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 p.kromann@cgiar.org

Photo: Ecuador Jean-Louis Gonterre

Con el apoyo de:

Pablo Carhuapoma

Jan Kreuze

Heidy Gamarra

Arturo Taipe

Willmer Pérez

Jorge Andrade

entre otras