Heladas: Tipos, medidas de prevención y manejos posteriores al daño

Las heladas son eventos climáticos de gran preocupación en la actividad agrícola debido al potencial de pérdidas socio-económicas que generan. Se considera helada cuando se registre temperaturas bajo los cero grados Celsius, ocasionando daño en el cultivo.

Las heladas son eventos climáticos de gran preocupación en la actividad agrícola debido al potencial de pérdidas socio-económicas que generan. Se considera helada cuando se registre temperaturas bajo los cero grados Celsius, ocasionando daño en el cultivo.

El nivel de daño que sufra el cultivo dependerá de variados factores tales como la vulnerabilidad de la especie o variedad a bajas temperaturas, estado fenológico, intensidad de la helada, tiempo de exposición, ubicación geográfica, entre otros. Aunque las heladas son un fenómeno recurrente, los cambios observados en la variabilidad climática en la última década hacen que ellas se estén produciendo en forma inesperada y en zonas donde no han ocurrido normalmente, lo que hace necesario implementar medidas de adaptación para nuevos escenarios climáticos, lo cual toma mayor importancia si se considera que en los últimos años se han observado algunas heladas que podemos denominar como catastróficas.

Tipos de heladas y condiciones en las que se producen

Las heladas constituyen uno de los problemas de mayor incidencia e impacto económico en la agricultura a nivel mundial. Para la meteorología y para la agricultura en términos prácticos, una helada es la ocurrencia de temperaturas del aire bajo cero grados Celsius. En Chile, sus efectos han sido severos en especies de características subtropicales como el palto y los cítricos, en las especies de origen templado y floración temprana como el almendro, cerezo, o en especies sensibles como la vid y algunos carozos. Las hortalizas son muy sensibles; en esos rubros las heladas originan pérdidas completas. Los impactos serán distintos dependiendo de la época en que ocurra la helada, la especie, el estado de desarrollo de la planta en ese momento y el tiempo de exposición.

Tipos de heladas

De acuerdo a cómo se forman las heladas, se puede señalar que existen dos tipos:

a) Heladas radiativas: Son las que están relacionadas con la fuga intensa, durante la noche, del calor que se ha acumulado en el suelo durante el día, provocando un enfriamiento de las capas bajas de la atmósfera próxima a la superficie. Esto ocurre cuando el cielo nocturno se encuentra despejado, sin viento y el aire tiene baja humedad. Este enfriamiento da origen a la capa de inversión térmica en la cual a determinada altura, dependiendo de la topografía local y de las condiciones meteorológicas, se encuentra el punto divisorio entre aire frío y aire caliente, generalmente entre 9 y 60 metros. En Chile este tipo de heladas predomina a fines de otoño, durante el invierno y a comienzos de primavera y se caracteriza por cubrir con hielo la superficie del follaje. Las plantas amanecen con una capa blanca y por esta razón se denominan también “heladas blancas”.

b) Heladas advectivas: Son aquellas que ocurren por desplazamiento de masas de aire frío provenientes desde el sur, cubriendo áreas extensas de territorio. Son condiciones más persistentes, pudiendo extenderse por varias horas en la noche y parte de la mañana o por varias noches seguidas. Estas heladas se asocian con aire más seco y frío, por lo que son más dañinas para las plantas. Se presentan ocasionalmente pero por sus características, generan grandes daños.

Las características de cada tipo de heladas se resumen en la siguiente tabla:

Características de heladas radiativas y advectivas

Efectos de las heladas sobre los cultivos

El efecto de la helada sobre el cultivo dependerá, entre otros factores, de la especie y del estado de desarrollo en que se encuentre, siendo más sensibles las etapas desde botón floral hasta fruto pequeño. Por lo mismo es necesario considerar en forma muy cuidadosa la ubicación geográfica de las variedades más tempranas, donde los árboles o parras florecen antes, quedando así más susceptibles a una helada. También son importantes las condiciones propias del predio, donde se presenten distintas temperaturas mínimas en diferentes sitios, con menores temperaturas en los bajos y en las partes inferiores de laderas.

¿Por qué se produce daño en las plantas?

