ALTURA

CURVA DE

TEMPERATUR A

NIVEL DE INVERSION

T EM PER ATURA

LAS HELADAS (IV) (*)DEFENSA CONTRA LAS HELADAS

Trasiego de aire mediante ventiladores

La inversión de la temperatura del aire.—Alenfriarse la superficie terrestre se enfría tam-bién el aire que está en contacto con ella. Enausencia de viento, este aire frío, más denso,se queda junto al suelo cuando el terreno eshorizontal, o discurre lentamente hacia laszonas más bajas cuando el terreno es incli-nado. Ocurre entonces que las capas másbajas de aire están más frías que las capassituadas encima, siendo lo normal en laatmósfera que la temperatura del aire dismi-nuya a medida que va ganando altura. Estefenómeno se llama inversión térmica, ya quese ha invertido el orden normal de la tempe-ratura del aire.

En la zona de inversión térmica, la tempera-tura aumenta a medida que aumenta la altura,alcanzando la temperatura máxima a unadeterminada altura, que se llama nivel deinversión. Este nivel de inversión se sitúa auna altura que varía de 10 a 100 metros sobreel nivel del suelo, pues depende de las condi-ciones atmosféricas y de la topografía delterreno, estando más bajo con ausencia deviento y en terreno horizontal.

ZONA DEINVERSION

TER MICA

En la zona de inversión térmica la temperatura aumentacon la altura, llegando a un máximo de temperatura en laaltura llamada nivel de inversión. A partir del nivel deinversión la temperatura disminuye a medida que se gana

altura.

(*) Final.

Fundamento del sistema de defensa.—Ladiferencia de temperatura entre el suelo y elnivel de inversión puede ser de hasta 8-10grados centígrados. Se puede aprovechar uncalor situado cerca de los cultivos, haciendoun trasiego de aire desde las capas más altashacia las más bajas.

El sistema de trasiego de aire medianteventiladores colocados sobre torretas es unmétodo de defensa que se ha extendido poralgunos países, especialmente después delaumento del precio de los combustibles. Estesistema será tanto más efectivo cuanto másbajo está situado el nivel de inversión ymayor sea la diferencia de temperatura entreel suelo y el nivel de inversión, factores quedependen de las condiciones atmosféricas yde las características topográficas del terreno.Los terrenos llanos, extensos y alejados demontañas o elevaciones del terreno son losmás idóneos para la práctica del trasiego deaire. En los terrenos con desnivel o en pen-diente, o encajonados entre montículos, oencima de ellos habrá que elegir otro sistemade defensa.

Aún en los casos más favorables, el aumentode temperatura que se consigue es tan sólode 2 ó 3 grados centígrados. Ello es debido auna serie de condicionantes implícitos alsistema:

• La altura de las torretas suele ser bastantemenor que el nivel de inversión.

• El aire caliente impulsado por los ventila-dores no desplaza al aire frío situado deba-jo, sino que se mezcla con él.

• El nivel de inversión se eleva progresiva-mente a lo largo de la noche, por lo que laeficacia del sistema disminuye a medida quese acerca la salida del sol, que es preci-samente cuando las necesidades son ma-yores, debido a que se alcanzan entonceslas temperaturas más bajas.

Práctica del sistema.—E1 número de venti-ladores a instalar depende de la potencia delos aparatos y del diámetro de las aspas. Senecesita una potencia 15-25 C.V. por hectá-rea, y los ventiladores utilizados suelen tener

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una potencia de 25 a 150 C.V., con un diáme-tro de aspas de 4 a 6 metros.

Para una misma potencia instalada son pre-feribles los ventiladores con aspas de mayordiámetro y menor velocidad de giro, queaquellos otros de aspas más pequeñas ymayor velocidad de giro, pues está demos-trado que hay mayor penetración del aireimpulsado en el primer caso.

Las torretas sobre las que van instaladoslos ventiladores suelen tener una altura de 8a 12 metros.

