Untitled - Grupo Sistemas Lógicos

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CORPORACION COLOMBIANA DE INVESTIGACION AGOPECUARIA
CORPOICA
PROGRAMAS NACIONALES DE SISTEMAS DE PRODUCCION
EPIDEMIOLOGIA VEGETAL
SANTAFE DE BOGOTA, FEBRERO 1994
CORPORACION COLOMBIANA DE INVESTIGACION AGOPECUARIA
CORPOICA
PROGRAMAS NACIONALES DE SISTEMAS DE PRODUCCION
EPIDEMIOLOGIA VEGETAL
SANTAFE DE BOGOTA, FEBRERO 1994
CORPORACION COLOMIBIANADE INVESTIGACION AGOPECUARIA
CORPOICA
PROGRAMAS NACIONALES DE SISTEMAS DE PRODUCCION
EPIDEMIOLOGIA VEGETAL
SANTAFE DE BOGOTA, FEBRERO 1994
INDICE
Pag.
1.
DEFINICION DEL AREA
1
2.
ANTECEDENTES
1
3.
OBJETIVO GENERAL
3
4.
LINEAS DE INVESTIGACION
3
7.
ESTRATEGIA DE INVESTIGACION CON OTROS PROGRAMAS
Y ENTIDADES
lo
1
1
DOCUMENTO PROGRAMACION EPIDEMIOLOGIA VEGETAL
1.
DEFIMCION DEL AREA
El país no dispone de un sistema nacional de investigación epidemiológica que
genere información sobre la detección, dinámica y evolución de plagas, enfermedades y
malezas en cultivos comerciales.
Dos grandes componentes definen el programa. Uno, conformado por las
actividades de detección y diagnóstico de problemas fitosanitarios. Y un segundo, lo
constituyen los estudios epidemiológicos dirigidos a cuantificar la influencia de factores
bióticos y abióticos sobre la dinámica poblacional de insectos, patógenos o malezas y su
efecto en la producción de cosechas.
El diagnóstico por sí mismo ha seguido un esquema generalmente pasivo. En
muchos casos, limitado a la identificación de un agente causal de enfermedad o daño, a
través de métodos convencionales carentes de rapidez y sensibilidad. Para que adquiera
mayor importancia y dinamismo, se requiere desarrollar métodos diagnósticos eficientes
y debe apoyarse en estudios epidemiológicos de campo a fin establecer la importancia
económica del problema en estudio en una área determinada y el efecto de variables
físicas, químicas o biológicas en su desarrollo.
2.
ANTECENTES
En la formulación del modelo CORPOICA, se diseña por primera vez, un
programa nacional encargado de la investigación en epidemiología vegetal. Algunos
aspectos relacionados con este campo, como el servicio de diagnóstico vegetal de plagas,
la compilación de la información fitosanitaria nacional y la normatización cuarentenaria,
los cumple el Instituto Colombiano Agropecuario, a través de la
División de Sanidad Vegetal, desde 1969. Para el efecto se sustentó en los principios
generales de exclusión, erradicación y protección.
Se buscaba entonces, la definición de estrategias y la formulación y ejecución de
planes dirigidos a conocer la situación fitosanitaria nacional, a reducir el radio de acción
de las plagas presentes en el país y a evitar la importación de problemas nocivos a la
agricultura colombiana.
2.1.Diagnóstico Vegetal
En el ICA, el servicio de diagnóstico vegetal tenía cobertura nacional y estaba
encargado del estudio, análisis e identificación de plagas. Se prestó como un servicio a
los productores y como apoyo a otros programas de la institución. Para el efecto, se contó
con laboratorios distribuídos en diferentes departamentos del país, los cuales disponen de
los recursos mínimos requeridos en infraestructura y personal capacitado. No existe un
laboratorio de referencia nacional para el desarrollo de la ciencia y la tecnología, que sea
centro de capacitación y que se encargue de apoyar técnicamente a otros laboratorios
regionales y locales.
En el período 1986-1990 se analizaron 9713 muestras. El 53% de éstas se procesó
en Tibaitatá. Del total de consultas, 55% revelaron problemas causados por hongos,
bacterias y virus; el 26% por nemátodos y malezas; el 15% por insectos y el 4% por
agentes no identificados. Los diagnósticos se hicieron sobre 124 diferentes especies
vegetales de plantas. Los frutales representan el 35%; 24% corresponden a cultivos de
plátano, maiz, yuca, arveja, arroz y fríjol; 16% a ornamentales; 15% a hortalizas; y el
10% a palma africana y algodón.
