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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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4.2. Temperatura del Aire (TA) observada.

Los resultados encontrados para las series de TA de las estaciones son normales en su distribución, dado que al estimar el índice de asimetría,   se encontró que la tcal1234: -0,867 y tcal1235:-0,839 y al contrastar el valor tabulado se encuentran que están por debajo al umbral crítico (ttab:2,074, 22 g.l., a:5%). En el cuadro 1, se resumen los valores acumulados de temperatura del aire para el intervalo de 15 previos a la evaluación de la enfermedad, y su equivalente (acumulado/15 días) para los cuatro lapsos del día para las estaciones dentro y fuera del cultivo.

Cuadro 1. Indices Climáticos Relativos a la TA (Totales-Equivalentes Diarios)(ºC/Lapso).

 
DIA
NOCHE
TARDE
MAÑANA
OSCILACION
Fuera (1234)
448 - 29,9
385 - 25,5
469 - 31,3
377 - 25,1
146 - 9,7
Dentro(1235)
436 - 29,1
362 - 24,1
464 - 30,9
367 - 24,5
143 - 9,5

Los valores indican que los acumulados de promedio del lapso fueron mayores en la estación 1234. En el Día hay una diferencia promedio de 0,8 ºC entre las dos estaciones. Para la Mañana el aire libre está en promedio 0,6 ºC más cálido que la del cultivo. Durante la Tarde se produce la menor diferencia entre los dos puntos de observación. En la Noche las diferencias son las mayores de todos los lapsos, 1,5 ºC en promedio.
Se mantiene una tendencia generalizada y persistente de aire más fresco dentro del cultivo, porque los cultivos generan un ambiente de sombra y penumbras, acompañados de suelos húmedos dentro del lote, lo que hace que se mantenga menor la temperatura del aire. La relación de la temperatura diaria entre las dos estaciones sugiere la siguiente ecuación:

Temperatura dentro del cultivo = 7,83 + 0,77 * temperatura diaria aire de la estación fuera del cultivo.

r2 = 0,75; n = 680

4.3. Humedad relativa del Aire (HR) observada.

Los resultados encontrados de los acumulados para los diversos lapsos e intervalos de tiempo están en el cuadro 2. Las series mensuales de HR de las estaciones 1234 y 1235 se ajustan a una distribución normal, según se desprende de los análisis, se encontró que la tcal1234: -0,867 y tcal1235: -0,839 y al ser contrastadas se presentan por debajo del valor crítico (ttab.: 2,074, 22 g.l., α: 5%). En el cuadro 2, se resumen los valores acumulados de humedad relativa del aire para el intervalo de 15 previos a la evaluación de la enfermedad, y su equivalente (acumulado/15 días) para los cuatro lapsos del día para las estaciones dentro y fuera del cultivo.

Cuadro 2. Índices Climáticos Relativos a la Humedad Relativa (Totales-Equivalentes Diarios).

 
DIA
NOCHE
TARDE
MAÑANA
OSCILACION
Fuera (1234)
1.019-70%
1.366-91%
903-60%
1.333-89%
654-44%
Dentro(1235)
961-64%
1.325-88%
834-56%
1.280-85%
663-44%

Se observa en el cuadro que los registros de la estación 1234 presentaron los mayores valores acumulados simples y por lapso. En cualquier caso la humedad relativa se presentó por encima del 70% como umbral crítico, en la mayor parte del tiempo, situación que favorece la presencia y desarrollo de ataque de sigatoka negra en las hojas de los cultivos. Esto lleva a concluir que en gran parte durante las 24 horas (excepto por la Tarde y en ocasiones en el Día) los valores de la humedad relativa se encontraran en el rango favorable para la presencia de la sigatoka negra, registros que se hacen más altos si en estos lapsos se presentan lluvias. La ecuación que permite estimar valores de humedad relativa del aire dentro del cultivo (1235) a partir de los registros diarios (24 horas) de la estación fuera del cultivo (1234) es:

Humedad relativa dentro del cultivo = 29,08 + 0,65 *humedad relativa del aire estación fuera del cultivo

r2 = 0,82; n = 680

4.4. Caracterización del Promedio Ponderado de Infección (PPI) del hongo.

Los resultados encontrados de la evaluación de la severidad de ataque del hongo se muestran en el cuadro 3 y figura 4. Se evidencia que la mayoría observaciones ocurren en los rangos del PPI 1,51 a 2,00. Pocos resultados del índice señalan valores extremos superiores 3,01 ó menores a 1,10. Se observó que en el rango del PPI de 1,91 a 2,00 (de menor rango a la representada) se registraron 10 observaciones para el período de estudio (15.9 % del total de observaciones) y en el rango 2,01 a 2,10 se presentaron 9 observaciones (14,3%), lo que representa que entre ambos rangos se acumule el 96,9% de los resultados de la severidad y lleva a concluir que la enfermedad es de media a alta.

