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Chile: Sistema de control de heladas en el cultivo de papas.
Sistema de control de heladas en el cultivo de papas.
El presente informativo entrega las bases técnicas para el establecimiento de un sistema de control de heladas, a través de riego por aspersión para el cultivo de papas.

Las primeras experiencias realizadas muestran que ante heladas de alta severidad (atribuidas a su duración) y muy recurrentes en la región de Magallanes, Chile, una de las alternativas más eficaces para proteger el cultivo durante el evento de helada, es el uso de riego por aspersión (Figura 1).
 
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Figura 1

Figura 1. A). Cultivo de papa con daño de helada posterior a tres daños consecutivos sin control de heladas. B) Cultivo de papa con control de helada a través de microjet (riego por aspersión). 

Este manejo agronómico se basa en la capacidad que tiene el agua (que cae sobre la planta), de generar calor en torno a la superficie de la planta, producto del cambio de estado de liquido a sólido (80 calorías liberadas por cada gramo de agua que se congela).

Sin embargo, existen factores determinantes que hay que considerar al momento de decidir el establecimiento del sistema de riego por aspersión para el control de helada; como la capacidad económica de cada agricultor para invertir en este tipo de tecnología, las características físicas del suelo (principalmente textura, relacionada al drenaje), y disponibilidad de agua que permita mantener el sistema de riego funcionando de manera constante al momento de la helada.

Consideraciones para establecer el sistema de control de heladas

Un antecedente clave para evaluar la viabilidad del sistema, es que la activación del riego se efectúe cuando la temperatura desciende a 1%C y se detenga una vez que el hielo sobre las hojas se haya derretido.

Además, es determinante un riego constante y uniforme durante toda la helada, lo que podíía traducirse en Magallanes en hasta 8 horas de riego.

Lo anterior significa en términos prácticos, lo siguiente:

1. Prever la helada.

Tener conocimiento previo de cuando hay alta probabilidad de ocurrencia de una helada. En esta materia, INIA Kampenaike se encuentra en la etapa final de ejecución de un sistema de alerta temprana de heladas para las macrozonas de Puerto Natales y Punta Arenas.

Además, en el sitio web de INIA https//agrometeorologia.cl/heladas/, cada productor puede encontrar un mapa del pais con todas sus estaciones meteorológicas y respectivo pronóstico de heladas con 2 días de anticipación.

2. Sistema de alarma.

Poseer un sistema de alarma que puede ser, a través de una sirena conectada a un termostato (Figura 2), para activar y monitorear el funcionamiento del riego por aspersión.

También es posible contar con un sistema de activación automático a través de una electrobomba y un termostato, siempre y cuando exista energía eléctrica permanente.

Sin embargo, independiente del sistema utilizado, siempre será necesario monitorear los aspersores ante la posibilidad de obturación.

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Figura 2

Figura 2. Sistema de alerta de helado Sonoro conectado a la electricidad de INIA Kampenaike. A) Termómetro y Termostato. B) Sirena.


3. Volumen de agua disponible.

Uno de los requerimientos del sistema es la utilización de emisores que tengan el caudal suficiente para generar el calor necesario en la protección del cultivo.

Lo anterior, se traduce en la necesidad de aplicar una cantidad aproximada de 6 L/m? por hora, y por ejemplo, considerando una helada de 8 horas, el volumen de agua necesario por metro cuadrado de protección sería equivalente a 48 litros. Por lo tanto en un cultivo de 100 m? se requeriría tener a disposición unos 4.800 litros de agua.

4. Cabezal de riego.

Una herramienta de gran utilidad para evitar la frecuente obturación de los aspersores, es la utilización de un sistema de filtración en el cabezal de riego. Los filtros más utilizados son de anillas o de malla, que a su vez pueden ser combinados con un filtro de arena (piscina o riego), según la calidad de agua (tipo de impurezas) y la presión de trabajo de la bomba (Figura 3).
 
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Figura 3

Figura 3. Cabezal de riego para la filtración del agua de riego del semillero de papas.

5. Drenaje del suelo

Considerando el gran volumen de agua que debe aplicarse, es muy importante contar con un suelo de buen drenaje (suelo arenoso o franco arenoso), ya que suelos de drenaje lento (principalmente arcillosos o muy compactados), con estratas poco permeables superficiales o cercanos al nivel freático; podrían traer consigo problemas de anegamiento y con ello un mayor riesgo de enfermedades fungosas y dificultad de labores agrícolas (Figura 4).
 
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Figura 4

Figura 4. Suelo anegado que imposibilita la cosecha mecanizada.



Instalación del sistema de riego por aspersión para un sistema de control de heladas en el cultivo de papas

En la instalación del sistema de riego, es importante considerar que el agua debe estar permanentemente precipitando sobre la superficie total del follaje de la planta y no deben quedar áreas libres de mojamiento, por lo cual es importante considerar lo siguiente:


1. Solapamiento de mojado.

En general para lograr un mojamiento total y parejo, se estima que debe existir un solapamiento del área de mojado cercana a un 60% (Figura 5).
 
