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USO DE ÍNDICES CLIMÁTICOS PARA EL ESTUDIO DEL HONGO SIGATOKA NEGRA (MYCOSPHAERELLA FIJIENSIS MORELET) EN CULTIVOS DE PLÁTANOS, ESTACIÓN CHAMA, SUR DEL LAGO DE MARACAIBO. ESTADO ZULIA

Resumen
1. Problemas y objetivos de la investigación.
    
1.1. Objetivo general.
    1.2. Relaciones entre el cultivo del plátano con sus condiciones ambientales y las enfermedades.
    1.3. Consideraciones Biológicas y Epidemiológicas de la Sigatoka Negra (Mycosphaerella fijiensis Morelet).
    1.4. Los elementos meteorológicos y la severidad de ataque del hongo en los cultivos de plátanos.
2. Metodología empleada.
3. Índices de la enfermedad.
4. Análisis de resultados.
    
4.1. Precipitación observada.
    4.2. Temperatura del Aire (TA) observada.
    4.3. Humedad relativa del Aire (HR) observada.
    4.4. Caracterización del Promedio Ponderado de Infección (PPI) del hongo.
    4.5. Análisis de correlación entre las series climáticas y la severidad de ataque por sigatoka negra en cultivos de plátanos, Estación Chama.
    4.6. Análisis de regresión múltiple entre las series climáticas de la estación 1235 y la severdad de ataque por sigatoka negra en cultivos de plátanos, Estación Chama.
5. Conclusiones.
6. Bibliografía.


 
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Resumen.

La severidad de ataque del  hongo sigatoka negra en  cultivos de plátanos se relaciona con las condiciones de precipitación, humedad relativa  y temperatura del aire. Se planteó como objetivo utilizar índices climáticos para el estudio de sigatoka negra en cultivos de plátanos, en un área productora en el Sur del Lago de Maracaibo. Se registraron las condiciones meteorológicas mencionadas (fuera y dentro del cultivo) y la severidad de ataque del hongo por un período de dos años: 1996-1998. Se generaron series de acumulados simples y promedios acumulados para 4 lapsos (DIA, NOCHE, TARDE y MAÑANA) y en intervalos de 10, 15, 20 y 25 días previos a la evaluación de enfermedad (116 índices). Se estimaron las diferencias dentro y fuera del cultivo,  se correlacionaron las series climáticas con la enfermedad, y con los índices climáticos dentro del cultivo se cálculo la regresión múltiple y la enfermedad. Los resultados indican que las mayores temperaturas del aire y de humedad relativa se presentaron fuera del cultivo. La alternancia de las lluvias, la humedad del aire de la NOCHE y el DIA, y la oscilación de temperatura del aire en 25 días  sugieren una mejor descripción en la variabilidad de la severidad de ataque del hongo (r2 = 76,95%). Se concluye que los índices climáticos dentro del cultivo en acumulados, lapsos durante el día a diversos intervalos (20 a 25 días) representan una alternativa para el estudio de la enfermedad en comparación a los registros climáticos convencionales.

1. PROBLEMAS Y OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN.

El hongo sigatoka negra se encuentra en las plantaciones de plátanos en el Sur del Lago de Maracaibo desde el año 1991 (Martínez, 1997).  Se identifica a principios del siglo XX, en Oceanía (Stover, 1986), y de aquí se extendió por el resto del mundo, llegó a Venezuela por Colombia y desde ese momento ha estado afectando a los cultivos en esta área y en otras regiones del país.

Las condiciones ambientales (precipitación, temperatura y humedad relativa del aire)  favorecen su permanencia y determina en el nivel de severidad de ataque en los cultivos (agresividad). Los registros convencionales climáticos (promedios y acumulados mensuales) permiten caracterizar la variabilidad de la enfermedad pero no permiten relacionarlos directamente con el ciclo de vida del hongo, es decir, comparar los registros mensuales climáticos con el crecimiento y expresión del hongo, como enfermedad, que se observan en períodos de tiempo relativamente más cortos que la duración del registro de las series climáticas mensuales. Por lo tanto, esto representa una limitante, también se debe considerar que las experiencias de evaluación de la enfermedad describen la severidad en áreas con lluvias estacionales, y el área de estudio se caracteriza por poseer un régimen de lluvias no estacionales con altos y constantes registros de humedad relativa y temperatura del aire durante el año.

