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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
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iolo
gía
Bo
tán
ica
. 2
01
5
Dra
. M
a.
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