Si bien es cierto que el diagnóstico genera una información valiosa sobre la
incidencia de plagas, éste ha seguido un esquema pasivo. En la mayoría de los casos,
limitada a la descripción del problema, a la determinación del agente causal y a emitir
recomendaciones probables de control.
Ha faltado generar información sobre la evolución de las plagas detectadas y estudios de
dinámica poblacional que ayuden establecer parámetros de vigilancia fitosanitaria.
Además, no ha existido dinamismo en el desarrollo de técnicas diagnósticas, lo cual ha
impedido profundizar el conocimiento sobre biologia y taxonomía de los agentes causales
de enfermedad o daño.
2.2. Epidemiología vegetal
El ICA, a través de la División de Sanidad Vegetal, ha buscado la actualización
del inventario de plagas y la delimitación de las áreas de incidencia de problemas
fitosanitarios. En este sentido, le dió énfasis a cultivos de plátano, frutales, café, cacao,
coco, caña de azúcar y ornamentales.
Sin embargo, los trabajos adelantados se planearon y ejecutaron para atender
problemas eminentemente coyunturales, que perdieron vigencia en la medida en que
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pasaron a un segundo plano político. De ahí que la información disponible es fragmentada
y carente de validez técnica.
Con relación al campo de la epidemiología vegetal, es del caso destacar los
resultados obtenidos en el manejo de la roya del cafeto (CENICAFE) y las sigatokas del
plátano (ICA). Además, existen algunas investigaciones sobre enfermedades en cacao y
mango, que necesitan ampliarse y profundizarse para poder obtener resultados útiles para
el control de las mismas.
3.
OBJETIVO GENERAL
Con el programa se busca llenar este vacío. Obteniendo y suministrando, en forma
sistemática, la información relacionada con la detección de nuevas plagas y con la
incidencia, severidad y distribución de problemas fitosanitarios de importancia económica
para la producción agrícola nacional. De manera tal, que se tenga una visión actualizada
de la situación fitosanitaria nacional y que se disponga de un soporte básico para definir
estrategias de manejo integrado.
4.
LINEAS DE INVESTIGACION
Dos áreas temáticas conforman el programa de epidemiología vegetal: el
diagnóstico vegetal de plagas, enfermedades y malezas y los estudios epidemiológicos.
Estas son complementarias y están interconectadas entre sí.
Con la investigación en diagnóstico vegetal se busca ampliar el conocimiento sobre
los agentes causales de enfermedad o daño; y también, desarrollar y estandarizar métodos
confiables, rápidos y sensibles, para la detección oportuna de plagas, a fin aplicar
medidas de control eficientes.
La detección es útil para conocer la incidencia de plagas y su evolución dentro de
los agroecosistemas. Pero debe complementarse con estudios epidemiológicos para que
adquiera mayor importancia y dianamismo. De ahí la importancia de las prospecciones
de campo y los estudios para conocer las variables bióticas y abióticas que influyen en
el desarrollo de las epidemias. Estos son útiles para establecer la importancia económica
de una enfermedad en una área determinada; para obtener información sistemática sobre
el desarrollo del patógeno, la enfermedad y los factores que la condicionan; y para medir
la efectividad de las medidas de manejo utilizadas.
Este amplio conocimiento es fundamental para la selección de las variables que
tienen mayor peso en el desarrollo de la enfermedad. De esta forma, la detección pasiva
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se transforma en información útil, capaz de sustentar el análisis de probabilidades sobre
los eventos futuros y base inequívoca para la búsqueda de alternativas de manejo
integrado.
Bajo este esquema se logrará racionalizar el uso de los agroquímicos utilizados en
el control de plagas, que adquiere cada día mayor importancia debido a la necesidad de
reducir la contaminación ambiental y en razón a la tendencia mundial de establecer
niveles mínimos de residuos tóxicos a las importaciones de productos agrícolas.
4.1. DESARROLLO DE METODOS PARA EL DIAGNOSTICO DE
FITOPATOGENOS QUE AFECTAN LA PRODUCCION DE CULTIVOS DE
IMPORTANCIA SOCIO-ECONOMICA.
4.1.1. Definición
El diagnóstico permite establecer la presencia de un agente causal y es un paso
fundamental para la identificación del problema, para conocer su incidencia, distribución
y severidad, y para la formulación de proyectos de investigación en manejo integrado.
