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Protección de plantas sensibles durante las heladas

Este artículo está dirigido a brindar información sobre como proteger contra el frío a las plantas de climas cálidos cuando crecen en los patios o los jardines de las casas ubicadas en zonas geográficas con heladas de corta duración. A los fines del artículo, las heladas de corta duración son aquellas que se producen esporádicamente, y en las que la temperatura ambiental alcanza 0°C (32°F) o menos por períodos de tiempo continuado menores a 24 horas. Para los que residen en USA estamos hablando de las zonas 8 y 9.

Como el tema es extenso y algo complejo el artículo se ha dividido en tres partes a fin de facilitar su lectura y comprensión. Los enlaces que siguen le llevarán a las partes respectivas.

Primera parte: Fundamentos físicos básicos.

Segunda parte: Como proceder ante una ola fría.

Tercera parte: Resistencia al frío de las plantas de climas cálidos.

Pero si prefiere leer el artículo completo sin divisiones este se presenta a continuación en su totalidad.

Primero la temperatura

La temperatura de un cuerpo es la manifestación de la cantidad de energía calorífica que posee, y esa energía calorífica puede fluir, desde, y hacia el cuerpo en forma general usando dos maneras distintas: (1) con contacto físico y (2) sin contacto físico, es decir a distancia. A su vez, el tránsito de calor con contacto físico se puede separar en dos formas: (1) conducción y (2) convección. Veamos algunos detalles.

1.- Conducción: En este caso, la transferencia de calor, y con ello el cambio de temperatura, involucra al menos dos cuerpos en contacto físico mutuo, uno de los cuales tiene mayor temperatura que el otro. Aquí, el calor fluye del cuerpo más caliente al más frío a través del área de contacto entre ellos. Como consecuencia, el cuerpo originalmente caliente disminuye su temperatura mientras el cuerpo originalmente frío la incrementa. El tránsito de calor cesa cuando ambos cuerpos alcanzan la misma temperatura. Esa transferencia de calor puede ser lo mismo entre dos objetos sólidos en contacto, un objeto sólido y un fluido (gas o líquido), o dos fluidos. Todos en alguna ocasión hemos experimentado este tipo de tránsito de calor al tocar un objeto caliente.

2.- Por radiación: La transferencia de calor por radiación no requiere el contacto físico entre los cuerpos que intercambian calor, y se produce a distancia, un ejemplo clásico de este tipo de transferencia de calor es el calentamiento de los cuerpos sometidos a las radiaciones solares. Del mismo modo que antes, el tránsito de calor neto por radiación está dirigido del cuerpo más caliente al más frío. Note que ahora hemos usado la palabra "neto" y esto se debe a que como todos lo cuerpos tienen siempre alguna cantidad de energía calórica contenida, todos siempre están emitiendo radiaciones calóricas al exterior cuya magnitud es mayor a medida que está más caliente. Bajo este principio, cuando se intercambia calor por radiación entre dos cuerpos a diferente temperatura, el cuerpo caliente, aunque recibe radiaciones del más frío, está entregando una mayor cantidad de energía radiante al más frío por lo que resultado de ello hay una ganancia neta de energía por el cuerpo frío y una pérdida en el cuerpo caliente.

3.- Por convección: Seguramente alguna vez usted se haya calentado las manos manteniéndolas encima de una llama abierta, en esta situación, el aire inmediatamente encima de la llama se calienta y expande adquiriendo menor densidad y por lo tanto sube. La corriente de aire tibio que alcanza sus manos las calienta por conducción a medida que fluye. Esta transferencia de calor llevada a cabo por el movimiento de una sustancia caliente es conocida como convección. Cuando la convección se produce debido a la diferencia de densidades, como en el ejemplo de la llama, es convección natural, pero cuando la sustancia se le obliga a moverse usando un medio mecánico tal como una bomba o un ventilador, entonces es convección forzada.

La temperatura ambiental

La temperatura ambiental es una magnitud muy importante para cada uno de nosotros por muchas razones evidentes, y resulta en esencia la temperatura del aire cerca de la superficie de la Tierra medida con termómetros colocados en el ambiente para ese propósito. Nosotros mismos podemos hacer tales mediciones, pero la temperatura ambiental "oficial" se realiza en estaciones meteorológicas dedicadas a ese fin en condiciones estandarizadas. Usualmente se usan termómetros de elevada exactitud colocados en una garita meteorológica de dimensiones normalizadas, bien ventilada y pintada de esmalte blanco. Los termómetros, comúnmente quedan colocados separados de las paredes de la garita a una altura sobre el suelo que va desde 1.50 a 2 metros. El objetivo de la garita es el de lograr que el termómetro colocado en su interior mida con buena fidelidad la temperatura del aire ambiental evitando en lo posible que las radiaciones, las corrientes convectivas, y el contacto con cuerpos diferentes al aire influyan en su medición.

Entidades privadas o gubernamentales en todos los países usualmente proporcionan un pronóstico bastante certero por adelantado de las temperaturas ambientales que podrán esperarse en el futuro inmediato, tal pronóstico nos permite tomar las medidas necesarias para proteger contra daños a las plantas sensibles que crecen en nuestro jardín o huerto. Pero, ¿la temperatura que alcanzarán nuestras plantas será la temperatura ambiental pronosticada?

La temperatura de las plantas

Debemos empezar por aclarar que las plantas se diferencian de muchos animales (incluyendo a nosotros mismos), en que no son capaces de generar calor interno, lo que implica que la temperatura que alcanzará una planta ubicada en un ambiente frío dependerá solamente de la cantidad de calor que ella intercambie con el entorno circundante, y esta cantidad a su vez, será consecuencia de la diferencia de temperaturas entre ambos y del tiempo de duración. Echemos un vistazo al tema del intercambio de calor planta-entorno comenzando con el intercambio por conducción que juega el papel principal en el proceso.

Intercambio por conducción

Una planta siempre estará rodeada y en contacto con el aire atmosférico del entorno, por lo que puede intercambiar calor con este por la vía de la conducción, de manera que podemos esperar, por lo menos en principio, que nuestra planta alcanzará la temperatura del entorno en un tiempo más o menos prolongado; pero ¿cual es la temperatura del entorno?

