Evaluación de una herramienta de apoyo para el manejo del tizón tardío de la papa en Boyacá – Colombia
Artículos
Resumen
En el cultivo de papa el tizón tardío (Phytophthora infestans) representa un desafío para los agricultores en Colombia. En este contexto, el objetivo de este estudio fue valorar la herramienta de apoyo a decisiones (HAD) en la gestión de la enfermedad en tres variedades de papa (Diacol Capiro, Ica Única y Pastusa Suprema). Los experimentos se realizaron en los municipios de Toca y Turmequé, Boyacá (Colombia), con dos tratamientos: Manejo Agricultor y Manejo HAD y un control negativo, durante un ciclo de cultivo Se analizaron la severidad del tizón tardío, el área bajo la curva de progreso de la enfermedad relativa (AUDPCr) y el rendimiento. El uso del HAD no afectó la productividad en los cultivos evaluados (p > 0.05) y redujo el número de aplicaciones realizadas, lo cual contribuye a disminuir costos de producción. Esto fue diferente en cada localidad, debido a la interacción entre el ambiente, la presión de la enfermedad y el comportamiento diferencial de cada variedad frente al patógeno. En Diacol Capiro, HAD demostró ser más efectivo en Toca, donde las condiciones de baja precipitación permitieron un manejo con menos aplicaciones, que en Turmequé, sin afectar el rendimiento. Para Ica Única, se observó una reducción significativa en el uso de fungicidas sistémicos con el uso de la herramienta en ambas localidades, sin comprometer la producción, en condiciones variables de precipitación. En la variedad Pastusa Suprema, aunque se presentó una mayor presión de la enfermedad bajo el tratamiento HAD, especialmente en Toca, la producción no se vio afectada significativamente, lo que resalta el potencial de la herramienta como una alternativa viable para el manejo integrado de la enfermedad.
Abstract
Late blight (Phytophthora infestans) poses a major challenge for potato cultivation in Colombia. In this context, the objective of this study was to evaluate the decision support tool (DST) in disease management in three potato varieties: Diacol Capiro, Ica Única, and Pastusa Suprema. The experiments were conducted in the municipalities of Toca and Turmequé, Boyacá (Colombia), using two treatments, Farmer Management and DST Management, along with a negative control, over a complete cropping cycle. Disease severity, the relative area under the disease progress curve (AUDPCr), and yield were analyzed. The use of DST did not affect productivity in the evaluated crops (p > 0.05) and reduced the number of fungicide applications, which contributed to lower production costs. This effect varied between locations due to the interaction among environmental conditions, disease pressure, and the differential response of each variety to the pathogen. In Diacol Capiro, DST proved to be more effective in Toca, where low rainfall conditions allowed for management with fewer applications than in Turmequé, without affecting yield. For Ica Única, a significant reduction in the use of systemic fungicides was observed with DST in both locations without compromising production under variable rainfall conditions. In the Pastusa Suprema variety, although disease pressure was higher under the DST treatment, particularly in Toca, yield was not significantly affected, highlighting the tool’s potential as a viable alternative for the integrated management of late blight.
INTRODUCCIÓN
El tizón tardío, o gota de la papa (Phytophthora infestans (Mont.) de Bary), es una enfermedad que presenta ciclos de infección y de producción de inóculo continuos (policíclica) (Agong, 2021). Esta característica implica que, si no hay control, la cantidad de infección aumenta por la tasa de crecimiento del inóculo presente. En la práctica, el manejo agronómico y el ambiente juegan un papel importante en la cantidad de inóculo producido (Wilches Ortiz et al., 2022a).