Los ventiladores se ponen en marcha cuan-do el termómetro marca de 1 a 1,5 gradoscentígrados, sin tener en cuenta la tempera-tura crítica de la planta, pues el gasto de fun-cionamiento es muy pequeño y con este sis-tema resulta difícil corregir una situaciónpeligrosa cuando la temperatura se acerca alpunto crítico. Por la misma razón no es acon-sejable parar los ventiladores hasta despuésde la salida del sol. En el caso de que elcultivo se hiele, los ventiladores se mantienenen marcha hasta, por lo menos, dos horasdespués de la salida del sol, con lo cual seproduce un deshielo lento y los daños sonmínimos.

El trasiego de aire mediante helicópterostiene el mismo efecto que el producido conventiladores. Se utiliza en algunas comarcasde Murcia y de Almería para proteger grandesexplotaciones de tomates.

Sistemas combinados de defensa

El aumento de temperatura conseguido conel trasiego de aire mediante ventiladores nobasta para proteger de las heladas cuandoéstas son intensas, por cuyo motivo el sis-

Modelo de ventilador, usado en lalucha contra las heladas.

tema de ventiladores se utiliza combinadocon el sistema de calentadores. En las nochesde heladas normales sólo se ponen en fun-cionamiento los ventiladores; en el caso deheladas fuertes, en primer lugar se ponen enmarcha los ventiladores y posteriormente seencienden las estufas, con lo cual se consi-gue un notable ahorro de combustible.

En el sistema combinado de ventiladores yestufas, éstas no deben situarse a menos de30-60 metros del ventilador, pues de otraforma las corrientes de aire ascendente quese originan encima de los calentadores des-vían hacia arriba la corriente de aire produ-cido por el ventilador, anulando o disminu-yendo el efecto de protección.

Defensa mediante acolchados,túneles e invernaderos

El acolchado consiste en colocar sobre elsuelo de cultivo una lámina de polietileno,con el fin de estabilizar la temperatura delsuelo y limitar la evaporación del agua.

El polietileno transparente deja pasar laradiación solar y dificulta la irradiación terres-tre, lo que favorece el calentamiento del suelodurante el día y dificulta su enfriamientodurante la noche. La condensación de vaporde agua bajo la lámina forma una pantallaque dificulta aún más la irradiación terrestrenocturna.

El microclima favorable que se logra me-diante el acolchado transparente beneficia alcultivo, pero también a las malas hierbas quecrecen bajo la lámina. Estas malas hierbasdificultan el calentamiento del suelo, y aun-que terminan por sucumbir bajo el plástico,conviene impedir su nascencia mediante laaplicación de herbicidas.

El túnel es una instalación de poca capaci-dad que consta, esencialmente, de una cober-tura de lámina de plástico (polietileno, poli-cloruro de vinilo) sostenida con una armadurametálica o de madera.

Tanto el polietileno como el policloruro devinilo dejan pasar la radiación solar duranteel día, pero el segundo opone más resistenciaque el primero al paso de la irradiación noc-turna terrestre. Por consiguiente la coberturade policloruro de vinilo es mucho más ade-cuada que la de polietileno para defender alos cultivos contra las heladas.

El invernadero es una instalación cubierta,de gran capacidad, formada esencialmentepor una armadura y una cobertura de mate-rial transparente que deja pasar la radiaciónsolar y dificulta el paso de la irradiaciónterrestre. En la cobertura se utilizan diversosmateriales: vidrio, materiales plásticos en for-

ma de lámina rígida y materiales plásticos enforma de lámina flexible.

Dentro del invernadero se logra un climafavorable, que permite aumentar los rendi-mientos y obtener cosechas fuera de las épo-cas normales. En los invernaderos que vanprovistos de algún sistema de calefacciónconvencional no son de temer las heladas;pero en aquellos otros desprovistos de cale-facción, si en alguna época hubiera peligrode helada, se puede eliminar o disminuir elriesgo mediante algún procedimiento de apro-vechamiento directo de la energía solar (colec-tores solares, acolchados, colchones o man-gas de agua, etc.).