Supongamos que se ha pronosticado que la temperatura descenderá a 0°C (32°F) durante varias horas; entonces podemos asumir que tal temperatura será la del entorno, y por lo tanto la que tendrá que soportar nuestra planta. Sin embargo, como indicamos anteriormente, el pronóstico se refiere a la temperatura del aire a unos 2 metros de altura del suelo. Pero si no hay viento (es decir aire en calma), a alturas menores de 2 metros la temperatura del aire será más baja y a alturas mayores más alta, debido a que el aire más frío es más denso y se acumula cerca del suelo, mientras el aire más caliente es menos denso y asciende a capas más altas. La existencia de viento mezcla constantemente las capas de aire y este efecto es menos pronunciado. ¿Que sacamos de esto?, simplemente que no podemos considerar que la temperatura que afectará a la planta será estrictamente la del pronóstico ya que si hay aire en calma las plantas más pequeñas estarán en un entorno más frío y las más altas en uno más cálido. En ciertas situaciones la temperatura en las inmediaciones del suelo puede ser 2 o 3°C (3.6 - 5.2°F) más baja que la pronosticada a 2 metros de altura. No considerar este efecto, en ocasiones constituye la diferencia entre el éxito y el fracaso a la hora de proteger una planta. La conclusión que podemos sacar de esta discusión es que si la temperatura pronosticada es mayor, pero está cerca de la temperatura que daña la planta deben tomarse todas las medidas de protección ya que:

1.- El pronóstico siempre es una propuesta aproximada y puede fallar.

2.- Las condiciones atmosféricas y de la propia planta pueden enfriarla bastante más que el pronóstico.

Intercambio por radiación

Adicionalmente a la transferencia de calor por conducción planta-aire está el intercambio de calor por radiación, las figuras 1 y 2 a continuación muestran como las plantas pueden ganar o perder temperatura a través de la radiación de calor.


Figura 1. Pérdida de calor por radiación al entorno. La planta se enfría.


Figura 2. Ganancia de calor por radiación desde el exterior. La planta se calienta.


En el primer caso (figura 1), la planta irradia energía al universo sumamente frío debido a que el aire es casi transparente a las radiaciones. La intensidad de la pérdida de calor, y con ello el enfriamiento, depende en gran medida de la transparencia de la atmósfera, de modo que es muy alta en los días de cielo despejado sin niebla y bastante más baja cuando el cielo está nublado, ya que las nubes hacen las veces de espejos que reflejan de vuelta las radiaciones a la tierra. Del mismo modo funciona algún objeto que esté por encima y cubra la planta en cuestión, por ejemplo, un techo opaco u otra planta más alta y copiosa como un árbol grande.


En el segundo caso (figura 2), la planta gana calor y se calienta al recibir radiaciones de cuerpos más calientes que están a su alrededor, como por ejemplo, la superficie del terreno desprovisto de vegetación bajo la planta, o las paredes de alguna edificación provista de calefacción que se encuentre en las inmediaciones de la planta. Como la intensidad del calor intercambiado entre dos cuerpos depende en mucho de la distancia entre ellos, las radiaciones desde el terreno serán significativas solo en plantas de poca altura, mientras que las vinculadas a edificaciones y similares lo serán cuando tales cuerpos estén muy cerca de la planta.

Volvamos al ejemplo de la planta del punto anterior, dedicado a la conducción. Allí teníamos una planta ubicada en un entorno con el pronóstico en
0°C (32°F). Durante la discusión del punto concluíamos que la temperatura que podía alcanzar una planta de baja altura con el aire en calma podía llegar a ser sustancialmente menor que la pronosticada, pues bien, si agregamos ahora el efecto del enfriamiento por radiación la situación se torna aun peor.

Analicemos que sucede en las hojas más exteriores del follaje de la planta, especialmente las superiores, si el cielo está totalmente despejado. En tal situación, la emisión de radiaciones al firmamento por las hojas de la planta es muy elevada lo que tiene la consecuencia de que ellas se enfrían por debajo del nivel de temperatura del entorno, es decir, alcanzan una temperatura menor que la que alcanzarían si solo hubiera conducción. Sin embargo, cuando hay viento, el consecuente cambio del aire en contacto con la superficie del follaje impide que la temperatura de este pueda descender mucho ya que adiciona calor por conducción a las hojas que pierden temperatura por radiación. Es decir las partes de la planta estarán sometidas básicamente al enfriamiento por conducción.

Una situación completamente diferente se produce cuando hay aire en calma, ahora, una fina capa de aire en las inmediaciones de la superficie del follaje se mantiene estática y va bajando su temperatura al mismo ritmo que las hojas que se enfrían por radiación, en esencia, esta capa se convierte en un "abrigo" frío que impide que el aire del entorno pueda intercambiar calor por conducción libremente con la superficie de las hojas, pero que no se opone a las perdidas de calor por radiación. Consecuentemente, el follaje externo de la planta se enfriará constantemente y alcanzará una temperatura bastante más baja que la del entorno. Finalmente la temperatura alcanzada podría ser fatal aun con temperaturas ambientales que el follaje de la planta usualmente puede soportar. Esta situación es la que explica como puede formarse hielo sobre las superficies abiertas al firmamento, por ejemplo, el césped, aun cuando la temperatura del ambiente no alcanza la de congelación
de 0°C (32°F). Dependiendo de las condiciones ambientales se pueden observar capas de hielo sobre el césped al amanecer, en noches en las que la temperatura ambiental solo descendió a valores entre 2.2 y 2.8°C (36-37°F). Significativamente el hielo no aparece en las zonas del césped debajo de árboles.

Intercambio por convección

De las tres formas de intercambio de calor, la convección es la menos significativa en el proceso natural de enfriamiento o calentamiento de las plantas ubicadas en un entorno frío. El establecimiento de corrientes de aire naturales por convección no es común debido a que las condiciones de temperatura no son propicias para ello. De forma espontánea puede quizás producirse un débil flujo de aire convectivo debajo de una planta cuando el suelo está desnudo y aun tibio comparado con el aire circundante (vea la figura 3 a continuación).
conveccion
Figura3. Una débil corriente convectiva podría producirse.

