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Introducción a la micrometeorología de los cultivos
Carlos A. Bouzo
Indice temático: Control de factores ambientales: Introducción. Protección y forzado. Efecto de
la temperatura y la luz sobre las plantas. Barreras rompevientos, barandillas, acolchado,
túneles, invernáculos. Detalles constructivos. Calefacción y aplicaciones del riego.
1.1 Radiación solar
La radiación emitida por el sol está formada por una serie de vibraciones de naturaleza
electromagnética que tienen en común su velocidad de propagación (aprox. 300.000
km/s) y se diferencian en su longitud de onda (Figura 1). La luz y el calor son
manifestaciones de la energía transmitida por estas ondas. Desde el punto de vista
agronómico la radiación solar resulta de interés por su importancia en la determinación
de la tasa fotosintética de los cultivos, de fenómenos fotoperiódicos y fototrópicos y por
ser la principal fuente de energía que determina la temperatura de la fitosfera.
VISIBLE
ULTRAVIOLETA
AZUL
W . cm-2
4%
0,25
0,30
INFRAROJO
ROJO
VERDE
AMARILLO
44 %
0,40
52 %
0,50
0,7
1,0
2,0

Longitud de onda (micrones)
Figura 1: Espectro de radiación solar
Esta radiación afecta tanto el crecimiento como el desarrollo de los cultivos. Desde el
punto de vista de la fotosíntesis, interesa la radiación fotosintéticamente activa (400 a
700 nm) con máximo en las longitudes de onda del azul y rojo. La intensidad
fotosintética de la mayoría de las hojas aumenta con la intensidad de luz, casi
linealmente hasta el momento en que comienza la saturación lumínica en que la
intensidad fotosintética es independiente la cantidad de luz. Las respuestas
fotosintéticas son variables según tipo de planta, concentración de anhídrido
carbónico, temperatura de las hojas y estado hídrico del cultivo. En ausencia de
factores limitantes tales como déficit de agua o nutrientes por ejemplo, puede
esperarse una buena correlación entre la radiación y la fotosíntesis neta. Es conocido
1
que regiones con fuertes insolaciones y temperaturas elevadas ocasionan fuertes
pérdidas de agua por evapotranspiración (ET). Bajo estas condiciones una pobre
suplencia de agua ocasiona importantes reducciones en el crecimiento. La duración
del período diurno (o más apropiadamente, del nocturno) determina respuestas
distintas en lo concerniente a la diferenciación de los meristemos de vegetativos a
reproductivos según el tipo de respuesta fotoperiódica de la planta y los
requerimientos específicos de ciclos inductores. Esto ha determinado que las plantas
sean clasificadas según su respuesta a la longitud del día en grandes grupos como
plantas de días largos, cortos o insensibles al fotoperíodo. El manejo ambiental en
este caso se limita a acortamiento de período nocturno por interrupción de la noche
mediante un ciclo breve de luz artificial o el acortamiento del día mediante
oscurecimiento con polietileno negro como es el caso del crisantemo.
1.2 Temperatura
Existe una clasificación de las plantas en cuanto a sus requerimientos térmicos, en dos
grandes grupos: plantas de días fríos y plantas de días cálidos. La temperatura es uno
de los factores ecofisiológicos preponderantes del ambiente vegetal. La temperatura
del aire que rodea a los cultivos tiene una marcada influencia sobre los fenómenos
fisiológicos del crecimiento y desarrollo. La temperatura del suelo por su parte, afecta
directamente los procesos del metabolismo que se lleva a cabo a nivel radical. La
temperatura del aire siempre resulta de un balance energético y de masa en la
fitósfera. La radiación solar sufre cambios en el pasaje a través de la atmósfera tanto
en su intensidad como en su composición espectral. En promedio casi un tercio de
ésta es reflejada por las nubes hacia el espacio extraterrestre. La atmósfera además
absorbe y dispersa una parte de la radiación, de manera que solo cerca de la mitad de
la densidad original del flujo de radiación solar finalmente alcanza la fitósfera (Figura
2).
Radiación solar (RS) ( < 2 m)
Absorción
Disipación
Radiación de la fitósfera
( > 10 m) (RI)
Reflexión de la fitosfera
Evapotranspiración (ET)
Reflexión desde la
atmósfera
Calor sensible (H)
Radiación difusa
Flujo de calor al suelo (G)
Figura 2: Balance de energía y materia en la fitósfera, determinante de la temperatura
del cultivo.
2
Los requerimientos de temperatura no solo se limitan a la activación de los diferentes
sistemas enzimáticos que determinan el crecimiento de los cultivos, sino también las
necesidades de frío para la diferenciación de tejidos (vernalización). El manejo
ambiental en este caso depende del tipo de cultivo y del producto de interés a
cosechar, por ejemplo para el caso del apio, se trata de disminuir el efecto inductores
de las bajas temperaturas para la formación de escapo floral.
En cuanto a los efectos perjudiciales de las temperaturas extremas sobre las plantas
varían con las especies, variedades, estado de desarrollo, condiciones climáticas,
estado fitosanitario. Según sea la especie, se mencionan valores de temperaturas
letales, umbrales y óptimos.
1. Temperaturas letales. Son las temperaturas más elevadas y más bajas que
pueden soportar las plantas. Para muchas plantas superiores el límite letal superior
se encuentra alrededor de una temperatura máxima diaria de unos 51°C y el
inferior de una mínima de 0°C. Incluso las temperaturas letales pueden variar
según el estado fenológico del cultivo, por ejemplo para duraznero, la temperatura
letal mínima en cuanto al compromiso sobre la producción depende del estado de
desarrollo de la yema floral (Cuadro 1):
Cuadro 1: Temperaturas críticas (°C) en duraznero (*)
Temp.letal 10 % (*)
Temp.letal 90 %
ESTADO FENOLOGICO
Yema hinchada
Plena flor
Cuajado
- 6.1
- 2.8
- 2.2
- 15
- 4.4
- 3.9
(*) Refiere a temperaturas que destruyeron el 10% y el 90% de las yemas de duraznero cv Elberta luego
de 30 minutos de exposición.
2. Temperaturas umbrales. Son aquéllas por encima o por debajo de las cuales el
desarrollo de la planta resulta afectado. Los umbrales inferiores varían con las
especies y variedades de plantas. Las resistentes al frío (criófilas) pueden soportar
temperaturas inferiores a 0°C durante una cierta fase de su ciclo vital sin sufrir
daños, mientras que los cultivos de estación cálida (ej. pepino, pimiento) pueden
dejar de crecer a temperaturas inferiores a 10°C.
3. Temperaturas óptimas. Más apropiadamente es necesario mencionar un rango de
temperaturas óptimas que un valor cierto y determinado. Es entonces el rango de
temperaturas en que ocurre el máximo crecimiento. Para todos los casos, y
especialmente para las óptimas, el valor más importante es el de la temperatura de
la planta misma y no la del aire. Esto es debido a que cambios en la oferta hídrica
del suelo o en el déficit de presión de vapor del aire pueden cambiar en gran
medida la temperatura de la planta.
