Integral termica. Que tiene que ver con la agricultura?

Hoy nos vamos a un concepto algo mas tecnico. Puede sonar complicado por eso de que lleva el nombre “integral” delante pero ya veremos como resulta sencillisimo aplicar este metodo. La integral termica es un concepto utilizado en la agricultura para establecer un patron de como se van a comportar ciertos organismos y plantas segun las temperaturas ambientales a las que estan sometidos.

El ciclo de las plantas y la temperatura

Desde hace siglos, la humanidad ha observado como los mismos cultivos sometidos a climas mas benevolos y calidos, completaban sus ciclos vitales antes que en zonas de clima frio. Esta observacion inmediatamente nos lleva a pensar que la temperatura ambiente a la que esta sometido el cultivo tiene una influencia directa sobre la velocidad de crecimiento. Es decir, deducimos que existe una relacion entre estas dos variables. Lo interesante de esta idea, es poder cuanitificar de alguna forma esta relacion, con la gran ventaja de que si responde a un patron mas o menos constante, se pueden hacer grandes avances en el control de los cultivos y sus interacciones con el medio. Para ello se construyo el termino integral termica.

Los estados fenologicos de las plantas y la integral termica

Las plantas responden a un ciclo vital año tras año definido por unos estados muy bien marcados (estados fenologicos) que todos conocemos, como pueden ser: germinacion, estado vegetativo, floracion, fructificacion, reposo invernal (en el caso de perennes o arboles) Todos estos estados fenologicos se completan cuando la planta ha acumulado una temperatura mas o menos concreta. Cuanto antes acumule esa temperatura, antes completara cada uno de los estados y por tanto su ciclo vital se acorta. Es cuando entra en juego la forma de cuantificar esta acumulacion termica.

Estados fenologicos de un naranjo

Fuente: hortalbagarces.com

Que es exactamente la integral termica?

Aunque parezca que su nombre nos va a remitir a una formula matematica incomprensible, lo cierto es que es lo mas sencillo del mundo. Es una simple y llana suma, una suma de grados. De hecho, tambien se conoce como grados dia o unidades de calor. Grados-dia se llaman en el caso de que se tomen temperaturas medias diarias (que suele ser lo mas comun). Esto se expresa como grados acumlados necesarios para completar un estado fenologico o el ciclo completo, que podemos calcular sumando las temperaturas efectivas de desarrollo dia tras dia hasta llegar al numero indicado para el cultivo. Pongamos un ejemplo:

El trigo necesita acumular aproximadamente 2000ºC, con cierto margen de variacion, para conseguir la madurez desde el momento en que se siembra. Para saber cuando va a alcanzar la madurez deberiamos ir sumando las unidades de calor dia tras dia hasta llegar a esos 2000ºC.

Desde que se siembra, las temperaturas efectivas de crecimiento para el trigo dia a dia han sido: 10, 12, 8, 14, 16, 25. Se van sumando hasta llegar a la denominada integral termica de 2000ºC. Sera entonces cuando el cultivo habra llegado a su madurez y sabremos los dias que ha tardado en llegar a ese numero. Es evidente entonces, que cuanto mas calor haga dia tras dia, antes se llegara a dicha integral.

Algunos conceptos a tener en cuenta

En primer lugar, antes de saber como calcular la integral termica de un cultivo hemos de tener algunos conceptos claros como son los umbrales termicos superior e inferior. Toda planta se desarrolla en un rango de temperaturas en funcion de su adaptacion a las condiciones climaticas. Cada familia, genero, especie o subespecie hasta variedad, tienen diferencias en cuanto al rango termico de desarrollo.

Umbral inferior o temperatura base

Se considera umbral termico inferior, temperatura base o temperatura cero de crecimiento a la temperatura por debajo de la cual la planta detiene su crecimiento por completo. Por tanto, cuando se haga la integral termica de un cultivo, toda temperatura por debajo de este umbral minimo no contabilizara en el desarrollo del cultivo.