No obstante, una planta de poca altura cubierta con un material opaco, por ejemplo, un pieza de tela (figura 4), puede aprovechar para su beneficio estas corrientes convectivas al generar un espacio de aire circundante que se calentará ligeramente por convección aprovechando el calor del suelo. Un terreno bien mojado previamente tiene ventajas importantes sobre el suelo seco en este sentido, primero porque el agua tiene una elevada capacidad calorífica y almacena bastante calor utilizable, y segundo porque ella también aumenta la conducción de calor desde las capas interiores del suelo hacia la superficie comparado con el suelo seco.
tela
Figura 4. Se crea un espacio circundante de aire cálido por convección.

Las muerte no es gradual

Algo muy importante que debemos considerar en cuanto a los daños que sufren las plantas por el frío es que comúnmente "no mueren poco a poco" con el cambio de temperatura como puede pensarse. Con "morir poco a poco" queremos decir que las afectaciones que sufren la plantas no se van manifestando gradualmente a medida que baja la temperatura, la gran mayoría de ellas no muestran síntoma alguno de daño hasta alcanzar un valor crítico de temperatura a partir del cual el cambio de solo uno o dos grados produce la catástrofe, digamos por ejemplo, que una planta en particular no mostrará afectación alguna hasta -1.11°C (30°F), sin embargo, ya a -1.66°C (29°F) puede perder las hojas, a -2.22°C (28°F) sufrir la muerte de las ramas o morir completamente hasta el piso la planta completa. Note que cuando damos un valor de temperatura para la planta nos estamos refiriendo a la temperatura que alcanzan los tejidos de la planta y no a la del entorno, de modo que si la duración de la helada es muy breve puede darse el caso de que, dada la masa de las ramas y troncos, estos nunca lleguen a alcanzar la temperatura crítica.

No siempre lo que preocupa es la planta

Cuando se trata de proteger plantas contra el frío, en ocasiones la preocupación está centrada no en la planta misma, si no en alguna de sus partes, como las flores o los frutos, los que pueden ser mucho más sensibles a las bajas temperaturas. Esta situación se manifiesta particularmente en aquellos frutales que tienen una marcada tendencia a florecer en el invierno. Dos casos típicos se dan en el mango y en el níspero japonés (locuat). El mango en muchas ocasiones florece en invierno y aunque el árbol no sufre daños estructurales cuando la temperatura baja ligeramente por debajo de 0°C (32°F), sus flores se afectan a temperaturas tan altas como los 4°C (39.2°F) y la semilla de los frutos jóvenes mueren apenas se alcanza la congelación con lo que se desarrolla pequeño si no es que cae al suelo.

Del mismo modo está el níspero japonés que florece a principios del invierno, la planta es muy resistente al frío, hasta -11,11°C (12°F), pero a los -3°C (26,6°F) muere la flor madura y a los -3.89°C (25°F) muere la semilla y se pierde la fruta.

El sustrato frío

Adicionalmente a lo tratado hasta aquí hay que agregar un factor que en ocasiones juega un papel preponderante en las afectaciones o la muerte de las plantas por el frío, y es la disminución de la capacidad de absorción de las raíces cuando el sustrato baja su temperatura. En un sustrato o terreno suficientemente frío la capacidad de absorber agua y nutrientes por las raíces de las plantas puede llegar a ser nula, lo que equivale al hecho de haber arrancado la planta de raíz, de modo que lo que aparentemente pueda parecer muerte por el frío sea en realidad muerte por deshidratación. Este factor tiene una particular importancia en las plantas que crecen en macetas, especialmente en macetas pequeñas que pueden incluso congelarse.

Otra situación en la que adquiere importancia relevante es aquella en la que se mantiene por largo tiempo el entorno frío aunque no se alcancen las temperaturas críticas para las plantas. Evidentemente, el terreno seco es un factor agravante, por lo que lo mejor para lidiar con este problema es regar las plantas y así calentar el terreno. al mismo tiempo que se proporciona abundante humedad donde las plantas puedan defenderse aun con baja absorción radicular.

El estado vegetativo es importante

Es común que muchas de las plantas a las que se refiere este artículo sufran un proceso fisiológico de cambios graduales incentivados por la  disminución de la temperatura ambiental una vez que comienza el otoño. Estos cambios, en algunos casos, se manifiestan visiblemente con la pérdida de las hojas y en otros, solo como cambios internos que no se pueden ver exteriormente, como sucede, por ejemplo, con los cítricos. A tal proceso se le conoce como aclimatación y en general, la planta aclimatada se caracteriza por paralizar su crecimiento vegetativo, no retoña, no florece, y prácticamente no crece aunque conserve su follaje base.

El proceso de aclimatación, en aquellas plantas capaces de llevarlo a cabo, les confiere un incremento, a veces notable, de la resistencia al frío; de manera que es deseable conservar las plantas en ese estado durante toda la época del año con peligro de heladas, y así lograr una mayor posibilidad de éxito cuando tales heladas se produzcan. Sin embargo, la aclimatación puede interrumpirse en cualquier momento, lo que fácilmente se detecta si se observa que la planta retoña aun en invierno. Entre los eventos principales que favorecen a que la planta abandone la aclimatación están: (1) un largo período de tiempo relativamente cálido, y (2) la fertilización abrupta.

No podemos tener control sobre el primero de los eventos, pero si sobre el segundo, así que está completamente contraindicado fertilizar las plantas aclimatadas para no correr el riesgo de que retoñen y se hagan mucho más susceptibles a los daños por el frío.

