Epidemiología. Cuantificación de la enfermedad. Utilidad de los modelos. Epidemiología. Investigación. Manejo INCIDENCIA SEVERIDAD

Transcripción

1 Utilidad de la epidemiología para el Ingeniero Agrónomo Epidemiología Carlos Pérez 29 de octubre del 28 Diagnóstico de la enfermedad (técnicas de diagnóstico) Patometría (métodos de cuantificación de la enfermedad) Análisis del sistema (estado de los componentes del patosistema) Análisis epidemiológico Definición de medidas a tomar (análisis biológico y económico) Epidemiología Monitoreo del cultivo (Hospedero) Monitoreo del ambiente Monitoreo del patógeno-enfermedad Cuantificación de la enfermedad INCIDENCIA SEVERIDAD Uso del AUDPC para comparar epidemias de mancha foliar en trigo Utilidad de los modelos Mejor comprensión de los componentes severidad (%) Monocultivo 1 año s/trigo 2 años s/trigo 3 años s/trigo Principalmente comparar tasas de desarrollo de distintas epidemias A AB Días post-siembra 7 AB 6 5 B AUDPC monocultivo 1 año s/trigo 2 años s/trigo 3 años s/trigo Pérez s/p Manejo Evaluar estrategias de control Prever niveles de infección Investigación Comparar cultivares Comparar efecto año Medidas de manejo 1

2 Monocíclicas Modelo lineal Modelo monomolecular Enfermedades: Policíclica o monocíclica no indica la gravedad del problema Tizón tardío de la papa Fusariosis de la espiga Policíclicas Modelo exponencial Modelo logístico Efecto del año sobre la mancha amarilla del trigo Una epidemia severa resulta de una alta población del patógeno, independientemente del tiempo que requirió para llegar a esa población. severidad (%) Días post-siembra Pérez, 21 Cantidad de enfermedad es el balance entre tres procesos: Generación de tejidos Infección de tejidos Remoción de tejidos Cómo minimizar la probabilidad de ocurrencia de epidemias severas? y t = y o + x o.r.t dy dt = x o. r L r L = tasa de infección y t = x o. e (r.t) dy dt = r E. y r E = nuevas lesiones por lesión por día Efecto de disminuir x o y r sobre el desarrollo de la epidemia Severidad (%) set.1 set.1 set.2 set.3 oct.1 oct.2 oct.3 nov.1 nov.2 nov.3 2

3 Disminuir inóculo inicial y/o tasa de infección? Tres curvas con diferentes tasas de desarrollo de la enfermedad A: x o = 1-6 ; r =,4 B: x o = 1-8 ; r =,4 C: x o = 1-6 ; r =,2 D: x o = 1-8 ; r =,2 Fuente: Fry Agrios, 25 Incidencia cancro tallo (%) Efecto de la resistencia genética y la aplicación de fungicida sobre la incidencia de cancro del tallo en girasol MH.Susc G 4 CL - C/Fcon MH.Susc G 4 CL - S/Fsin MH. G Tolr 52 - con C/F MH. G Tolr 52 -S/F sin R 1 R 5.5 R 6 R 8 R Días pos siembra Juanicotena & Rodríguez, 28 a b b c a a ab ab b a b ns ns Rendimiento (kg.ha-1 Efecto de la elección del cultivar y el uso de fungicidas sobre el rendimiento H. Susceptible Con Fung Cambio tecnologico 916 kg/ha (32% ) 1916 H. Susceptible Sin Fung 2828 Por reducción en la r 2312 H. Tolerante Resistente H. Tolerante Resistente Con Fung Sin Fung Juanicotena & Rodríguez, 28 Fecha de siembra? puede afectar: inóculo inicial? o su efectividad tasa de desarrollo? tiempo? Fecha de siembra de zapallito % plantas infectadas por virus Ciclo: Fuente: Hernandez et al. 2. meses 3

4 Fecha de siembra Efecto de la época de siembra sobre la roya negra del girasol 5 4 Nº plantas infectadas con GRV tardía % de infección /95 95/96 1ª Young 2ª Young cond. ambientales favorables Fuente: Adaptado de Perea, temprana tardía temprana O N D E F M A M Fuente: M. Thresh Efecto sobre el t y el x Efecto de la dosis sobre el desarrollo de la roya de la hoja en cv. E. Federal Parámetros Medidas Coef. de infección FM 2N HB EMB PESP 1/2 G Estado fenológico 1149 kg/ha M 375: 1521 kg/ha M 75: 1661 kg/ha M 1125: 1859 kg/ha inóculo inicial x o (o Y o ) tasa de desarrollo r rotación de cultivos solarización semilla sana, etc. fungicidas al cultivo eliminación de plantas durante el cultivo resistencia genética, etc. Aplicación del fungicida Testigo M 375 M 75 M 1125 Efecto sobre r Adaptado de Díaz, tiempo t largo del ciclo del cultivo cosecha temprana, etc. VARIACIÓN EN EL ESPACIO Dispersión del inóculo desde su fuente: Viento Agua Vectores: a nivel aéreo en el suelo Hombre: material de propagación, herramientas Recordar: Diseminación activa (nemátodos, zoosporas, bacterias, etc) Diseminación pasiva La diseminación pasiva depende de tres procesos básicos: Liberación Transporte Deposición Corta distancia Corta o larga distancia 4