El daño por helada no se debe a la formación de hielo en el exterior de la planta. El daño se produce por cambios en el agua existente en los espacios intercelulares de los tejidos de la planta. En una helada ocurre formación de hielo en esos espacios, el cual extrae agua de las células, deshidratándolas o bien forma cristales internos que las rompen. Se llama temperatura crítica, a aquélla que comienza a generar determinados niveles de daño, lo cual depende de factores tales como el estado de desarrollo de los tejidos, especie, variedad, edad de la planta, ubicación en el predio y tiempo de exposición a la condición de helada. Por ejemplo, en vid una temperatura de cero grados es crítica cuando la planta se encuentra desde inicio de floración a fruto pequeño. Pero si la helada ocurre antes, cuando la planta se encuentra en brotación, la temperatura crítica oscila entre -2 y -4 ºC. En el caso de ciruelo, en cambio, la temperatura crítica puede alcanzar a -2,5 °C cuando la planta se encuentra en inicio de brotación y hasta -6 °C cuando se encuentra en etapa de puntas verdes.

Mitigación de riesgos de heladas

Para minimizar el efecto de las heladas existen diversas técnicas cuyo éxito dependerá de su correcta aplicación y en el momento oportuno. No existe el método perfecto dado que en alguna situación su capacidad puede ser excedida frente a alguna helada en particular. Los métodos de control de heladas pueden ser clasificados en sistemas de control pasivos y sistemas de control activos. A continuación explicaremos cada uno de ellos.

Sistemas de control pasivos

Son aquellas prácticas más bien de tipo preventivo, que se establecen antes que ocurran las heladas. Van desde el análisis de la ubicación del predio, cultivo o especie, hasta manejos del suelo. Generalmente son de menor costo que los métodos activos y en varios casos sus beneficios son suficientes como para eliminar la necesidad de usar equipos para protección activa.

Selección del sitio, especie y variedades.

Estos son aspectos importantes y no siempre considerados. La selección del sitio ha tomado renovada importancia por dos razones: a) Debido al interés por establecer plantaciones en nuevas zonas y b) Frente a las nuevas condiciones de variabilidad climática que se están presentando en la actualidad. En caso de nuevas plantaciones, la mejor prevención es la elección del sitio adecuado, ya sea seleccionando aquéllos donde ocurran pocas heladas, analizando la topografía del lugar, según la cual puede ser recomendable nivelar los bajos, o bien ubicar la plantación en la parte alta de los valles. El aire más frío es más denso que el aire más cálido, por lo cual se deposita en la zona baja de los valles y de los predios. También es posible que, sin haber diferencias topográficas, algún sector se afecte con mayor frecuencia por heladas, lo cual se debería a suelos con distintas características de conducción y capacidad de almacenamiento de calor. Al planificar las plantaciones, es recomendable consultar con especialistas si las condiciones topográficas y de suelo podrían favorecer heladas en sitios específicos del huerto.

Considerar la especie y variedad a plantar. Frutas tempranas, en general son más susceptibles a heladas. Ciertos patrones radiculares confieren mayor tolerancia a bajas temperaturas. Lo mismo ocurre con hortalizas, hay especies que no toleran heladas, según señala el Boletín INIA N° 65, tales como albahaca, ají, berenjena, camote, maíz, papa, pepino dulce, pimentón, poroto verde, poroto granado, sandía, tomate, zapallo y zapallito italiano.

Uso de barreras al movimiento del aire.

Dependiendo de la configuración del sitio, esta práctica puede ser importante. Para analizar la posibilidad de instalar o eliminar barreras, es necesario conocer previamente por dónde ocurre el paso del aire frío. Pueden existir situaciones que faciliten su paso hacia el cultivo, como son bajos, cauces de agua, donde es adecuada la instalación de barreras que desvíen su paso. También puede haber barreras como alamedas, bosquetes, etc., que obstaculizan la salida del aire frío desde la plantación, en cuyo caso se deberían eliminar.

Mojamiento del suelo

El almacenamiento de calor en el suelo está muy relacionado con su contenido de agua. Un suelo con bajo contenido de humedad posee gran parte de sus poros ocupados con aire, elemento de baja capacidad calórica y que se enfría más rápidamente. Por lo tanto, previo a períodos de riesgos de heladas, es recomendable mantener el suelo con alta humedad, cercana a capacidad de campo. Ello mejora la capacidad de almacenar calor e influye en la temperatura. Esta práctica ha demostrado que eleva la temperatura en 0,3 °C respecto de un suelo con menos humedad. Es una medida adecuada para heladas de tipo radiativas.

Eliminar la cobertura vegetal

La existencia de una cubierta vegetal en la entre-hilera, presenta una menor capacidad de acumulación de calor, con un mayor efecto perjudicial de la helada. Cuando no es factible eliminar la cobertura vegetal, es recomendable mantenerla lo más corta posible.

El mismo efecto negativo lo tiene la presencia de otras coberturas como son los llamados mulch, porque reducen la transferencia de calor al suelo, haciendo al huerto más susceptible a la helada. Es sólo recomendado para localidades donde existe riesgo de congelar el suelo y dañar las raíces en cuyo caso entrega alguna protección en heladas de tipo radiativas.