El tizón tardío puede ser manejado mediante el uso de métodos de control como: i) mecánicos y físicos, usando podas sanitarias, siembra antes de las épocas de alta precipitación, manejo del suelo (aporques altos), ii) biológicos, aplicando bioproductos e inductores de resistencia y finalmente iii) químicos, realizando aplicación de fungicidas (Acuña & Sepúlveda, 2023). Además, existen variedades con tolerancia a la enfermedad, pero con la aparición de nuevas poblaciones de Phytophthora, la resistencia disminuye. La aplicación de productos químicos para el manejo de hongos es una alternativa efectiva para el control, pero puede llegar a ser un riego para la salud humana y ambiental cuando se usan de forma excesiva (Pérez et al., 2024).
Una alternativa para el control y disminución del uso de plaguicidas es el manejo integrado de plagas y enfermedades (Wilches Ortiz, 2019). Se estima que uno de los rubros de mayor inversión en el cultivo de la papa corresponde al manejo fitosanitario representando el 40 % de insumos en sistemas de producción tecnificado y del 45 % en sistema tradicional (FNFP-Fedepapa, 2020). En Colombia, la evaluación, supervisión y seguimiento de plaguicidas en alimentos no se han implementado de manera efectiva, además, predomina una inclinación entre los productores a utilizar plaguicidas de forma desmedida (Arias et al., 2013; Wilches Ortiz, 2019).
La herramienta de apoyo a decisiones (HAD) consiste en un disco desarrollado por el Centro Internacional de la papa (CIP), para el soporte de las decisiones con respecto a hacer fumigaciones de control del tizón tardío (Taipe et al. 2015). La utilidad de esta herramienta ha sido demostrada en valores del área relativa bajo la curva de progreso de la enfermedad (AUDPCr) (Wilches Ortiz et al. 2022b) y el Instituto Nacional de Investigaciones Agropecuarias (INIAP) la ha evaluado en Ecuador y Perú (Pérez et al., 2020; Pérez et al., 2024). En Colombia, en el municipio de Mosquera (Cundinamarca), se ha evidenciado que el dispositivo tiene potencial para ser implementado en los cultivos (Wilches-Ortiz et al. 2023). El objetivo de este estudio fue evaluar la herramienta de apoyo a la toma de decisiones para el control del tizón tardío en dos localidades de Boyacá, Colombia y con tres variedades de papa.
MATERIALES Y MÉTODOS
Ubicación y diseño experimental
En el departamento de Boyacá (Colombia), se establecieron tres ensayos (uno para cada variedad: Diacol Capiro, Ica Única y Pastusa Suprema) en dos localidades que corresponden a los municipios de Toca (5°33′53″N 73°11′04″O) y Turmequé (5°19′25″N 73°29′23″O). El Municipio de Toca se caracteriza por ser una zona seca de baja precipitación (temperatura promedio 13° C y precipitación media anual de 661 mm) (Gobernación de Boyacá, 2021) y el municipio de Turmequé una zona más húmeda, de mayor precipitación (temperatura promedio de 14° C y precipitación media anual de 1.009,7 mm) (Alcaldía Municipal de Turmequé, 2016) y con mayor presión de la enfermedad.
Se usó un diseño experimental de bloques al azar con dos tratamientos y cuatro repeticiones y un control negativo (Montgomery, 2004) para cada ensayo. La unidad experimental (UE) se conformó con cinco surcos (a una distancia de 40 cm entre planta y un metro entre surcos) y 13 plantas por surco. Con un total de 65 plantas por UE y 780 plantas por variedad. El manejo de cultivo (laboreo del suelo, siembra, fertilización, etc.) en los tratamientos y el control fue igual en todo el ensayo, lo único diferenciado fue el manejo a gota (tratamientos). Se registró a diario la pluviosidad y se realizó un seguimiento de todas las aplicaciones de agroquímicos realizadas. Los tratamientos y el control consistieron en:
Manejo agricultor. Con aplicaciones realizadas a decisión del productor.
Manejo con herramienta de apoyo a decisiones (HAD).
Control negativo. Sin aplicaciones para manejo de Phytophthora infestans.
