Dinámicas espacio-temporales de la Pudrición del Cogollo en genotipos de palma de aceite en la zona oriental y sur occidental de Colombia como base para el análisis del riesgo

Abstract

La Pudrición del Cogollo (PC) es una enfermedad que ha impactado a niveles importantes y negativamente la sostenibilidad de la palmicultura en Colombia. Hasta el momento se han propuesto alternativas de manejo, pero en general, presentan ciertas limitantes técnicas y económicas para su implementación; las mismas proponen elementos que buscan reducir el impacto negativo en la producción, dejando a un lado los modelos epidemiológicos y el análisis de riesgo. En atención a esta circunstancia, el presente trabajo tuvo como objetivo general determinar la dinámica espacio– temporal de la PC y cuantificar factores de riesgo con origen edafoclimático, genético a escala regional, como la respuesta de la interacción de genotipos (Ténera y Híbridos O x G) en dos regiones contrastantes (Tumaco y Villavicencio), base para el análisis de riesgo fitosanitario. Este trabajo se desarrolló durante el periodo comprendido entre el semestre B – 2011 y B – 2014. En la primera fase del estudio se determinó la respuesta de los genotipos Ténera e Híbridos frente a la PC mediante el empleo del área bajo la curva de progreso de la enfermedad escalonada (ABECPE) en el tiempo, las tasas de desarrollo de la enfermedad (R 0 ), y las relaciones de causalidad con los factores edafoclimáticos. A partir de esto se ajustó un modelo de riesgo usando los enfoques de análisis de supervivencia, modelo de riesgos proporcionales (MRP) y probabilidades de transición a partir de modelos de estado de Markov, en condiciones naturales de infección. En una segunda fase de análisis se determinaron las dinámicas espaciotemporales de la PC, mediante ajustes de las curvas de incidencia y severidad a modelos de epidemiologia clásica, y a nivel espacial se utilizó un enfoque de patrones de puntos usando distintos algoritmos: (i) densidades de kernel, (ii) análisis de distancia múltiple (K-Ripley) y (iii) índice de distancia a la regularidad (SADIE). Los resultados de la primera fase indicaron que con base en la variable ABECPE los materiales (Ténera, Híbridos) presentan un comportamiento diferencial y que al incluirlos como parámetro de riesgo este es altamente discriminante. Adicionalmente, mediante el análisis de curvas de sobrevivencia y MRP, se estableció que el riesgo de afección del cultivo de palma de aceite por PC en Tumaco fue 3 veces mayor que lo presentado en Villavicencio e igualmente se determinaron otros factores de riesgo edafoclimáticos. En lo que respecta al análisis temporal, se encontró que las curvas de progreso se ajustan a modelos de tipo logístico y gompertz, y que las herramientas espaciales indicaron baja agregación de la PC, junto con dependencia leve entre focos, y un potencial de dispersión a lo sumo de 30 m. Finalmente, se encontró una leve interacción espaciotiempo. Nuestros resultados presentan un enfoque para establecer un manejo alterno de la PC con base en el análisis de los factores de riesgo epidemiológico, con un enfoque espacio-tiempo apoyado por la simulación de dinámicas temporales. Estos pueden aplicarse al diseño de planes de manejo integrado de la enfermedad, además de su valor académico mediante la utilización de estas herramientas en la gestión de datos epidemiológicos provenientes de otros patosistema. Palabras clave: curvas de supervivencia, modelos temporales, distribución espacial, patrones de punto, epidemiología posmoderna, nuevas herramientas de análisis. (Texto tomado de la fuente).

Bud Rot (BR) is a disease that has had a significant and negative impact on the sustainability of oil palm crops in Colombia. Currently, management alternatives have been proposed, but in general, they present certain technical and economic limitations for their implementation; they propose elements that seek to reduce the negative impact on production, leaving aside epidemiological models and risk analysis. In response to this circumstance, the present study had the general objective as to determinate the spatio-temporal dynamics of the BR and quantify the risk factors associated with edaphoclimatic and genetic origin at a regional scale, such as the response of the interaction of genotypes (Ténera and Hybrids O x G) in two contrasting regions (Tumaco and Villavicencio), base for the phytosanitary risk analysis. This work was developed during the period between the semesters B - 2011 and B - 2014. In the first phase of the study, we evaluated the response of the Ténera and Hybrid genotypes against PC by using the area under disease the progress curve of staggered (AUDPCS) over time, development of disease rates (R0), and causal relationships with edaphoclimatic factors. Later, a risk model was fitted using survival analysis approaches, proportional hazards model (PHM), and transition probabilities from Markov state models, under natural infection conditions. In a second phase, the spatiotemporal dynamics of BR were determined by fitting the incidence and severity curves to classical epidemiology models, and at the spatial level, point pattern methods were used using various algorithms: (i) densities kernel, (ii) multiple distance (K-Ripley) and (iii) distance to regularity index (SADIE). The results of the first phase indicated that, based on the AUDPCS variable, the materials (Ténera, Hybrids) present a differential behavior and that by including them as a risk parameter, and highly discriminating. Additionally, through the analysis of survival curves and PHM, it was established that the risk of affection of the oil palm crop by PC in Tumaco was 3 times greater than that presented in Villavicencio and other edaphoclimatic risk factors were also determined. Regarding the temporal analysis, it was found that the progress curves fit logistic and Gompertz-type models, and that the spatial tools show low aggregation of the disease, together with a slight dependence between foci, and a potential dispersion to at most 30 m. Finally, a slight space-time interaction was found. Our results present an approach to establish alternative management of BR based on the analysis of epidemiological risk factors, with a space-time approach supported by the simulation of temporal dynamics. This approach can be applied to the design of integrated disease management plans, in addition to their academic value with these tools in the management of epidemiological data from other pathosystems.