LAS HELADAS (IV) (*) DEFENSA CONTRA LAS HELADAS Trasiego de aire mediante ventiladores La inversión de la temperatura del aire.—Al enfriarse la superficie terrestre se enfría también el aire que está en contacto con ella. En ausencia de viento, este aire frío, más denso, se queda junto al suelo cuando el terreno es horizontal, o discurre lentamente hacia las zonas más bajas cuando el terreno es inclinado. Ocurre entonces que las capas más bajas de aire están más frías que las capas situadas encima, siendo lo normal en la atmósfera que la temperatura del aire disminuya a medida que va ganando altura. Este fenómeno se llama inversión térmica, ya que se ha invertido el orden normal de la temperatura del aire. En la zona de inversión térmica, la temperatura aumenta a medida que aumenta la altura, alcanzando la temperatura máxima a una determinada altura, que se llama nivel de inversión. Este nivel de inversión se sitúa a una altura que varía de 10 a 100 metros sobre el nivel del suelo, pues depende de las condiciones atmosféricas y de la topografía del terreno, estando más bajo con ausencia de viento y en terreno horizontal. ALTURA CURVA DE TEMPERATUR A Fundamento del sistema de defensa.—La diferencia de temperatura entre el suelo y el nivel de inversión puede ser de hasta 8-10 grados centígrados. Se puede aprovechar un calor situado cerca de los cultivos, haciendo un trasiego de aire desde las capas más altas hacia las más bajas. El sistema de trasiego de aire mediante ventiladores colocados sobre torretas es un método de defensa que se ha extendido por algunos países, especialmente después del aumento del precio de los combustibles. Este sistema será tanto más efectivo cuanto más bajo está situado el nivel de inversión y mayor sea la diferencia de temperatura entre el suelo y el nivel de inversión, factores que dependen de las condiciones atmosféricas y de las características topográficas del terreno. Los terrenos llanos, extensos y alejados de montañas o elevaciones del terreno son los más idóneos para la práctica del trasiego de aire. En los terrenos con desnivel o en pendiente, o encajonados entre montículos, o encima de ellos habrá que elegir otro sistema de defensa. Aún en los casos más favorables, el aumento de temperatura que se consigue es tan sólo de 2 ó 3 grados centígrados. Ello es debido a una serie de condicionantes implícitos al sistema: • La altura de las torretas suele ser bastante menor que el nivel de inversión. NIVEL DE INVERSION ZONA DE INVERSION TER MICA T EM PER ATURA En la zona de inversión térmica la temperatura aumenta con la altura, llegando a un máximo de temperatura en la altura llamada nivel de inversión. A partir del nivel de inversión la temperatura disminuye a medida que se gana altura. (*) Final. • El aire caliente impulsado por los ventiladores no desplaza al aire frío situado debajo, sino que se mezcla con él. • El nivel de inversión se eleva progresivamente a lo largo de la noche, por lo que la eficacia del sistema disminuye a medida que se acerca la salida del sol, que es precisamente cuando las necesidades son mayores, debido a que se alcanzan entonces las temperaturas más bajas. Práctica del sistema.—E1 número de ventiladores a instalar depende de la potencia de los aparatos y del diámetro de las aspas. Se necesita una potencia 15-25 C.V. por hectárea, y los ventiladores utilizados suelen tener 45 una potencia de 25 a 150 C.V., con un diámetro de aspas de 4 a 6 metros. Para una misma potencia instalada son preferibles los ventiladores con aspas de mayor diámetro y menor velocidad de giro, que aquellos otros de aspas más pequeñas y mayor velocidad de giro, pues está demostrado que hay mayor penetración del aire impulsado en el primer caso. Las torretas sobre las que van instalados los ventiladores suelen tener una altura de 8 a 12 metros. Los ventiladores se ponen en marcha cuando el termómetro marca de 1 a 1,5 grados centígrados, sin tener en cuenta la temperatura crítica de la planta, pues el gasto de funcionamiento es muy pequeño y con este sistema resulta