Dra. Ma. del Pilar Rodríguez-Guzmán

Programa de Fitosanidad. Fitopatología

Colegio de Postgraduados

REUNIÓN NACIONAL SOBRE PULGÓN AMARILLO DEL SORGO

1 - 3 DE DICIEMBRE 2015. CELAYA, GUANAJUATO

CONSIDERACIONES

El pulgón amarillo Melanaphis sacchari, puede considerarse como una especie exótica e invasiva, que está afectando al sorgo de manera severa, y también puede potencialmente, llegar a afectar a otros hospedantes dentro de la familia de las gramíneas, como son: trigo, maíz, arroz, cebada, caña de azúcar .

CONSIDERACIONES

Representa también una especie que amenaza a otras especies de insectos debido a las altas densidades poblacionales que se han desarrollado en México de 2013 a la fecha:

Siendo una especie con elevado nivel de competencia (espacio y alimento)

Es probable pueda provocar el desplazamiento de esas ciertas especies de insectos que también se alimentan del sorgo, o que tienen hábitos alimenticios similares (insectos picadores-chupadores).

También puede, al provocar el desplazamiento de algunas especies de insectos del sorgo, afectar a otras especies de plantas tanto de importancia agronómica como especies silvestres dentro del ecosistema.

Lo cual puede conllevar alteraciones en un ecosistema a nivel regional (efecto en cascada en las redes tróficas).

CONSIDERACIONES

Factores Ecológicos que pueden causar que una especie exótica llegue a ser abundante y persistente:

Carencia de enemigos naturales

Desarrollo de nuevas asociaciones entre el parásito exótico y el

hospedante.

Depredadores efectivos en el nuevo ecosistema.

Habitats artificiales y/o perturbados que proporcionan ecosistemas

favorables a ser invadidos.

Invasión por alguna especie exótica altamente adaptable y exitosa

CONSIDERACIONES

Dinámica de Expansión de las Especies Invasoras:

De acuerdo a Adim et al (2006), quienes estudian la dinámica de las abundancias poblacionales de las especies invasoras, muestran que su expansión está regulada.

La regulación de las especies invasoras ocurre como resultado de dos mecanismos:

Competencia por sitios vacios, y

El tiempo que transcurre entre la invasión y la producción de propágulos (estrutcuras de reproducción).

Crecimiento de una población

6

Factores bióticos y abióticos: enemigos naturales , diferentes plantas hospedantes, temperatura, humedad, precipitacion.

CONSIDERACIONES

Los desafíos de la experimentación con PATOSISTEMAS son:

- que el patógeno y las enfermedades de plantas a menudo tienen patrones espaciales agregados.

- que se presentan múltiples ciclos de producción y diseminación del inóculo en algunos sistemas.

- que el grado de variación dentro y entre los patosistemas puede ser muy grande. (Campbell and Madden, 1990).

Recuperación del Equilibrio Biológico de los Áfidos

Ilharco (1982) sugiere que para lograr el esquema denominado ‘recuperación del equilibrio biológico de los áfidos’ se debe:

1) Monitoreo de los pulgones mediante el uso de diversos tipos de trampas

para conocer las épocas de vuelo de las principales especies.

2) Tratamientos químicos selectivos y oportunos.

3) Conocimiento de la vegetación circundante

4) Inventario de los enemigos naturales

5) Producción masiva de enemigos naturales y liberación de los mismos en

campo.

6) Introducción de enemigos naturales exóticos.

Recuperación del Equilibrio Biológico de los Áfidos

Ilharco (1982)…………continuación

7. Protección de los focos de enemigos naturales.

8. Creación de focos artificiales de enemigos naturales.

9. Mantenimiento y creación de focos naturales de enemigos de pulgones.

10. Conocimiento de pulgones útiles.

11. Práctica de técnicas especiales para evitar la llegada de los pulgones a los

cultivos como son el uso de superficies reflejantes, aceites minerales,

túneles de plástico, plantas trampa, cultivos intercalados, etc.

12. Campañas coordinadas con los agricultores, que incluyan capacitación de

técnicos .

