Post on 15-Apr-2017
La Epidemiología en la
Fitosanidad
Seminario de Vigilancia Fitosanitaria. Zacapa, Guatemala.
23-27 Octubre
Dr. Gustavo Mora Aguilera
morag@colpos.mx
Zacapa, Guatemala. 23-27 Octubre
¿Qué es la Epidemiología?
La epidemiología es una disciplina de la fitosanidad
¿Qué posición ocupa en el ámbito biológico?
POBLACIÓN
ORGANISMO
CELULAR
EPIDEMIOLOGÍA
HISTOLOGÍA
ETIOLOGÍA
¿Qué estudia la Epidemiología?
La epidemiología tiene como objeto de estudio del sistema epidemiológico y su resultante: las epidemias
¿Qué es una epidemia?
¿Es una condición sanitaria?
¿Es el efecto de una plaga?
¿Es la consecuencia de una plaga?
Pero a nivel cultivo Población
Pero a nivel ambiente
Pero en una dimensión t y e
Abril 21,94 Incidencia = Abril 25,94 Incidencia = Abril 28,94 Incidencia =
Mayo 02,94 Incidencia = Mayo 05,94 Incidencia = Mayo 08,94 Incidencia =
Mayo 12,94 Incidencia = Mayo 16,94 Incidencia = Mayo 19,94 Incidencia =
Plantasana
Plantaenferma
Plantamuerta
j
k
¿Qué es una epidemia?
¿Qué es una epidemia?
Tiempo (dias, sem. mes, o un. calor)
Inci
den
cia
0 3 6 9…….
?
PLAGA
CLIMA CULTIVO
MANEJO Baja Intensidad
Alta Intensidad
1/2 Media
Intensidad
¼
1/1
¿Por qué ocurre una Epidemia?
¿Por qué una plaga es exitosa?
La epidemiología es una disciplina de mediciones:
1) Se mide daño y su consecuencia (impacto) Manejo protectivo
2) Se mide riesgo
Manejo preventivo
¿Cuándo medir?
1) A partir de la condición sana
Condición enferma <
2) A partir de la infección y/o colonización inicial
Condición sana
Tiempo
Infección/Colonización 2° < Infección/Colonización 1°
Distancia
¿Para que sirve medir?
1) Restablecer
Manejo Protectivo (Principio = Protección)
1) Prevenir
Manejo Preventivo (Principio = Exclusión, Erradicación)
Aplicación de los principios de control en la fitosanidad
t t+ni
Subpoblación sana
Subp. -s
ana
Subpoblación con daño
t+ni+nj
Subp. –enfe
rma /
da
ño
Población
Los Paradigmas y el Manejo
Genética de la Interacción
Comunidad Celular y Subcelular
Manejo Integrado de Cultivo
Relación Causa-Efecto
Principio de Infección/Infes.
Paradigma Fundametal Etiológico
Tejido Planta Patógeno / Plaga
Población
Fisiología del Parasitismo
Estabilidad del Agrosistema
Paradigma Epidemiológico
Etiología e histología
Agrotóxico
Principio de Contagio / Col.
Holístico Reduccionista
Resistencia Transgénia
Control Integrado de plagas
Manejo ntegrado de plagas
Manejo Integrado Regional
+ -
2. Un estudio de diagnóstico regional fitosanitario con énfasis en el efecto de manejo agronómico, clima, y ambiente suelo en la el estado de la salud del cultivo. Se incluye Plaga A y otros problemas fitosanitarios, nutrición y fisiología de planta bajo la premisa de la comprensión integral de los factores que determinan la calidad de planta. 3. Con esta base se diseñan propuestas de manejo de precisión (paquetes adaptados por tipología de unidad de producción). Se pretende así apartarse de la estrategia única de la aplicación del principio de protección (pe. agroquímicos. Pe Aliette, Benomyl ). Se incluyen estrategias preventivas (pe. podas de saneamiento, variedades, etc. ) con evaluación de productos químicos in situ. 4. Diseñar indicadores de sustentabilidad biológica para medir el impacto de la estrategias adoptadas por medio de investigación de mediano plazo.
¿Qué se necesitamos para un manejo racional y sustentable?
Curso de Epidemiología
Aplicada
Análisis Temporal y
Espacial
Instructor:
Gustavo Mora Aguilera
Colegio de Postgraduados
morag@colpos.mx
Coordinadora:
Nora Andrada
Uni. San Luis, Arg
Análisis de Epidemias
Recordar que......
1. La epidemiologia es una disciplina de mediciones.
2. Medimos: • daño/impacto • riesgos
3. Medimos para:
• reestablecer condiciones productivas rentables.
• Prevenir daño…. mantener ‘zonas verdes’.