Material vegetal
En los ensayos se usó semilla certificada de papa (Solanum tuberosum ssp. andigena) de las variedades Diacol Capiro (DC), variedad que es susceptible al tizón tardío de la papa, Ica Única (U), medianamente resistente y Pastusa Suprema, (PS) resistente a esta enfermedad (Juyó et al 2011; Monsalve-Fonnegra at al. 2012; Mosquera et al. 2008).
Variables
En cada tratamiento y en el control se midió la severidad del tizón tardío y la cantidad de papa cosechada. La severidad de la enfermedad fue medida en campo como el porcentaje de la planta afectada en follaje y tallos siguiendo la metodología del CIP (Pérez y Forbes, 2008). Las lecturas se realizaron a intervalos semanales, siendo la fuente para calcular el área bajo la curva de progreso de la enfermedad (AUDPC) y su relativo (AUDPCr) utilizando la fórmula descrita por Shaner y Finney (1977). El AUDPCr genera un valor sin unidades y estandarizado de los resultados (Fry, 1978). En los municipios de Turmequé y Toca, la primera evaluación se hizo a los 30 días después de la siembra (dds) y la última a los 142 dds. Las variables relacionadas con rendimiento se calcularon contando y pesando el número de tubérculos cosechados por unidad experimental. Los datos se expresaron como número de tubérculos/tratamiento y como kg/tratamiento. Los datos fueron usados para estimar la producción total por tratamiento por hectárea.
Análisis estadístico
Se realizó un análisis estadístico sobre las variables de rendimiento (peso y la cantidad de tubérculos por unidad experimental) y el área bajo la curva de progreso de la enfermedad relativo (AUDPCr). Se aplicó análisis de varianza (ANOVA), examinando normalidad y homocedasticidad del ANOVA, con el software R (R Core Team, 2021).
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
La susceptibilidad de cada planta a una enfermedad se debe a las diferencias en los genotipos y a como cada una de las variedades sirve como hospedante y cuál es su respuesta frente al inoculo de la enfermedad. Esta respuesta depende de diferentes factores y de las interrelaciones entre ellas y de estos en conjunto con el ambiente (Mundt, 2014; Wilches Ortiz et al., 2022a). En estos ensayos se determinó la severidad del tizón tardío (Phytophthora infestans) en tres variedades de papa: Diacol Capiro, Ica Única y Suprema Pastusa en los municipios de Toca y Turmequé.
Diacol Capiro
En la variedad Diacol Capiro la aparición de los primeros registros de enfermedad para la localidad de Toca en el tratamiento control se presentó a los 37 días. El aumento de la influencia de la enfermedad fue sostenido en adelante pero no de manera acelerada, asociado a la baja precipitación en la zona de Toca, completándose los valores máximos de severidad (100 %) en el control a los 135 dds. En los tratamientos con HAD y el del agricultor, la incidencia se mantiene por debajo del 20 % hasta antes del día 135 dds (Figura 1A). En la Tabla 1, se observa que se realizaron en total 11 aplicaciones para el control del patógeno, pero en el tratamiento de discos se usó fungicida sistémico en siete (7) ocasiones, mientras que para el tratamiento del agricultor fue en la totalidad de las aplicaciones (11). Estos resultados demuestran la efectividad del uso de HAD en cultivares susceptibles para esta localidad respecto a los tratamientos de comparación, coincidiendo con el reporte en el municipio de Mosquera, Cundinamarca, Colombia de Wilches-Ortiz et al. (2023) y con las evaluaciones en Ecuador y Perú realizadas por Pérez et al. (2020) en donde la implementación de HAD en tubérculos susceptibles fue efectivo con un total de aplicaciones igual e incluso menor en todo el ciclo del cultivo.