1.2.1 Variación anual
La diferencia de temperatura entre los meses más cálidos y más fríos es atenuada por
la presencia de una gran masa de agua como el océano o la presencia de un río. En
situaciones mediterráneas y alejadas de grandes cuerpos de agua existe una marcada
diferencia en las temperaturas entre los meses de verano e invierno (clima tipo
continental) Mientras que la oscilación es menor cuando existen cuerpos de agua
debido al efecto moderador del agua debido a su calor específico (clima tipo marítimo)
(Figura 3).
3
30
25
25
Temperatura (°C)
Temperatura (°C)
30
20
15
10
5
0
E
F
M A
M
J
J
A
S
O
N
20
15
10
5
0
D
E
F
M
A
M
Meses
J
J
A
S
O
N
D
Meses
b)
a)
Figura 3. Variación anual de la temperatura para situaciones de clima continental (a) o
marítimo (b).
Un ejemplo que permite comprobar el efecto moderador del agua es el de adyacencias
a las ciudades de Corrientes y Córdoba. Si bien es cierto que la primera se ubica más
al norte, se observa en el siguiente climograma (Figura 4 (a) y (b)) que la radiación
solar en el mes más frío del año no difieren sustancialmente, aunque sí la temperatura
media. Esto en parte se explica por la cercanía del río Paraná en Corrientes.
CÓRDOBA, Argentina (31,4° S)
600
Rs
(Cal.cm2.día1)
N
D
E
O
500
F
S
400
M
A
A
300
J
J
200
M
100
0
0
2
4
6
8
10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30
Temp. Media Mensual (°C)
CORRIENTES, Argentina (27,5° S)
600
Rs
2
1
(Cal.cm .día )
500
N
D
O
S
400
E
F
M
A
A
300
J
200
J
M
100
0
0
2
4
6
8
10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30
Temp. Media Mensual (°C)
Figura 4: Climograma para Corrientes (a) y Córdoba (b), en donde se observan las
diferencias en los registros térmicos en cada caso.
4
1.2.2 Variación diaria
Durante el día la temperatura se eleva rápidamente y sigue subiendo hasta una a t res
horas después que el sol alcanza su máxima altura, al ser la radiación incidente mayor
que la emitida (Figura 5). Luego cae continuamente durante toda la noche,
registrándose el mínimo generalmente a la salida del sol. Conocer este
comportamiento es importante por ejemplo para prever el momento de ocurrencia de
una helada. Aunque este es el patrón típico, la oscilación diaria puede modificarse
según el estado del cielo (con cielo cubierto el máximo es menor y la temperatura
mínima más elevada), de la naturaleza de la superficie (con suelos húmedos se
moderan los cambios de temperatura).
18
Temperatura (°C)
16
14
12
10
8
6
4
2
0
0
4
8
12
16
20
24
Horas del día
Figura 5: Curso típico de la temperatura del aire para diferentes horas del día.
1.3 Temperatura del suelo
La temperatura del suelo influye no solo en la germinación sino también en el
crecimiento y actividad de las raíces, determinando así la tasa de absorción de agua y
nutrientes por los cultivos. Al igual que para las ulteriores fases de crecimiento de los
cultivos, la germinación depende de la temperatura en grado variable según la especie
(Tabla ).
La transmisión de calor al interior del suelo tiene lugar fundamentalmente por
conducción molecular. La intensidad del transporte de calor en el suelo tanto en
sentido ascendente como descendente a diferentes profundidades (x) depende de los
gradientes de temperatura (dT) existentes y de la conductividad calorífica del suelo ().
El calor (Q) que se transfiere por unidad de tiempo y área es: Q  
dT
. El valor de
dx
 depende del tipo de material. Desde el punto de vista práctico y por la importancia
que reviste en las diferentes estrategias de manejo ambiental de los cultivos, interesa
considerar especialmente la conductividad térmica del agua que es mayor a la del aire.
De esta manera, un suelo húmedo se calentará más rápido que el mismo suelo seco.
Por ejemplo, un suelo arenoso húmedo tiene un valor de  igual a 0,004 cal/°C cm/s
mientras que el mismo suelo pero seco un valor diez veces menor (0,0004 cal/°C
cm/s). Con la misma interpretación, las labores realizadas en un suelo aumentan el
espacio ocupado por poros, por lo que será peor conductor del calor y tendrá
temperaturas más extremadas y también un mayor riesgo de heladas. En tanto que un
suelo compactado o no alterado favorecerá una mayor penetración del calor y por lo
5
tanto tendrá temperaturas menos altas por el día y menos bajas por la noche. El ciclo
de calor en un día por ejemplo, se debilita o retrasa con el aumento de la profundidad
(Figura 6).
Figura 6: Gráfico tridimensional de la temperatura del suelo como función del tiempo y
la profundidad, mostrando la atenuación de la onda de temperatura con la profundidad.
1.4 Humedad ambiental
La cantidad de agua en la atmósfera resulta de interés principalmente por dos
razones: a) las reacciones bioquímicas para sostener la vida ocurren en agua, estando
las plantas muy pocas veces en equilibrio hídrico con su medio ambiente y b) la
humedad ambiental es importante en el transporte de energía. Si hay un cambio
asociado con el transporte de agua, grandes cantidades de energía pueden ser
transferidas hacia o desde una superficie. La evaporación de 1 cm de altura de agua
desde 1 cm2 de superficie, necesita cerca de 2,5 kJ de calor, aproximadamente la
energía que el sol suministra a 1 cm2 de superficie durante un día entero despejado
de verano. Si el vapor de agua se condensara en una superficie y se congelara, cerca
de 2,8 kJ de calor por gramo de agua sería liberado por la condensación y
congelamiento, siendo este principio por ejemplo, aprovechado en la prevención de
heladas en frutales.
La variación de humedad relativa a lo largo de un día depende de la temperatura del
aire principalmente. Esto es debido a que a mayor temperatura del aire, mayor es la
energía cinética aleatoria de las moléculas y mayor es la capacidad del aire para
mantener agua en forma de vapor (Figura 7). De esta manera, aún si permaneciera
inalterable la humedad absoluta (kg vapor de agua/m3 de aire), la humedad relativa es
mayor en los momentos de menor temperatura, siendo normalmente previo al
amanecer cuando comúnmente se alcanza la temperatura de punto de rocío (Figura 8)
6
Densidad de
Vapor (g/m 3)
Hum edad
Relativa
100
0,7
0,6
80
60
0,5
0,4
40
0,3
0,2
20
0,1
0
0
0
10
20
30
Tem peratura (°C)
40
50
Humedad Relativa (%)
Figura 7: Relación entre la temperatura del aire y la capacidad para mantener agua en
forma de vapor. La curva representa la condición de saturación.
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
0
4
8
12
16
20
24
Hora del día
Figura 8: Variación típica de la humedad relativa con el transcurso del día.
