Las heladas en la sabana de Bogotá son fenómenos climáticos asociados a la disminución en la temperatura y baja humedad relativa. Los daños en las plantas se presentan con la formación de cristales dentro del protoplasma celular, o de forma indirecta por la formación de hielo externo a la planta, que genera un estrés en las células adyacentes por el estrés hídrico asociado (el movimiento del agua es nulo al estar congelada) o por el consumo energético necesario para pasar el agua de estado sólido a líquido. Los daños por heladas pueden presentarse en todo tipo de plantas; las consecuencias de la disminución de temperatura difieren dependiendo de la especie, variedad, estado fenológico y hasta de las condiciones climáticas que anteceden la helada.

Existen varias clases de heladas. La helada por advección es básicamente ocasionada por grandes masas de aire provenientes de los polos que bajan a la superficie de la tierra y actúan de forma continua y por varios días; llegan a causar daños de importancia económica al sur del continente. La helada de evaporación se da cuando desciende la humedad relativa inmediatamente después de una precipitación. El agua retenida en la superficie de las plantas se evapora intensamente; este paso del agua de forma líquida a gas requiere un gasto energético importante, energía que es tomada en forma de calor de la superficie de las plantas, ocasionando daños irreversibles. Por último, la helada por radiación se da por la inversión de temperatura, producto de la combinación de poco viento y cielo despejado, típica de regiones tropicales en alturas sobre los 2500 msnm. De este tipo de helada se diferencian 2 tipos: la primera, la helada ¨blanca¨, en la que el vapor de agua se congela en la superficie de las plantas formando escarcha y otra, la helada ¨negra¨, en la que la temperatura desciende bajo los cero grados Celsius, en ausencia de humedad, desencadenando respuestas mucho más dramáticas en los cultivos. La helada por radiación es la de mayor ocurrencia en la sabana de Bogotá.

NETATIP Factores obligatorios en heladas por radiación Viento menor a 8 km/hr. Cielo despejado. Temperatura mayor a 0 °C durante el día.

El fenómeno de heladas en la sabana cundiboyacense es un evento cíclico que sucede con mayor probabilidad en los periodos secos de la segunda mitad de diciembre a marzo y junio a agosto. Existen registros durante los últimos 30 años de descensos de la temperatura hasta los  -8 °C en Cundinamarca y Boyacá. De forma general, hay algunos cultivos más resistentes que otros, así como estados fenológicos en los cuales su impacto negativo puede ser menor. Teniendo en cuenta esto, los agricultores de esta zona del país han generado estrategias con mayor o menor grado de riesgo que les permiten evitar grandes pérdidas, especialmente durante los primeros meses del año.

Los más conservadores inician siembras una vez la temporada de heladas haya finalizado. Aquellos con disponibilidad de agua se deciden a sembrar zanahorias, cultivo que es capaz de soportar heladas moderadas; otros siembran papas o arveja, de tal manera que durante el periodo de las heladas el cultivo esté pasando por sus primeras etapas de desarrollo; la helada afecta hojas y algunos tallos, sin embargo, con riego y aplicación de bioestimulantes se logra recuperar. En esencia, se pierde dominancia apical y se activan yemas laterales, la diferencia es que en papa la inversión inicial es mucho más alta que en arveja; si la helada es muy fuerte se corre mayor riesgo económico con papa. En otros casos se siembra cultivos de menor valor de inversión como maíz o cebada, esperando que la helada no sea tan fuerte y los cultivos lleguen a etapa productiva sin mayor inconveniente.

Para los cultivos de flores bajo invernadero el tema es más crítico. Durante el periodo de heladas los cultivos están en pleno desarrollo; el objetivo es acertar con los pronósticos de corte para lograr cumplir los compromisos para San Valentín. El hecho de ser cultivos perennes en los que la época de heladas coincide con la etapa de desarrollo vegetativo obliga a que se desarrollen estrategias totalmente diferentes a las mencionadas e implica disponibilidad de recursos, conceptualización técnico-agronómica y diseño de sistemas de riego específicamente dirigidos a la mitigación de las heladas.

Sistema de mitigación de heladas externo

El recurso más importante es la disponibilidad de agua. Se necesita cubrir la superficie total del cultivo con una lámina de agua de entre 2,5 a 3 mm/hr durante todo el evento de helada; el propósito es aumentar la humedad relativa. Es más fácil disminuir 1 °C en un ambiente totalmente seco que en un ambiente húmedo; el agua durante el evento de helada tendría una temperatura mayor a la del ambiente, al congelarse libera energía en forma de calor, aumentando la temperatura del ambiente. Además, utilizando el sistema durante todo el evento de helada se disminuye la probabilidad de que se congele el agua dentro de los laterales o en los mismos emisores evitando que el sistema funcione correctamente. Esto implica, por ejemplo, que si mi finca es de 10 has necesito disponibilidad de agua de 25 mm/hr (si la capacidad de riego es de 2,5 mm/hr). Si una helada en nuestras condiciones (descenso de la temperatura por debajo de los 0 °C) va a durar de 3 a 4 horas necesitaría 1000 m³ por evento de mitigación de helada, aparte de la cantidad de agua con que debería contar para satisfacer las necesidades de riego del cultivo normalmente.

