo de heladas se produce cuando la humedad relativa es cercana al 80% y la vegetación está humedecida.

4.- Factores físicos que intervienen en la ocurrencia de una helada.

a) El Viento: La ausencia del viento favorece la ubicación y permanencia de aire frío sobre el suelo, impidiendo posibles mezclas que produzcan intercambio de calor entre la capa fría en contacto con el suelo y la capa cálida que se encuentra encima de ésta.

b) Drenaje de aire: El relieve del suelo determina la dirección e intensidad del flujo de aire y se constituye en un factor de importancia en la ocurrencia de heladas. Si el suelo es llano y el viento calma se forma una inversión térmica moderada y el aire queda inmóvil.

c) Influencia del suelo: Como ya se dijo en la noche el suelo irradia calor hacia la atmósfera provocando enfriamiento. Esta pérdida de calor va a depender de la conductividad y capacidad calórica del suelo. Estas propiedades dependen fundamentalmente de características como la composición fisicoquímica, contenido de humedad y estado de agregación de los diferentes tipos de suelo.

5.- Aspectos Sinópticos de las Heladas en Chile Central.

Condición Sinóptica tipo A: (Bloqueo)

Carta Sinóptica Superficie

Condición Sinóptica tipo B: (Collado Barico)

Carta Sinóptica Superficie

6.- Daños producidos por heladas:

Se establecen 4 grados crecientes de prejuicios por heladas:

• El frío daña o mata órganos vegetativos, tales como hojas y tallos, perturbando las funciones de los órganos restantes.

•La helada destruye un gran porcentaje de flores, impidiendo así, que muchas de ellas se trasformen en frutos.

•La baja temperatura destruye los frutos en formación, y los que sobreviven resultan mal formados.

•El frío es lo suficientemente intenso y prolongado como para provocar la muerte de la planta completa.

7- Factores que afectan el daño.

Los diferentes niveles de daño que puede provocar una helada depende de diversos factores:

• Intensidad de la helada

•Duración de ésta•Tejido y órgano afectado

•Estado fenológico de la planta

•Ubicación geográfica del huerto en cuanto a latitud, altitud y entorno físico.

8.- Métodos de control de heladas.

8.1.- Métodos Pasivos:

Consisten en elegir la zona de cultivo, las especies y variedades adecuadas para cada lugar, la orientación, la poda y densidad de plantación, entre otras variables, buscando así disminuir el riesgo de heladas.

8.2.- Métodos Activos:

Son aquellos aplicados justo antes de la helada o durante ella de manera de evitar su impacto en las plantas. Dentro de estos métodos existen diferentes alternativas de control por viento, calor o agua.

a) Helicóptero.

Es una alternativa que trabaja con el mismo principio de los ventiladores. La eficacia de este método depende de una alta inversión térmica detectada con termómetros electrónicos.

El vuelo se efectúa a 50km/h en la capa de aire caliente a unos 10 m sobre las plantas y hace que esta capa de aire caliente baje a nivel del suelo.

Costos Involucrados (aproximados):

Valor hora vuelo : Entre US$1.000 y US$1500

Valor Standby: En torno a los US$800

Superficie de cobertura por máquina: de 20 a 50 hectareas.

Ventajas:

Logra cubrir una amplia superficie en menos tiempo.

Se arrienda solo en caso de necesidad y no se inmoviliza capital

Desventajas:

En plena temporada hay escasez de helicópteros.

b) Máquina de control de heladas Lazo.

Esta máquina fue creada por el Ingeniero agrónomo Florencio Lazo, tiene como objetivo mantener el ambiente de los frutales a una temperatura que no dañe la futura producción.

Este equipo funciona lanzando dos chorros de aire caliente por sus salidas laterales en forma perpendicular al sentido de avances del

tractor. De esta forma, la temperatura del ambiente va aumentando a medida que el equipo avanza por el terreno y se forma una subcapa de inversión térmica a nivel del suelo.

Costos Involucrados (aproximados)

Valor Máquina: US$6.500

Superficie de cobertura por máquina: 10 hectáreas

Consumo de combustible: 15 km gas / ha

Ventajas:

Puede ser utilizado en distintos cultivos durante el año ya que no se encuentra fijo en un lugar del terreno.

Bajo costo operacional

De acuerdo a las conclusiones del investigador francés Jean Francois Bethoumieu, puede salvar cosechas con heladas de hasta -

5 a -6ºC.

c) Calefactores.

Son quemadores de combustible (gas o petróleo) que calientan el aire alrededor de ellos.

Ese aire se eleva rápidamente por convección y se va a las plantas.

La efectividad de este método va en que se logre calentar toda la superficie. Para eso se necesitan muchos calefactores de poco calor que hacen circular el aire entre el suelo y la capa de inversión.

Ventajas:

Sistema económico y eficiente.

Manejable según la intensidad de la helada

Sistema maniobrable

d) Ventiladores con hélice.

Estas máquinas son grandes torres con una gran hélice que toma aire de las capas superiores y lo reparte sobre el predio, generando una recirculación permanente del aire.

Existen diferentes modelos de ventiladores, con distintas potencias y capacidades cubriendo desde 5 ha a 7,2 hectáreas los modelos más grandes.

Cuando se trata de una helada advectiva por masa de aire polar, a veces, es necesario combinar los ventiladores con

calefactores.

En Chile este sistema se ha ido masificando y la empresa más importante que las importa es Tecnipak (www.tecnipak.com)

Costo asociados. Maquinas de viento

Modelo 2600 Diesel

Modelo 2600 Gas

Combustible Petróleo Diesel Gas propanoMotor Turbodiesel

John Deere Ford V8

Hélice de fibra de vidrio

6.05 mts 6.05 mts

Empuje 2.300 lbs 2.300 lbsCobertura nominal

7.2 hás 7.2 hás

Radio de cobertura

152 mts 152 mts

Consumo 27-30 lts/hrs 63 lts/horaMovimiento masa de aire

36.613 m3/min 36.613 m3/min

Precio US$ 33.800 28.500

Ventajas.

Es más barato que el uso de otros métodos con viento como el helicóptero.

Es una inversión de largo plazo

Acción de los ventiladores permite elevar las temperaturas alrededor de las plantas en 33% a 50% de la diferencia con el aire más caliente introducido.

e) Mojamiento por Aspersión.

Este sistema funciona bajo el principio de que el agua que se enfría libera calor, el cual es máximo al congelarse, de esta manera la aspersión de agua sobre las plantas las protege con el calor que se libera.

La aspersión se inicia cuando la temperatura desciende a 2ºC y se detiene después de que pasa la helada y todo el hielo que se formó durante la noche se derrite completamente.

Como se forma una buena cantidad de hielo, lo que genera gran peso sobre la planta, este sistema se usa sólo en árboles de hoja caduca.

Costos asociados.

Instalación del sistema: en torno a los US$6.000/hectárea

Consumo de agua: Entre 12 m3/ha a 40 m3/ha por hora

Ventajas:

Este método es eficaz para luchar contra temperaturas de hasta -7ºC

Los motores del sistema conectados a termómetros permiten automatizar su partida y detención, ajustando la duración de la defensa a la de la helada y reducir costos.