Hay que aclarar aquí, que la aclimatación se desarrolla en ciertas plantas que no necesitan de horas de frío para florecer en la época cálida del año, digamos que tales plantas florecen de la misma forma cuando crecen en zonas tropicales sin inviernos fríos. Esto es completamente diferente a lo que se conoce como proceso "durmiente", característico de plantas de climas subtropicales y templados que requieren un número determinado de horas de frío para luego florecer, usualmente en la primavera. Es común que las plantas que "duermen" lo hagan completamente desprovistas de follaje (melocotones, ciruelos, peras, manzanas etc.) y en muchas de ellas es práctica beneficiosa fertilizar durante el invierno cuando están en pleno "sueño".

Un último elemento

Para finalizar el tema de la temperatura de las plantas toquemos ahora el asunto de la sensación térmica o enfriamiento por el viento que afecta a muchos animales y en especial a nosotros mismos haciendo descender la temperatura que percibimos varios grados por debajo de la ambiental. La magnitud del descenso está en dependencia de la humedad relativa y la velocidad del viento, de manera que a menor humedad relativa y mayor velocidad del viento la temperatura que percibimos es más baja. Pues bien, aunque este fenómeno puede ser de importancia vital para nosotros, e incluso producir la muerte por hipotermia de personas poco abrigadas cuando el viento es fuerte y la humedad relativa baja, no tiene importancia práctica para las plantas. A diferencia con nosotros, las plantas no "sudan", de modo que el factor que hace descender la temperatura de la piel de los animales (la evaporación de la humedad de la piel) no está presente en ellas y por lo tanto el viento no las enfría de manera apreciable.

De este asunto se desprende que aunque nosotros sintamos un frío aterrador en algún día invernal con viento, no podemos usar esta sensación para decidir como proteger nuestras plantas y solo debemos seguirnos por la temperatura indicada por el termómetro.

Como proceder

Una vez tratados los aspectos básicos involucrados en el tema que nos ocupa, entremos ahora a describir como se puede proceder para asegurarnos de conservar nuestras plantas sin daño ante una ola de frío. En todos los casos lo que hay que hacer es proporcionarle a la planta un ambiente controlado donde se impida que la temperatura alcance el valor crítico. En la práctica esto se puede lograr en dos situaciones diferentes: (1) con la planta recubierta y (2) con la planta al descubierto. Entremos ahora en detalles de cada situación.

Con la planta recubierta

A este método pertenecen los invernaderos, los que, de hecho, son la solución más segura y efectiva. A los efectos de este artículo, un invernadero es un dispositivo fabricado especialmente para encerrar las plantas en su interior a fin de poder protegerlas de forma efectiva. De esta forma, un invernadero puede ser tan simple como el recubrimiento de una planta individual con una tela apropiada o tan complejo como una gran construcción estructural recubierta con plástico transparente que da albergue a varias plantas, incluso de gran porte. Echemos un vistazo a algunos ejemplos.

1.- Un invernadero a la mano. Como invernadero muy efectivo puede usarse alguno de los locales de la propia casa, como por ejemplo, el garaje. La única condición que deben cumplir las plantas es que estén creciendo en macetas transportables y que quepan dentro del local. Muchos amantes de la crianza de frutales tropicales en climas con heladas esporádicas, siembran los árboles más sensibles en macetas apropiadas, y los mantienen recortados adecuadamente para usar este método simple y seguro en cada ola fría. Es bueno aclarar aquí, que muchos frutales pueden mantenerse con dimensiones relativamente pequeñas sin disminuir su producción de fruta, especialmente aquellas variedades enanas o de pequeño porte.

2.- El más simple de los invernaderos. El invernadero más simple que podemos construir consiste en el recubrimiento de la planta a proteger con una lámina de material apropiado. Lo mejor es utilizar un paño de dimensiones adecuadas de alguna de las telas blancas que se expenden en el mercado para ese fin. Estas telas tiene la porosidad justa para evitar el libre flujo del aire a través de ellas, pero permiten cierta ventilación del espacio que rodea a la planta cubierta. Tal ventilación es necesaria por dos razones: (1) para garantizar que la temperatura del ambiente que rodea la planta no exceda rápidamente los valores que la planta tolera cuando sale el sol en la mañana siguiente y (2) para que no se cree un ambiente interior totalmente estático en el cual el aire se enfríe notablemente por radiación. En cuanto al color blanco, este es el más indicado ya que es el que refleja en mayor grado las radiaciones, reduciendo con ello el efecto del enfriamiento por radiación del volumen bajo su protección. Jamás se usará plástico transparente en este invernadero, ya que: (1) tal material no bloquea en absoluto las radiaciones al universo y la planta se enfriará por radiación libremente y (2) se crea un volumen con el aire absolutamente estático por lo que la escasa masa de aire del interior se enfriará sin posibilidad de intercambio de calor por conducción con el aire externo. Cubrir con un plástico transparente es sinónimo de muerte segura.

Las fguras 5 y 6 muestran las formas correcta e incorrecta de formar este invernadero súper simple.
 
correcto
Figura 5. Correcta.
De este modo se aprovechan las débiles corrientes convectivas y las radiaciones de calor desde el suelo.


incorrecto
Figura 6. Incorrecta.
Si se hace esto, lo más probable es que la temperatura dentro de la tela descienda por debajo del ambiente.



Note que no se ha utilizado fuente de calor externa, por lo que este procedimiento solo será utilizable para plantas relativamente pequeñas y cuando las temperaturas que se esperan solo estarán próximas, o a lo sumo serán iguales, a las que soporta la planta, y tendrán corta duración. Siempre es conveniente mojar abundantemente el terreno en vísperas de la helada. Este procedimiento puede ser útil también para salvaguardar plantas relativamente grandes que crecen en macetas. Lo que hay que hacer en estos casos es volcar las macetas para acercar el follaje al suelo y luego taparlas con la tela apropiada.

3.- Si se esperan condiciones más severas. Cuando las condiciones que se pronostican son más severas, al invernadero simple descrito en el punto anterior se le debe agregar alguna fuente externa de calor. Pueden ser dos las vías principales de suministro de calor externo: (1) con calentadores eléctricos, (2) con aspersores de agua.

