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Mayo 2017 | Frutales

En uva de mesa

Modificaciones microclimáticas y relaciones hídricas bajo cubiertas plásticas

Una investigación realizada por expertos del INIA ha demostrado que, al modificar el clima mediante el uso de coberturas plásticas, hay una disminución potencial del agua, en torno al 20%. Por lo tanto, el uso de esta tecnología podría aumentar la productividad por cada metro cúbico de agua.

El uso de mallas o coberturas plásticas no es nuevo en la producción de uva de mesa. Bien lo saben productores italianos y españoles, que se han apoyado en esta tecnología durante décadas. Sin embargo, en Chile su empleo se ha extendido poco a poco desde que hace unos cinco años se instalaran las primeras hectáreas en campos de la exportadora Subsole. De ahí en adelante, se ha trabajado para extender una tecnología que ha demostrado ser eficiente, sobre todo por los resultados a que han llegado diferentes trabajos realizados por Subsole en conjunto con el INIA. Una de ellas tiene relación con las modificaciones climáticas que se generan bajo este tipo de coberturas.

En el mercado hay varias alternativas: mallas transparentes o de colores y diferentes tipos de plásticos. El trabajo realizado por los especialistas del INIA se hizo sobre un sistema un sistema de cubierta muy simple: un techo de malla sombra, en un material de color perla que tenía un 20% de sombramiento.

Lo que observaron los responsables del estudio es que en relación a las temperaturas máximas y mínimas, no se observó ningún efecto de estas cubiertas porosas. Tampoco se vieron grandes diferencias en cuanto a las humedades relativas, tanto del medio interno como del externo. Sin embargo, donde sí se apreciaron efectos fue en una disminución significativa de la velocidad del viento y de la radiación solar.

Figura 1. Variación de parámetro microclimático bajo malla Fuente: APECO, predio Don Alfonso, Copiapó.

En la figura 2 se puede ver la relación que existe entre la temperatura del aire sin malla libre ( eje x) y con malla ( eje Y), tanto en los meses de octubre y enero, como lo, las temperaturas se alinean, en torno a la pendiente 1:1, es decir no hay diferencias entre ambas: “Bajo estas condiciones no hubo ninguna diferencia en cuanto a los parámetros térmicos ni de humedad relativa”, confirma Gabriel Sellés, investigador del INIA. Desde el punto de vista del comportamiento de la producción y avances de los periodos fenológicos, según cuenta el experto no se debiese esperar ningún fenómeno.

Figura 2. Efecto de la malla en la temperatura y humedad relativa (octubre y enero)

Asimismo, tampoco habría mayores efectos en las temperaturas máximas media y mensual. Sin embargo, un aspecto interesante está en la velocidad del viento y en la radiación solar, , como lo muestra la figura 3. “Bajo malla podemos decir que las velocidades de los vientos se ven fuertemente disminuidas, en torno al 70%” precisa Sellés, sobre los cálculos que realizaron los especialistas durante los meses de enero y octubre ( los puntos medidos se ubican bajo la línea 1:1). Algo similar ocurre con la radiación solar, en donde la radiación bajo malla es inferior en alrededor de 30%, en los dos meses considerados, “

Figura 3. Efecto de la malla en la velocidad del viento y la radiación solar

BAJO PLÁSTICO

El trabajo de los investigadores continuó para determinar cuál era el efecto de coberturas plásticas, que corresponde solo a un techo que cubre la hilera de plantas, dejando un espacio en la entre hilera , para ventilación sin paredes laterales. Específicamente, se trató de una cubierta de 130 micras de espesor, fabricada en polietileno de baja densidad (LDPE).

Lo que los expertos pudieron comprobar, y que lo muestra la figura 4, es que en un fundo de San Vicente de Tagua Tagua, hubo efectos sobre la radiación solar, la temperatura, la humedad relativa y el viento. En el mes de octubre, por ejemplo (figura 4), se puede ver que la radiación solar bajo plástico es menor que sin plástico, sin embargo la temperatura del aire es mayor bajo la cubierta, “tanto a la altura de los racimos , como a l mitad de la distancia entre esta y la cumbrera del plástico, es decir en toda la zona de desarrollo del follaje de la vid “, precisa Sellés.

Figura 4. Efecto de una cobertura plástica en un campo de uva de mesa de San Vicente de Tagua Tagua Fuente: Subsole, predio La Inca.

En cuanto a la humedad relativa, los especialistas observaron que esta es más baja al interior de la cubierta plástica. Esto podría tener una explicación por el aumento de la temperatura bajo el plástico: A medida que la temperatura del aire aumenta, aumenta su capacidad de la masa de aire para contener vapor de agua, lo que implica una disminución humedad relativa. En lo relacionado a la velocidad de viento, esta es mucho más baja al interior de una cubierta plástica.