En caso de utilizar cubiertas plásticas, aquéllas de color claro permiten acumular mayor cantidad de energía radiante en el suelo y protegen mejor que cubiertas de plástico negro. Las cubiertas orgánicas reducen la trasferencia de calor hacia el suelo y no protegen de heladas.

Evitar la remoción del suelo entre hileras

En la época de heladas no es recomendable tener el suelo removido o rastreado puesto que entre los terrones almacena aire helado y mientras más espacios con aire existan en el suelo, se tenderá a almacenar y transferir menos calor. Es una práctica recomendable tener el suelo lo menos intervenido posible y mojarlo, todo lo cual aumenta el almacenaje de calor y mejorará su transferencia. Es una medida adecuada para heladas de tipo radiativas.

Uso de cubiertas sobre las plantas

Este sistema ha ganado popularidad. La atmósfera bajo las cubiertas mantiene algunos grados más de temperatura que el cielo abierto, porque reduce la pérdida de calor desde el suelo al aire. Sin embargo, se debe tener cuidado en dos aspectos: a) El cálculo de la resistencia del sistema para resistir peso de hielo (o lluvia y eventualmente nieve) y b) Seleccionar la calidad del plástico, lo cual depende de su composición y gramaje. Los de mayor calidad, aunque más caros, son de polipropileno.

En ningún caso se debe utilizar polietilenos delgados, pues a través de ellos se pierde el calor libremente. FAO señala que la protección por uso de cubiertas oscila entre 1 y 5 °C, dependiendo del grosor del plástico. También indica que si bien ha habido casos de aumento de temperatura del aire bajo cubiertas de color negro, los mejores resultados se obtienen con plásticos de tipo traslúcidos. Las carpas o cubiertas plásticas disminuyen el efecto de heladas radiativas y, si están bien diseñadas, podrían disminuir efecto de heladas advectivas al limitar ingreso de masas de aire frío al cuartel.

Aplicación de sustancias protectoras de la planta

Recientemente han comenzado a ser utilizados algunos productos que aplicados al árbol, aumentan la resistencia de la planta en hasta -5 °C. Son productos que pueden generar mayor resistencia en las plantas o bien forman una cubierta sobre ella, reduciendo su tasa de enfriamiento. Estos productos deben ser probados caso a caso, considerando la adecuación a la especie a proteger y asesorarse técnicamente antes de decidir su aplicación.

Control de las bacterias nucleadoras de hielo

Existen algunas bacterias (INA) que poseen un activo rol como “nucleadoras de hielo”. Estas bacterias corresponden a Pseudomonas syringae y Erwinia herbicola, cuya presencia aumenta el daño por helada en plantas sensibles por su característica de activar la formación de núcleos de hielo en hojas y flores. Para controlar estas bacterias se utilizan compuestos de cobre o productos que sean efectivos sobre estas especies bacterianas. Existen otros métodos de protección pasiva, que requieren de un mayor estudio caso a caso, como son los siguientes: Manejo nutricional del predio, poda adecuada, recubrimiento de troncos.

Sistemas de control activos

Este tipo de control tiene por objetivo aportar calor para evitar que la temperatura caiga bajo el umbral de daño a los tejidos u órganos presentes en las plantas. Existen varias alternativas de métodos activos para controlar heladas:

– Riego por aspersión (mojar el follaje)

– Calefactores (calentadores de aire)

– Torres de ventilación (ventiladores, aspas o máquinas de viento)

– Combinación de los métodos anteriores.

Riego por aspersión elevado (mojando el follaje). Es uno de los métodos que mejores resultados ha logrado y es capaz de controlar heladas de tipo advectivas (que ocurren por masas de aire frío). Se basa en la capacidad del agua de entregar calor cuando se enfría. El agua, tiene una temperatura promedio de alrededor de 10°C en reservorios superficiales y de 14 a 16 °C si proviene de pozos profundos. Una vez aplicada sobre el follaje y mientras se enfría, libera calor hacia los tejidos de las plantas y al ambiente inmediato, protegiendo así a los tejidos hasta -5 o -7 ºC. El follaje debe mojarse mientras dure la helada. En varias zonas de Chile hay heladas que duran sobre las 4 horas, por lo cual es necesario considerar el alto volumen de agua, lo que puede limitar el uso de este sistema.

Adicionalmente este sistema se asocia a humedad y posible proliferación de enfermedades, especialmente durante la floración, por lo que es poco recomendable usar en almendros, damascos o en condiciones de floraciones tempranas en otras especies. En algunos casos se considera necesario incluir en los costos aplicaciones adicionales de fungicidas tras el uso de este método. En heladas extremas, la quebradura de ramas por acción del peso del hielo sobre el follaje puede provocar pérdidas importantes.

