P e t e r K r o m a n n
“II SEMINARIO INTERNACIONAL DE PAPA”
Pueblo Tapao, Quindío, Colombia, 15 de marzo de 2018
Cambio climático - impacto en enfermedades
emergentes en papa
Contenido
1. Los efectos del cambio climático
2. Las principales plagas de la papa
• Enfermedades emergentes
3. Predicción del riesgo en el futuro
• Modelamiento del riesgo de tizón tardío (SimCastMeta)
• El software “Insect Life Cycle Modeling (ILCYM)”
• Modelamiento de la transmisión de virus y su predicción espacial
Virus del amarillamiento de las venas – Mosca blanca
4. De la investigación a las innovaciones tecnológicas
• Herramienta de apoyo a la toma de decisiones para el manejo de la gota
5. Conclusiones
1. Los efectos del cambio climático
• Elementos del clima
Presión atmosférica
Viento
Temperatura
Humedad
Precipitaciones
• (I) Modelos del Cambio Climático y (II) Modelos de
Predicción de Enfermedades de Plantas
Temperatura
Humedad
Precipitaciones
1. Los efectos del cambio climático
En Colombia
Temperatura
Precipitaciones
Cambio proyectado en la Temperatura y la Precipitación en Colombia hacia 2030
1. Los efectos del cambio climático
En Los Andes de Colombia
Temperatura
Humedad
1. Los efectos del cambio climático
El calentamiento de los Andes no es uniforme
- está condicionado por la geografía y la
altitud
• Gran diferencia entre las laderas orientales y occidentales
• Modelos de predicción de 6 a 12 meses tienen bastante
incertidumbre
• Fenómenos climáticos El Niño (reduce las lluvias 40%,
aumentó la temperatura cerca de 2.5 °C) y La Niña
• La variabilidad natural histórico?
1. Los efectos del cambio climático
El calentamiento de los Andes no es uniforme
- está condicionado por la geografía y la altitud
Calentamiento mayor en las laderas occidentales:
0.4 °C por década
Calentamiento es decreciente con la altitud desde
1000 a 4000 m.s.n.m.
Disminución de los niveles de precipitación estacional pero se
esperan eventos más intensos – más El Niño, La Niña
Sequía - intensos lluvias
Los patrones climáticos cambian a ser menos predecibles
2. Las principales plagas de la papa
• Los patógenos de la papa
• Hasta 40 patógenos del suelo causan enfermedades de la papa
entre hongos, bacterias, oomicetos y protozoarios
• Hasta 30 virus afectan la papa
• Normalmente, un mínimo de 4-5 patógenos llegan a un umbral
de daño que requiere manejo
2. Las principales plagas de la papa
• Los patógenos de la papa
• Phytophthora infestans que causa tizón tardío o gota es
considerado el problema fitosanitario más importante de la
papa en Colombia y a nivel mundial
• Se estiman que las pérdidas anuales a nivel mundial están
entre US $ 3 y 15 mil millones
2. Las principales plagas de la papa
• Otras enfermedades foliares importantes en
Colombia incluyen:
• Alternaria solani
• Erysiphe / Oidium spp.
• Puccinia pittieriana
• Enfermedades del suelo importantes en Colombia incluyen:
• Rhizoctonia solani
• Spongospora subterránea
• Pectobacterium spp.
• Ralstonia solanacearum
• En Colombia, el nematodo de la papa más importante es el
nematodo del quiste Globodera pallida
2. Las principales plagas de la papa
• Los insectos plaga de la papa
• Los agricultores en Colombia y otros países tropicales
normalmente tienen que enfrentar 20 plagas de insectos
• Normalmente, un mínimo de 2-4 insectos llegan a un umbral
de daño que requiere manejo
• Los más importantes en Colombia son:
• El gorgojo de los Andes o el gusano blanco (Premnotrypes
spp.)
• Las polillas de la papa (Tecia solanivora y Symmetrischema
tangolias y )
• La mosca minadora (Liriomyza huidobrenis)
• Pulguilla (Epitrix spp.)