1.5 Viento
La falta de uniformidad en el calentamiento y enfriamiento de la atmósfera determina
una irregular distribución horizontal de la presión barométrica, y como consecuencia
de ello ocurre el desplazamiento de masas de aire. Enfocando nuestra atención en la
interacción de la atmósfera en contacto con la superficie del suelo, se origina lo que se
conoce como capa superficial atmosférica. La estructura aerodinámica de esta capa
están determinadas principalmente por las características de la superficie y por el
gradiente vertical de temperatura del aire. Es en esta capa en donde ocurren los
principales intercambios de masa, momento y calor. Desde el punto de vista del
control ambiental, la atenuación de la intensidad del viento es importante para la
protección del daño mecánico que puede ocasionar sobre un cultivo, por la influencia
de masas de aire muy frías que pueden determinar heladas de tipo advectiva, debido
al estrés térmico que pueden ocasionar masas de aire muy calientes y secas sobre un
7
cultivo, por ejemplo. Dentro de una cubierta vegetal, los perfiles de velocidad de viento
son diferentes y más complicados que sobre dicha cubierta. Esto es debido a la
resistencia que ofrecen los distintos componentes de una cubierta vegetal. Por
ejemplo, en una masa forestal, la mayor absorción de momento se presenta en la
altura comprendida entre las copas de los árboles, es decir, en la parte superior de la
cubierta (Figura 9). Es en esa región donde existe la mayor densidad de elementos de
fricción (ramas, hojas) que por mediciones corresponde aproximadamente al 80 % de
la altura del dosel.
1,4
1,2
Z/h
1,0
0,8
0,6
0,4
0,2
0,0
0
1
2
3
4
5
6
7
Velocidad de viento (m/s)
Figura 9: Modificación típica de la velocidad del viento con relación al interior del dosel
vegetal. Z representa la altura parcial del cultivo del cultivo y h la altura total.
1.5.1 Variaciones diarias de la velocidad del viento
Velocidad de Viento Relativa
Los perfiles diarios de la velocidad del viento, pueden presentar grandes variaciones
de un día a otro debido a cambios en las condiciones meteorológicas. No obstante, los
perfiles medios más comunes permiten distinguir una onda que tiene su pico máximo a
mediodía o primeras horas de la tarde, disminuyendo bruscamente luego de la puesta
del sol (Figura 10). El incremento de la velocidad del viento tras la salida del sol es
debido a una más rápida y eficiente transferencia de momento durante el día en la
capa límite atmosférica, por un aumento en la inestabilidad convectiva.
1,00
0,80
0,60
0,40
0,20
0,00
0
4
8
12
16
20
24
Horas del día
Figura 10: variación típica de la velocidad del viento a 2,0 metros de altura.
8
2. Modificación y control de los factores ambientales sobre los cultivos
Hasta aquí se analizaron en términos generales los diferentes factores climáticos que
intervienen en la producción vegetal. La necesidad de modificar y en ocasiones
controlar la micrometerorología sobre un cultivo obedece a que el mismo crece y
desarrolla en la totalidad o parte de su ciclo fuera de su ambiente natural o de su
época normal de crecimiento. En otros casos como en los frutales es necesario
protegerlos del efecto destructivo de las bajas temperaturas extremas sobre el
establecimiento de flores y frutos. A fin de discriminar las diferentes técnicas
disponibles para manejar el fitoclima de un cultivo, conviene diferenciar tres grandes
clasificaciones: cultivos forzados, semiforzados y protegidos.
2.1 Cultivos forzados: las plantas realizan todo su ciclo vital en condiciones en las
que resulta posible modificar a voluntad y controlar todos y cada uno de los factores
(climáticos, edáficos y fisiológicos) que intervienen en la producción vegetal.
2.2 Cultivos semiforzados: los factores que intervienen en la producción vegetal son
modificados y controlados solamente durante alguna fase del desarrollo.
2.3 Cultivos protegidos: la planta se desarrolla en el medio natural, pero se dispone
de sistemas que pueden defenderla de algún accidente que eventualmente se
produzca.
Como consecuencia del tipo de técnica adoptada a continuación se indican los
factores ambientales posibles a ser controlados o modificados y las prácticas y
técnicas más habituales en cada caso:
Forzado y semiforzado de cultivos:
- Temperatura: invernaderos, túneles, barracas, camas calientes, acolchado.
- Humedad del suelo: riego de superficie, aspersión, microaspersión, pulverización,
goteo, etc.
- Humedad del aire: nebulización.
- Luz: intensidad luminosa con fluorescencia o incandescencia. Duración
(fotoperiodismo): iluminación y sombreamiento.
- Composición atmosférica: fertilización carbónica.
Protección de cultivos:
- De temperaturas bajas: defensas antiheladas (combustión, ventilación, riego,
barandillas, matas de paja, orientación de hileras).
- Del viento: cortavientos, barandillas, orientación de hileras.
- De granizo: mallas antigranizo, cohetes.
3. Invernaderos (ver apunte anexo)
4. Túneles
A diferencia del invernadero, mediante los túneles se posibilita el forzamiento de los
cultivos en una parte de su ciclo de crecimiento. Consisten en estructuras de muy bajo
costo, constituidas por arcos que pueden ser de varillas de hierro de pequeños
diámetros (4,0 a 6,0 mm). El túnel se fija lateralmente en uno de los lados enterrando
el polietileno en toda su extensión y del otro lado se prevé su levantamiento en horas
mediodía en que normalmente las temperaturas en el túnel pueden llevar a ser muy
9
elevadas. Es recomendable que para una mayor protección de los vientos y mayor
ingreso de radiación solar, los túneles se orienten de este a oeste. Cuando se decida
la ventilación, es recomendable abrir desde el costado norte del túnel en horas de la
mañana y cerrarlos luego del mediodía para una mayor acumulación de calor. Sin
embargo, el período de ventilación podrá alargarse en la medida que los días sean
menos fríos, hasta su retiro por completo. La ventilación no solo es necesaria para
disminuir temperaturas máximas extremas sino para evitar un exceso de condensación
en la cara interna, el mojado de las hojas y el riesgo de enfermedades fúngicas. Las
dimensiones más comunes para los túneles son entre 40 y 50 cm de altura cubiertos
con polietilenos de 50 a 100 m. La distancia entre arcos dependerá de si se usa o no
alambre en su parte superior. Comúnmente los túneles se instalan sin alambres,
tensando el polietileno en las puntas mediante estacas y enterrando las mismas
(Figura 11).
Figura 11: emplazamiento de túneles para la producción de hortalizas (La Plata,
Buenos Aires).
La protección de cultivos con túneles de plástico producen unos efectos ventajosos
para los cultivos por la protección que les da durante las horas más frías del día. La
eficacia de esta protección radica en el pequeño efecto de invernadero que produce y
que será mayor cuanto mayor sea la dimensión del túnel. En este sentido interesa
destacar la importancia del volumen del túnel. La precocidad de un cultivo está en
directa relación con el volumen de aire del túnel. Como regla general por cada metro
cuadrado de superficie cultivada, es recomendable un volumen aproximado de 0,45 a
0,50 m3.
4.1 Microtúneles
Una alternativa al uso de túneles, consiste en proteger la líneas de siembra con un
polietileno a modo de un microtúnel. Este semiforzado es una situación intermedia
entre túnel propiamente dicho y acolchado del suelo. Esta técnica permite aumentar la
temperatura del suelo y facilita así la germinación de especies de climas cálidos, por
ejemplo, melón (Figura 12). Luego que las semillas han germinado y las plantas
alcanzado un cierto desarrollo inicial, comienza a rasgarse el polietileno para permitir
la salida de las plantas a exterior.
10
Figura 12: microtúnel para la protección inicial de un cultivo de melón al aire libre (San
Juan, Argentina).
5. Barracas
Consisten de una protección mediante el uso de polietileno extendido sobre
estructuras realizadas con cañas a modos de chozas. Este tipo de protección por su
mayor altura se suele utilizar en cultivos tutorados (chaucha de enrame, pepino) en
que una vez retirado el polietileno se aprovecha la estructura de cañas como tutores.