Como calentadores eléctricos se pueden usar bulbos incandescentes de cualquier tipo, pero los preferidos son los especialmente diseñados como calentadores, los que emiten más radiaciones térmicas y menos luz. La condición que deben cumplir es que su potencia no sea demasiado elevada y estén colocados a suficiente distancia de las partes vegetativas como para no producir quemaduras. Lo usual es que se coloquen en el suelo y tengan la menor potencia posible suficiente, tenga en cuenta que solo resulta necesario evitar que el invernadero se enfríe por debajo de la temperatura crítica y esto se logra con relativa poca potencia si está bien cerrado. Lo mejor es usar más de un bulbo de poca potencia a usar uno solo más potente, primero porque con un solo bulbo se corre el riesgo de que se funda y se pierda la protección sin darnos cuenta, y segundo, porque varios bulbos de poca potencia distribuyen mejor el calor a todas las zonas del invernadero.

Del mismo modo se pueden usar calefactores eléctricos domésticos termostatados, los que en general son de alta potencia, estos solo producen calor y no luz y tienen la ventaja de que se puede regular la temperatura de operación. Son apropiados para espacios más grandes, y al igual que antes es mejor utilizar más de uno por si hay algún fallo en alguno de ellos.

Cuando se dispone de fuente de agua barata pueden usarse aspersores de llovizna para mantener cálido el espacio dentro del invernadero como se muestra en el esquema de la figura 7 a continuación.


Figura 7. Un aspersor regulado para regar solo el área dentro del invernadero es muy efectivo en la protección de las plantas.



La elevada capacidad calorífica del agua es un amortiguador muy efectivo que impide la disminución de la temperatura del aire dentro del invernadero. Usualmente solo se necesita un pequeño flujo de agua esparcido como un fino aerosol y la temperatura dentro del invernadero será casi estable con independencia de la temperatura exterior.

4.- Si hay viento fuerte. En los tres invernaderos descritos anteriormente, la propia planta es el soporte de la lámina de recubrimiento y esto representa un problema cuando la ola fría está acompañada de viento fuerte, cosa muy común en la práctica. Por ello, si en el parte meteorológico se pronostica que la ola fría tendrá vientos de moderados a fuertes (especialmente ráfagas) lo mejor es agregar algunos elementos estructurales de soporte para asegurar la tela de recubrimiento. Solo la imaginación limita las formas estructurales que pueden utilizarse, pero en cuanto a materiales, lo usual es que se utilicen como soporte tres elementos principales: (1) tubos de PVC, (2) conductos de acero galvanizado de los utilizados en las instalaciones eléctricas y (3) piezas de madera.

Con respecto a como anclar las telas a las piezas estructurales, la solución es muy simple cuando son de madera, simplemente claveteada o atornillada. Cuando la estructura es de tubos, lo mejor es utilizar, o bien los dispositivos especialmente diseñados para ese fin existentes en el mercado (figura 8), o bien construir uno mismo tales dispositivos usando trozos de tubos de PVC de diámetro apropiado. La figura 9 muestra una de estas abrazaderas auto-elaboradas anclando lámina plástica a un tubo de acero galvanizado.


Figura 8. Grapa de anclaje típica del mercado.


Figura 9. Abrazadera de tubo de PVC como anclaje.


Note que las abrazaderas del mercado tienen los bordes redondeados para facilitar la entrada al tubo y no afectar la tela cuando se introducen. Esta ventaja no estará presente en las que se hagan de tubo de PVC, no obstante, si la abertura de entrada se hace del ancho correcto nunca afectarán la tela al montarse. Cuando se trate de lámina plástica será necesario interponer un trocito de tela entre la abrazadera y el plástico para que este no resulte dañado en el montaje.

5.- El invernadero más complejo:
Todos los invernaderos anteriores son del tipo "quita y pon" y en general deben "vestirse"y "desvestirse" constantemente a medida que van pasando los frentes fríos, ya que la planta no podrá permanecer encerrada a pleno sol durante los días posteriores a la ola fría. De no abrirse pronto y suficientemente el invernadero, la temperatura en el interior cerrado y al sol, puede llegar a valores superiores a los 50°C (122°F) que aniquilan a la mayoría de las plantas.

Para aquellas personas que tienen árboles frutales de tamaño mediano a grande, los que generalmente son de larga vida; o bien tienen muchas plantas en macetas grandes, lo más conveniente es construir (o comprar) un invernadero no desmontable con espacio interior suficiente para albergar las plantas. En tales invernaderos lo que usualmente se retira, una vez finalizado el invierno, es la lámina de cobertura, y se deja la estructura desnuda lista para revestir al principio del próximo invierno.

Un factor muy importante a la hora de construir un invernadero no desmontable es su localización. El invernadero debe ubicarse donde haya luz solar máxima. La primera opción de ubicación es el lado sur o el sureste de la casa, de los árboles, o de las zonas de sombra. La luz del sol durante todo el día es mejor, pero la luz del sol por la mañana en el lado este es suficiente para la mayoría de las plantas. Por la mañana la luz del sol es más deseable porque permite que el proceso de producción de alimentos de la planta pueda comenzar temprano, por lo que se maximiza el crecimiento. Un lugar al este, captura más sol durante el invierno. Los mejores sitios siguientes son: al suroeste y al oeste de las estructuras principales, donde las plantas reciben la luz del sol durante el día. El norte de las estructuras principales es el lugar menos deseable y es bueno sólo para las plantas que requieran poca luz.

Los árboles de hoja perenne que tienen hojas todo el año no se deben ubicar en lado que da sombra al invernadero, ya que bloquean el sol de invierno que es menos intenso. Usted debe tratar de maximizar la exposición al sol en el invierno. Recuerde que el sol está más bajo en el cielo hacia el sur en invierno, causando largas sombras de los edificios y de los árboles de hoja perenne, la longitud de la sombra dependerá de la latitud del lugar, siendo relativamente cortas en las zonas tropicales pero muy largas en las zonas frías del planeta. (Figura 10).