Cuadro 3. Distribución del Número de Observaciones y Porcentaje por  Rangos de Ocurrencia del PPI. Período 1996-1998.Estación Experimental Chama, estado Zulia

Rango PPI      
Nº de Observaciones
Porcentaje
 
1,01 a 1,10     
2
3,2
severidad baja a  media
1,11 a 1,50     
9
14,3
 
1,51 a 2,00     
25
39,7
severidad media a alta
2,01 a 2,50
19
30,1
severidad alta
2,51 a 3,00     
5
7,9
 
3,01 a 3,50
3
4,9
severidad muy alta

Figura 4. Distribución temporal de los valores del Promedio  Ponderado de Infección (PPI). Período 1996-1998.





4.5. Análisis de correlación entre las series climáticas y la severidad de ataque por sigatoka negra en cultivos de plátanos, Estación Chama.

En el cuadro 4 se tienen los resultados del análisis de correlación entre la severidad de ataque (PPI) del hongo y los 116 índices climáticos calculados para las dos estaciones. Se confrontaron los coeficientes de correlación de cada índice climático y el PPI con los valores críticos para coeficientes de correlación, Snedecor et al. (1988), con un nivel de error a = 5%, 57 g.l.y n=58, y se tiene que el valor tabulado rtab es ± 0,269, es decir, que cualquier valor por debajo a éste umbral no es estadísticamente diferente de 0, en consecuencia la variabilidad del  PPI no quedaría descrita con tales índices climáticos. La correlación individual entre los elementos climáticos y el PPI son más altos en las series observadas dentro del cultivo que las registradas fuera del mismo.

Esto sugiere que la información dada por la estación fuera de la plantación (1234) estaría subestimando las condiciones de humedad y temperatura del aire para la evaluación de la severidad de la enfermedad, situación que ya había sido planteada por Jiménez (1996), en los registros de temperatura del aire en hojas de plátanos.

Los coeficientes de correlación con los más altos valores se vinculan a los intervalos de 20 y 25 días y la literatura refiere que la enfermedad se expresa a partir de 15 días de condiciones óptimas (Vargas et al., 1989; Marín et al., 1990; Pérez, 1997; Lescot et al., 1998). Por tanto, pudiera estar ocurriendo que los síntomas de la enfermedad se expresen con rezago respecto a otras regiones con una diferencia de 5 a 10 días.

Por otra parte, se presenta el hecho de que al dejar de llover durante varios días  pareciera favorecer la condición de severidad de ataque de la enfermedad (según los signos de los coeficientes de correlación entre el PPI con la Ppa25d y Nespp20d). La alternancia de las lluvias es un comportamiento propio de la variable, y se evidencia que las interrupciones con frecuencia en los de 15 a 20 días previos inciden de manera decisiva sobre la variabilidad de la severidad de ataque de sigatoka negra.

Cuadro 4. Coeficientes de correlación entre la severidad de ataque y los índices climáticos de las estaciones 1234 y 1235. Estación Chama, estado Zulia. Período 1996-1998

1234
12345
1234
1235

Precipitación Acumulada (Ppa)

Acumulado Prom. Temp. del Aire DIA

Ppa10d
-
AptaD10
0,335
0,379
Ppa15d
-
AptaD15
0,297
0,300
Ppa20d
-
AptaD20
0,307
0,306
Ppa25d
- 0,293
AptaD25
0,301
0,320

Numero de Eventos sin Prec. (Nespp)

Acumulado Prom. Temp. del Aire NOCHE

Nespp10d
O,499
AptaN10
-
0,312
Nespp15d
0,614
AptaN15
-
0,317
Nespp20d
0,661
AptaN20
-
0,287
Nespp25d
0,653
AptaN25
-
0,245

Acumulado Simple Temp. del Aire

Acumulado Prom. Temp. del Aire TARDE

Ata10d
0,315
0,393
AptaT10
0,341
0,343
Ata15d
0,270
0,362
AptaT15
0,309
0,327
Ata20d
0,276
0,424
AptaT20
0,324
0,325
Ata25d
-
0,475
AptaT25
0,324
0,380

Oscilación Acumulada Temp. del Aire

acum.. Prom. Temp. del Aire MAÑANA

Oata10d
-
0,286
AptaM10
-
0,312
Oata15d
-
0,303
AptaM15
-
0,296
Oata20d
-
0,342
AptaM20
-
0,280
Oata25d
-
0,465
AptaM25
-
0,307