6. Camas calientes
En la actualidad están en completo desuso a nivel de la horticultura comercial. La
fuente generadora de calor en este caso resulta de la fermentación de materia
orgánica fresca como por ejemplo de estiércol (Figura 13). Consiste en una estructura
similar a los almácigos utilizados para la producción de plantines forestales, realizado
en mampostería con un leve declive en sus paredes para que la tapa (construida para
soportar un vidrio o polietileno) drene el agua de lluvia.
Tierra
Estiércol
7. Acolchados o mulching
Es un método de forzado que consiste en cubrir el suelo sobre el que se realizará el
cultivo. Es una técnica que ya se realizaba hace muchos años aunque con la
utilización de material vegetal como paja, hojas y rastrojos. El objetivo de su
realización era la de disminuir la pérdida de agua del suelo por evaporación, evitar el
deterioro de los frutos o producto a cosechar por el contacto con el suelo, disminuir el
crecimiento de las malezas, evitar el excesivo enfriamiento o calentamiento del suelo,
reducir el lavado de los elementos fertilizantes por la acción del agua de lluvia.
11
Figura 14: mulching gris en cultivo de frutilla y tomate (a), colocación mecánica del
mulching al aire libre (b).
uv visible
infrarrojo
100
Transmitancia (%)
Transparente
80
60
Gris
40
Negro
20
0
0
0,4
0,8
1,2
1,6
2
2,4
2,8
Longitudes de onda (um)
Figura 15: Transmitancia de tres tipos de materiales utilizados como mulching.
Figura 16: Mulching blanco en cultivo de pepino en invernadero en período cálido
(Campo Experimental de Cultivos Intensivos y Forestales, FCA).
12
Actualmente casi la totalidad de los cultivos hortícolas comerciales que se realizan con
acolchado hacen uso del polietileno. Para eso existen en el mercado de insumos
materiales de diferentes colores, aunque el más utilizado es el negro. Usualmente se
comercializan en rollos de 0,50 a 2,00 m de ancho y 100 m de largo con un espesor de
25 micrones. Al respecto se han realizado varios estudios para determinar el efecto de
los diferentes materiales para mulching principalmente sobre la temperatura del suelo.
Como se observa en la figura 15 la transmisión de radiación es variable según la
longitud de onda y el color del polietileno.
Tabla 2: Ventajas y desventajas de los diferentes tipos de mulching.
Polietileno
Ventajas
-
Transparente
-
-
-
Desventajas
Aumenta
considerablemente
la temperatura del suelo durante el día.
Protege los cultivos durante la noche al
permitir el paso de las radiaciones
caloríficas del suelo hacia el cultivo.
Alta precocidad de cosecha.
Favorece el crecimiento de
malezas, las cuales sustraen
del suelo los elementos
fertilizantes y reservas de
agua. Estas malezas levantan
el plástico con mayor riesgo de
desprendimiento.
Disminuye el crecimiento de malezas.
Precocidad de cosecha, aunque menor
que con PE transparente.
-
Calienta poco el suelo durante
el día.
Durante la noche la planta
recibe poco calor desde el
suelo.
En días de fuerte insolación
puede
producir
fuertes
quemaduras
en
plantas
jóvenes.
Negro
-
-
Gris
-
-
Marron-Naranja
-
-
Metalizado
-
Calienta el suelo durante el día.
Protege sensiblemente las plantas
durante la noche, al posibilitar el paso de
calor desde el suelo.
Precocidad de cosecha, menor que con
PE transparente pero mayor que el
negro.
Calienta el suelo durante el día pero algo
menos que con el transparente.
Protege el cultivo durante la noche pues
permite el paso de radiaciones calorífica
desde el suelo.
Atenúa el crecimiento de malezas.
Tiene una precocidad de cosecha similar
al transparente.
No permite el crecimiento de malezas.
En plantaciones de verano impide el
calentamiento excesivo del suelo.
-
Aumenta el problema de
malezas comparado con el
negro.
- Crecimiento de malezas aunque
de menor importancia que con el
PE transparente.
-
Mayor costo.
No es adecuado para su uso
en invierno debido a que no
protege la planta de las bajas
temperaturas.
Rollos de 0,50 a 2,00 m por 100 metros de largo y 25 um de espesor.
8. Barandillas
Son protecciones que se realizan con el fin de atenuar la pérdida de radiación de onda
larga durante la noche y de los vientos fríos. De esta forma pueden evitarse las
excesivas disminuciones de temperaturas causadas por heladas de radiación. La
lucha contra heladas además se puede complementar con el riego mediante surcos
durante la ocurrencia nocturna de temperaturas cercanas a 0°C. Este tipo de
construcciones son muy comunes en cultivos de tomate de primera en el cinturón
13
hortícola de la ciudad de Santa Fe. La primer labor para su ejecución es la formación
de un lomo o camellón de 1,4 m de ancho por 0,70 m de altura, orientados de este a
oeste. Luego se colocan postes cada 10 m ubicados al pie del lomo (Figura 17).
Posteriormente se coloca un alambre fino y sobre éste cañas de 1 m de largo
ubicadas cada 0,15 m aproximadamente, apoyadas contra el piso hacia el sur. Sobre
estas cañas se coloca paja y finalmente otra serie de cañas colocadas ahora a 0,50 m
entre sí con otro hilo de alambre. Para sostener esta estructura se colocan entre
postes palos en horquetas. Esto permite levantar la estructura durante el día (de
manera de no causar un excesivo sombreamiento sobre el cultivo) y bajarlo durante
las noches con riesgo de heladas. Se construyen con postes ubicados cada 10 m
aproximadamente.
Figura 17: Barandilla en un cultivo de tomate de primera (Angel Gallardo, Santa Fe).
9. Matas de paja
Consiste en un tipo de protección contra heladas de radiación que se realizan tapando
directamente la planta con una mata de paja. Esto obliga a su retiro durante el día,
luego de superado el riesgo de helada. Es muy utilizada en la zona hortícola
Santafesina para la protección de zapallito de tronco de primor. En este caso se
realizan lomos a 1,40 m entre sí orientados en dirección este a oeste. Sobre el costado
norte del lomo se excava escalones sobre los que se realiza la siembra a golpe. Sobre
la parte superior de estos escalones se coloca con horquilla la mata de paja que cubre
totalmente la plantas en sus estados iniciales de crecimiento y hasta finalizar el
período con riesgo de heladas.
10. Orientación de las hileras
Para una mayor ganancia de radiación solar durante los días de invierno y por
consecuencia de radiación neta en el cultivo, o bien para disminuir la excesiva
radiación durante el verano es importante considerar la orientación de las hileras y la
ubicación de las plantas según la época. Debido a la traslación elíptica de la tierra en
torno del sol y al ángulo de 23° 27' del eje de la tierra con relación al plano de la
eclíptica la radiación solar se modifica a lo largo del año, correspondiendo la menor
integral diaria al período invernal. Por otra parte, para nuestro hemisferio y latitud el
ángulo de elevación solar () es el menor del año en esa época (Figura 18). Como el
asoleamiento ocurre principalmente sobre los objetos con su plano principal expuesto
hacia el norte, se deduce la importancia que tiene la orientación de las hileras para
una mayor ganancia de radiación solar durante el invierno.