Recubrimiento de las plantas

Recubriendo las plantas con materiales deescaso poder radiante se consigue disminuirla radiación del suelo y atenuar la pérdida decalor. Para este fin se emplean cubiertas depapel, de cartón o de plástico. En ningúncaso el material de cubrición debe tocar lasplantas, ya que podría producir helada porcontacto, en cuyo caso el daño podría sermayor que sin protección.

Recubriendo las plantas con paja se obtieneuna buena protección, debido al aislamientotérmico que suministran los espacios llenosde aire que se forman.

El sistema de recubrir las plantas sólo sepuede llevar a cabo, desde puntos de vistapráctico y económico, para determinados cul-tivos hortícolas.

Defensa mediante colchoneso mangas de agua

Este sistema se funda en aprovechar laradiación solar para calentar agua, que tieneun elevado calor específico y, por tanto,puede almacenar durante el día una gran can-tidad de calor para cederlo durante la noche.

El agua se mete dentro de unas bolsas depolietileno transparente o negro en forma decolchones o mangas. El polietileno transpa-rente deja pasar la radiación solar, que pene-tra en toda la masa de agua calentándola deun modo uniforme.

El polietileno negro absorbe toda la radia-ción solar y, como consecuencia de ello, secalienta mucho en las zonas donde incidedicha radiación, transmitiéndose el calor porconducción hacia el agua contenida en labolsa. El agua de la capa superior de las bol-sas se calienta al contacto con la parte supe-rior de la lámina, que es la que recibe laradiación solar; este agua caliente, menosdensa, no se mezcla con el agua fría situada

debajo (no hay movimientos de convección),aunque el calor pasa lentamente por conduc-ción hacia toda la masa de agua, y al finaltoda ella adquiere la misma temperatura.

Al final del día, la temperatura que alcanzael agua en las bolsas transparentes es unpoco más elevada que la alcanzada en lasbolsas negras, pues las pérdidas son un pocomás elevadas en estas últimas.

Para aprovechar ventajosamente las propie-dades del polietileno transparente y del polie-tileno negro se colocan unas bolsas transpa-rentes llenas de agua sobre unas láminas decolor negro. De este modo la radiación pasaa través del plástico transparente; una partede esta radiación calienta el agua contenidaen las bolsas y el resto de la radiacióncalienta a la lámina negra colocada debajo. Elagua de la parte inferior se calienta tambiénal contacto con la lámina negra, formándosecorrientes de convección en toda la masalíquida, que al final adquiere una temperaturamás elevada que en los casos de usar polieti-leno de un solo color.

En los colchones y mangas de agua se uti-liza un grosor de lámina comprendido entre600 y 900 galgas (0,15 y 0,23 milímetros, res-pectivamente). Los colchones y mangas secolocan sobre los surcos, distribuidos unifor-memente por la parcela que se desea pro-teger.

El inconveniente más grande de este sis-tema es que para conseguir una defensa efi-caz se necesita una gran cantidad de agua(de 80 a 100 litros por metro cuadrado desuperficie a proteger). Puede resultar muyconveniente para proteger pequeñas superfi-cies o un número limitado de plantas, sobretodo si éstas son de porte bajo, y está indi-cado de un modo especial en invernaderos ytúneles.

El sistema de colchones y mangas de aguano requiere ninguna alarma, ninguna vigilan-cia, ni mantenimiento y el agua empleada sepuede utilizar para el riego una vez finalizadala defensa.

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Formación de humos y nieblas artificiales

La radiación solar atraviesa la atmósfera sincalentarla apenas, debido a que una buenaparte de esta radiación es en forma de luz yla atmósfera no retiene la luz.

La superficie de la tierra absorbe los rayosde luz y se calienta; una vez que se ha calen-tado irradia su calor en forma de rayos decalor (radiación infrarroja), que pueden serabsorbidos o reflejados por el vapor de aguaatmosférico, las gotitas de agua de las nubesy nieblas y otras partículas (humo, polvo,etc.), que se mantienen en suspensión en laatmósfera.