En la localidad de Turmequé hacia los 66 dds se evidenciaron los primeros registros de la enfermedad para la variedad Diacol Capiro. En adelante se observó variabilidad en las precipitaciones, reflejando similar comportamiento en la severidad de la enfermedad. Se aprecia en la Figura 1B, que los mayores valores de la enfermedad en esta localidad corresponden al 40 % de la severidad y ocurren después del incremento en la pluviosidad. Este resultado refleja los diferentes reportes que asocian a las precipitaciones con el aumento de la severidad del tizón tardío (Dar et al., 2021; Wilches Ortiz et al., 2022a). Los eventos de precipitación constante produjeron que el tratamiento HAD requiriera 14 aplicaciones mientras que el productor 13 (Tabla 1). Cabe mencionar que la HAD en uno de sus componentes para la toma de decisiones se rige por la cantidad de lluvias, lo que repercutió en la cantidad de aplicaciones.
Número de aplicaciones
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
Toca
Dds
37
45
54
62
70
78
87
95
103
112
122
132
Discos
S
C
C
S
C
S
S
C
S
S
C
S
Dds
31
37
48
62
70
87
94
104
114
125
134
Agricultor
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
Turmequé
Dds
32
39
47
55
63
71
80
89
98
107
115
123
133
141
Discos
S
S
S
S
C
S
S
S
S
S
S
S
S
S
dds
32
38
45
53
61
70
78
87
99
106
115
124
133
Agricultor
S
S
C
S
S
S
S
S
S
S
C
C
S
El progreso de la enfermedad en términos de AUDPCr, no presentó diferencias significativas (p>0.05) en las dos localidades evaluadas. La producción en Toca fue similar entre los tratamientos HAD y agricultor en cuanto a número de tubérculos y peso de estos (Figura 2A). En la localidad de Turmequé, aunque la presión de la enfermedad fue similar en los tratamientos de discos y control, se aprecia que no afectó el rendimiento del tratamiento de discos (Figura 2B), ya que la producción fue semejante al tratamiento del agricultor. Este resultado demuestra la efectividad de la HAD, debido a que no se presentó reducción en la producción del tubérculo; cabe resaltar que la epidemia del tizón tardío disminuye significativamente la producción y rendimiento del cultivo de papa, coincidiendo con Wilches Ortiz et al. (2022b) en donde reportan una reducción de la producción del 44 % en cultivares de Diacol Capiro ocasionado por el tizón tardío en comparación con el control.
Variedad Ica Única
Para la variedad Ica Única en el municipio de Toca, la aparición de la enfermedad fue más tardía que para la variedad Diacol Capiro. Los primeros registros de la enfermedad se presentaron a los 105 dds, coincidiendo con el reporte de Wilches-Ortiz et al. (2023) para esta misma variedad en la localidad de Mosquera, Cundinamarca. Rápidamente la enfermedad avanzó en el tratamiento control, mientras que para los tratamientos con HAD y agricultor la enfermedad tuvo un comportamiento similar cercano al 10 % hasta el final de la evaluación (Figura 3A). Siete aplicaciones (seis de ellas con fungicida de contacto) se realizaron en el tratamiento HAD mientras que en el tratamiento agricultor se hicieron ocho aplicaciones, todas ellas con fungicida sistémico (Tabla 2). El número total de aplicaciones con la HAD coincide con los reportes en Perú de Pérez et al. (2023), en donde mencionan 7 aplicaciones realizadas con el uso de esta herramienta para el cultivar Única en las localidades de Cacara y Yarhuay.