14
Rs
Figura 18: ángulos característicos de la posición solar. (, ángulo de elevación solar;
z, ángulo cenital).
Como la intensidad solar normal al plano de referencia es directamente proporcional al
coseno del ángulo cenital (z) se deduce la importancia de reducir este ángulo
presentando una superficie inclinada expuesta hacia el norte.
Para una superficie horizontal entonces, la radiación directa será (Figura 19 (a))
 Rs. cos z
Para una superficie inclinada la radiación directa será (Figura 19 (b)):  Rs . cos i
Relacionando miembro a miembro:
Rad. directasup.inclinada cos i

Rad..directasup.horizontal cos z
De manera que: Rad. directasup.inclinada Rad.directasup.horizontal.
cos i
cos z
z
i

Figura 19: ángulos de incidencia solar para superficie horizontal (a) e inclinada (b).
Por ejemplo, en la tabla 3 se presentan los valores mensuales de cos i / cos z para
dos ángulos  o ángulos de inclinación de lomos en nuestro caso. Estos valores
corresponden a la latitud del cinturón hortícola de Santa Fe. En esta tabla se observa
15
la importancia que reviste una fuerte inclinación del lomo (50°) para los meses de
mayo, junio, julio y agosto.
Tabla 3: Valores de cos i / cos z para períodos mensuales y latitud de la zona del
Cinturón Hortícola de la ciudad de Santa Fe.
Mes
Enero
Febrero
Marzo
Abril
Mayo
Junio
Julio
Agosto
Septiembre
Octubre
Noviembre
Diciembre
 = 30°
0.83
0.93
1.11
1.36
1.60
1.76
1.68
1.44
1.20
1.00
0.87
0.81
 = 50°
0.62
0.76
1.00
1.36
1.76
1.99
1.88
1.52
1.15
0.84
0.66
0.58
11. Sombreamiento
Cuando la radiación neta es muy elevada en los tejidos vegetales, la transpiración no
alcanza para equilibrar el balance energético, aún en cultivos con suficiente oferta
hídrica. De esta manera, y a pesar que la pérdida de calor por conducción aumenta,
ésta no es eficiente, pudiendo resultar la temperatura del cultivo varios grados superior
a la del aire y ocasionar disturbios metabólicos o directamente escaldaduras y daños
directos. En estos casos suele disminuirse la radiación solar que llega al cultivo
mediante el uso de mallas de sombreo. De esta manera, se reduce la radiación neta y
el balance energético resulta con una menor temperatura en el cultivo. Para las
superficies normalmente en producción en horticultura, sin embargo, mediante esta
técnica no se modifica sustancialmente la temperatura del aire. En el mercado
nacional existen mallas con un índice de obstrucción entre el 20 y 80 %.
16
Figura 20: diferentes estructuras para sombreo y detalle del
conocido localmente como 'zarán'.
material utilizado,
Figura 21: Producción de apio al aire libre bajo un umbráculo (Cosquín, Córdoba).
12. Manejo de la condiciones lumínicas
12.1 Materiales fotoselectivos
Como hemos visto anteriormente las características microambientales son definidas
por los intercambios de energía y materia que se llevan a cabo entre las superficies de
suelo desnudo o con vegetación y la atmósfera y espacio circundantes. Dichos
intercambios dan lugar a un balance energético cuya dinámica depende de la
radiación incidente, la temperatura y humedad del aire, la velocidad del viento y el
grado de cobertura por vegetación. Al colocar una película plástica entre el suelo y la
atmósfera superior aquella actúa como una barrera amortiguadora disminuyendo las
variaciones en los factores ambientales. Las características de la película como el
17
Transmitancia (%)
color, grosor y transparencia a la radiación influyen sobre el intercambio energético en
la superficie de la película y consecuentemente sobre el balance energético del suelo
bajo ella. Adicionalmente la presencia de la película restringe la difusión de vapor de
agua y CO2 desde el suelo hacia la atmósfera consiguiéndose de esa manera un
microambiente adecuado para el crecimiento de las plantas.
Sin embargo, otro efecto que puede lograrse con la utilización de películas de
polietileno son cambios morfogenéticos en las plantas. Las plantas son organismos
especializados en la captura y transducción energética de la radiación a través de la
fotosíntesis. Pero también son capaces de regular la morfogénesis (generación de la
forma y estructura) por medio de la percepción de las características de la radiación.
Por ello las mayores oportunidades de conseguir el control del metabolismo y la
morfogénesis se relacionan con la manipulación de las características de la radiación
transmitida o reflejada por películas plásticas.
Las características clave de la radiación que permiten el control de las respuestas de
las plantas son la cantidad de radiación o irradiancia y la calidad de dicha radiación o
balance espectral. Este último término se refiere al contenido relativo de radiación
violeta, azul, naranja, etc. por unidad molar de fotones.
Las películas fotoselectivas se fabrican añadiendo a la matriz polimérica
(generalmente polietileno o polipropileno) un pigmento, cromóforo o aditivo específico
que cambia las propiedades ópticas innatas del material. Estas propiedades se
determinan combinando estudios espectroradiométricos en laboratorio y campo
(Figura 22). El efecto final de dichas películas se conoce colocando plantas de
diferentes especies en el campo.
En los últimos años se ha comenzado a trabajar en la fusión del enfoque
microambiental con el relativo al control del metabolismo y la morfogénesis, lo que ha
abierto nuevas opciones y oportunidades para el desarrollo de nuevos materiales y su
aplicación en los cultivos intensivos.
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
350
PE fotoselectivo
PE normal
400
450
500
550
600
650
700
750
800
Longitud de onda (nanómetro)
Figura 22. Espectro lumínico para un polietileno normal y otro con aditivos para
incrementar el espectro de transmitancia correspondiente a la longitud de onda del
rojo.
12.2 Iluminación artificial
En nuestro país el uso de luz artificial está limitado a la producción de plantas
ornamentales, arbustos de flor y algunas flores de corte como el crisantemo. Entre los
objetivos de su uso se pueden citar: a) acelerar el crecimiento vegetativo de las
plantas; b) mejorar la calidad de las plantas; c) ampliar el crecimiento vegetativo; d)
18
adelantar o retrasar la producción; e) aumentar la producción de hojas y flores; f)
mejorar la calidad de las plantas. Siempre debe considerarse que para la aplicación
comercial de luz artificial los resultados esperados deben generar mayores ingresos
que la suma de los costos. Estos costos serán diferentes según la especie
considerada y sus requerimientos lumínicos.
Al momento de elegir el tipo de lámpara para irradiar especies ornamentales por
ejemplo, deberá considerarse el propósito principal de la producción, como ser: i)
suplemento de la intensidad de luz diurna (en el caso de que la luz natural fuera
insuficiente, se la complementa) por ejemplo como en begonia, bromeliáceas,
cyclamen; ii) ampliación del tiempo de luz diurna (desde el punto de vista de la
fotosíntesis) o interrupción de la noche (según el fotoperíodo). La intensidad de luz
necesaria dependerá entonces del objetivo y la especie. En términos generales si se
trata de mantener un nivel de supervivencia deberá considerarse una intensidad
mínima de 3,2 W/m2, para mantenimiento de 9 W/m2, para propagación y crecimiento
mayor a 20 W/m2. Los tipos de lámparas comercialmente disponibles no producen la
misma distribución espectral de la luz. Entre las más conocidas están:
Tabla 4: Ventajas y desventajas de los principales tipos de lámparas.