Figura 10. Comportamiento de las sombras de los objetos opacos en invierno y en verano

Un buen drenaje es otro requisito para el sitio. Si es una zona inundable o de mal drenaje será necesario construir el invernadero por encima del terreno circundante para que el agua de lluvia y de riego se escurra. Otras consideraciones incluyen la posible necesidad de luz artificial, la instalación de fuentes de calor, de agua, y de electricidad. El acceso al invernadero debe ser faćil y conveniente para las personas.

Por otra parte, un invernadero doméstico puede estar adyacente a una casa o su garaje, o puede ser una estructura independiente.

Invernaderos adyacentes

Colgadizos: Un colgadizo puede ser un medio para construir un invernadero, bien como continuación de la linea del techo de la casa, o bien adjunto a una pared lateral de la casa (Figura 11). Estos invernaderos son útiles cuando el espacio necesario es poco, se construyen de un ancho aproximado de 2 1/2 a 4 metros y sus estructuras son menos costosas. Estos cobertizos quedan cercanos a la disponibilidad de electricidad, agua y calor de la propia casa. Las desventajas incluyen: limitaciones en el espacio, menor luz solar, y menor ventilación. La altura de la pared de apoyo limita el ancho potencial del colgadizo. Cuanto más ancho sea, más alta debe ser la pared de apoyo para lograr la adecuada inclinación del techo. El cobertizo debe colocarse en la mejor dirección para la exposición solar adecuada. Por último, tenga en cuenta la ubicación de las ventanas y las puertas en la estructura de soporte, y recuerde que el agua de lluvia caerá desde techo sobre la estructura.


Figura 11. Se pueden utilizar diversas formas de colgadizos adyacentes a edificaciones.

Adyacente utilitario. Esta puede ser una estructura de gran tamaño que se construye en una de las paredes extremas de otro edificio y está sujeta a él (Figura 12). Por lo general, es una opción más costosa, pero proporciona más espacio utilizable y de hecho se puede alargar tanto como sea posible.


Figura 12. Otra forma de ubicar el invernadero

Construcciones independientes

Los invernaderos independientes son estructuras separadas de los edificios para obtener más sol y se pueden hacer tan grandes o tan pequeños como se desee. Tienen menor costo por unidad de espacio.

Está disponible comercialmente una amplia selección y elaboración de la armazón del invernadero. Los marcos pueden ser de madera, acero o aluminio. Cuando se quiere hacer un invernadero del tipo "hágalo usted" lo más común es que se utilicen para la estructura los tubos de metal o la madera. Las estructuras de tubos de PVC se pueden usar solo para invernaderos temporales ya que su resistencia resulta insuficiente para soportar la fuerza del viento.

La estructura del invernadero varía. Los siguientes son algunos marcos comunes (Figura 13).

Semi-túnel. El semi-túnel es una construcción simple y eficiente, se hace con tubos metálicos de conducto eléctrico o de acero galvanizado. La estructura es semi-circular. La altura del flanco es poca, lo que restringe el volumen interior y la altura para estar de pie.

Gótico. La construcción del marco gótico es similar a la de la del túnel pero tiene una forma gótica. Pueden usarse arcos de madera unidos en el extremo. La forma gótica permite más margen de maniobra en los flancos que la de túnel.


Figura 13. Diferentes formas de estructura

Cuerpo rígido. La estructura de cuerpo rígido tiene paredes laterales verticales y vigas para la construcción del techo. No hay columnas o armaduras internas para soportar el techo. Se usan refuerzos para unir rígidamente las columnas con las vigas del techo. El techo es a dos aguas convencional y las paredes laterales permiten el máximo espacio interior y la circulación del aire.

Postes y vigas. La construcción de postes y vigas es una construcción simple pero requiere más madera o metal que algunos otros diseños. Se requieren postes fuertes empotrados profundamente en el suelo para soportar el empuje hacia el exterior de las vigas y las presiones del viento. Al igual que el de cuerpo rígido, el diseño permite más espacio a lo largo de las paredes laterales y una mejor circulación del aire.

Estrutura en A. El marco en A es similar a la construcción del de postes y vigas, excepto que las vigas van desde el suelo y se juntan en la parte superior 

Al decidir sobre el tipo de estructura, asegúrese de planificar la disposición interior adecuada para la posible futura expansión.

En todos los casos, siempre se utiliza plástico transparente o translúcido como recubrimiento debido a que las plantas que estarán bajo su cobertura durante varios meses necesitarán la luz del sol. No obstante, el invernadero debe permanecer completamente cerrado solamente durante el período de tiempo con temperatura ambiental sub-cero, lo que casi siempre ocurre solo en las noches de las olas de frío. Una vez que amanece y sale el sol, es común que la temperatura ascienda rápidamente, lo que implica que debemos darle ventilación natural suficiente al invernadero abriendo algunas partes de la cobertura plástica, especialmente en las partes más altas que es donde se acumula el aire caliente. Otra forma que se puede usar para este fin es la ventilación forzada con ventiladores eléctricos, pero esta, evidentemente, es más complicada y cara.

Estos invernaderos de estructura no desmontable pueden ser de muy variadas formas y tamaños, y van desde algunos con apenas el espacio para una planta grande, hasta verdaderas grandes construcciones que albergan varios árboles frutales de gran porte como el que se muestra a continuación en la figura 14.

Figura 14. Invernadero de gran tamaño fabricado en el patio de una casa en Jacksonville, Florida.


En todos los casos hay que usar una fuente de calor externa con capacidad adecuada al volumen interior del invernadero. Como el volumen interior de este tipo de invernaderos es relativamente grande, no parece recomendable el uso de bulbos incandescentes, en su lugar lo mejor es usar calefactores eléctricos termostatados o aspersores de agua en cantidades suficientes. En la figura 15 se muestran los aspersores de agua en funcionamiento dentro del invernadero de la figura 14.


Figura 15. Aspersores de agua funcionando.

Cálculo de la capacidad del sistema de calefacción.