Importancia y Objetivos Generales del Muestreo

Definición de una población, comunidad y/o ecosistema:

Nivel Poblacional: Estimación de los parámetros y variables poblacionales que permitan definir y caracterizar a la población de una especie, como:

abundancia,

estructura de la población,

patrones del ciclo de vida (diarios, estacionales),

alternancia de hospedantes,

estacionalidad,

dinámica de poblaciones espacial y temporal

Incidencia de una plaga o enfermedad

Nivel de daño

Importancia y Objetivos Generales del Muestreo

IMPORTANCIA:

Un muestreo adecuado permite realizar estimaciones de los parámetros poblaciones que definen o caracterizan a dicha población (especie).

OBJETIVOS:

- Estimar las características de una población a partir de una porción de esa población, la cual se debe seleccionar de la manera más adecuada posible.

- Estimación de los parámetros poblacionales ( µ= media poblacional; σ = varianza poblacional) a partir de sus estimadores (x = media muestral; s2=varianza muestral).

SISTEMA AGROECOLÓGICO COMPLEJO

Diferentes niveles de organización biológica

Diferentes escalas de análisis

Agroecosistemas Ecosistemas

Cultivo del sorgo a: plantas hospedantes silvestres

plantas hospedantes alternas (secundarios)

Flujo de información,

energía y materiales

NIVELES DE MUESTREO:

Diferentes niveles de muestreo del hospedante y del insecto:

planta

parcela

localidad

Región (Redes regionales de supervisión)

Estado (Guanajuato)

Sistemas de Monitoreo* que permitan una supervisión constante de las poblaciones de áfidos, a través de Redes Regionales .

* Sistemas de Monitoreo ó Sistemas de Supervisión Constante

PROPUESTA DE ESQUEMA DE MUESTREO PARA EL PULGÓN AMARILLO EN EL ESTADO DE GUANAJUATO

Considerando el estado de Guanajuato

ESTRATIFICACIÓN CLIMATOLÓGICA/Agrícola

García Nieto et al,

2002

Tipos de clima en Guanajuato (INIFAP)

Temperatura; estaciones climatológicas

SIAFEG. Sorgo

NIVEL DE MUESTREO EN LA REGIÓN

Movimiento entre localidades

Dispersión de áfidos

Patrones espaciales de distribución

Evaluación de pérdidas a nivel regional

Establecer Redes Regionales de Supervisión (Survey)

Red de trampas de succión

ESTRATIFICACIÓN POR ÁREAS/LOCALIDADES CON CULTIVO DEL SORGO

Definir las diferentes fechas de siembra del cultivo del sorgo

durante el año, que se acostumbran en el estado de

Guanajuato.

OBJETIVO: Definir un ‘MAPA

SUCESIONAL’ de fechas de siembra del cultivo que permita documentar y

respaldar el movimiento y dispersión del pulgón amarillo

INVESTIGACIÓN A REALIZAR:

- Arribo de pulgones

- Establecimiento del pulgón - Distribución (aleatoria, agregada, uniforme) - Dispersión (en la planta, entre plantas) - Ciclo de vida (etapas de desarrollo)

Movimiento del pulgón

NIVEL DE MUESTREO EN LA LOCALIDAD

Movimiento entre parcelas

Dispersión de los áfidos

Patrones de distribución espacial, y espacio-temporal

Evaluación de pérdidas

ESTRATIFICACIÓN POR PARCELAS (PREDIOS) CON SORGO / REGIÓN

Investigación a realizar:

- Movimiento de áfidos y enemigos naturales dentro de la parcela

- Definición del patrón espacial de las poblaciones de áfidos (aleatorio, agregado, uniforme)

- Establecimiento de colonias del áfido.

- Movimiento de áfidos entre parcelas

- Comportamiento temporal de áfidos a lo largo dell desarrollo fenológico del cultivo.

Muestreo directo en plantas Usar trampas amarillas y verdes de agua en orillas y centro de cada parcela

ESTRATIFICACIÓN POR PARCELAS (PREDIOS) CON SORGO / LOCALIDAD/ REGIÓN

Investigación a realizar:

- Movimiento (DISPERSIÓN) de los pulgones a nivel de localidad y región .