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Figura 5

Figura 5. Esquema de solapamiento del área de mojado de un riego por aspersión para control de heladas (la distancia del aspersor dependerá del área de mojado de cada emisor). 

2. Elección del tipo de emisor.

El sistema de aspersión que simula una entrega de agua similar a una lluvia, posee una diversidad de emisores, y en el caso de aquellos seleccionados para el control de heladas dependen de: el tipo de cultivo que se quiere proteger, la condición de viento en el periodo de heladas, la capacidad de mantener su operatividad con temperaturas de congelamiento, además del caudal y la presión requerida para lograr el objetivo de protección.

La gota de agua que entrega el emisor debe ser de un tamaño adecuado para evitar que el viento la traslade fuera del área del follaje, sin embargo, el tipo de helada radiativa presente en la región en temporada estival se caracteriza por ocurrir en ausencia de viento.

Por otra parte, el cultivo de papa, es especialmente sensible cuando comienza el desarrollo de los tubérculos y en esa etapa el follaje es bastante amplio, con una sobre hilera con cobertura completa; por lo tanto, cualquier sistema de aspersión para control de heladas, debe tener en cuenta este tipo de estructura.

En el diseño del sistema, se debe utilizar una tasa de aplicación que permita que durante el tiempo de congelamiento la aplicación de agua con aspersión permita generar el calor suficiente, a través del congelamiento de esta sobre la superficie de la hoja para que la planta no se vea afectada (Figura 6).
 
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Figura 6

Figura 6. Agua congelándose sobre las hojas del cultivo de papas durante una helada controlada, a través de riego por aspersión.

Por ello, los caudales que se utilizan están en relación a los requerimientos de calor y son bastante altos (35 m”/ha/h como mínimo).

En el mercado existen aspersores especialmente diseñados para el control de heladas, existiendo evidencia de su efectividad en el cultivo de papas en Magallanes. Estos aspersores son Flipper y Microjet.

Microaspersor Flipper.

Flipper posee un diseño que permite asperjar el agua en franjas (sobre la linea del cultivo), sin desperdiciar agua en la entre hilera o en los caminos. Se adapta muy bien a plantaciones de frutales en espalderas o cultivos hilerados (pero franjas estrechas). Utiliza caudales de 25 a 45 Uh.

El emisor se debe instalar entre 20 y 30 cm sobre el follaje, por lo cual es necesario colocar los microaspersores sobre estacas que eleven su altura por sobre los cultivos (Figura 7).
 
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Figura 7

Figura 7. Flipper Naandanjain instalando a 30 cm del follaje del cultivo de papas, a través de estacas de hierro.

Altura Flipper

La distancia entre emisores dependerá del alcance radial de cada uno. En INIA Kampenaike fueron dispuestos a 1,5 m entre hilera y 3 m sobre hilera, presentando una cobertura de mojamiento irregular, quedando áreas desprotegidas con efecto borde, lo cual es posible mitigar aumentando la cantidad de aspersores.

Sin embargo, esto significaría aumentar el caudal de mojado, requerimientos de sistema de impulsión y con ello la probabilidad de anegamiento.

Microaspersor Microjet.

Los Microjet generan un manto de agua sobre la planta, a través de pequeños chorros de agua a alta presión; cubriendo un diámetro amplio dependiendo de la presión obtenida en el sistema de aplicación.

Los utilizados en INIA Kampenaike son marca Naandanjain; modelo Smart Jet PC de 35 Uh dispuestos a 2,25 m entre hilera y 3 m sobre hilera para obtener el solapamiento recomendado.

Generalmente vienen con una estaca plástica; por lo que es necesario montarla sobre otra adicional para cumplir con el requerimiento de 20 a 30 cmsobre la parte superior del follaje (Figura 8).
 
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Figura 8

Figura 8. Microjet con estaca plástica instalado a 30 cm del follaje del cultivo de papas a través de estacas de hierro.

Microjet presentó un resultado ventajoso sobre Flipper, puesto que tiene una mayor cobertura de mojado sin efecto borde.
Altura de plantas
  3. Requerimiento de presión y caudal del sistema.

Los sistemas utilizados en control de heladas deben transportar importantes volúmenes de agua con requerimientos de presión de operación mínimos de 2 bares; sin considerar las pérdidas correspondientes a la estructura de impulsión y conducción. Por ejemplo:

Para lograr regar 100 m2 con un sistema a través de Microjet, donde cada emisor cubre una superficie de 6,75 m2 se requerirá de 15 emisores; significando un requerimiento de caudal de trabajo de la bomba de 525 l/h; considerando 2 bares de presión libre (descontando las pérdidas de carga asociadas a los materiales y otros de la conducción; filtración y diferencias de altura del cultivo respecto a la captación, entre otras pérdidas).

Este tipo de control generalmente es complejo desde el punto de vista de la impulsión; con costos que se deben considerar según la realidad del sistema productivo, dependiente de la cantidad de eventos del lugar; los equipos ya disponibles y las demás consideraciones técnicas detalladas en este informativo.
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