Como conclusión, en primavera, los especialistas observaron que bajo plástico hay una disminución, en torno al 25%, de la radiación solar. También, la humedad relativa es menor bajo la cubierta. Sin embargo, hay un aumento de la temperatura del aire bajo el plástico tanto a la altura del racimo como en la zona de desarrollo del follaje tal como se muestra en la figura 5.

Figura 5. Efecto de la cobertura plástica sobre radiación solar, la temperatura y la humedad relativa (octubre)

Pero, ¿qué pasa cuando hay un mayor desarrollo del follaje, sobre todo en los meses de diciembre o enero?, “La radiación solar fue más baja al interior del plástico, mientras que la temperatura al nivel del racimo, tanto en el interior como en el exterior, es relativamente similar”, sostiene el experto. Es decir, el efecto de sombra que tienen las diferentes capas de hojas, permiten que las temperaturas a la altura de los racimos sea similar. Los trabajos también comprobaron que la temperatura media entre el follaje y la cumbrera, no es muy diferente dentro ni fuera del plástico, en horas de la mañana, “Sin embargo la si lo es a medio día, afirma. “Hay un efecto del follaje que atenúa la temperatura del aire en el micro medio ambiente que se genera entorno al racimo”, continúa Sellés ,sobre un efecto que se podría atribuir a la acumulación de calor en el tejido del parrón.

Además, las humedades relativas en este período son similares dentro y fuera del plástico, el efecto del viento es mucho menor bajo plástico. En resumen, en diciembre las temperaturas no presentan tantas variaciones entre bajo plástico y al aire libre, ni tampoco hay muchas diferencias en las humedades relativas, como se observó en primavera. La radiación solar bajo plástico continua siendo menor.

Figura 6. Diferencias de temperaturas máximas y mínimas con y sin plástico Fuente: Cristián Abud y Cía.

En lo relacionado a las temperaturas mínimas medias, no hay muchas diferencias, pero en las temperaturas mínimas absolutas sí, ya que bajo la cubierta plástica son ligeramente más altas que las del aire libre. “En el mes de mayo, las mínimas eran 1 o 2º C más altas que las temperaturas al aire libre. Quizás eso permitiría enfrentar de una mejor forma los fenómenos de heladas”, sugiere Sellés.

En Aconcagua, los investigadores realizaron ensayos de temperaturas de las yemas y las temperaturas del aire, encontrando que hay un desfase entre ellas. “Aparentemente hay una acumulación de calor en la yema que hace que la energía se vaya liberando más lentamente que la variación de temperatura ambiente. Por lo tanto, si tenemos un sistema donde podemos subir la temperatura del aire, la tendencia de la caída térmica en los tejidos, puede ser más suave y no llegar a mínimos tan extremos”, explica.

El investigador del INIA, Raúl Ferreyra, en un proyecto en el que además participan Cabilfrut y FIA, también encontró que las temperatura mínimas ,sobre el follaje y dentro del follaje, son más altas bajo la cubierta plástica.

Paltos bajo plástico en Cabildo

Ajustes y mejoras al manejo agronómico

El uso de coberturas plásticas conllevará la realización de una serie de ajustes y mejorar al manejo agronómico de cultivos bajo cubierta, relacionado con:

• Riego
• Lavado de sales del camellón
• Manejo follaje
• Nutrición, sobre todo porque los consumos pueden ser diferentes.
• Polinización, ya que se debe determinar si el comportamiento de las abejas es el mismo bajo plástico y al aire libre.
• Enfermedades
• Calidad y condición de fruta
• Comportamiento poscosecha
• Temas ambientales, relacionados con el reciclaje de los plásticos.
• Diseño de estructuras adecuadas a las condiciones de viento de cada zona. Hasta ahora se han construido techos, pero es probable que más al sur se necesitarán, por ejemplo, túneles.

TRABAJOS EN FENOLOGÍA, FOTOSÍNTESIS Y EVAPOTRANSPIRACIÓN

Las alteraciones microclimáticas que producen los cobertores deben estar afectando en algo al comportamiento de la planta. Por ello es que los especialistas hicieron un análisis de varios puntos que son relevantes: fenología, fotosíntesis y evapotranspiración.

En relación a la fenología, los investigadores realizaron cálculos en relación a las horas frío, comprobando que no hay mucha diferencia dentro ni fuera del plástico. Pero sí hay diferencias en los días de calor ( días grado) acumulado. La mayor diferencia la dan los primeros meses de acumulación térmica. “Eso en las vides trae algunos efectos positivos, ya que tiende a anticiparse la brotación, presentar un mayor crecimiento de brotes y se adelantan otros estado fenológicos como, por ejemplo, la floración , el envero y la madurez” afirma Sellés. Los investigadores creen que no necesariamente esto funciona de igual forma en todas las especies. “En los paltos nos hemos llevado una sorpresa. Con cubierta plástica, en general los estados fenológicos relacionados con el desarrollo del fruto van más atrasados bajo cubierta, que al aire libre. 80% de las flores estaba en estado D1 y un 20% de ellas en estado D2, es decir en una etapa más avanzada que bajo cubierta.