La cantidad de calor que proporcionan los sistemas de calefacción se miden en unidades térmicas británicas (BTU) por hora (h). La capacidad en BTU del sistema de calefacción (Q), se puede estimar fácilmente usando tres factores:

A:
Es el área total expuesta (exterior) del invernadero, es decir, la suma del área de los laterales, los extremos, y el techo en pies cuadrados (pie2). En un invernadero tipo semi-túnel, los lados y el techo son una misma cosa; mida la longitud de la viga curva (de tierra a tierra) y multiplíquela por la longitud de la casa. El área de la pared curva de los extremos es 2 x 2/3 x alto x ancho. Luego se suman las dos áreas para calcular el total.

u: Es un factor que tiene en cuenta de la pérdida de calor del invernadero de acuerdo al recubrimiento. Por ejemplo, las cubiertas de plástico o de vidrio tienen un valor de 1.2 Btu/h x ft2 x °F (pérdida de calor en BTU por hora por cada pie cuadrado de superficie y por grado en grados Fahrenheit), este incluye cierta infiltración de aire del exterior pero se basa en la suposición de que el invernadero es casi hermético.

(Ti-Ta): es la diferencia entre la temperatura exterior más baja esperada en el invierno en su región (Ta) y la temperatura interior necesaria que se debe mantener en el invernadero (Ti).

Para el cálculo de la capacidad del sistema de calefacción se usa entonces la fórmula siguiente:

Q = A x u x (Ti-Ta)

Con la planta al descubierto

Hay situaciones en las que el modo de proteger las plantas se puede hacer con las plantas al descubierto. Esto, en principio, es una simplificación de la situación y debemos aprovecharla. La figura 16 a continuación muestra la imagen de una planta de pitaya que se protege del frío con un aspersor de agua colocado por encima de la parte central de la planta. La forma y la rigidez de la estructura de la planta son apropiadas para este tipo de protección.


Figura 16. Una planta de pitaya que se protege con el uso de un aspersor de agua en el centro.

Cuando se usa este método en días de temperaturas muy bajas y viento, se genera hielo sobre algunas partes de la planta y en el terreno a su alrededor. La formación de hielo no es un problema desde el punto de vista de la protección, ya que mientras se esté formando hielo a expensas de la llegada de agua fresca al sitio, la temperatura en la zona de formación no será menor de 0°C (32°), y casi todas las plantas de climas cálidos soportan los 0°C de temperatura sin daño. El principal inconveniente es que, cuando la capa de hielo formada es gruesa, se pueden producir roturas de ramas por el peso del hielo.

La resistencia al frío de las plantas de climas cálidos

Aunque son muchas las preferencias en cuanto a los tipos de plantas de climas cálidos que usualmente se siembran en patios y jardines de zonas con heladas de corta duración, probablemente los frutales son los más difíciles y caros de conseguir, tienen una vida más larga y gozan del favor de la mayoría de las personas; por ello, a continuación nos centraremos en tratar la resistencia al frío de algunos frutales.

En cuanto a su resistencia a condiciones ambientales frías, los frutales de climas cálidos pueden separase en tres grupos:

1.- Frutales recalcitrantes:
en esa clasificación se colocan ciertas plantas frutales que se afectan apenas la temperatura se acerca o alcanza la congelación, por lo que no se recomienda tratar de cultivar uno de estos frutales a menos que se disponga de un invernadero de dimensiones apropiadas, y con una fuente de calor estable y suficientemente potente como para mantener la temperatura en el rango apropiado a la planta.

2.- Frutales intolerantes: en este grupo se encuentran aquellos frutales que pueden soportar por algunas horas temperaturas de 0°C (32°F) o ligeramente inferiores [alrededor de -1.7°C (29°F)], pero que generalmente se afectan o mueren si la temperatura alcanza valores por debajo.

3.- Frutales tolerantes:
aquí se incluyen los frutales que pueden soportar temperaturas en el orden de varios grados por debajo de la congelación [entre -2.2 y -5.6°C (28- 22°F)] sin daño o con daños mínimos. Son indicados para plantar en la zona que nos ocupa y usualmente sobreviven todo el año sin necesidad de protegerlos del frío del invierno. Solo durante las heladas más severas necesitarán protección.

4.- Frutales resistentes al frío: son frutales típicos de zonas templadas pero que pueden fructificar en ambientes mucho más cálidos, incluyendo áreas geográficas tropicales. La sobrevivencia de tales frutales se ubica por debajo de -5.6°C (22°F).

A continuación, se listan, en las tablas de la 1 a la 4 varios frutales de climas cálidos separados por categorías. La tabla 1 contiene los frutales recalcitrantes, la 2 los intolerantes, la tres los tolerantes y la 4 los resistentes al frío. Cuando tenemos la información, se incluye además la temperatura aproximada en la que cada uno de ellos sufre daños, así como algún comentario que resulte de interés.

Tabla 1: Frutales recalcitrantes

Nombre
Resistencia
Comentario
Durián (Durio zibethinus)
Es un árbol ultra tropical*
Fruta de pan (Artocarpus altilis)
Se reporta que requiere temperaturas entre 15,56° y 37,78°C (60° a 100°F)
Guanábana (Annona muricata)
Se afecta apenas la temperatura se acerca a la congelación.
Mamey (Mammea americana)
Se ha reportado la muerte de árboles a -2.22°C (28°F)
Mangostán (Garcinia mangostana) 4,44°C (40°F) Es probablemente el frutal más sensible al frío
Pulasan (Nephelium mutabile)
Es un árbol ultra tropical
Soncoya (Annona purpurea)

* Requiere temperaturas casi constantes durante todo el año.

Tabla 2: Frutales intolerantes -1.7°C (29°F)

Nombre
Resistencia
Comentario
Abiu (Pouteria caimito)

Acerola (Malpighia punicifolia)

Aguacates razas caribeña y guatemalteca (Persea americana)
Los aguacates tolerantes se listan en la tabla 3
Ambarela (Spondias dulcis)

Anón de ojos (Annona squamosa)

Atemoya (Annona squamosa x Annona cherimola)

Bilimbi (Averrhoa bilimbi)

Biriba (Rollinia mucosa) -3,10°C (26,5°F) Muere completamente el árbol maduro.
Caimito (Chrysophyllum cainito) -2.22°C (28°F)

-0.56°C  (31°F)
Lesiones serias de los árboles maduros.