Se parte de la posibilidad de emplear series acumuladas a diversos rangos (10, 15, 20 y 25 días) y lapsos promedios durante el día (período de 12 ó 6 horas) observados dentro y fuera de los cultivos, y compararlos con el desarrollo de la severidad de ataque que hace el hongo sobre los cultivos, experiencia que no han sido explorada a plenitud para la compresión de la relación hongo-condiciones ambientales (climáticas) y el cultivo.

1.1. Objetivo general.

Examinar la relación entre la severidad de ataque de Sigatoka Negra (Myscosphaerella fijiensis Morelet) y las condiciones meteorológicas observadas (temperatura del aire, humedad relativa del aire y precipitación) por medio de series observadas no convencionales, en cultivos de plátanos,  período de registro 1996-1998, Estación Local Chama, Sur del Lago de Maracaibo. Estado Zulia.

1.2. Relaciones entre el cultivo del plátano con sus condiciones ambientales y las enfermedades.

El Plátano pertenece a la familia de las musáceas, la cual comprende plantas herbáceas y la mayoría de sus especies poseen gran porte, de cuyo tallo en rizoma se originan numerosas raíces adventicias de amplia ramificación. Las hojas son alternas, por lo común acumuladas en la región superior del tallo, con un peciolo bastante robusto, y un enorme limbo de bordes enteros, con una nervadura central, de la cual parten numerosas nervaduras. Las flores son hermafroditas, cigomorfas o asimétricas, trímeras y agrupadas en inflorescencias racimosas. Cultivado en regiones bajas y húmedas en los países intertropicales. Su origen probable es Asia, mide de 4 a 6 metros, dependiendo de la especie (Cronquist, 1969). El cultivo a estudiar esta dentro del subgrupo Musa AAB, y se pueden mencionar al plátano Hartón, conocido a nivel internacional como falso cuerno, el plátano Enano y el plátano Dominico.

El género Musa de divide en cuatro secciones:  Autralimusa, Callimusa, Rhodochlamys y Eumusa. Esta última sección comprende a las especies M. acuminata y M. balbisiana. El número básico  cromosómico para la sección Eumusa es de n = 11. Las musáceas comestibles usualmente se dividen en dos tipos: bananos y plátanos. Los plátanos pertenecen a esta sección, subgrupo AAB,  se originó del cruzamiento entre las especies silvestres Musa balbisiana (BB) y Musa acuminata (AA); la ploidia y el genomio de cada cultivar está representado con A para indicar la procedencia de la segunda (M. acuminata) y la B para la primera. De esta manera las letras A y B sirven para la clasificación e identificación de los cultivares (Sandoval y Müller, 1999).

El clima apropiado para el cultivo del plátano está dado por las condiciones de bosque muy húmedo tropical a bosque húmedo tropical, incluso hasta los espacios pertenecientes al bosque seco tropical, donde la temperatura media anual no baja de 16 °C ni por encima de 37 °C,  y el óptimo es de 25 °C en promedio. La precipitación necesaria para el buen desarrollo del cultivo debe estar entre 120 - 150 mm mensuales, es decir, un promedio de 1500 mm anuales, y no es conveniente la ocurrencia de períodos largos de sequía, ni períodos cortos de inundaciones (Doorembos y Kassam, 1979; Delgado, 1994).

Es un cultivo es muy susceptible a problemas de salinidad y al nivel freático cuando se encuentra a menos de 1 m de profundidad, debido al crecimiento del tallo y al desarrollo del sistema radical cuyo volumen se concentra en los primeros 20 a 40 cm de profundidad; la textura del suelo debe corresponder preferiblemente al tipo franco, lo cual favorece la penetración y el desarrollo del sistema radical y ofrece aireación y disponibilidad de nutrientes. La infiltración y la retención de agua de estos suelos favorecen el desarrollo del cultivo, y requieren de un pH de 6,0 a 7,0 (Delgado, 1994; López, 1996).

El buen rendimiento del cultivo responde a las diversas condiciones del medio y de manejo donde se desarrolla: suelo, clima, plagas, enfermedades, malas hierbas, irrigación, fertilización y drenaje (Gauhl, 1989; López, 1996; Inibap, 2000). Las musáceas se encuentran expuestas a situaciones ambientales adversas (de origen abiótico y biótico), las cuales inciden en el desarrollo y los rendimientos finales. La ocurrencia y severidad de ataque del hongo llamado sigatoka negra (Myscophaerella fijiensis Morelet), también denominada “raya negra” (Delgado, 1994), es considerada de alta incidencia económica. Es una de las variedades más agresivas en su género, sus efectos consiste en: defoliación, reducción del vigor vegetativo (necrosis), maduración precoz, pérdida de calidad de la fruta y baja en el rendimiento (Ruiz et al. 1987; Gauhl, 1989; Vargas y Romero, 1989).