Número de aplicaciones
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
Toca
dds
51
63
75
88
101
116
130
Discos
S
C
C
C
C
C
C
dds
43
50
60
70
81
90
109
120
Agricultor
S
S
S
S
S
S
S
S
Turmequé
dds
32
44
56
71
83
95
107
120
133
Discos
S
C
C
C
C
C
C
C
C
dds
32
38
45
53
61
70
78
87
99
106
115
124
133
Agricultor
S
S
C
S
S
S
S
S
S
S
C
C
S
Mientras que, en el municipio de Turmequé, la aparición de la enfermedad para esta variedad se observó a los 66 dds. El grado de severidad del patógeno a lo largo del ciclo productivo fue variable por que la pluviosidad no fue constante, pero hacia el día 115 después de siembra se aprecia (Figura 3B) la mayor diferencia de la presión de la enfermedad con el tratamiento control. El tratamiento de manejo con herramienta de apoyo a decisiones (HAD) usó solo una aplicación de fungicida sistémico, mientras que el tratamiento del productor realizó 10 aplicaciones de fungicida sistémico (Tabla 2). Para las dos localidades se evidenció una reducción en el número de aplicaciones con el uso de la HAD confirmando las afirmaciones de Pérez et al. (2020) y Wilches-Ortiz et al. (2023) acerca de la efectividad del uso de esta herramienta con la disminución de aplicaciones con un bajo impacto ambiental en el sistema productivo.
En el municipio de Toca, el AUDPCr fue similar entre tratamientos agricultor y HAD y la producción en cuanto a número de tubérculos no sé afectó por la incidencia del patógeno (Figura 4A). En cuanto a peso de tubérculos el tratamiento del agricultor y el tratamiento usando la herramienta de apoyo no se observaron diferencias (p>0.05) (Figura 4A).
En Turmequé el comportamiento del AUDPCr fue mayor en el tratamiento control, pero no presentó diferencias (p > 0.05) con respecto al tratamiento de discos (Figura 4B). El número y peso de tubérculos no se vio afectado por la enfermedad (p > 0.05) entre el tratamiento con la herramienta de apoyo y el del productor, aunque se observó diferencia (p < 0.05) con el control (Figura 4B). Los resultados ratifican el beneficio del uso de la herramienta para este cultivar en las dos localidades, adicionándose a otros estudios que destacaron que la producción de tubérculos no se ve afectada por el uso de la HAD (Pérez et al., 2020; Wilches-Ortiz et al., 2023). Con respecto al AUDPCr cabe resaltar que en el estudio de Wilches-Ortiz et al. (2023) realizado en la localidad de Mosquera, encontraron un valor de 0,24 en la variedad Ica Única, valor de AUDPCr por debajo del encontrado en Toca (0,43) y un poco por encima de Turmequé (0,22).
Variedad Pastusa Suprema
En la localidad de Toca, hasta los 100 dds empezó a registrarse la severidad en la variedad Pastusa Suprema. La enfermedad avanzó rápidamente y aumentó notoriamente en el tratamiento HAD en el cual llegó a una severidad del 40 %. Algo muy notorio para esta variedad (Figura 5A). Siete aplicaciones se hicieron con HAD, seis de ellas con fungicidas de contacto, mientras que el tratamiento del agricultor tuvo 11 aplicaciones, todas ellas con fungicida sistémico (Tabla 3).
Número de aplicaciones
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
Toca
dds
37
54
70
87
103
119
134
Discos
S
C
C
C
C
C
C
dds
31
37
48
62
70
87
94
104
114
125
134
Agricultor
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
Turmequé
dds
32
48
65
81
98
113
128
Discos
S
S
C
C
C
C
C
dds
32
38
45
53
61
70
78
87
99
106
115
124
133
Agricultor
S
S
C
S
S
S
S
S
S
S
C
C
S
En el municipio de Turmequé, la aparición de síntomas de la enfermedad (variedad Suprema) fue entre los días 59 y 111 (Figura 5B). Después del día 108 la expresión de la enfermedad fue aumentando, alcanzando los mayores valores al final del ciclo del cultivo. El uso de la herramienta de apoyo disminuyó en 6 aplicaciones de fungicidas en comparación con el tratamiento del productor (Tabla 3).