difícil corregir una situación peligrosa cuando la temperatura se acerca al punto crítico. Por la misma razón no es aconsejable parar los ventiladores hasta después de la salida del sol. En el caso de que el cultivo se hiele, los ventiladores se mantienen en marcha hasta, por lo menos, dos horas después de la salida del sol, con lo cual se produce un deshielo lento y los daños son mínimos. El trasiego de aire mediante helicópteros tiene el mismo efecto que el producido con ventiladores. Se utiliza en algunas comarcas de Murcia y de Almería para proteger grandes explotaciones de tomates. Sistemas combinados de defensa El aumento de temperatura conseguido con el trasiego de aire mediante ventiladores no basta para proteger de las heladas cuando éstas son intensas, por cuyo motivo el sis- Modelo de ventilador, usado en la lucha contra las heladas. 46 tema de ventiladores se utiliza combinado con el sistema de calentadores. En las noches de heladas normales sólo se ponen en funcionamiento los ventiladores; en el caso de heladas fuertes, en primer lugar se ponen en marcha los ventiladores y posteriormente se encienden las estufas, con lo cual se consigue un notable ahorro de combustible. En el sistema combinado de ventiladores y estufas, éstas no deben situarse a menos de 30-60 metros del ventilador, pues de otra forma las corrientes de aire ascendente que se originan encima de los calentadores desvían hacia arriba la corriente de aire producido por el ventilador, anulando o disminuyendo el efecto de protección. Defensa mediante acolchados, túneles e invernaderos El acolchado consiste en colocar sobre el suelo de cultivo una lámina de polietileno, con el fin de estabilizar la temperatura del suelo y limitar la evaporación del agua. El polietileno transparente deja pasar la radiación solar y dificulta la irradiación terrestre, lo que favorece el calentamiento del suelo durante el día y dificulta su enfriamiento durante la noche. La condensación de vapor de agua bajo la lámina forma una pantalla que dificulta aún más la irradiación terrestre nocturna. El microclima favorable que se logra mediante el acolchado transparente beneficia al cultivo, pero también a las malas hierbas que crecen bajo la lámina. Estas malas hierbas dificultan el calentamiento del suelo, y aunque terminan por sucumbir bajo el plástico, conviene impedir su nascencia mediante la aplicación de herbicidas. El túnel es una instalación de poca capacidad que consta, esencialmente, de una cobertura de lámina de plástico (polietileno, policloruro de vinilo) sostenida con una armadura metálica o de madera. Tanto el polietileno como el policloruro de vinilo dejan pasar la radiación solar durante el día, pero el segundo opone más resistencia que el primero al paso de la irradiación nocturna terrestre. Por consiguiente la cobertura de policloruro de vinilo es mucho más adecuada que la de polietileno para defender a los cultivos contra las heladas. El invernadero es una instalación cubierta, de gran capacidad, formada esencialmente por una armadura y una cobertura de material transparente que deja pasar la radiación solar y dificulta el paso de la irradiación terrestre. En la cobertura se utilizan diversos materiales: vidrio, materiales plásticos en for- ma de lámina rígida y materiales plásticos en forma de lámina flexible. Dentro del invernadero se logra un clima favorable, que permite aumentar los rendimientos y obtener cosechas fuera de las épocas normales. En los invernaderos que van provistos de algún sistema de calefacción convencional no son de temer las heladas; pero en aquellos otros desprovistos de calefacción, si en alguna época hubiera peligro de helada, se puede eliminar o disminuir el riesgo mediante algún procedimiento de aprovechamiento directo de la energía solar (colectores solares, acolchados, colchones o mangas de agua, etc.). Recubrimiento de las plantas Recubriendo las plantas con materiales de escaso poder radiante se consigue disminuir la radiación del suelo y atenuar la pérdida de calor. Para este fin se emplean cubiertas