1.3. Consideraciones Biológicas y Epidemiológicas de la Sigatoka Negra (Mycosphaerella fijiensis Morelet).

El hongo corresponde a la clase de Loculoascomycetes, Género Mychosphaerella, negra (fijiensis) y amarilla (musicola)(Agrios, 1995). La fase más importante de reproducción en la sexual (esporas), proceso que responde a las condiciones del medio diseminación (viento) e inoculación por láminas de agua (lluvia). Las conidias (reproducción asexual) se ha reportado tan importantes como las ascosporas en la inoculación de los cultivos de musas, en el Sur del Lago de Maracaibo. Exigen menor lámina de agua y requiere también amplios rangos de humedad relativa del aire (Pineda, 1995).

Las medidas de control en la severidad de ataque del hongo en los cultivos de plátanos son diversas, y se conocen:  las prácticas culturales (eliminación de partes enfermas), el  control químico (uso de funguicidas),  control biológico (uso de organismos depredador al hongo)  y el mejoramiento genético (empleo de especies vegetales resistentes al ataque).

1.4. Los elementos meteorológicos y la severidad de ataque del hongo en los cultivos de plátanos.

La severidad de ataque y su variabilidad responde en gran proporción a los elementos meteorológicos: la temperatura del aire: 24 a 28 ºC como rangos óptimos; una mayor severidad se observa con una humedad relativa > 70%, y en cuanto a la lluvia media anual debe estar por encima de 1400 mm (Gauhl, 1989, Marín et al., 1990, Romero, 1997). Se reportan estos umbrales como los óptimos (normalmente en análisis mensuales), pero no se explica la acción combinada de los 3 elementos, que permitirían   caracterizar con precisión la severidad de ataque. La mayoría de los estudios señalan las mejores condiciones para la presencia de la enfermedad en áreas estacionales con registros de daños severos en plantaciones, con atenuación del ataque en temporada seca.



2. METODOLOGÍA EMPLEADA.

La Estación Experimental Chama se encuentra al Sur del Lago de Maracaibo, Estado Zulia (ver figura 1). Se seleccionó un lote productor de 1 ha (plantación comercial no intensiva), con plátanos hartón,  y un promedio de 1750 plantas durante el período de observación. Se controló la presencia de malezas y se tomaron medidas fitosanitarias necesarias  para mantener el vigor de la plantación tales como el deshoje de hojas con severas necrosis y asegurar una aireación óptima, reducir inóculo y  crecimiento de los hijos  y aplicación de fertilizantes.

Figura 1. Localización del área de estudio. Estación Experimental Chama, estado Zulia, Venezuela.

 

Estimación de los Índices Climáticos: Sirvieron para caracterizar los elementos meteorológicos en períodos previos a la evaluación a la enfermedad y el día (24 horas). Se instalaron dos estaciones: 1234 fuera cultivo con un pluviográfo: precipitación (Ppa) y  un termohigrográfo: temperatura del aire (ta) y humedad relativa del aire (hr) y 1235 dentro cultivo con un termohigrográfo.

A partir de los registros de las estaciones se estimaron los índices climáticos bajo las siguientes condiciones: para intervalos de 10, 15, 20 y 25 días previos a la evaluación de la enfermedad se calcularon:
            - Acumulado simples (A): sumatoria del elemento para los intervalos señalados.
            - Acumulado de promedio (Ap) Lapsos del día: DÍA (D), NOCHE (N), TARDE (T) y MAÑANA (M).

Esto da como resultado un total de 116 índices climáticos distribuidos (el número total de índices encontrados para cada renglón):

  Acumulados Simples: Ppa (4), Ahr (8) y Ata (8) (20 índices)
    Oscilación Acumulada(Oa): Oahr (8) y Oata (8) (16 índices)
 Acumulado de promedio (Ap) de Lapsos: 
        Aphr (Acum. prom. hum. rel) (D, N, T, M) (32 índices)
        Apta (Acum. prom. temp. aire) (D, N, T, M) (32 índices)
    Ocurrencia(Nes) y No Ocurrencia de Precipitación(Nds):
        Ndpp (4),  Nespp (4) y Ndspp (4) (12 índices)
 

3. ÍNDICES DE LA ENFERMEDAD.