Se destaca que a pesar de que la expresión de la enfermedad en ambas localidades se presentó mucho antes que la reportada por Wilches-Ortiz et al. (2023) para el cultivar Suprema, el número de aplicaciones con la HAD en el presente estudio fue menor que la reportada por los autores, quienes mencionan un total de 10 aplicaciones con la herramienta. Esto demuestra el potencial de la HAD para ambas localidades en comparación a otras regiones de producción del tubérculo en el país.
En Toca, el área bajo la curva fue estadísticamente significativa (p<0.05) para el tratamiento del agricultor y HAD (Figura 6A). Esto indica que en la variedad Suprema la presión de la enfermedad fue mayor en el tratamiento de discos en comparación con el del agricultor. Pero en cuanto a las variables de producción (número y peso de tubérculos) no se afectaron por el patógeno (Figura 6).
Situación similar se presentó en la localidad de Turmequé, donde los tratamientos de discos y agricultor no presentaron diferencias (p>0.05) (Figura 6B), indicando que, aunque la presión de la enfermedad estuvo presente en el tratamiento de discos, la producción promedio en cuanto a peso y número de tubérculos no se vio afectada, mostrando que el uso de los discos puede ser una alternativa viable para el manejo de la gota en la variedad Suprema, coincidiendo con Yauri Vásquez. (2020) quienes no encontraron diferencias en el rendimiento del cultivo con el uso de la HAD y los tratamientos.
CONCLUSIONES
La herramienta de apoyo a la toma de decisiones (HAD) presenta potencial de uso para el manejo del tizón tardío en variedades que se usan en Colombia, reduciendo el uso de fungicidas y manteniendo niveles productivos estables. La implementación de la herramienta disminuye los costos de producción, aunque es necesario realizar evaluaciones adicionales en ambientes contrastantes, para tener más precisión en los ajustes que requieren los discos para su completa validación en Colombia.
Para las zonas de Boyacá evaluadas, la reducción en aplicaciones fue en mayor medida en la localidad de Turmequé, donde en la variedad Ica Única se redujo en cuatro aplicaciones, mientras que en la variedad Pastusa Suprema tuvo una reducción de seis aplicaciones en comparación con lo usado por el productor sin afectar la producción de los tubérculos.
La presión del patógeno en las zonas evaluadas llama a reconsiderar en periodos de evaluación más cortos y la necesidad de fungicidas sistémicos para aprovechar la resistencia que tiene el material Pastusa Suprema.
Agradecimientos
Al Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural de Colombia - MADR, por la financiación y a la Corporación Colombiana de Investigación Agropecuaria (Agrosavia), por la ejecución del producto: “Estrategias de producción sostenible de papa en el altiplano Cundiboyacense y Nariño, que permitan la obtención de un producto inocuo y de mínimo impacto”.
LITERATURA CITADA
Estadísticas internas
Este recurso propone una orientación y clasificación superficial de los recursos documentales utilizados por el artículo. Permite a los equipos editoriales conocer el comportamiento documental de sus artículos y a las personas autoras reconocer las tipologías que sustentan la investigación.
Estadísticas automáticas derivadas del marcado interno del XML-JATS. No son métricas de impacto. Lea estas estadísticas con prudencia porque la automatización puede provocar errores o no contemplar al 100 % la realidad de esta publicación.
- Pérez, W.4
- Wilches Ortiz, W.4
- Vargas Diaz, R.3
Transparencia y buenas prácticas
Su propósito es promover una mejora en las prácticas de marcado de los artículos de las revistas científicas y motivar una preocupación cada vez más exhaustiva por el cumplimiento de las mejores prácticas editoriales.
Indicadores extraídos automáticamente desde el XML-JATS (heurísticos) que funcionan como base para sostener mejores prácticas. No omita que siempre la revisión y confirmación debe ser humana. Use estos indicadores como señales y no como evaluaciones.
- Todos los autores tienen filiación Sí
- Hay identificador persistente del artículo (p. ej., DOI/ARK) Sí
- Se declaran fechas de recepción y aceptación Sí
- Se declara licencia de publicación Sí