…..Tambien comentamos que medimos
Condición sana
tiempo
distancia
Condición daño
Es decir…. La epidemiologia tiene dos ambitos de estudio:
Condición sana
N-d
N-d
(d1,1, d2,2)
Condición daño
La epidemiología cuyo ámbito de énfasis es el tiempo se llama:
Epidemiología Temporal
Que resulta de estudios temporales?
• Curvas de daño (curvas epidémicas) • Fluctuaciones de daño
Progreso temporal
Pero…. Únicamente importa el daño?
Recordar que una epidemia es un proceso que resulta
de un Sistema Epidemiológico
Afirmativo para un objetivo descriptivo Negativo para un objeto inferencial (Pronostico).
En el caso inferencial…. Que otros resultados podemos tener en estudios temporales?
• Dinámica plaga • Fluctuación climática • Variaciones por manejo agronómico • Dinámica fenología
Es decir medimos: Variables del Sistema Epidemiológico
Hospedante
Infección
Contagio
Infestación
Colonización
Distancia
7 6 5 4 3 2 1 0 1 2 3 4 5 6 7 8
Máximo de daño, Máximo Poblacional
Intensidad de Foco
Proceso Temporal
Proceso Espacial
Dis
pe
rsió
n
Sob
revi
ven
cia
Multiplicación
El ámbito de la epidemiología
foco
El Sistema Epidemiológico y el ambito epidemiologico
Pudricion
Cercospora Escama
Cochinilla
Sistema epidemiólogico: a). Integracion en el hospedante b). Multiples plagas c). Sistema abierto
Suelo
Clima
ni
Cultivove
Manejo Agronó- mico Picudo
Marchitez
Inte
nsid
ad d
e D
año
Mar
Apr
May
Jun
July
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MET
ROS
METR
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1 2 3 4 5 6
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J F M A M J J A S O N D0
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Time
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ce
scab, damage by thrips
J F M A M J J A S O N D0
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scab, damage by thrips
E F M A M J J A
Meses
Los procesos biológicos implicitos en una epidemia,
Inoculo primario
Inóculo secundario
Multiplicacion
Dispersión y Sobrevivencia
Con datos de Federico Lopez, ‘Patagonia’ Arg.
En un proceso temporal: Por medio del cálculo de valores de intensidad de dano por unidad de tiempo. La información espacial se pierde. Tamaño de la población: pequeña (pe. 3, 10, 20 unidades). No se requiere un espacio continuo Representación gráfica de la epidemia: Curvas o gráficas de intensidad de dano vs. tiempo Análisis cuantitativo: modelos de progreso, parámetros de localización e integración (p.e. Yo o ABCPE) Variable empleada: Produccion, Severidad, Incidencia, número de unidades enfermas o con daño Proceso: progreso temporal de enfermedad
¿Cómo se estudian las epidemias (cambios de estructura)?
0
50
100
150
200
250
300
350
1 2 3 4 5 6 7 8
Abril 21,94 Incidencia = Abril 25,94 Incidencia = Abril 28,94 Incidencia =
Mayo 02,94 Incidencia = Mayo 05,94 Incidencia = Mayo 08,94 Incidencia =
Mayo 12,94 Incidencia = Mayo 16,94 Incidencia = Mayo 19,94 Incidencia =
Plantasana
Plantaenferma
Plantamuerta
j
k
Tiempo
Intensidad de Enfermedad (%)
Xo Tt
Yf
Yo
100
0
50 c ABCPE
= Duración de Epidemia (tiempo)
Tiempo
Yo
Yf
-1
b
Estructura de una epidemia temporal
Inc. o Sev. Final
Incidencia o Severidad Inicial
Tiempo a Inicio de Epidemia
Tiempo Total de Epidemia
Area Bajo la Curva
Forma de la Curva
Tasa de Infección Aparente
En un proceso espacial:
Por medio de la disposición espacial de valores de intensidad de dano por unidad poblacional (p.e. Planta) Tamaño de la población: Grande (pe. 0.5ha - 20ha). Unidades poblacionales en una espacio continuo y discontinuo Representacion gráfica de la epidemia: Mapas o Gradientes Análisis cuantitativo: Unidimensional, bi y tridimensional. pe. Indices de dispersión, autocorrelación, geoestadistica Variable empleada: Severidad, Incidencia número de unidades enfermas o con daño Proceso: Progreso espacial de da
¿Cómo se estudian las epidemias (cambios de estructura)?