Evaluaciones a intervalos de 15 días. Seleccionando10 plantas en prefloración en cada evaluación. Se estimó el Porcentaje Ponderado de Infección (PPI) (Stover, modificado por Gauhl, 1989):

PPI  =  S (% de hojas en cada grado de severidad  x  grado de  severidad respectivo) / 100

Análisis de las series de datos

 1. Caracterización de la precipitación. La serie de lluvia para el período en estudio fue comparada  con los registros de la estación 3025 (a 7 km de distancia) a los fines de  determinar su variabilidad y homogeneidad.

2. Caracterización de la temperatura y humedad relativa del aire. De los registros de las estaciones instaladas se estimaron  gradientes a partir de las diferencias dentro y fuera del cultivo (1234-1235), y la correlación entre las series.

3. Caracterización de la relación Clima – Enfermedad. Entre los valores de severidad de ataque (PPI) se estableció correlación con las series de precipitación, temperatura del aire y humedad relativa del aire de las estaciones. Con los resultados encontrados de la estación que mejor describía la relación clima enfermedad se estimó regresión múltiple con el procedimiento stepwise (Statgraphics Version 4).

4. ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS.

4.1. Precipitación observada.

Para los años 1996, 1997 y 1998 se conforman 81 decadiarios (acumulados de 10 días) de registros de precipitación de las cuales 39 de ellos fueron menores que el cuartil inferior de la serie histórica, lo que indica valores considerados secos, en particular en los decadiarios de octubre-noviembre de 1996; junio- agosto y diciembre de 1997; enero y febrero de 1998. Una característica del comportamiento de la lluvia durante este período, además de haber llovido menos de lo normal, fue su extraordinaria concentración en cortos lapsos, lo que evidencia que la lluvia que cayó ocurrió con gran intensidad. Esta situación indica que, climáticamente, el período de estudio estuvo fuera del comportamiento normal (Figura 2).

Figura 2. Diferencia Porcentual de la Precipitación Decadiaria, Estación 1234  (1996, 1997 y 1998)  con respecto a  P50%  Caracoli (3025).

Los índices relacionados  a la precipitación como el número de días de precipitación (Ndpp) y precipitación acumulada (Ppa) para los distintos intervalos en la mayoría de los casos indican que altos montos de acumulados de precipitación coinciden con un alto número de días lluvioso y viceversa, excepto entre los decadiarios de Junio y Agosto de 1998, cuando se tuvieron muchos días lluviosos pero poco cantidad de lluvia, lo que revela que en esos tres meses el tipo de precipitación fue de menor intensidad (tipo lluvias y lloviznas, en lugar de aguaceros y chaparrones).

Si la ocurrencia de lluvias y su duración actúa sobre el hongo, la no ocurrencia de este evento y alternancia (lluevo y no) también incide sobre el hongo, este índice se identifico como Nespp (número de evento sin precipitación). Nespp no necesariamente señala humedad, un bajo Nespp señala uniformidad y alto Nespp indica alternancia de condiciones secas y húmedas; en tanto que Ndspp (número de días sin precipitación) señala la longitud de los lapsos secos. En la figura 3, se observa el comportamiento de los Nespp para los intervalos de 15 y 25 días previos a la evaluación de la enfermedad.

Figura 3. Número de eventos sin lluvia (Nespp) mayor o igual a 2 días. Estación 1234. Período 1996-1998. Est. Exp. Chama

 

Se observan casos con pocos Nespp y Ndspp, como febrero-marzo de 1997 y abril-mayo y julio de 1998, revelan un lapso establemente húmedo (coinciden con altos montos de lluvia en muchos días, excepto en julio de 1998, cuando hubo poca lluvia en muchos días). Por otra parte en abril de 1997, la relación Nespp y Ndspp, presenta  una gran alternancia con muchos días secos, indicando una tendencia a seco (coincide con valores de lluvia en pocos días). Sin embargo lo más frecuente es que se produzcan situaciones de mucha alternancia de días secos y lluviosos con pocos días en total secos, como por ejemplo mayo-diciembre de 1997.

Se concluye al definir el comportamiento de la humedad es ésta se presento muy compleja, como se ha expuesto, el período de estudio fue en general seco, con lapsos lluviosos concentrados en enero-febrero de 1997 y abril-mayo de 1998. En los momentos en que la cantidad de lluvia fue normal, se dio en general, la condición de alternancia de días secos y lluviosos; y en los períodos en que la lluvia estuvo por debajo de lo normal predominó también la condición de alternancia, excepto en marzo y julio de 1998, que tendieron a ser establemente secos.


 

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