Esta línea comprende dos campos complementarios entre sí. Uno es el diagnóstico
de un problema fitosanitario nuevo o desconocido. Se parte de una muestra problema que
se somete a análisis de laboratorio para posterior identificación del agente causal. Su
comprobación requiere de pruebas adicionales de patogenicidad en plantas sanas. Este tipo
de situaciones no es programable, porque va a depender de la incidencia de la plaga o
enfermedad en el cultivo.
Otro componente, igualmente importante, es el desarrollo de métodos para el
diagnóstico de enfermedades que requieren de una oportuna detección para su control.
Entre otros requisitos, éstas técnicas exigen dos características básicas: sensibilidad y
rapidez. Para alcanzar éstas características se requiere mejorar los métodos
convencionales y llevar a cabo proyectos de investigación para la generación de
metodologías modernas que involucren los avances en serología, biotecnología y biología
molecular. Se busca estandarizar tecnologías confiables que aseguren resultados rápidos
y precisos.
La información sobre la incidencia y severidad de plagas, generada en los centros
de diagnóstico del país, será canalizada a través de la red nacional de laboratorios y
alimentará la base de datos que conforma el inventario nacional fitosanitario. De esta
manera, se tendrá una aproximación acerca de la situación fitosanitaria nacional, que
describa la presencia e importancia de nuevas plagas así y amplíe el conocimiento acerca
de su distribución, avance y cambio en su composición genética.
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4.1.2. Justificación
Para que una estrategia de manejo de enfermedades, tenga éxito, se requiere de un
profundo conocimiento del agente causal. Esto solo puede lograrse mediante técnicas
eficientes de identificación del patógeno. Un diagnóstico errado es con frecuencia la causa
de un fracaso en la supresión de una enfermedad.
Los métodos convencionales para la identificación de un fitopatógeno tardan en
arrojar resultados. Esta situación favorece el avance de la enfermedad, pues no se aplican
correctivos, por desconocimiento del agente causal. Además, una enfermedad detectada
en semillas antes de la siembra, o en sus estados iniciales de desarrollo en el cultivo,
proporcionan garantía para su represión.
Otro factor que debe tenerse en cuenta para el desarrollo de metodológías
de diagnóstico de enfermedades causadas por agentes bióticos, es la naturaleza del
parásito: hongo, bacteria, virus, nernátodo. En cada caso se requiere de técnicas
específicas. No se puede generalizar. Porque existen variables dependientes del grupo de
organismos, de su mecanismo de acción e infección, de sus características genéticas y del
proceso bioquímico involucrado.
4.1.3. Impacto Probable.
Los métodos desarrollados serán utilizados en los centros diagnóstico vegetal de
la red nacional de laboratorios de CORPOICA y en aquellos privados pertenecientes a
asociaciones de productores o de profesionales.
4.1.4. Estrategia de Investigación
a) Existe en el momento, dificultad para identificar bacterias, hongos y virus
que causan enfermedades de importancia económica en cultivos comerciales. Esta
dificultad radica, en la ausencia de métodos confiable de diagnóstico de campo y de
laboratorio, o en la falta de especificidad de las técnicas convencionales disponibles.
Se va a partir de la priorización de cultivos y de enfermedades dentro de éstos.
Según la naturaleza y la importancia del agente causal de enfermedad, se ajustan y
comparan los métodos disponibles (medios de cultivo, período de incubación y
condiciones de la misma, técnicas de esporulación, pruebas de patogenicidad) y se
desarrollan otros utilizando técnicas actualizadas de serología, biotecnología y biología
molecular.
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Así por ejemplo, para el diagnóstico de Pseudomonas se comparan medios de
cultivo selectivos, pruebas bioquímicas, técnicas serológicas, desarrollo de anticuerpos
monoclonales o combinación de éstas.
Esta línea de investigación requiere de ingenieros agrónomos fitopatólogos con
experiencia en diagnóstico de enfermedades en cultivos tropicales y de microbiólogos que
hayan recibido entrenamiento en la utilización de técnicas de biología molecular. Además
debe dotarse al laboratorio de equipo especializado para este tipo de investigación.
4.1.5. Objetivos.
Disponer de técnicas sensibles, rápidas y seguras que garanticen el diagnóstico
eficiente de hongos, bacterias y virus, que afectan cultivos comerciales de importancia
socio-económica.