Mapa bidimensional campo
Cercospora / Agave
Mapa interpolado de Numero de hojas con mancha marginal en vivero de agave-Herradura
Tipo de variable respuesta e intervalo de medición empleados en 117 experimentos de efectividad biológica de fungicidas y nemáticidas en cultivos hortícolas
TIPO DE VARIABLE RESPUESTA1 EJEMPLO
INCIDENCIA
NÚMERO DE PLANTAS ENFERMAS POR REPETICIÓN
NÚMERO DE HOJAS ENFERMAS POR PLANTA % TUBÉRCULOS ENFERMOS
% LESIONES EN FRUTO % LESIONES FOLIARES
% DE LESIONES POR TALLO
SEVERIDAD
% ÁREA TUBÉRCULO INFECTADO % ÁREA FOLIAR CON PÚSTULAS % ÁREA DE TALLO INFECTADO
INDIRECTA
ÁREA BAJO LA CURVA DEL PROGRESO DE LA ENFERMEDAD (ABCPE)
SEVERIDAD Y/O INCIDENCIA FINAL (Yf) ESCALAS NOMINALES DE INFECCIÓN (INICIO,
MODERADO Y SEVERO)
CUALITATIVAS CON SÍNTOMAS Y SIN SÍNTOMAS
1 Indirecta significa que variables de incidencia y severidad fueron empleadas para calcular otro tipo de parámetros previo a ANVA. En el caso de tipo cualitativo se generaron valores nominales. Fuente (Mora y Rivas 2001)
ESCALA DE SEVERIDAD
• Cualitativa
Carica papaya-Papaya Ringspot potyvirus
1= SANO 2= MOSAICO INICIAL 3= MOSAICO DEFINIDO
4= MOSAICO SEVERO 5= SEVERA REDUCCIÓN DE
LAMINA FOLIAR Rivas, P. 2000
¹ RV= Reducción de vigor
Figura 18. Escala diagramática nominal para diferentes grados de severidad de Citrus Tristeza
Virus (CTV) en naranjo dulce cv. Valencia/naranjo agrio. Tamaulipas, 2003. GIIC-CP. No
publicado.
Clase 3
30-50%
Eje 2o. Muerto
Clase 4
30-50% RV
Eje 1o. y 2o. Muertos
Clase 5
Muerto
Clase 0
Sano
Clase 1
0% RV¹
Clase 2
10-30% RV
0 1 2 3 4 5 61
5
10
15
20
25
30
35
40
45505560657075
Clases
Se
ve
rid
ad
(%
)
Cálculo de una escala logarítmica y representación gráfica
Osada y Mora, 1996
10 10
13
8
21
2
0
5
10
15
20
25
CLASES
FR
EC
UE
NC
IA
0 1 2 3 4 5 6
Distribución de clases de severidad en una escala logarítmica
Cristobal et al. 2002
Selección de unidades en el rango de daño
Validación: dos evaluaciones
23
Definición del Problema
Objetivos e Hipótesis
Modelo del Sistema Epidemiológico
Análisis y síntesis
Matriz de variables asociadas
a los subsistemas
Interdisciplinariedad
Política de Gestión
Transferencia Tecnológica
Sistema de Información
Investigación
Cientifíca
Investigación
sinóptica o bibliográfica
Investigación Empírica
(no formal)
Etapas en la Planeación de un Estudio Epidemiológico
Síntesis y Solución
al Problema
Análisis de Información Histórica
Matriz Epidemiológica
Datos Históricos y Experimentales
Datos Regionales
Gráficas Exploratorias Mapas Exploratorios Estadística descriptiva
Proc Plot, Gráfico MS EXCEL
Proc Univariate, Proc Summary, Proc Chart y Proc Freq, otros.
Inverso de la Distancia al Cuadrado (IDW) y Krigin
SAS ver 6.12 y MS EXCEL ARC MAP ver 9.1 / Surfer ver 8.0 SAS ver 6.12
Evaluaciones periódicas
Diseño de experimentos ad hoc
Clima, Hospedero Suelo, Manejo
Exploración de datos
A
Integración de información y aplicación de métodos exploratorios, descriptivos y correlativos
Métodos Univariados Métodos Multivariados
Regionalización de Inductividad Epidémica
Análisis Estadístico Inferencial
Proc GLM, Proc Arima
Proc PrinCom, Proc Cluster, Proc Factor, Proc GenMod
SAS ver 6.12 SAS ver 6.12
Mapa Descriptivo
Mapa de factores de riesgo
A
Integración de información y aplicación de métodos exploratorios, descriptivos y correlativos (continuación).
Métodos Simulativos. P.e MC
Base Racional
1. El estudio de la planta como eje integrador de los procesos fitosanitarios. Por tanto la producción se debe articular a los análisis de la sanidad.
2. La variabilidad regional inductiva de los diversos problemas fitosanitarios permite operar en forma efectiva en planeación productiva y fitosanitaria.
3. Los métodos analíticos deben seleccionarse con el fin de optimizar la variabilidad y establecer relaciones funcionales entre los componentes productivos, ambientales y sanitarios.