Modeling the correlation between potato disease spread and climate variables to guide fungicide applications in Cundinamarca, Colombia
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Luengas, Estefanía [1] ; Guhl, Andrés [2] ; Camilo Castro, Juan [3] ; González García, Laura Natalia [2] ; Restrepo, Silvia [2]
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[1] Universidad Militar Nueva Granada
Universidad Militar Nueva Granada
Colombia
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[2] Universidad de Los Andes
Universidad de Los Andes
Colombia
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[3] Georgia Institute of Technology
Georgia Institute of Technology
Estados Unidos
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- Localización: Naturaleza y Sociedad. Desafíos Medioambientales, ISSN-e 2805-8631, Nº. 1, 2021 (Ejemplar dedicado a: Tema libre), págs. 7-42
- Idioma: inglés
- Títulos paralelos:
- Modelagem da correlação entre a propagação da doença da batata e as variáveis climáticas para orientar aplicações de fungicidas em Cundinamarca, Colômbia
- Modelo de la correlación entre la propagación de enfermedades de la papa y las variables climáticas para orientar las aplicaciones de fungicidas en Cundinamarca, Colombia
- Enlaces
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Resumen
- español
La producción de papa depende de la fumigación frecuente con fungicidas, lo cual daña el medioambiente, aumenta los costos de producción y, finalmente, lleva a que se abandonen los cultivos. Para orientar mejor la fumigación con fungicidas en el campo, es preciso entender la influencia del clima en las características de los patógenos. Con el fin de lograr esto, tomamos muestras de un patógeno de la papa, Phytophthora infestans, en doce cultivos comerciales de papa en el departamento de Cundinamarca, Colombia. Se recolectaron muestras para estimar la cantidad de esporangios. Diferentes variedades de papa con diferente resistencia/susceptibilidad a la enfermedad se sembraron en los cultivos, y el manejo químico se realizó de conformidad con las prácticas agrícolas estándar. La relación entre las condiciones climáticas y la producción de esporangios no solo dependía de las condiciones climáticas del día de la recolección, sino también de las variables meteorológicas de uno o dos días antes. Con base en datos climáticos, también evaluamos los potenciales efectos no lineales de las variables climáticas y usamos este análisis para realizar una simulación de pronóstico. Empleamos el modelo GeoSimCast para estimar el número de aplicaciones de fungicida necesarias para controlar el tizón tardío en esta región. El número de aplicaciones sugerido por el modelo ejecutado con una humedad relativa del 60 % fue muy diferente del número de aplicaciones observado. Los resultados arrojados por el modelo para una humedad relativa del 90 % estimaron un número más cercano al valor observado, lo que sugiere que los productores de papa siempre asumen condiciones óptimas para el desarrollo de enfermedades y fumigan con fungicidas de acuerdo con esto. Nuestros resultados indican que este modelo tiene el potencial de orientar los planes de siembra y el manejo químico del tizón tardío y de otras enfermedades de las plantas en Colombia.
- English
Potato production relies on frequent fungicide spraying, damaging the environment, increasing production costs, and eventually leading to crop abandonment. To better guide fungicide spraying in the field, the influence of weather on pathogen characteristics should be understood. To achieve this, we sampled a potato pathogen, Phytophthora infestans, in twelve commercial potato fields in the department of Cundinamarca, Colombia. Disease samples were collected to estimate the number of sporangia. Fields were planted with different potato cultivars of varying disease resistance/susceptibility, and chemical management was performed according to standard agricultural practices. The relationship between climate conditions and sporangia production not only depended on climate conditions on the day of collection, but also on weather variables one or two days prior. Based on climate data, we also evaluated the potential non-linear effects of climate variables and used this analysis to perform a forecast simulation. We used the GeoSimCast model to estimate the number of fungicide applications required to control late blight in this region. The number of applications suggested by the model run for 60% relative humidity was very different from the observed number of applications. The model results for 90% relative humidity estimated a number closer to the observed value, suggesting that potato growers always assume optimal conditions for disease development and spray fungicides accordingly. Our results indicate that this model has the potential to guide seeding plans and the chemical management of late blight and other plant diseases in Colombia.
- português
A produção de batata depende de pulverização frequente de fungicidas, o que prejudica o meio ambiente, aumenta os custos de produção e, eventualmente, leva ao abandono dos cultivos. Para melhor orientar a pulverização de fungicidas no campo, deve-se entender a influência do clima sobre as características do patógeno. Para isso, experimentamos um patógeno de batata, Phytophthora infestans, em doze plantações comerciais de batata no departamento de Cundinamarca, na Colômbia. Foram coletadas amostras da doença para estimar o número de esporângios. Os campos foram plantados com diferentes cultivares de batata com resistência/suscetibilidade variadas à doença, e o manejo químico foi realizado de acordo com as práticas agrícolas padrão. A relação entre as condições climáticas e a produção de esporângio não dependia apenas das condições climáticas no dia da coleta, mas também das variáveis meteorológicas um ou dois dias antes. Com base em dados climáticos, também avaliamos os potenciais efeitos não lineares das variáveis climáticas e utilizamos essa análise para realizar uma simulação de previsão. Usamos o modelo GeoSimCast para estimar o número de aplicações de fungicidas necessário para controlar a praga tardia nessa região. O número de aplicações sugeridas pelo modelo executado para 60% de umidade relativa foi muito diferente do número de aplicações observado. Os resultados do modelo para 90% de umidade relativa estimaram um número mais próximo do valor observado, sugerindo que os produtores de batata sempre assumem condições ideais para o desenvolvimento de doenças e pulverizam fungicidas em função disso. Nossos resultados indicam que esse modelo tem o potencial de orientar planos de semeadura e o manejo químico de pragas tardias e outras doenças vegetais na Colômbia.
- español