de papel, de cartón o de plástico. En ningún caso el material de cubrición debe tocar las plantas, ya que podría producir helada por contacto, en cuyo caso el daño podría ser mayor que sin protección. Recubriendo las plantas con paja se obtiene una buena protección, debido al aislamiento térmico que suministran los espacios llenos de aire que se forman. El sistema de recubrir las plantas sólo se puede llevar a cabo, desde puntos de vista práctico y económico, para determinados cultivos hortícolas. Defensa mediante colchones o mangas de agua Este sistema se funda en aprovechar la radiación solar para calentar agua, que tiene un elevado calor específico y, por tanto, puede almacenar durante el día una gran cantidad de calor para cederlo durante la noche. El agua se mete dentro de unas bolsas de polietileno transparente o negro en forma de colchones o mangas. El polietileno transparente deja pasar la radiación solar, que penetra en toda la masa de agua calentándola de un modo uniforme. El polietileno negro absorbe toda la radiación solar y, como consecuencia de ello, se calienta mucho en las zonas donde incide dicha radiación, transmitiéndose el calor por conducción hacia el agua contenida en la bolsa. El agua de la capa superior de las bolsas se calienta al contacto con la parte superior de la lámina, que es la que recibe la radiación solar; este agua caliente, menos densa, no se mezcla con el agua fría situada debajo (no hay movimientos de convección), aunque el calor pasa lentamente por conducción hacia toda la masa de agua, y al final toda ella adquiere la misma temperatura. Al final del día, la temperatura que alcanza el agua en las bolsas transparentes es un poco más elevada que la alcanzada en las bolsas negras, pues las pérdidas son un poco más elevadas en estas últimas. Para aprovechar ventajosamente las propiedades del polietileno transparente y del polietileno negro se colocan unas bolsas transparentes llenas de agua sobre unas láminas de color negro. De este modo la radiación pasa a través del plástico transparente; una parte de esta radiación calienta el agua contenida en las bolsas y el resto de la radiación calienta a la lámina negra colocada debajo. El agua de la parte inferior se calienta también al contacto con la lámina negra, formándose corrientes de convección en toda la masa líquida, que al final adquiere una temperatura más elevada que en los casos de usar polietileno de un solo color. En los colchones y mangas de agua se utiliza un grosor de lámina comprendido entre 600 y 900 galgas (0,15 y 0,23 milímetros, respectivamente). Los colchones y mangas se colocan sobre los surcos, distribuidos uniformemente por la parcela que se desea proteger. El inconveniente más grande de este sistema es que para conseguir una defensa eficaz se necesita una gran cantidad de agua (de 80 a 100 litros por metro cuadrado de superficie a proteger). Puede resultar muy conveniente para proteger pequeñas superficies o un número limitado de plantas, sobre todo si éstas son de porte bajo, y está indicado de un modo especial en invernaderos y túneles. El sistema de colchones y mangas de agua no requiere ninguna alarma, ninguna vigilancia, ni mantenimiento y el agua empleada se puede utilizar para el riego una vez finalizada la defensa. 47 Formación de humos y nieblas artificiales La radiación solar atraviesa la atmósfera sin calentarla apenas, debido a que una buena parte de esta radiación es en forma de luz y la atmósfera no retiene la luz. La superficie de la tierra absorbe los rayos de luz y se calienta; una vez que se ha calentado irradia su calor en forma de rayos de calor (radiación infrarroja), que pueden ser absorbidos o reflejados por el vapor de agua atmosférico, las gotitas de agua de las nubes y nieblas y otras partículas (humo, polvo, etc.), que se mantienen en suspensión en la atmósfera. Estos fenómenos se han tomado como base para producir humos y nieblas artificiales como sistema de defensa contra las heladas. Para producir humo se pueden emplear los subproductos de la explotación (hojas, sarmientos, paja húmeda, etc.) y otros productos comerciales. Sobre las diminutas partículas de humo se condensa una parte del vapor de agua atmosférico, resultando un conjunto muy denso de humo y gotitas de agua, que reflejan y absorben los rayos calóricos de una forma parecida a como ocurre en las nubes y nieblas naturales. Algunos productos químicos pulverizados en el aire reaccionan con el vapor de agua atmosférico originando una niebla espesa que se mantiene sobre los cultivos cuando no hay viento. Con este sistema de defensa se logra tan sólo un aumento de temperatura de uno o dos grados centígrados, por lo que no se puede utilizar más que en caso de heladas ligeras. No ofrece garantías suficientes y deberá utilizarse como complemento de otros sistemas más eficaces. Con la producción de humos y nieblas artificiales se pretende únicamente frenar el descenso de temperatura, pero no un aumento de la misma. Por tanto, los humos y nieblas deben producirse antes de que el descenso de la temperatura sea muy acusado, y siempre antes de llegar a cero grados centígrados. La topografía del terreno juega un papel importante, ya que los humos y nieblas deben cubrir, de forma continua, toda la superficie que se pretende proteger. Esto se logra en terrenos llanos, pero no es fácil conseguirlo cuando el terreno tiene una pendiente acusada, ya que los humos tienden a situarse en las hondonadas. El sistema resulta más eficaz cuando se aplica a grandes zonas, lo que obliga a una colaboración de todos los agricultores afectados. Habría que prever los problemas que ocasionaría en la circulación rodada cuando los cultivos estén próximos a una vía de gran circulación. También habría que tener en 48 cuenta el peligro de contaminación atmosférica en la zona afectada. En los invernaderos sin calefacción resulta muy efectivo el humo producido al quemar paja húmeda. El humo se sitúa en la parte superior del invernadero, y juntamente con las gotas de agua que se condensan en la cobertura forman una pantalla muy eficiente para evitar la pérdida de calor. Dijimos anteriormente que los efectos del hielo en los vegetales son menos nocivos cuando el deshielo se produce de una forma lenta. Cuando sale el sol, después de una noche de helada, la temperatura sube con rapidez y los efectos son desastrosos. En base a ello, los perjuicios de una helada que ya se ha producido pueden reducirse, o incluso anularse, cubriendo el terreno con una cortina de humo, a fin de impedir que el sol alcance a las plantas hasta que la temperatura de éstas se haya elevado lentamente. Sistemas de defensa antihelada aplicados a los diferentes tipos de helada En las heladas de advección no se 'puede utilizar ningún sistema de defensa activa (salvo la instalación de invernaderos con calefacción), debido a que toda la región queda sumergida en una masa de aire polar de bastante espesor; además estas heladas suelen ir acompañadas de viento frío, que roba calor a las plantas, dificultando aún más cualquier sistema de defensa activa. Unicamente cabe luchar contra ellas mediante la defensa pasiva. En las heladas de irradiación cabe, en principio, cualquier sistema de defensa activa, puesto que la masa de aire frío se reduce a una capa de poco espesor situada a nivel del suelo. El empleo de uno u otro sistema dependerá de diversos factores: tipo de cultivo, características del terreno, disponibilidades de agua, capital disponible, número de horas previsibles para la defensa, mano de obra, etc. Por lo general, las heladas de evaporación se producen, en unas determinadas circunstancias, a la salida del sol o después del paso de un frente frío, y tienen una duración muy escasa. Los sistemas más eficaces de lucha contra estas heladas son: el trasiego de aire con ventiladores y la producción de humos y nieblas. Ambos sistemas se pueden utilizar, si la helada ya se ha producido, para disminuir sus efectos haciendo que el deshielo sea lento. También se pueden utilizar algunos procedimientos de lucha indirecta. José Luis Fuentes Yagüe Ingeniero Agrónomo. S.E.A. Madrid