Tipo de lámparas
Incandescentes
Fluorescentes
Ventaja
Desventaja
Bajo costo
No requiere controles especiales
Alta eficiencia de radiación.
Importante estructura de montaje.
Bajo costo.
No adecuada para invernáculos por la alta
Muy usada para fotosíntesis intercepción de radiación solar.
cuando
se
requieren
bajas
irradiancias.
Más común que las fluorescentes.
De mercurio de alta Usado
para
fotosíntesis,
presión
requiriendo menos focos luminosos
en
comparación
con
las
fluorescentes.
Mezcladoras
Poco eficientes (sólo el 7 % de la energía
eléctrica consumida es emitida bajo la forma de
radiación roja del espectro luminoso, que
constituyen la longitud de onda más eficiente
en cuanto a activación de sistemas
fotosintéticos y crecimiento en materia seca).
Eficiencia de radiación levemente menor que
las fluorescentes.
Si se rompe la envoltura externa, el tubo de
descarga puede continuar operando y la
radiación uv emitida al no poder ser convertida
en visible o absorbida por el vidrio puede dañar
seriamente las plantas si no es reemplazada
rápidamente.
Requiere equipos adicionales para generar
tensión de encendido, balastro (bobina
reguladora de tensión).
Similar a la de mercurio pero se Emisión hacia el rojo lejano del espectro, lo que
conecta directamente a la línea.
puede causar alargamiento de pecíolos (a
No requiere elementos adicionales. veces de aprovecha este efecto para aumentar
el atractivo como ornamental).
Muy eficiente (la tercera parte de la
energía consumida es emitida en
A vapor de sodio de la banda 600-700 nm).
baja presión
Muy utilizada para iluminación
suplementaria de invernáculos.
Al tener un comportamiento prácticamente
monocromático, no es balanceada desde el
punto de vista de la fotosíntesis, debiendo
complementarse con lámpara de mercurio o luz
natural.
Eficiente como la anterior.
En algunos casos puede producir exceso de
A vapor de sodio de Mayor espectro de emisión, a irradiación, con síntomas de quemado en
alta presión
través de un amplio campo en la hojas.
región visible.
19
(b)
(a)
Figura 23: a) iluminación de un invernadero con azaleas; b) tipos de lámparas; (1)
fluorescentes, (2) mezcladoras, (3) de vapor de sodio de alta presión, (4) de vapor de
sodio de baja presión, (5) incandescentes.
12.3 Oscurecimiento total
Se recurre al oscurecimiento total cuando se requiere acortar el período diurno con
objeto de inducir a la floración a plantas con respuestas fotoperiódicas de días cortos,
como es el caso del crisantemo. Esto se realiza con polietileno negro suspendidos de
alambres sobre los cuales diariamente se cubren y descubren las plantas para
alcanzar el fotoperíodo requerido. El uso de iluminación para interrumpir la noche o de
oscurecimiento total para acortar el día dependen de la estrategia comercial que se
persiga y de la época del año, en cuanto a inhibir la floración o inducirla para el caso
de crisantemo, respectivamente.
13. Protección contra heladas
La protección contra heladas es una preocupación constante en cultivos intensivos,
particularmente en frutales y hortalizas para primor. El daño producido por heladas
depende de la especie, estado fenológico, madurez de los tejidos, fertilización, rapidez
de enfriamiento, temperatura mínima alcanzada y duración de la helada.
Aunque para el momento de inicio de la helada se toma en cuenta la temperatura del
aire, en situaciones de fuertes radiaciones a la atmósfera, en condiciones de cielo
totalmente despejado la temperatura de las hojas puede ser algo menor a la del aire.
Para una misma temperatura mínima, cuando los descensos de temperaturas ocurren
en forma rápida, los efectos son más destructivos que cuando se produce un
enfriamiento lento. Esto se debe a que en el primer caso se forman grandes cristales
de hielo, que son mucho más destructivos para los tejidos que los pequeños cristales.
La acción más importantes de las heladas es la formación de heridas debidas a la
roturas de las células y de tejidos derivados de la expansión del agua condensada. La
formación de cristales de hielo se ve favorecida no solo por el descenso de
temperatura sino por la presencia de nucleadores, que en algunos casos pueden ser
incluso bacterias. Por ejemplo, la presencia de bacterias del género Pseudomonas y
Erwinia en ocasiones constituyen el núcleo crítico sobre el que se cataliza la formación
de hielo.
20
13.1 Tipos de heladas
Por su origen las heladas pueden dividirse en tres tipos:
a) Heladas de radiación.
b) Heladas de advección.
c) Heladas de evaporación.
Las heladas de radiación se presentan en noches despejadas, cuando la radiación
terrestre a la atmósfera puede tener lugar debido a la ausencia total de nubes y por la
baja concentración de vapor de agua. Este tipo de helada tiene lugar además,
especialmente en noches calmas, en ausencia de viento. La severidad de la helada
varía con las condiciones generales de la atmósfera y depende de condiciones locales
como tipo de vegetación y topografía. La ocurrencia de heladas puede ser muy
marcada debido a la formación de cristales de hielo (heladas ´blancas´) o sin
formación (heladas ´negras´). La aparición de una u otra depende del punto de rocío1.
Puntos de rocío altos significan elevadas cantidad de agua en el aire. Si se supone
que el punto de rocío fuera de 4° C, al bajar la temperatura del aire o de los cuerpos
por debajo de 4° C la humedad atmosférica comenzará a condensarse la humedad
atmosférica en forma de rocío. Y si la temperatura descendiera de los 0° C, lo hará en
forma de escarcha produciéndose una helada ´blanca´. Las heladas ´negras´ se
producen cuando el aire tiene una mucho menor humedad y la temperatura del punto
de rocío es inferior a 0° C.
Las heladas de advección se pueden presentar con independencia del estado del
cielo, y tiene su origen en la aparición de aire a modo de un frente, de aire muy frío y
con una temperatura inferior al punto de congelación.
Las heladas de evaporación se producen al evaporarse el agua depositada sobre las
plantas, con el consiguiente enfriamiento al ser absorbido de la planta el calor
necesario para producir la evaporación2.
13.2 Métodos de protección
Los métodos de defensa contra heladas pueden dividirse en pasivos y activos.
13.2.1 Métodos pasivos.
13.2.1.1 Elección del emplazamiento de la plantación
No es el caso en general de nuestra zona, en donde predomina el paisaje de llanura o
llanura ondulada. En otros sitios con presencia de valles ocurre un drenaje de aire frío
desde las zonas de mayor altitud a las de menor altitud, originando un gradiente o
inversión térmica de origen topográfico (Figura 24). El examen de la topografía
entonces constituye un elemento esencial para determinar zonas con mayor riesgo de
heladas.
Otra situación la origina la presencia de grandes masas de agua, que atenúa las
variaciones de temperaturas, siendo por lo general menos heladoras que en zonas
mediterráneas.
1
Punto de rocío ó temperatura del punto de rocío se define como la temperatura por debajo de la cual el
vapor de agua contenido en el aire condensa en forma visible de rocío, niebla o escarcha.