Muerte de los árboles jóvenes.
Canistel (Pouteria campechiana) -2.22°C (28°F)
Carao (Cassia grandis)


Chapulí (Muntingia calabura)

Chirimoya (Annona reticulata) -2,22°C (28°F) A esta temperatura sufre daños leves.
Cocotero (Cocos nucifera)

Émblica (Phyllanthus emblica)
Tiene una elevada capacidad a recuperarse de las lesiones provocadas por el frío
Granadilla (Passiflora quadrangularis)

Guayaba (Psidium guajava)
Las plantas muertas hasta el suelo por el frío, usualmente producen brotes nuevos que pueden fructificar en dos años.
Ilama (Annona diversifolia)

Jaca (Artocarpus heterophyllus)
Es sensible a las heladas cuando el árbol es joven
Jambolán (Syzygium cumini)
Es sensible a las heladas cuando el árbol es joven
Jocote (Spondias purpurea)

Limón criollo (Citrus acida)

Limón persa (Citrus latifolia)

Litchi (Litchi chinensis) -2°C (29°F) Los árboles jóvenes son los más propensos a daños.
Maracuyá (Passiflora edulis)
La variedad morada es más resistente al frío que la amarilla.
Mamoncillo (Melicoccus bijugatus)

Mango (Mangifera indica)
Las flores pueden morir a temperaturas tan altas como 4°C (39.2°F). La tendencia a florecer en el invierno agrava la situación.
Pejibaye (Bactris gasipaes)

Pitaya (Hylocereus undatun) -2°C (29°F)
Pitomba (Eugenia luschnathiana) -1.1°C (30°F)

-2.8°C (27°F)
Árboles jóvenes.

Arboles maduros.
Rambután (Nephelium lappaceum)

Sapote (Pouteria sapota)
Los árboles jóvenes son sensibles al frío
Tamarindo (Tamarindus indica)
Los árboles maduros que han sucumbido por el frío usualmente rebrotan de las raíces

Tabla 3: Frutales tolerantes -2.2 a -5.6°C (28 a 22°F)

Nombre
Resistencia
Comentario
Aguacates de raza mexicana (Persea americana) En general hasta -4.4°C (25°F)
Hay variedades muy resistentes al frío como el Mexicola y el híbrido Brogdon.
Los aguacates resistentes al frío se listan la tabla 4.
Akee (Blighia sapida) -3.33°C (26°F ) La temperatura reportada es para árboles maduros.
Bignai (Antidesma bunius)

Cherimoya (Annona cherimola) -3,33°C (26°F) Tanto árboles jóvenes como maduros.
Carambola (Averrhoa carambola) -2.78°C (27°F ) Poco daño en los árboles maduros.
Caranda (Carissa congesta) -4.40°C (24°F) Árboles establecidos.
Carisa (Carissa macrocarpa) -3.89°C (25°F) Árboles establecidos.
Grosella (Phyllanthus acidus)

Grumichama (Eugenia brasiliensis) -3.33°C (26°F)
Jaboticabas (Myrciaria cauliflora) -3,33°C (26°F) Por breve tiempo.
Limecuat (X Citrofortunella) -4,44°C (24°F)
Limones (Citrus limon) -4,44°C (24°F)

-6,67°C (20°F)

-1,67°C (29°F)

-2.22°C (28°F)
Pierde el follaje.

Graves daños.

Mueren flores y frutos pequeños.

Mueren los frutos casi maduros.
Longan (Dimocarpus longan) -l .11°C (30°F)

-2,22°C (28°F)

-3,33°C (26°F)

-4,44°C ( 24°F)
Daños en las hojas de los árboles jóvenes.

Daños en las hojas de los árboles maduros.

Ramas pequeñas.

Ramas grandes y daños al tronco
Naranja agria (Citrus aurantium) -3.89°C (25°F) Los daños son en las frutas, pero el árbol tolera más frío
Naranja dulce (Citrus sinensis) -3.89°C (25°F) Los daños son en las frutas, pero el árbol tolera más frío
Níspero (Manilkara zapota) -1.11°C (30°F)

-3,33°C (26°F)
Árboles jóvenes

Árboles maduros
Pomelo (Citrus maxima) -3.89°C (25°F) Hay variedades más resitentes
Sapote blanco (Casimiroa edulis)
-3,33°C (26°F)

-6,67°C (20°F)
En la Florida.

En California
Tangor (Citrus reticulata × Citrus sinensis) -3.89°C (25°F
Toronja (Citrus paradisi) -3.89°C (25°F)

Tabla 4: Frutales resistentes al frío

Nombre
Resistencia
Comentario
Aguacates Brogdon y Mexicola
Hasta -6.67°C (20°F)
Calamansí (Citrus mitis) -11,1°C (12°F)
Cumcuat (Fortunella) -12,8°C (9°F)
Dátil (Phoenix dactylifera) -6,67°C (20°F)
Feijoa (Feijoa sellowiana) -10°C (14°F)
Granada (Punica granatum) -11,1°C (12°F)
Guayaba japonesa (Psidium cattleianum) -5.56°C (22°F) La variedad roja.
Higo (Ficus carica) Entre -6.67 y -12.22°C (10° y 20°F) Cuando se ha aclimatado y está durmiente. Si está en crecimiento puede afectarse con temperaturas solo algo menores a la congelación.
Caqui (Diospyros kaki) -6.67°C (20°F)
Kiwi (Actinidia deliciosa) -1.67°C (29°F)

-12.22°C (10°F)
Planta con hojas.

Planta sin hojas (durmiente).
Locuat (Eriobotrya japonica) -11,11°C (12°F)

-7°C (19,4°F)

-3°C (26,6°F)

-3.89°C (25°F)
Toleran los árboles establecidos.

Muere el botón floral.

Muere la flor madura.

Muere la semilla y se pierde la fruta.
Mandarina (Citrus reticulata) Hasta -11,1°C (12°F) En dependencia de la variedad, sin embargo, los frutos son en general mucho más sensibles al frío que el árbol.
 


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