2. Las principales plagas de la papa
• Los insectos vectores de enfermedades
• Áfidos o pulgones (Myzuz persicae y otras
spp.) transmitan virus
• Psílido de la papa (Bactericera cockerelli)
transmitan bacterias, phytoplasmas
3. Las principales plagas de la papa
• Los insectos vectores de enfermedades
• Trips (Frankliniella spp.) transmitan virus
• Chicharritas o Saltahojas (Cicadelidae)
transmitan virus, bacterias y phytoplasmas
• Mosca blanca (Trialurodes vaporariorum )
transmita virus como el virus del
amarillamiento de las venas del cultivo de
papa
2. Enfermedades emergentes
• Enfermedades emergentes, qué son?
Recientemente identificada y anteriormente desconocida
Conocida pero no problemática, llega a ser epidémica
Pirámide de la enfermedad
Patógeno
Hospedero
Gente
Ambiente
3. Predicción del riesgo en el futuroModelamiento del riesgo de tizón tardío (SimCastMeta)
• El tizón tardío o la gota es muy
sensible a los cambios de
temperatura y humedad
• Modelo de riesgo de la enfermedad
(SimCastMeta – basado en temp. y
humedad relativa)
Cambio de riesgo de gota del año 1975 a 2050
3. Predicción del riesgo en el futuroEl software “Insect Life Cycle Modeling (ILCYM)”
Software para desarrollar modelos de fenología de insectos a base de temperatura - aplicaciones para la evaluación y mapeo de riesgos
Impacto del cambio climático en Tecia solanivora
Establishment Risk Index y Generation Index: years 2000 and 2050
GIERI
Un pequeño expansión; La abundancia y el potencial de daño aumentarán progresivamente entodas las regiones donde la plaga ya prevalece hoy (Colombia) y en áreas donde aún no está(Perú).
3. Predicción del riesgo en el futuroModelo de la transmisión de virus y su predicción espacial
Virus del amarillamiento de las venas – Mosca blanca (PYVV) (Trialurodes vaporariorum)
Mapeo de riesgo de transmisión
Determinar la eficacia de transmisión de PYVVpor Mosca blanca y el efecto de la temperaturaen la transmisión del virus
Desarrollar un modelo matemático para latransmisión dependiente de la temperatura dePYVV por Mosca blanca
Validación de la transmisión de virus encondiciones naturales
Utilizar el nuevo modelo para predecir con mayorprecisión las regiones actuales y futuras en riesgode epidemias de PYVV
Índices de Transmisión
Potential Transmission(PT) y
Potential Activity in the
Transmission (PAT)
“Ris
km
appin
g”
Distribución potencial a nivel mundial, regional y local
Con y sin filtros de cultivos
Clima futuro: 2050Clima actual: 2000(1950-2000: www.worldclim.org/) Down-scaled data SRES-A1B, IPCC (2007):
http://gisweb.ciat.cgiar.org/GCMPage
(www.cipotato.org/ilcym)
Riesgo de Transmisión
Porcentaje de transmisión, Supervivencia
de todo el ciclo inmaduro y Oviposición
Modelamiento de la transmisión de virus y su predicción espacial
𝑃𝐴𝑇 𝑙𝑜𝑛,𝑙𝑎𝑡 =
𝑘=1
365
𝑝𝑘 𝑠𝑘 𝑜𝑘 365
f(T)=p g(T)=s q(T)=o
Mapeo de riesgo de transmisión
Pot. Transmission (PT) y Pot. Activity in the Transm. (PAT) : años 2000
Impacto del cambio climático en Trialeurodes vaporariorum
y 2050
PT PAT
Una mayor probabilidad de riesgo de transmisión en la región andina montañosas tropicales aligual que el riesgo potencial de transmisión y la actividad del vector (población), los cualesaumentarán ligeramente en especial para Colombia
Presencia del vector y del
Virus PYVV
Impacto del cambio climático en Trialeurodes vaporariorumCundinamarca y Boyacá
Potential Activity in the Transmission Index: años 2000 y 2050
La probabilidad de riesgo de transmisión en los departamentos de Cundinamarca y Boyacácambiarán ligeramente al igual que el riesgo potencial de transmisión y la actividad del vector(población).