2
El calor latente de vaporización a 20° C es de 2,45 MJ/kg.
21
0°C
-2 °C
-4 °C
Figura 24: Influencia del relieve en la acumulación de aire frío.
13.2.1.2 Técnicas de cultivo
El suelo y el agua contenida en él poseen una reserva de calor que puede ser cedido a
la atmósfera. La cesión es más fácil si entre el suelo y al aire no se interpone una capa
aislante. Un suelo inalterado y libre de vegetación, tiene una menor espacio poroso y
mayor retención de agua lo que permite que durante el día el calor se transmita más
eficientemente, calentándolo. Este calor será luego cedido a la noche de acuerdo al
balance que se establezca. La ausencia de vegetación incrementa la cantidad de
radiación que llega al suelo. Si existiera malezas cubriendo el suelo, por ejemplo,
aparte de dificultarse el calentamiento del suelo, se incrementa durante la noche la
radiación nocturna, perdiendo calor rápidamente. Las técnicas de cultivo en
plantaciones frutales encaminadas a mantener el suelo desnudo (limpio de malezas) y
compactado en los momentos de heladas contribuyen a disminuir el riesgo.
13.2.2 Métodos activos
13.2.2.1 Riego antiheladas
El calor latente que se libera cuando el agua pasa de estado líquido al sólido se utiliza
como medio de protección contra heladas mediante los sistemas de riego (Figura 26).
El agua aplicada cuando la temperatura del aire es inferior a 0° C forma una película
de hielo alrededor de las hojas y ramas. Esto proporciona la protección necesaria
contra la helada, al mantener la temperatura de estas partes alrededor de 0° C. La
cantidad de agua a aplicar (mm/h) debe ser suficiente para compensar la cantidad de
agua que se va congelando sobre la planta y la cantidad de agua que se pueda
evaporar desde la lámina de agua líquida por encima de la lámina de hielo. Al respecto
fueron propuesto varios modelos de cálculo. Lo concreto es que el agua a aplicar debe
suministrar energía para compensar las pérdidas de energía por radiación,
convección, advección y evaporación. Como dato orientativo la cantidad a aplicar
normalmente se sitúa entre 2,5 mm/h y 4,5 mm/h. Por cada grado centígrado que se
enfría el agua se liberan 4,2 Joule/g, más 340 Joules/g correspondiente al calor latente
de cambio de estado líquido a sólido. De manera que si el agua se encuentra a 10° C
se liberan 42 J/g más 340 J/g, lo que totalizan 382 J/g.
La finalización de la defensa debe ocurrir recién cuando la temperatura del aire se
encuentra por encima de 0° C y comienza a aparecer agua líquida entre el hielo y las
ramas de los árboles.
22
Figura 25: aspersor comercialmente disponible en nuestro país para lucha contra helada.
Características técnicas: Círculo completo, caudal operativo: 950 a 1690 l/h, presión operativa:
2,5 a 4 kg/cm², diámetro regado: 21 a 24,5 m.
(b)
(a)
Figura 26: (a) riego antihelada (b) Miniaspersion antihelada en hortalizas combinado con
riego por goteo.
13.2.2.2 Calentamiento del aire
En estos casos de pueden utilizar numerosos sistemas de calentamiento del aire y
plantas. Varían según el tipo de combustible y los modelos de estufas existentes en el
mercado. Incluso se pueden usar simplemente tachos de 20 litros, alimentados con
gasoil, aceite usado de motores o lo que es muy común en al Alto Valle de Río Negro
la combustión directa de neumáticos. La acción térmica es debida a dos fenómenos
que actúan conjuntamente y en proporciones diferentes según su construcción:
-
Emisión de radiación desde la superficie del aparato;
Calentamiento del aire por conducción y convección.
El primer efecto, debido a la radiación térmica es reducido debido a la intersección de
los árboles principalmente. Además, el efecto de calentamiento por contacto molecular
tiene un radio reducido de acción, debido a la formación de una columna de aire
caliente ascendente. El número de focos de calor a utilizar puede variar por hectárea
(normalmente se utilizan entre 120 y 300). Un dato importante es que el mejor
rendimiento, tanto económico como térmico, se consigue con la utilización de
pequeños y más numerosos focos de calor frente a pocos y de gran potencia
calorífica. Además, la efectividad del sistema aumenta si se emplea en superficies
grandes. Los aparatos de gran potencia calorífica calientan el aire fuertemente,
elevándose de forma rápida al ser más ligero, formándose una chimenea ascendente
perdiéndose el aire caliente en altitud.
Como dato orientativo en el Alto y Medio Valle de Río Negro se utilizan en promedio
875 litros de una mezcla de gasoil (70 %) y fueloil (30 %), cuyos costos son 0,46 $/lt y
0,13 $/l. Esto determina un costo solamente de combustible por hectárea y por helada
de $ 316.
23
13.2.2.3 Homogeneización del aire mediante ventiladores
La ocurrencia de aire en movimiento por encima de cierto nivel (alrededor de 5 km por
hora) ocasiona turbulencias capaces de mezclar capas bajas de aire frío, con aquellas
otras superiores que están a mayor temperatura, elevando la temperatura del aire del
monte y por lo tanto la de los órganos vegetales. El sistema de mezclar el aire con
ventiladores y helicópteros se limita bajo las condiciones de heladas por radiación. En
noches calmas y con heladas de radiación la superficie del suelo y las plantas se
enfrían rápidamente. Al aire que les rodea le ocurre lo mismo, por contacto con las
superficies frías dando lugar al fenómeno de inversión térmica. La ventilación con
generadores de aire en adyacencias al techo de inversión (normalmente entre 10 y 15
m sobre el suelo) mezcla la capa de aire superior (más caliente) con la inferior (más
fría) provocando un aumento de temperatura en ésta última. El rendimiento de los
ventiladores depende de la longitud de las palas de hélice, forma de la hélice, potencia
del motor y altura sobre el suelo. El ventilador está compuesto básicamente de una
torre de aproximadamente 12 metros sobre la cual está puesta una hélice accionada
por un motor diesel o eléctrico (Figura 27). El funcionamiento del ventilador es reglado
y controlado por un programador electrónico que permite una utilización de la máquina
sea en manual que en automático. El ventilador viene activado automáticamente por
un sensor de temperatura, que tiene que ser ajustado para la temperatura de puesta
en marcha como para la temperatura de apagado del motor. La torre está compuesta
por una estructura tubular en acero soldado eléctricamente; en su interior está alojado
el árbol de transmisión vertical. El motor utilizado normalmente es de combustión
interna a diesel, con una potencia máxima a 2500 rpm de 115 CV.
Figura 27: vista de un ventilador para lucha contra helada (izq.), detalle de las paletas
(der.).
14. Defensas contra el viento
La defensa contra el viento puede ser clasificada en naturales y artificiales. Los
cortavientos naturales representan por lo común un menor costo de instalación. Sin
embargo, el crecimiento es lento y requiere de un mantenimiento periódico. Los
cortavientos artificiales requieren un mayor costo de instalación, pero la pérdida de
espacio es pequeña y el efecto de protección una vez elegida la permeabilidad
24
adecuada es inmediato. Los más utilizados en nuestra zona son los realizados con
cañas y en los últimos años con mallas de polipropileno del tipo de media sombra.