5 Distribución en el espacio Altura de plantas Severidad de enfermedad Roya del tallo de trigo Efecto de las plantas de agracejo sobre los niveles de infección observados en trigo Fuente: Newton A.C. 2. Fuente: Van der Planck Distribución en el cultivo Gradiente de infección < agregación > agregación? % plantas enfermas Fuente: Campbell & Madden Gradiente de enfermedad Para qué sirve conocer distribución y gradientes? Investigación: estudios epidemiológicos (fuente de inóculo, capacidad de diseminación, etc) Manejo: definir tipo de muestreo/distribución del muestreo definir tamaño de muestra Fuente: Campbell & Madden

6 Gradientes Pueden deberse a: diferencias en condiciones ambientales dispersión del patógeno desde una fuente dentro o fuera del cultivo diferencias en resistencia / estrés del huésped Gradientes de dispersión distribución en el cultivo intensidad 2 1 distancia 1. > gradiente enfermedad más agregada 2. < gradiente distribución más uniforme Gradiente según: Fuente de inóculo: distancia: menor - mayor inóculo: primario - secundario fuente: pequeña - amplia + agregada + uniforme Gradiente según dispersión agua nematodos soilborne viento insectos airborne + agregada + uniforme Dos virus de la papa Transmitidos por pulgones Roya estriada del trigo Efecto del viento PVY PLRV planta infectada = fuente de inóculo Fuente: Thresh, M Fuente: Campbell & Madden

7 Virus transmitido por pulgones Efecto del viento Fuente Inóculo 1 m de Ø Nivel de infección 5-6 % sev. Diseminación de Giberella zeae Fuente: Stack, 1997 Distancias a 3 m 2 % sev. a 2 5 m a 2-3 m 1 % sev. Diseminación en función de la fortaleza 3 m de Ø de la fuente de inóculo alrededores cercanos Fuente: Thresh Distancia desde fuente de inóculo Nivel de infección 9 % sev % sev. 1 % sev. Evolución en el tiempo y el espacio Tizón tardío de la papa La distribución inicial suele ser en focos, pero a medida que se desarrolla la epidemia, la distribución pasa a ser más homogénea. Fuentes: Thurston. Fry Dispersión a larga distancia Distribución de las royas del trigo Rajaram y Campos, 1974 Roya de la caña de azúcar Fuente: APS Fuente: Campbell & Madden

8 Dispersión a larga distancia Phytophthora infestans A 1 + A 2 Teratosphaeria nubilosa en Eucalyptus Síntomas observados por primera vez en enero 27 Epidemia fue evidente a partir del otoño 27 Fuente: Fry et al Cuál es el agente de dispersión más peligroso? Infecciones fuertemente asociadas a eventos de lluvias Movimiento global de T. nubilosa Semilla de Eucalyptus importada por Uruguay kg of seeds Millions of seeds % of E. globulus Source: Adaptado de Hunter et al., 28 Cuál es el agente de dispersión más sospechoso? Mycosphaerella pinodes Mycosphaerella graminicola Ejemplos de Mycosphaerella spp. trasmitidas por semilla Repasando... Repasando... El manejo de las epidemias en los cultivos apunta a disminuir... En qué enfermedades sería más importante disminuir la tasa de infección? En qué enfermedades sería más importante disminuir el inóculo inicial? Las características epidemiológicas de la enfermedad son lo único que determina las medidas de control a aplicar? De qué maneras puede distribuirse una enfermedad en un cultivo? Para qué sirve conocer la distribución de una enfermedad en el cultivo? Qué factores influyen sobre la distribución de la enfermedad en el espacio? 8

9 Bibliografía recomendada: GEPP, V. 2. Apuntes sobre epidemiología. (Fotocopia en AEA) AGRIOS, G.N Fitopatología. México, Noriega. DICKINSON, C.H. y LUCAS, J.A Patología vegetal y patógenos de plantas. México, Ed. Limusa. GALLI, F Manual de fitopatología. Sao Paulo, Editora Agronómica Ceres, V. 1. 9