- Definición de isolíneas de enfermedad

(a) Gradiente de infección del virus LNYV en lechuga creciendo en Braecide, cerca de

una maleza infectada con el virus.

(b) Gradiente de infección del virus SCSV en frijol Francés cerca de una zona de rompevientos con frijol ancho infectado con el virus, y conteniendo colonias del áfido vector Aphis craccivora. Aproximadamente 21 plantas/ m.

ESTRATIFICACIÓN DENTRO DE LA PARCELA

Investigación a realizar: - Movimiento de los áfidos

dentro de la parcela a partir de plantas infestadas aleatoriamente (?), en un inicio del arribo de los pulgones.

- Movimiento de áfidos del sorgo hacia plantas arvenses) Movimiento de áfidos entre plantas

ARVENSES

Definición:

“El patrón espacial en Fitopatología puede definirse como el

arreglo de las entidades enfermas en relación de una con otra, y

en relación a la arquitectura del cultivo hospedante”. (Gilligan,

1982).

patrón aleatorio

Patrón agregado

patrón uniforme

Patrones de Disposición Espacial de plantas infestadas

Curso Epidemiología Agrícola. Verano 2015. Dra. Ma. del Pilar

Rodríguez-Guzmán

Muestreos intensivos (censo)

PATRÓN ESPACIAL AGREGADO DE LAS PLANTAS INFECTADAS INICIALMENTE

Curso Epidemiología Agrícola. Verano 2015. Dra. Ma. del Pilar Rodríguez-Guzmán

Muestreos intensivos (censo)

PATRÓN ESPACIAL UNIFORME DE LAS PLANTAS INFECTADAS INICIALMENTE

Curso Epidemiología Agrícola. Verano 2015. Dra. Ma. del Pilar Rodríguez-Guzmán

Muestreos intensivos (censo)

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

Av

era

ge

yie

ld/

pla

nt

(g)

AGGREG RANDOM UNIFORM

Spatial Pattern of Disease

1470 g

1021 g

713 g

a

ab

b

Producción promedio (g) obtenida por planta en tres diferentes patrones

espaciales de plantas de calabaza infectadas con el virus ZYMV.

Curso Epidemiología Agrícola. Verano 2015. Dra. Ma. del Pilar Rodríguez-Guzmán

EFECTO DEL PATRÓN ESPACIAL DE ÁFIDOS VECTORES-VIRUS FITOPATÓGENS EN LA PRODUCCIÓN DEL CULTIVO.

NIVEL DE MUESTREO EN LA PARCELA (POBLACIÓN DE PLANTAS)

Movimiento dentro de la parcela:

Muestreo en las diferentes etapas fenológicas del cultivo . Relación fenológica

entre planta hospedante y pulgón amarillo

Estudios de dinámicas poblacionales espacio-temporales

Épocas de vuelo

Estudios de dispersión de áfidos

Estudios de distribución de áfidos (patrones espaciales aleatorios, agregados y

uniformes)

Estudios de dispersión y daño por fitopatógenos transmitidos por los áfidos

(estudios epidemiológicos).

Estudios de Evaluación de Pérdidas de producción

ESTRATIFICACIÓN EN LA PLANTA DE SORGO

Curso Epidemiología Agrícola. Verano 2015. Dra. Ma. del Pilar Rodríguez-Guzmán

Estrato Inferior

Estrato Medio

Estrato Superior

Estudios a realizar: - Movimiento de áfidos dentro de la planta. - Distribución de áfidos en la planta (hojas,

cogollos, flores, fruto, yemas) - Desarrollo de estadios del pulgón

Muestreo directo en la

planta

NIVEL DE MUESTREO EN LA PLANTA

Muestreo en diferentes órganos de la planta

Diferentes órganos de la planta: hojas, yemas, inflorescencias, frutos, raíces

Diferentes alturas (estratos) de la planta: baja, media, alta

Patrones de Disposición Espacial dentro de la planta de sorgo

Dispersiones posibles para

30 insectos escamas sobre

10 hojas (unidades de

muestreo naturales). Se

muestra el número de

insectos encontrados sobre

cada hoja. Se dá la media y

la varianza para el número

de insectos por hoja por

planta A(aleatoria), B

(agregada), y C (uniforme).