Volumen de agua requerido por hora: 2.5 mm/hr * 10 ha * 10 = 250 m³/hr para las 10 has.

Volumen de agua requerido por evento de mitigación: 250 m³/hora * 4 horas de helada = 1000 m3 por evento de mitigación para 10 has.

Esto supone una complejidad grande porque no todas las fincas cuentan con la disponibilidad de estos volúmenes de agua, más aún si anticipamos que algunas temporadas de heladas pueden durar entre 3 a 7 días. En algunos casos, la única forma de dar solución a la disponibilidad de agua sin transgredir el concepto de la mitigación de heladas es diseñarlo de forma que tenga como máximo 3 turnos y que se maneje de tal manera que el tiempo entre la finalización de un turno y su puesta en funcionamiento de nuevo no permita el congelamiento del agua contenida en los laterales o en los emisores como tampoco la disminución de la humedad relativa o la formación de una capa de hielo en la superficie del plástico. Este modo de conceptualizarlo supone un riesgo evidente, por lo que es absolutamente necesario que las personas que lo manejen y tomen las decisiones sean conscientes de los riesgos y estén en la capacidad de resolver en el menor tiempo posible.

En cuanto a la configuración de aspersores se recomiendan aspersores que van desde los 250 LPH hasta los 350 LPH, en distanciamientos de 10 a 14 metros entre ellos. Esto asegura las láminas recomendadas; en cuanto a los equipos complementarios se recomienda que el sistema esté asociado al sistema de cloración, de tal manera que evitemos la presencia de altos contenidos de material orgánico que incrementen la probabilidad de formación de cieno bacteriano en el plástico, un filtrado de anillos o mallas que impida el taponamiento de los emisores y, por último, evitar poner aspersores de impacto que tienen mayor probabilidad de atascamiento por congelación.

Ventajas

• Fácil de operar y automatizar.
• Alta eficiencia y uniformidad.
• Bajo costo operativo y mantenimiento.

Desventajas

• Depende de la disponibilidad de agua.
• Puede haber exceso de agua (encharcamientos) por intensidad de riego.

Sistema de mitigación de heladas interno

El sistema de mitigación de heladas interno debe cumplir con características similares al externo en cuanto a lámina y cobertura. En esencia este sistema se instala al interior del invernadero, lo que implica que el agua va a estar en contacto con la planta (rosas, arándanos, frutales en general). Con este sistema además de las ventajas del externo, podemos sacar provecho a algunos principios físicos que nos permiten una mayor eficiencia:

1. Radiación y conducción de calor: La energía de calor es transferida a la planta; durante el evento de helada la temperatura del agua va a ser mayor al de la planta. Con la aplicación de agua sobre el tejido vegetal va a existir un gradiente de temperatura: el calor va a pasar de caliente a frío, es decir, del agua hacia la planta.
2. Calor latente: El calor latente es el calor (energía) que es absorbida o liberada cuando un material cambia de fase. Cuando se utiliza aspersión durante un evento de helada el agua se congela; en ese cambio de fase de líquido a sólido se liberan 80 calorías por cada gramo de agua.
3. Barrera de hielo: La temperatura de una mezcla de agua con hielo expuesta a temperatura de congelación (típica durante el funcionamiento de un sistema de mitigación de heladas) continuará estando por encima de los 0 °C hasta que toda el agua se encuentre congelada.

Estos sistemas internos o aquellos en donde el agua va a estar en contacto directo con la planta se pueden calcular de tal manera que los emisores mojen casi de manera exclusiva la copa del árbol o la franja que ocupa la cobertura vegetal. Esto implicaría que el cálculo de la lámina se haría teniendo en cuenta esta área de cobertura y no la superficie total plantada, generando beneficios como el ahorro de agua (hasta de 30%) respecto a un sistema de cobertura total, reducción en el consumo de energía, reducción en diámetro de tuberías capacidad de filtrado y de bombeo además de una disminución en la probabilidad de saturación del suelo.

La mitigación de heladas a través de los sistemas de aspersión es la herramienta más comúnmente utilizada. Una planificación acertada nos permite que el sistema tenga la capacidad de responder frente a las condiciones que se pronostica que enfrentaremos durante la primera parte del próximo año. Estamos a tiempo para evaluar la condición de nuestros sistemas actuales y realizar los cambios o ajustes necesarios y asegurar la efectividad de nuestra estrategia para mitigación de heladas.

NETATIP  ¿Qué hacer y qué no hacer en la mitigación de heladas con aspersión? Completar la instalación del sistema antes de la temporada de heladas. Probar y revisar el sistema antes de entrar a la temporada de heladas. Asegurar la disponibilidad de agua para aplicar durante toda la temporada de heladas, sin afectar el suministro de riego al cultivo. Estar presente durante la helada, aunque se tenga un sistema automatizado.  Estar preparado, cada segundo cuenta.  Operar el sistema a tiempo (+1 a 1.5 °C) interno. Asegurar aplicación contínua de agua. No apagar el sistema demasiado temprano.