Estos fenómenos se han tomado como basepara producir humos y nieblas artificialescomo sistema de defensa contra las heladas.Para producir humo se pueden emplear lossubproductos de la explotación (hojas, sar-mientos, paja húmeda, etc.) y otros productoscomerciales. Sobre las diminutas partículasde humo se condensa una parte del vapor deagua atmosférico, resultando un conjuntomuy denso de humo y gotitas de agua, quereflejan y absorben los rayos calóricos de unaforma parecida a como ocurre en las nubes ynieblas naturales.

Algunos productos químicos pulverizadosen el aire reaccionan con el vapor de aguaatmosférico originando una niebla espesa quese mantiene sobre los cultivos cuando no hayviento. Con este sistema de defensa se logratan sólo un aumento de temperatura de uno odos grados centígrados, por lo que no sepuede utilizar más que en caso de heladasligeras. No ofrece garantías suficientes ydeberá utilizarse como complemento de otrossistemas más eficaces.

Con la producción de humos y nieblas arti-ficiales se pretende únicamente frenar el des-censo de temperatura, pero no un aumentode la misma. Por tanto, los humos y nieblasdeben producirse antes de que el descensode la temperatura sea muy acusado, y siem-pre antes de llegar a cero grados centígrados.

La topografía del terreno juega un papelimportante, ya que los humos y nieblas debencubrir, de forma continua, toda la superficieque se pretende proteger. Esto se logra enterrenos llanos, pero no es fácil conseguirlocuando el terreno tiene una pendiente acu-sada, ya que los humos tienden a situarse enlas hondonadas.

El sistema resulta más eficaz cuando seaplica a grandes zonas, lo que obliga a unacolaboración de todos los agricultores afecta-dos. Habría que prever los problemas queocasionaría en la circulación rodada cuandolos cultivos estén próximos a una vía de grancirculación. También habría que tener en

cuenta el peligro de contaminación atmosfé-rica en la zona afectada.

En los invernaderos sin calefacción resultamuy efectivo el humo producido al quemarpaja húmeda. El humo se sitúa en la partesuperior del invernadero, y juntamente conlas gotas de agua que se condensan en lacobertura forman una pantalla muy eficientepara evitar la pérdida de calor.

Dijimos anteriormente que los efectos delhielo en los vegetales son menos nocivoscuando el deshielo se produce de una formalenta. Cuando sale el sol, después de unanoche de helada, la temperatura sube conrapidez y los efectos son desastrosos. Enbase a ello, los perjuicios de una helada queya se ha producido pueden reducirse, oincluso anularse, cubriendo el terreno conuna cortina de humo, a fin de impedir que elsol alcance a las plantas hasta que la tempe-ratura de éstas se haya elevado lentamente.

Sistemas de defensa antiheladaaplicados a los diferentestipos de helada

En las heladas de advección no se 'puedeutilizar ningún sistema de defensa activa(salvo la instalación de invernaderos con cale-facción), debido a que toda la región quedasumergida en una masa de aire polar de bas-tante espesor; además estas heladas suelen iracompañadas de viento frío, que roba calor alas plantas, dificultando aún más cualquier sis-tema de defensa activa. Unicamente cabe lu-char contra ellas mediante la defensa pasiva.

En las heladas de irradiación cabe, en prin-cipio, cualquier sistema de defensa activa,puesto que la masa de aire frío se reduce auna capa de poco espesor situada a nivel delsuelo. El empleo de uno u otro sistemadependerá de diversos factores: tipo de cul-tivo, características del terreno, disponibilida-des de agua, capital disponible, número dehoras previsibles para la defensa, mano deobra, etc.

Por lo general, las heladas de evaporaciónse producen, en unas determinadas circuns-tancias, a la salida del sol o después del pasode un frente frío, y tienen una duración muyescasa. Los sistemas más eficaces de luchacontra estas heladas son: el trasiego de airecon ventiladores y la producción de humos ynieblas. Ambos sistemas se pueden utilizar, sila helada ya se ha producido, para disminuirsus efectos haciendo que el deshielo sealento. También se pueden utilizar algunosprocedimientos de lucha indirecta.

José Luis Fuentes YagüeIngeniero Agrónomo. S.E.A. Madrid