Umbral superior o temperatura maxima de crecimiento

Al igual que hay una temperatura base de crecimiento, existe un maximo. Se considera que el umbral superior es aquel por encima del cual, la planta detiene su desarrollo o este es muy muy lento. Las temperaturas que esten por encima de este umbral, tampoco contabilizaran en el calculo de la integral termica.

En la siguiente grafica se puede ver como la zona sombreada amarilla corresponde a la temperatura efectiva de crecimiento.

La velocidad de crecimiento no es constante

Una vez tenemos los conceptos anteriores claros podemos establecer que entre los umbrales maximo y minimo, la planta crece. Pero a que velocidad? Crece de igual de rapido para 8ºC que para 26ºC de media? Seria lo ideal para establecer nuestros calculos pero entonces no serian plantas, serian maquinas. La velocidad de crecimiento ademas esta influenciada por otros factores como la nutricion del suelo, la humedad, las lluvias, la radiacion Aun asi, habiendo muchos factores influyentes, la temperatura tiene un peso muy grande y por ello podemos echar mano de ella considerando que crece de forma lineal. De todas formas, cada dia existen modelos agroclimaticos mas complejos, que se acercan cada vez mas a la realidad.

Una forma de calculo lineal sencilla

Pongamos un ejemplo. La lechuga por ejemplo, tiene aproximadamente un umbral inferior de 6ºC y un umbral superior en torno a unos 30ºC. Para saber la temperatura efectiva de crecimiento tendriamos que restar a la temperatura media diaria el umbral minimo de 6ºC. Vamos a hacer un sencillo calculo para una semana.

* Temperaturas medias diarias de una semana: 8, 5, 7, 10, 11, 12 , 16.

* Restamos a cada temperatura los 6ºC del umbral inferior, por tanto:

* Temperaturas efectivas de crecimiento (Tª media umbral minimo): 2, -1, 4, 5, 6, 10.

* Vemos que en el segundo dia da un registro negativo. Cuando esto ocurre no se tiene en cuenta en las suma de grados, por tanto el resultado total seria: 2 + 4 + 5 + 6 + 10 = 27 ºC grados dia acumulados. Asi de sencillo.

En este metodo de calculo con las temperaturas medias diarias unicamente se utiliza el umbral inferior. En otros mas complejos, se utilizan los dos umbrales para conseguir mayor precision de calculo.

Aunque parezca sencillo, este metodo se utiliza mucho en muchos cultivos herbaceos, horticolas, frutales para intentar prever la fecha de maduracion entre otras cosas.

Que usos practicos tiene el calculo de la integral termica?

Tomemos el ejemplo de la lechuga. Si la lechuga tiene una integral termica aproximada de 700ºC podriamos ir viendo las semanas que va a necesitar para llegar a ese numero y saber de forma aproximada cuando estara lista. Por lo tanto se pueden predecir diversas variables:

* Se puede predecir de forma aproximada la fecha de plantacion y recoleccion de un cultivo.

* En frutales podemos saber cuanto le falta al arbol para florecer, sabiendo los grados dia que necesita para pasar al estado fenologico de floracion. De esta forma podemos ir observando la acumulacion de grados y calcular el riesgo de heladas que puede sufrir el arbol despues de la floracion.

* La integral termica tambien es utilizada para calcular los ritmos vitales de plagas y enfermedades. Insectos, hongos y bacterias tambien responden y se desarrollan en funcion de una integral termica. De esta forma, segun las previsiones meteorologicas podemos anticiparnos a la aparicion de una plaga o enfermedad y hacer el tratamiento oportuno de forma preventiva.

La Universidad de California UC-Davis tiene una calculadora de grados dia para poder calcular ciertos modelos agroclimaticos y modelos de prediccion de plagas y enfermedades. Solo sirve para los EEUU pero por lo menos da una idea de lo que se puede hacer con la integral termica.

universidadagricola.com

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