Tomado de Ludwig and

Reynolds (1996).

Curso Epidemiología Agrícola. Verano 2015. Dra. Ma. del Pilar Rodríguez-Guzmán

NIVELES DE MUESTREO EN EL ÁFIDO:

a. Muestreo en las diferentes etapas de su ciclo de vida: huevecillos, ninfas, ápteros y adultos (ápteros y alados).

- cultivo hospedante (sorgo) - plantas hospedantes secundarios (Zacate Jhonson) - plantas silvestres

b. Estudios poblacionales de M. sachari y otras especies de áfidos.

c. Estudios de la biología y ecología del pulgón amarillo

CONSIDERACIONES: - Recordar que el hacinamiento provocado por una sobrepoblación de áfidos ápteros, determina la proporción de formas aladas que se forman en una población. - En el caso del pulgón amarillo, es muy probable que haya una alta proporción ya, de formas aladas; las cuales tienen que dispersarse a otros lugares y hospedantes.

SIAFEG

CONAGUA CESAVEG

Fundación Guanajuato

Produce INIFAP SAGARPA

Gobierno de Guanajuato

NIVEL DE MUESTREO EN EL ESTADO

Programa de Monitoreo de las poblaciones del áfido amarillo del sorgo (y de otras especies de áfidos de importancia agrícola; diversidad de especies), así como de otros diversos insectos benéficos enemigos naturales (reguladores) de M. sacchari.

Bases para establecer un Programa de Manejo Integrado del áfido amarillo del sorgo en particular, y en general de un Programa Estatal de Manejo Integrado de plagas y enfermedades.

BENEFICIOS DE ESTABLECER UN MÉTODO DE MUESTREO GENERAL PARA EL EDO. DE GUANAJUATO.

Resultados obtenidos en diversas regiones y en diferentes períodos sean comparables y reproducibles en situaciones semejantes.

Obtención de información precisa, confiable, adecuada, representativa tanto biológica como estadísticamente.

Obtención de un máximo de información con un costo aceptable en recursos humanos, tiempo, infraestructura y costo.

Proceso del Diseño de Muestreo:

Definición de la población

Determinar el marco de muestreo (listado de la población a partir de la cual se selecciona una muestra; unidad de

muestreo)

Determinar el diseño o procedimiento de muestreo

Muestreo con Probabilidad Tipo de procedimiento: Muestreo Aleatorio Simple

Muestreo Estratificado Muestreo de Conglomerado

Muesteo con No-Probabilidad

Tipo de procedimiento: Conveniencia Juicio (críticol

Cuota

Determinar el tamaño de muestra apropiado

Ejecutar el Diseño de Muestreo

SISTEMAS O DISEÑOS DE MUESTREO

1. Muestreo aleatorio**: aleatorio irrestricto o aleatorio restringido

2. Muestreo sistemático **

3. Muestreo estratificado **

4. Muestreo de dos-etapas…… o Muestreo de Múltiples-etapas

5. Muestreo de Grupo o Muestreo de conglomerado (Cluster

sampling)**

6. Muestreo secuencial (Muestreo adaptable o adaptado)

** Pueden tomarse las muestras de forma aleatoria

MUESTREO ALEATORIO SIMPLE

Características generales:

Se selecciona directamente a miembros de la población de interés (marco de muestreo).

Existe una misma probabilidad de ser seleccionado para cada miembro (tamaño de la muestra / tamaño de la población) : 400/10,000 = .04

Usar una tabla de números aleatorios o un generador de números aleatorios.

MUESTREO SISTEMÁTICO

Características generales:

Ordenar todas las unidades en el marco de muestreo con base en alguna variable, y ennumerarlos de 1 a N.