La humedad relativa del aire, como elemento aislado, según los resultados encontrados no presenta significado estadístico ante la variabilidad del PPI, y de acuerdo a lo discutido, presenta un comportamiento similar al de las lluvias, es decir, pareciera que su incremento minimiza al PPI (el signo de todos los coeficientes de la humedad relativa dieron negativos), probablemente porque estos registros empiezan a estar por encima a los umbrales favorables para el desarrollo de la enfermedad, y actúa como mecanismo favorable vinculado  a las lluvias cuando éstas disminuyen en frecuencias y montos, situación que pudiera tener su equivalente con el índice climático Nespp. 

Se encontró que la temperatura del aire es aparentemente favorable todo el tiempo y actúa de manera directa en la severidad de ataque del hongo. Los resultados orientan que hay una mayor relación durante la TARDE y el DIA, respectivamente; patrón similar observado con los registros de la estación 1234. Los resultados de mayor significancia estadística respondieron a las series climáticas en intervalos de 15, 20 y 25 días.

Las correlaciones simples indican que las variables que logran una mejor descripción de la variabilidad de la enfermedad corresponden a los índices climáticos registrados dentro del cultivo. Por otra parte, el hecho de que las correlaciones no superen valores a 0,48 señala que el PPI se debería relacionar a los índices climáticos de manera conjunta, entre otras razones  porque no se logra vislumbrar de manera aislada la acción que ejercen las variables ambientales fundamentales (precipitación y humedad relativa del aire) que inciden en la severidad de ataque de sigatoka negra.

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.

Se utilizó la regresión múltiple stepwise para reconocer el comportamiento de la enfermedad en los cultivos con las condiciones climáticas. Se emplearon las variables climáticas de la estación 1235, más los registros derivados de la precipitación. En el cuadro 5 se muestran los resultados de la regresión múltiple.
El valor del estadístico de coeficiente de regresión indica que el modelo esta explicando el 82,517% de variabilidad en el PPI y el ajustado fue del 76,954%. El error estándar de estimación demuestra que la desviación estándar de los residuales es de 0,207. El error absoluto medio (MAE) de 0,144 es el valor medio de los residuales. El test estadístico para los residuales de Durbin-Watson (DW). Dado que es mayor al umbral crítico de 1,4  señala que no hay autocorrelaciones serias en los residuales encontrados por lo que el error estándar de los coeficientes es apropiado.

Cuadro 5. Valores de los Estadísticos Principales de los Índices Climáticos Seleccionados por Stepwise en Regresión Múltiple entre las Variables Climáticas de la Estación 1235 y el PPI. Estación Exp. Chama. Período 1996-1998

Variable
Coeficiente
Error Estándar
Valor-T
Nivel de Significancia
Constante
1,924
1,486
1,295
0,202
Ndpp15d
0,035
0,011
3,293
0,002
Nespp20d
0,210
0,035
5,981
0,000
AptaT20D    
-0,012
0,005
-2,241
0,030
AptaT15D
0,015
0,007
2,296
0,027
Oata20D      
-0,035
0,007
-5,163
0,000
Oata25D
0,031
0,006
5,431
0,000
AphrD15D
0,019
0,003
5,744
0,000
AphrD20D
-0,025
0,003
-6,327
0,000
AphrD25D
0,010
0,002
5,874
0,000
AphrN15D
-0,017
0,003
-5,105
0,000
AphrN20D
0,024
0,004
5,769
0,000
AphrN25D
-0,011
0,002
-6,200
0,000
Oahr15D
0,009
0,003
3,570
0,001
Oahr20D
-0,006
0,002
-2,329
0,025

R-SQ. (ADJ) = 76,9543         SE = 0,207                                        DurbWat = 2,1502
R-squared = 82,517               F-Ratio = 14,83                                 P-value = 0,000
Error estándar de Est.: 0,207                         Error absoluto medio (MAE) = 0,1443

Análisis de Varianza
 
Suma de los Cuadrados
G.L
Media Cuadrada
P-valor
Modelo
8,860
14
0,633
0,000
Residuales
1,877
44
0,043
Total
10,737
58

Los valores de tcal para los índices están entre   5,982 (Nespp20d) y 2,24 (AptaT20D). Para un nivel de significación de a = 5% y n k –1 = 60 – 14 – 1 =  45 grados de libertad, el valor de ttab es t = 1,684 para una prueba unilateral. Dado que los valores encontrados fueron mayores a los de la tabla de distribución t, se llega a la conclusión que los coeficientes de regresión son diferentes de cero. La evaluación de los estadísticos suministrados permite señalar la pertinencia significativa de los resultados en la descripción de la severidad de ataque del hongo en relación a las condiciones climáticas.