4.1.6 Metas.
Corto plazo
Se tendrá resultados acerca de la comparación de medios de cultivo para el
aislamiento e identificación de especies de bacterias del género Pseudomonas.
Se tendrá resultados de estudios comparativos y de evaluación de técnicas para el
diagnóstico de mildeo velloso en sorgo.
Se dispondrá de las metodologías de selección de las mejores razas suaves del
virus CTV existentes en las áreas productoras de cítricos en el país.
Mediano plazo
Se tendrá la estandarización de la técnica de la reacción en cadena de la
polimerasa (PCR) para la detección de bacterias del género Pseudomonas.
Se tendrá técnicas de biología molecular para el diagnóstico de razas suaves del
virus CTV de los cítricos.
Se estandarizará una metodología para el diagnóstico del mildeo velloso del sorgo.
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4.1.7. Títulos de proyectos
Diagnóstico de Pseudomonas syringae pv phaseolicola agente causal
añublo de halo en fríjol.
Caracterización y selección de razas suaves del virus de is tristeza los cítricos
(CTV) con el fin de utilizarlas en programas de proteccióncruzada.
Comparación y desarrollo de métodos para el diagnnóstico del mildeo velloso del
sorgo.
4.2. FACTORES QUE INFLUYEN EN LA DINÁMICA POBLACIONAL Y EN
EL DESARROLLO DE ENFERMEDADES LIMITANTES DE LA
PRODUCCION DE CULTIVOS DE IMPORTANCIA SOCIO-ECONOMTCA.
4.2.1. Definición
La epidemiología vegetal está relacionada con los estudios sobre poblaciones de
plagas en los cultivos y los factores que influyen en su desarrollo y dinámica
poblacional.
El incremento o reducción de las plagas están condicionados por diferentes
factores. Estos, que interactúan entre sí, están íntimamente ligados a cada uno de los
componentes del sistema agroecológico: hospedero, plaga, ambiente e interferencia del
hombre. El peso específico que tiene cada variable va a determinar su importancia en
la evolución de una epidemia en un cultivo determinado.
Los componentes o subcomponentes del sistema se pueden cuantificar y ésta
cuantificación permite explicar un evehto específico, mediante la selección y clasificación
de las variables y su grado de participación en él. Estas variables se determinan mediante
monitoreo de las poblaciones, observaciones obtenidas en experimentos o a través del
análisis de datos históricos. Se conforma así, la base para describir matemáticamente la
correlación que existe entre los parámetros cuantificados. De esta forma se obtiene una
información cuantificada real acerca de un problema determinado; útil, capaz de sustentar
el desarrollo de modelos de predicción de los eventos futuros; y base inequívoca para la
búsqueda de alternativas de manejo integrado.
Un aspecto importante, dentro de la epidemiología vegetal, está relacionado con
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la estimación de pérdidas causadas por las plagas. Se busca estimar, mediante modelos
matemáticos, la reducción de los rendimientos de los cultivos. Para el efecto se realizan
experimentos de campo durante varios períodos vegetativos, a través de los cuales se
compara un lote del cultivo sano, con otros que poseen diferentes niveles de población
de plagas, patógenos o malezas. De esta manera se pueden correlacionar los diferentes
niveles poblacionales con las diferencias en la disminución de los rendimientos y de esta
manera definir umbrales económicos.
4.2.2. Justificación
Para el éxito en el manejo de enfermedades se requiere un amplio conocimiento
del agente causal y de los factores que condicionan su dinámica poblacional, durante las
diferentes fases de desarrollo de un cultivo. Esta aproximación no está generalizada y el
control de plagas se fundamenta principalmente en aplicaciones de plaguicidas a intervalos
definidos por calendario, sin considerar que los cambios sufridos por el cultivo tienen
impacto directo en el desarrollo de problemas fitosanitarios.
Además, un eficiente manejo consiste en la selección de técnicas para reducir la
enfermedad a un determinado nivel de tolerancia y éste se deriva de diferentes tipos de
información relacionada con el patógeno, el cultivo, el medio y los métodos de control
utilizados.
A todo este complejo sistema se une el potencial destructivo de la enfermedad y
el impacto económico de la misma. Sin una idea sólida acerca de la
importancia de una plaga se pierden esfuerzos y recursos y se aumenta la contaminación
ambiental por el uso indiscriminado de plaguicidas.