Figura 7. Estado fenológico de la flor del palto. 7 de septiembre de 2016.

Según Sellés, se debe conocer bien el cultivo donde se implementan estas tecnologías y también la latitud de donde se realizarán los ensayos, para trabajar también con los materiales más adecuados.

En cuanto a aspectos fisiológicos que pueden afectar el uso de cubiertas está la fotosíntesis y la transpiración. La fotosíntesis puede ser afectada por varios mecanismos, como la apertura estomática, que afecta el intercambio gaseoso, o bien efectos térmicos a nivel bioquímico (fotosistema II), que afectan la transformación del CO2 a energía química, y también a nivel de efectos de la radiación solar.

En trabajos realizados por la Pontificia Universidad Católica de Chile, se ha demostrado que hay un mayor intercambio gaseoso, porque los estomas están mucho más abiertos bajo el plástico. Por otra parte, en la Inca , INIA evaluó posibles efectos de la mayor temperatura bajo plástico sobre el fotosistema II (niveles bioquímicos de la fotosíntesis) , evaluando la fluorescencia de la clorofila, no encontrándose diferencia entre con plástico y al aire libre.

“La investigadora Carolina Salazar, de INIA pudo observar que bajo plástico, a pesar de tener temperaturas entre 35 y 37ºC, el fotosistema II no se vio afectado, comportándose de la misma forma que al aire libre”, señaló Selles. “En otro trabajo del INIA, realizado por Manuel Pinto, se observó que en parrones que tienen muchas hojas y son muy sombrados, la capacidad fotosintética es baja y, frente a una misma cantidad de energía absorbida, la fotosíntesis es mucho menor. Cuando las hojas están completamente expuestas al sol, la fotosíntesis aumenta, pero si hay una proporción de luz difusa, que es la luz que atraviesa las cubiertas plásticas, la tasa fotosintética aumenta aún más“. De todo los anterior se desprende que, al menos en teoría, el uso de plásticos podría traer consigo un aumento de productividad, por una mayor actividad fotosintética de la planta bajo cubierta”, sostiene Sellés.

En lo relacionado con el consumo del agua, las cubiertas están actuando sobre la radiación, la temperatura, el viento y la humedad relativa, que son los parámetros que afectan la evapotranspiración de referencia. Se ha encontrado que bajo malla la evapotranspiración disminuye en un 30%.

Figura 8. Evapotranspiración diaria entre octubre y marzo.

Asimismo, hay una disminución de demanda de agua bajo estas cubiertas plásticas, que los especialistas han cuantificado en un valor próximo al 20%. Eso significa que el cultivo que está bajo plástico consumiría menos agua. “Eso es algo que se debe estudiar porque bajo plástico se produce un avance en el desarrollo vegetativo de las plantas. Es decir, en una misma fecha, bajo plástico habrá una mayor área foliar y un mayor sombreamiento, que al aire libre, lo que está estrechamente relacionado con el coeficiente de cultivo y con el consumo real de agua de la planta. Es un punto hay que comprobarlo. Las modificaciones climáticas que se logran bajo cubiertas (ya sean mallas o plásticos), afecta positivamente el potencial productivo, , al menos en uva de mesa, con un menor consumo de agua. “Por lo tanto, tenemos situaciones que permitirían decir que esta tecnología podría aumentar la productividad por cada metro cúbico de agua utilizado”, sostiene el investigador.

Hay varios otros indicadores que apoyan la opinión de que el consumo de agua sería menor bajo cubierta que al aire libre . El estado hídrico de las plantas, medidos como potencial hídrico (o energía con que el agua está retenida en la planta) también ha reflejado que ellas se sienten más cómodas cuando estos parámetros microclimáticos, como la radiación solar y el viento se ven más atenuados, incluso si se riega con las mismas cantidades de agua los sensores de humedad indican que se acumula más agua en el suelo bajo plástico, que al aire libre. Lo que los investigadores proponen es que se debiesen cambiar los volúmenes de agua que se deben aplicar y, probablemente también se deberán cambiar los umbrales de riego.

Un aspecto no menos importante es que se tiene un sistema cubierto que, cuando llueve, el agua se introduce por las aberturas y cae a la entre hilera, pero no se mojan los camellones, no lavando las posibles acumulaciones de sales en esta zona . “Vendrán una serie de preguntas relacionadas con el riego y la nutrición. Por ejemplo, qué pasará con la sales y nutrientes que queden acumulados en los camellones y que no se puedan lavar”, finaliza Sellés.