De los tres elementos climáticos destacan las siguientes condiciones:  de la temperatura del aire los registros que ocurren en la TARDE (15 y 20 D) y la oscilación térmica diaria (Oata 20 y 25 D). De la humedad relativa destacan los índices DIA,  la NOCHE (15, 20 y 25D), respectivamente: y la oscilación de la HR diaria (Oahr 15 y 20D). Finalmente de la precipitación hace énfasis los resultados en el número de días que ocurre el evento y el número de días alternos sin lluvia(Ndpp15d y Nespp20d), los cuales identifican más la variabilidad del hongo que los montos de lluvia ocurrido (Ppa).

Esta combinación de índices climáticos orienta sobre la acción los elementos del tiempo meteorológico en la enfermedad con mayor precisión que la evaluación individual; también los resultados parecieran señalar que los índices en intervalos o lapsos del día llevan a una mejor descripción de la severidad de ataque del hongo que aquellas variables climáticas representadas en montos acumulados o promedios calculados en períodos estándar fijos (valores anuales o mensuales), o de registros puntuales, como los ocurridos en un día.

  

5. CONCLUSIONES

La precipitación observada durante el período de estudio 1996-1998, indica que los registros de lluvia estuvieron por debajo de lo normal en la mayoría de las observaciones (serie histórica 3025) y se caracterizó por la ocurrencia de eventos de lluvias concentradas y períodos secos.

Los mayores valores de la temperatura del aire se observaron en la estación 1234 y las diferencias son menores en la TARDE (0,3ºC). Los registros de humedad relativa del aire variaron entre 56% (1235, TARDE) al 91% (1234, NOCHE) y los mayores valores se presentaran en la estación 1234.

Los rangos registrados de los índices climáticos de precipitación, temperatura y humedad relativa del aire (acumulados simples y lapsos durante el día) indicaron que los valores se presentan favorables, cuando se comparan con los umbrales,  que  permite la presencia y agresividad del hongo.

El análisis de correlación simple entre el PPI y los índices climáticos para las estaciones 1234 y 1235, permitieron concluir que la mayoría de los valores vinculados con la precipitación (excepto Ppa25d, Nessp y los de temperatura del aire en todos sus intervalos) y la humedad relativa del aire no resultaron estadísticamente significativos con la severidad de ataque del hongo en los cultivos de plátanos lo que permite concluir que la presencia y severidad de ataque del hongo desde el punto de vista de las condiciones meteorológicas es producto de la acción conjunta de éstos elementos. También se puede concluir por los resultados encontrados que los valores fuera del cultivo subestiman la severidad de ataque de la sigatoka negra en las plantaciones.

El procedimiento estadístico de regresión múltiple (stepwise) permitió reconocer la importancia de la acción conjunta de los elementos meteorológicos sobre el PPI, cuando el cálculo selecciona la temperatura del aire (Tarde) más el peso de la humedad relativa del aire en los lapsos de Día y Noche y la alternancia de la lluvia (ocurre o no que está representado por el índice climático Nespp). Se desprende del uso de estos índices la posibilidad de caracterizar la variabilidad que presenta la enfermedad en los cultivos, por medio de registros meteorológicos no convencionales, como los representados por las series observadas dentro del cultivo y no mensuales: acumulados (10, 15, 20 y 25 días) y sus promedios, y también como el empleo de registros observados en lapsos durante el día como en el Día (6:00 am. a 6:00 pm.), Noche (6:00 pm. a 6:00 am.), Mañana (6:00 am. a 12:00 m.) y Tarde (12:00 m. a 6:00 pm.). Centrar la relación condición ambiental en estos índices climáticos y la enfermedad en estos procedimientos estadísticos orienta a una cuantificación entre los componentes clima-cultivo-hongo.

Quedan por revisar muchos aspectos sobre la experiencia, tales como, evaluar la situación en años lluviosos respecto a los registros medios y mantener continuidad en los registros de severidad de ataque de la enfermedad en los cultivos. También se deberían flexibilizar los acumulados a intervalos diferentes a los 10, 15, 20 y 25 días.

6. BIBLIOGRAFÍA.

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Autores:

- Vidal Sáez: Prof. Asistente Fac. de Humanidades y Educación. Universidad Central de Venezuela.
- Marelia Puche: Profa. Agregado Fac. de Agronomía. Universidad Central de Venezuela.

 

 


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