Es un sistema adecuado para heladas de tipo radiativa y advectiva.

Calefactores. Este método se basa en entregar mayor temperatura al aire, bajo el concepto que, si se agrega suficiente calor para nivelar la pérdida de energía, entonces la temperatura del aire no caerá a niveles de causar daño. Los equipos más comunes son aquellos que calientan el aire con fuego abierto ya sea por quemadores o sistemas similares. Los sistemas utilizados para calentar aire son generalmente poco eficientes porque la mayor parte del calor sube rápidamente y se pierde.

Para evitar esto, el diseño de la conducción del calor es importante, y debe considerar que el aporte de calor debe efectuarse a toda la superficie y, según algunos autores, lentamente. En caso de usar calentadores fijos, se obtienen mejores resultados usando calentadores más pequeños y en mayor cantidad, ubicándolos en zonas que ayuden a mantener el calor en la atmósfera del huerto. Para ello deberían distribuirse de manera uniforme y en mayor cantidad en los bordes y en los puntos bajos del sitio a controlar. En sistemas bien diseñados y correctamente distribuidos, se logran aumentos de temperatura de 5 a 7 ºC, a costa de mantenerlos encendidos sin interrupción por largo tiempo sin interrupción.

Dependiendo del diseño de los calefactores, se requieren de 100 a 130 unidades por hectárea. Su costo por combustible es alto. Su aplicación es apta para heladas de tipo radiativa, pero cuando hay viento, los calentadores no dan suficiente protección. Existen calentadores de aire móviles, que son de menor costo. Su aplicación requiere bastante trabajo pues para mantener la masa de aire caliente en la zona a proteger, es necesario volver al mismo lugar entre 10 a 20 minutos. Por lo mismo no es eficiente con temperaturas muy bajas y no responde muy bien en cultivos bajos como viñas viníferas. Su aplicación, donde logre eficiencia, es apta para heladas de tipo radiativas.

Torres de ventilación: Se basan en impulsar masas de aire para mezclar el aire caliente que ha subido desde el suelo, con el aire frío cercano a los árboles o parras. La altura de trabajo debe considerar qué tan alta ocurre la capa de inversión térmica. Antes de instalar las torres se debe conocer si ocurre un diferencial de al menos 1,5°C entre los 2 y los 10 metros de altura. No se recomienda su uso en zonas ventosas (sobre 8 Km/h) o en caso de heladas extremas pues los equipos se pueden dañar si se forma hielo en las aspas. En los modelos más eficientes, una torre protege entre 4 a 6 ha.

Al seleccionar los equipos se deben considerar los de menor nivel de ruido (a partir de determinados decibeles, su funcionamiento puede ser prohibido por los Servicios de Salud) y de menor consumo de combustible posible, para reducir emisiones. Son equipos de alto costo inicial pero tienen el menor costo operacional entre los métodos activos de control de heladas. Las torres de ventilación son aptas sólo para heladas radiativas, pero al ser combinadas con emisión de calor, protegen heladas más severas y también de heladas advectivas, hasta -3 ºC.

Uso de helicópteros

Este método posee altos costos operacionales y es de uso limitado a algunas zonas, debido al nivel de ruido. Es un buen método pues combina la remoción del aire, (por sus aspas), con el calentamiento, (por su turbina), pero requiere de pasadas frecuentes (cada 15 a 20 minutos) y a baja altura. Cuando la inversión térmica es débil, o en heladas por advección, el helicóptero no es útil para el control de heladas.

Aplicación de humo

Diversas investigaciones han demostrado que su efecto real es prácticamente nulo, siendo no recomendable además porque atenta contra el medio ambiente, generando contaminación y puede causar accidentes por disminución de la visibilidad. Por otra parte, a la salida del sol el humo impide el paso del calor hacia el suelo, prolongando aún por mayor tiempo la duración o efecto de la helada.

Combinaciones de métodos activos:

Ventiladores y aspersores por debajo de la planta

El agua congelada en el suelo libera calor latente y calienta el aire cerca de la superficie. El aire calentado se transfiere a través del cultivo. El funcionamiento de los ventiladores favorecerá la transferencia de calor y de vapor de agua dentro de la capa mezclada de aire. El uso combinado de ventiladores y agua aumenta el beneficio de utilizar cualquiera de los dos métodos por separado.