Año 2050Año 2000
• Phytoplasmas
(Punta morada en papa)
• Liberibacter
(Papa manchada)
• Virus
• Pectobacterium spp.
3. Predicción del riesgo en el futuro
En un clima más caliente y más seco
• Alternaria solani
• Erysiphe / Oidium spp.
• Puccinia pittieriana
• Rhizoctonia solani
• Spongospora subterránea
• Ralstonia solanacearum
• Globodera pallida
4. De la investigación a las innovaciones tecnológicas
1. Predicción del riesgo – detección dirigida, sistemas de vigilancia
• “Redes de cooperación”
• “Redes de vigilancia”
• Colaboración internacional
• Monitoreo de las populaciones de Phytophthora infestans
• Protocolos de investigación
• Cooperación con el sector privado – evaluación de fungicidas
• Desarrollo de materiales de capacitación
https://tizonlatino.wordpress.com/author/tizonlatino/
4. De la investigación a las innovaciones tecnológicas
1. Predicción del riesgo – detección dirigida, sistemas de vigilancia
• “Sistema de Alerta Temprana” – con nueva tecnología para la
detección de enfermedades
• Tecnología amplificación isotérmica mediada por LOOP (LAMP)
CIP está desarrollando LAMP para PYVV, PLRV, PVX, PVY, Ralstonia
Microfluidic LAMP equipmentReal-time Genie III LAMP
4. De la investigación a las innovaciones tecnológicas
2. Adaptación al cambio climático:
• Sistemas resilientes, variedades resistentes
Susceptibility scale value
Variety 2012 2013 2014 2015 2016
Uvilla Native 11 8 8 8 9
Leona Negra Native 8 8 8 8 8
Puña Negra Native 8 8 8 8 8
Diacol-Capiro*R 8 8 8 8 8
I-Cecilia 10 7 5 5 8
Roja Nariño* 7 5 5 5 5
I-Gabriela 8 8 3 1 4
I-Yana Shungo 6 6 4 3 8
Superchola 5 6 4 2 7
I-Fripapa 2 3 1 0 2
I-Victoria 1 2 4 3 1
Pastusa
Suprema* 2 1 3 2 1
I-Libertad 0 2 0 0 0
4. De la investigación a las innovaciones tecnológicas
2. Adaptación al cambio climático:
• Sistemas resilientes, variedades resistentes
Herramienta de apoyo a la decisión para la aplicación de fungicidas
La última aplicación de fungicida
Precipitación
Resistencia varietal
Conciencia al cambio
• Crear conciencia a todos los niveles desde las
instituciones del estado hasta los agricultores
• La adaptación y adopción del MIP por los productores
requiere del apoyo de los gobiernos nacionales, regionales
y locales, así como de las ONGs y empresas privadas
5. Conclusiones
• Los países de Andinos son altamente vulnerables
al cambio climático debido a sus características
socio-económicas, geográficas e institucionales
• El mapeo de riesgos implementado en ILCYM es
una herramienta útil para la evaluación de riesgos
de plagas y planificación de la adaptación para el
cambio climatico
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5. Conclusiones
• Con los posibles incrementos de riesgos de
enfermedades es necesario crear conciencia y
promover planes de contingencia para la adaptación
al cambio climático
• Sistemas agrícolas resilientes
Variedades resistentes
Sistemas de alerta temprana
Redes de cooperación
Instituciones agiles al cambio
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Muchas gracias!
Peter Kromann [email protected]
Photo: Ecuador Jean-Louis Gonterre
Con el apoyo de:
Pablo Carhuapoma
Jan Kreuze
Heidy Gamarra
Arturo Taipe
Willmer Pérez
Jorge Andrade
entre otras