4.2.3. Impacto Probable
La información que se obtenga de los proyectos de investigación en epidemiología,
será de utilidad para el ajuste de los sistemas de manejo integrado de plagas, para
sustentar el desarrollo de modelos de predicción de los eventos futuros, para el
establecimiento de programas de vigilancia fitosanitaria y para orientar las investigaciones
en fitomejorainiento.
4.2.4. Estrategia de Investación
a) La producción de cultivos es afectada por la incidencia de plagas. Estas
influyen directa o indirectamente en los rendimientos y calidad de los productos.
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agrícolas. Grandes recursos económicas y sociales se utilizan en su control. Sin
embargo, no se tienen parámetros para priorizar su importancia y la estrategia de
manejo a emplear.
Por ello se requiere adelantar estudios en cultivos de las diferentes áreas climáticas del
país, los cuales serán priorizados según las necesidades regionales y locales. Por cultivo
se diseñarán métodos de monitoreo y muestreo para establecer las plagas predominantes
y su incidencia con relación a los diferentes estados de desarrollo del cultivo y a las
condiciones climáticas.
La información obtenida de estos estudios ayudará a identificar la importancia de
las plagas, su época de incremento poblacional, los factores que la favorecen y sus
enemigos naturales, como requisitos mínimos para la formulación de planes de manejo
integrado.
Un requisito para que los resultados sean confiables, es el diseño de tecnologías
para el muestreo, monitoreo y estimación de pérdidas. Incialmente, se parte de una
revisión bibliográfica y se formula una metodología que es llevada al campo para su
validación y ajuste. Se requiere además de personal capacitado y de facilidades para el
trabajo de campo.
4.2.5. Objetivos
Disponer, en el mediano plazo, de modelos que describan las epidemias causadas por
plagas en cultivos de importancia socioeconómica.
Tener a disposición, en el mediano plazo, modelos útiles para la estimación de las
pérdidas causadas por plagas, en cultivos de importancia socioeconómica.
4.2.6. Metas
Corto plazo
Formulación de metodologías, en primera aproximación, para estimar pérdidas
causadas por plagas en cultivos de importancia.
Diseño de métodos de muestreo y monitoreo, en primera aproximación, para
adelantar estudios epidemiológicos de campo.
-j
lo
Mediano plazo
Se tendrá modelos que describan la dinámica poblacional y el efecto de factores
bióticos y abióticos en el progreso de enfermedades en diferentes agroecosistemas
del país.
Se dispondrá de modelos para la estimación de las pérdidas causadas por las lagas
en cultivos de importancia socioeconómica.
4.2.7. Títulos de proyectos
Estudio poblacional de plagas en diferentes agroecosistemas.
Desarrollo de modelos para la estimación de pérdidas causadas por plagas en
diferentes agroecosistemas del país.
7. ESTRATEIA DE JVESTIGACION CON OTROS PROGRAMAS Y
ENTIDADES
Para disponer de la información fitosanitaria nacional y adoptar una filosofía
general de trabajo, se conformará una red de laboratorios de diagnóstico vegetal. La red
estará integrada por los laboratorios regionales y locales distribuídos en el país, con los
cuales el programa nacional mantendrá permanente asesoría, un proceso sistemático de
retroalimentación y seguimiento técnico sobre el desarrollo de los proyectos de
investigación.
Se creará además, en Tibaitatá, el laboratorio nacional de referencia vegetal que
será centro de capacitación y desarrollo de proyectos de investigación en diagnóstico
vegetal y epidemiología. Desde aquí se irradiará información y conocimiento a los demás
laboratorios de la red y fuera de ella.
El sistema interactuará en forma estrecha con programas nacionales e
internacionales, mediante mecanismos de comunicación y a través de la formulación y
ejecución de proyectos asociados de investigación. En este sentido, se buscará cooperación
con el Instituto Danés de Patología de Semillas, la Agencia Alemana GTZ, la Agencia
Canadiense CIID y el 11CA. También, se continuarán trabajos y se capacitará personal
profesional, en el CIAT, sobre el uso de técnicas de biología molecular para el
diagnóstico de enfermedades.
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Para la formulación de nuevas técnicas de diagnóstico de patógenos se contará con
el apoyo del programa de Biotecnología Agrícola. Además, habrá cooperación recíproca
con el programa de Manejo Integrado de Plagas, tanto en el suministro de información
sobre el avance de las plagas, como en la definición y priorización de proyectos de
investigación en este campo.