14.1 Cortavientos naturales
Deben considerarse principalmente los siguientes factores: permeabilidad, altura,
ancho, espaciamiento entre cortavientos y orientación.
Cuando el cortaviento sea más impermeable se crean fuertes torbellinos tanto a
sotavento como a barlovento, y además el área protegida a sotavento no superaría las
10 a 15 veces la altura del cortaviento. Cuando se elige una permeabilidad de 50 % la
influencia puede extenderse a 20 ó 25 veces la altura del cortaviento, con la ventaja de
disminuir la formación de fuertes turbulencias. Cuando se deban proteger especies
más sensibles a daños mecánicos como algunos hortalizas la permeabilidad deberá
ser menor a 50 %, a diferencia de frutales por ejemplo. El problema reside en la
estimación de la permeabilidad, en cuyo caso se han utilizado técnicas sofisticadas
como el análisis de imágenes fotográficas para estimar la porosidad de las cortinas.
La altura dependerá del área a proteger. A mayor altura, mayor será la longitud del
área a sotavento y barlovento en donde la cortina ejerce su influencia.
El ancho del cortaviento es importante en la medida en que afecta la permeabilidad.
De esta manera, la zona de reducción máxima del viento se aproxima tanto más al
borde a sotavento cuanto mayor es el ancho, o en realidad cuanto más impermeable
sea. Sin embargo, por razones económicas (principalmente por reducción en la
superficie de cultivos y gasto de instalación de la cortina) interesa que el cortaviento
sea lo más estrecho posible. Una sola hilera de árboles, con frecuencia, no es
suficientemente segura. Ante la desaparición de un árbol, se incrementa la velocidad
del viento por efecto Venturi.
El espaciamiento entre cortavientos depende de la susceptibilidad del cultivo que se
quiera proteger, por lo tanto de la reducción en la velocidad del viento y la generación
de turbulencias. En general se admite que las barreras protectoras pueden ser
efectivas si el espaciamiento entre ellas es de 10 a 20 veces su altura.
En cuanto a las especies a utilizar existen varias alternativas. En la zona del cinturón
hortícola de Santa Fe las cortinas naturales más utilizadas son las constituidas por
cañas de castilla (Arundo donax L.), debido a que tiene como beneficio adicional el
aprovechamiento del crecimiento anual para el tutorado de cultivos como tomate,
chaucha, principalmente. Este tipo de cortina tiene una muy baja permeabilidad, y
ofrece una alta protección a los vientos aunque con reducida superficie. Para
contrarrestar esto es necesario aproximar convenientemente las cortinas entre sí.
Entre las especies arboreas pueden clasificarse de hojas caduca o perennes. En la
zona de producción del Alto Valle de Río Negro o Mendoza la especie más común es
el álamo (Populus sp). Otras especies posibles de utlilizarse son los alisos (Alnus sp),
Sauces (Salix sp), Fresnos (Fraxinus sp.). Entre las especies de hojas perennes
diferentes especies de ciprés (Cupressus sp.) (Figura 28), Thuya, Casuarina (C.
Cunninghamiana).
Figura 28: Cortaviento natural realizado con ciprés piramidal.
25
14.2 Cortavientos artificiales
Las condiciones que deben cumplir las defensas contra vientos artificiales son
básicamente:
- Estar constituidos por materiales durables, flexibles y no deformables, para
soportar la fuerza del viento.
- Ser resistentes a la acción de los rayos solares y a los efectos de la lluvia.
- Poseer una permeabilidad variable entre 30 y 70 % al viento, según las
necesidades del cultivo a proteger.
Los cortavientos construidos con cañas deben tener una altura superior a 2 m (Figura
29 (b)). Para un metro lineal de cortina pueden entrar entre 28 y 25 cañas
dependiendo del grosor. La duración de esta cortina dependerá del clima y también del
grado de lignificación alcanzada por la caña en el momento del corte. Las cañas
suelen ser introducidas en el suelo y unidas unas a otras mediante cuerdas plásticas o
alambres, juntamente con dos o tres filas de cañas transversales a cada lado.
Los cortavientos construidos con mallas plásticas (Figura 29 (a) y 30) se sujetan con
alambres colocados a diferentes alturas sobre el suelo y postes a distancias
convenientes. La duración dependerá de los tratamientos anti-uv que tengan, así como
de la calidad del material utilizado.
(b)
(a)
Figura 29: Cortavientos artificiales con mallas de polipropileno (a) y cañas (b).
Figura 30 : Utilización de malla cortaviento en cultivos de frutales.
26
15. Protección contra granizo
El granizo consiste en piedra redondeadas de hielo, con una estructura interna en
capas concéntricas muy similar a la de una cebolla. El granizo tiene un diámetro que
oscila generalmente entre 0,5 y 5 cm y en función de su peso y velocidad de
precipitación se torna en extraordinariamente destructivos para los cultivos. Para la
lucha contra el granizo existen dos grandes técnicas: el bombardeo de las nubes con
núcleos de condensación y la utilización de mallas para interceptar la precipitación. El
granizo se forma solo en el interior de nubes del tipo cumulonimbus, donde existen
poderosas corrientes de aire ascendentes. La utilización de núcleos de condensación
(normalmente se utiliza yoduro de plata) promueve la condensación rápida del vapor
de agua en torno a estos núcleos favoreciendo al precipitación líquida. Básicamente, el
sistema antigranizo propulsado desarrollado consiste en el lanzamiento de varios
móviles impulsados por combustible sólido, en el momento y la distancia precisas de
las nubes cargadas de granizo que generalmente pronostican una inevitable
destrucción del 80 % o más del cultivo a proteger (Figura 31). La carga, compuesta de
finísimas partículas químicas y contenida en la ojiva del vehículo, es expulsada en
forma de rocío "sembrando" prácticamente la nube y provocando por reacción, la
transformación de los corpúsculos de hielo o granizo en agua de lluvia evitando de
esta forma la pérdida de la cosecha. La utilización de esta técnica es cara y no
siempre exitosa, por lo que actualmente lo más utilizado son las mallas antigranizo.
Figura 31: Lanzamiento de cohetes con carga química que permiten 'sembrar' las
nubes con núcleos de condensación que promueve la precipitación en forma líquida.
Los materiales de polietileno entrelazado utilizados para construir las mallas
antigranizo son producidos a partir de filamentos de polietileno de alta densidad,
cargado con carbón negro (malla negra) o a partir de material transparente
estabilizado con un aditivo anti-UV. El periodo de vida es de unos 15 años para mallas
negras y 7-8 años para mallas translúcidas. Existen diferentes formas de colocar las
mallas antigranizo, entre las más conocidas están las estructuras independientes
(Figura 32), con mallas tensadas o sistema italiano (Figura 33), con mallas no
tensadas o sistema austríaco, Aparte de su influencia como protección antigranizo se
ha demostrado la modificación del microambiente debajo de la malla, como ser
disminución de la radiación solar (mayor en las mallas negras y dispuestas en forma
inclinada) con pérdidas incluso mayores a 20 %, importante protección contra los
27
vientos,
Figura 32: Malla antigranizo dispuesta en estructuras independientes, semejante a los
invernaderos multicapilla (La Consulta, Mendoza).
Figura 33: malla antigranizo tensada o sistema italiano.
28