Ventiladores y Calefactores

Su combinación mejora la protección más que cada método por sí sólo. Es importante considerar la relación entre la ubicación del ventilador y de los calefactores. Los calefactores situados cerca del ventilador causan el ascenso de corrientes de aire, disminuyendo la eficacia del ventilador. Como el ventilador tiende a tirar hacia dentro el aire frío cerca del suelo, en el borde exterior del área protegida, los calefactores deben colocarse en el borde exterior para calentar el influjo de aire frío.

Resumen de las principales características de los sistemas de control de heladas

Aptitud de los distintos métodos de control de heladas según tipo de helada

Manejos posteriores al daño por heladas

Contar con árboles sanos y mantener el suelo libre de vegetación durante el invierno son factores que contribuyen a prevenir daños. Como ya se ha señalado, huertos o cuarteles que se han regado en los días previos a la helada sufren menos daño y se recuperan rápidamente. El suelo húmedo intercepta y almacena más calor por radiación en la noche, mientras que los árboles sometidos a estrés son fisiológicamente menos capaces de soportar bajas temperaturas. Las deficiencias o toxicidades de nutrientes también agravan el problema. El impacto de la helada varía dependiendo del estado fenológico de la planta y del tiempo y temperaturas de exposición, por lo cual antes de definir los pasos a seguir después de una helada, es necesario determinar el nivel de daño de cada cuartel o sector específico y actuar según el daño. En general, en heladas mayores, se debe esperar a que la planta salga del estrés y se reactive antes de dar inicio a las estrategias de mitigación. Algunas prácticas culturales que pueden mitigar el daño por heladas en especies frutales:

• Poda. Entre expertos hay coincidencia en que no se debe podar de inmediato después de una helada severa. Se recomienda un período de espera de varios días, o semanas, dependiendo de la especie. Posteriormente, evaluar el alcance de los daños y una vez que ha pasado el período de riesgos de heladas, realizar una poda suave cuyo propósito es remover los brotes y ramas afectadas. Hay distintas estrategias dependiendo de la especie. En vides y algunos frutales se debe considerar, en caso de heladas fuertes, que la repoda tendrá como objeto principal generar buena reposición de yemas y madera para el año siguiente.

• Protección contra la radiación. Luego de la poda y cuando uno de los efectos de la helada haya sido caída severa de hojas, el tronco y brotes quedan expuestos a la quemadura por el sol. Se sugiere protegerlos con un producto adecuado

• Fertilización. El programa de fertilización debe partir una vez que los brotes inicien su crecimiento activo en primavera (brotes de 10 a 15 cm de longitud). Lo más importante es considerar los nutrientes que mejoren la regeneración de tejido y la capacidad fotosintética. En parronales de uva de mesa, se debe considerar Zinc, Potasio y Magnesio. El uso de Nitrógeno es complejo pues depende del estado de la planta y de la intensidad del daño de la helada, porque favorece el crecimiento de los brotes y los vuelve más sensibles a una nueva helada. Es recomendable evitar la aplicación de este elemento hasta que las temperaturas se hayan elevado y no exista riesgo de heladas. A mayor daño se aplicará la menor cantidad de Nitrógeno, porque las plantas tendrán menos brotes y el requerimiento será menor. Las aplicaciones deben fraccionarse en el mayor número de veces posible.

• Riegos. No es conveniente abusar de ellos (la escasa cantidad de hojas no permite la evaporación normal). Iniciarlos juntos con el programa de fertilización (siempre que no haya llovido). Sólo si la tierra estuviese seca, podría ser recomendable regar, básicamente para no causar más estrés a la planta, pero ello se debería hacer alrededor de siete días después de ocurrida la helada.

En general, el uso de agua de riego y fertilizantes debe ser racional para evitar el crecimiento excesivo de los brotes que permanecieron en las plantas afectadas por heladas.

• Plagas. Se debe cuidar la sanidad de los brotes que crecerán luego de la helada. Interesa que los brotes se desarrollen sin limitaciones, en especial, libres de ataque de insectos o enfermedades. En heladas fuertes pueden generarse micro heridas, tanto en los cargadores, en las especies que los poseen, como en la madera, que pueden servir como puerta de entrada a hongos que podrían generar efectos negativos en la planta como una menor producción durante las temporadas siguientes. El uso de algunos productos que activen los mecanismos de defensa de la planta podría contribuir a la protección del cultivo.

Se concluye que luego de una helada se debe actuar con mucha prudencia, dejando los árboles o parras tranquilos y esperar que pase el período de heladas. Las labores culturales se iniciarán una vez conocida la respuesta de las plantas al efecto de las bajas temperaturas.

Fuente: Fundación para el Desarrollo Frutícola (FDF) en Portal Frutícola

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