Escoger de manera aleatoria un lugar de inicio desde 1 hasta N, y entonces muestrear cada k unidades a partir del sitio que se ha seleccionado al azar.

Ennumerar las unidades en la población desde 1 hasta N: N=100

Decidir sobre el valor de n (tamaño de la muestra) que uno quiere tener: n=20

k = N/n = tamaño del intervalo k = 100/20 = 5

Seleccionar aleatoriamente un número entero entre 1 a k;

Selecciona un número aleatorio entre 1 y 5; seleccionaste el número 4

Tomar entonces cada kth unidad; comenzar con el número 4, y entonces tomar cada cinco unidades

MUESTREO SISTEMÁTICO

MUESTREO ESTRATIFICADO

La muestra seleccionada debe contener unidades de cada uno de los segmentos, o estratos, de la población: Objetivo: Igualar las ‘variables importantes’, por ejemplo áreas geográficas,

fechas de siembra, etc.

• Pasos : – La población se divide en estratos exclusivos y exhaustivos basados en una característica poblacional apropiada (variedades, estado fenológico, etc.) – Se extraen muestras de cada estrato de forma aleatoria simple. Consideraciones: Tiene un error de muestreo mucho más pequeño que el muestreo aleatorio simple, ya que al estratificar se elimina una fuerte de variación. Asegura la representatividad cuando se hace un muestreo proporcional.

MUESTREO ESTRATIFICADO

Muestreo Estratificado Directamente Proporcional El tamaño de la muestra en cada estrato es proporcional al tamaño del

estrato en la población.

Muestreo Estratificado Desproporcionado

- El tamaño de la muestra en cada estrato NO es proporcional al tamaño del estrato en la población.

Usarse si: 1) algunos estratos son demasiado pequeños

2) Algunos estratos son más importantes que otros.

3) Algunos estrato son más diversos que otros.

CONSIDERACIONES

Cuando usar el Muestreo Estratificado:

• Si el objetivo de investigación principal es el comparar grupos.

• Aplicar el muestreo estratificado puede reducir los errores de muestreo.

DEFINICIÓN DEL NÚMERO DE MUESTRAS A TOMAR (n).

Métodos:

Gráfico

Usando Coeficiente de Variación de la media (CV )

Aplicando declaraciones de probabilidad formales (Distribuciones de probabilidad: Poisson, Binomial Negativa, Binomial Positiva),

42

𝑥

Cálculo del número de muestras a tomar

Método simplificado para determinar los tamaños de muestras a partir de datos

obtenidos en experimentos pilotos. La media (X) y la desviación estándar (s) se

computarizan para cada nueva unidad de muestreo que entra a partir del conjunto de

datos obtenidos. Cuando la variación en ambas curvas llega a estabilizarse más o menos

(muestra 13 en el ejemplo), se puede escoger el tamaño de la muestra de acuerdo a la

precisión que se desee.

43 Evaluación y Medición de la Enfermedad

TIPOS DE TRAMPAS A USARSE:

Colecta terrestre:

Colecta directa de áfidos de la planta en campo

Trampas de Impactación:

trampas pegajosas amarillas,

trampa de Moericke

Trampas de agua: verdes o amarillas

Trampas filtro: trampas de succion

Trampas de luz:

Colecta aérea:

Uso de avionetas con trampeadores

INTEGRATED PEST MANAGEMENT OF SOYBEAN

Illinois, Estados Unidos

TRAMPA DE SUCCIÓN

Las trampas de succión son de aproximadamente 8.5 m de altura y muestrean áfidos alados dentro de un radio de 30 millas. De estas trampas, se colectaron datos semanalmente desde mediados de Mayo hasta mediados de Septiembre.

Proyect: ‘EXAMINÉ’ : Exploitation of Aphid Monitoring in Europe

Distribución de 73 trampas de succión de 12.2 m de altura, en 19 países

europeos. Los países miembros de la Unión Europea están en verde.

Cu

rso

: E

pid

em

iolo

gía

Bo

tán

ica

. 2

01

5

Dra

. M

a.

de

l P

ila

r R

od

ríg

ue

z-G

uzm

án