Epidemiologia agrícola aplicada

ao vigilância epidemiológica

Instructor:Gustavo Mora AguileraColegio de PostgraduadosMéxico morag@colpos.mx

Coordinador:Louse Larissa May de MioUFPRBrasilmaydemio@ufpr.br

6, 9-11 Dic. 2013Univ. Federal Rural do Paraná

Curitiva, Brasil

Tema 4 O Sistema Epidemiologico

ObjetivoAnalisar o Sistema Epidemiológico na epidemiologia

O Sistema Epidemiológico: A primeira aproximação

DoençaProcesso dinâmico, no qual hospedeiro e patógeno, em íntima relação com o ambiente, influenciam-se mutuamente, resultando em alterações fisiológicas e morfológicas nas plantas hospedeiras

(Gaümann, 1950)

  Hospedeiro

Ambiente

Patógeno

Doença

S. Michereff UFRP

O Sistema Epidemiológico

Términos na literatura: Tetraedro epidemiológico: sistema agrícola (Zadoks y Sheim, 1972; Kranz, 1974) Triangulo epidemiológico: sistema natural (Vanderplank)

O Patogeno, Hospedeiro, Clima, Manejo, e Vetor son subsistemas

AMBIENTE

PLANTA MANEJ OBiomasa

in

PATOGENO

CLIMA

Tetraedro epidemiologico

Um sistema cerrado

AMBIENTE

VIRUS VECTOR

PLANTA MANEJ O

Dinámica PNIncubación CLIMA

Tetraedro epidemiologico com aincorporação do vector

Representaçãoda intensidade de doençaproduto do SE

D.López

Mangifera indica -Fusarium sp, Lasiodiplodia sp

Petrolina PE, Bra

ClimaPatógeno

Hospedante

Manejo

O Sistema Epidemiologico (SE) convencional

Nova proposta do Sistema Epidemiológico: O SE com sistema aberto e hospedeiro como

Subsistema Integrador

Inte

nsid

ade

de D

oenc

a

PoblaciónComunidad

Región

Parcela EspacoTempo

1 Ciclo cultivo

1+i Ciclo cultivo

Solo

Patogeno

Vetor

Clima

ni

Hospeiro

Manejo Agronómico

Racionalización de propuesta:• Tempo e espaço es explícito em o modelo• El hospedeiro e integrador do

estúdio de epidemias e necessário para a estratégia de manejo com base en o cultivo• Se deixa aberto a incorporação de n-subsistemas gerado um sistema flexível para una integração de multiple patógenos e hospedeiros a um nível jerarquico de agroecosistema

Amarre Fruto

B2

B3

spora

B1

Febrero

Enero

Mayo

Marzo Agosto

Espo Ciclo de infeccao

Fase vegetativa

Ciclo de infeccaoFase Floral

Ciclo de infecçãoFase Floração e Amarre do fruto

Noriega et al., 1998; Guillén et al., 2003, Guillén, 2002

A planta com o susbsistema integrador

Peso do

Raiz

Producción

Fruto

Vigor d0 Arbole

Meloidogyne spem Raiz

P. cinnamom

i

em Solo

Pythiaceos

em Solo

P. cinnamom

i em

Raiz SadiaP. cinnam

omi

em Raiz Doente

Pythiaceos

Em Raiz sadia Pythiaceos

Em Raiz Doente

Porc

enta

gem

de

Mic

orriz

ació

n

Acti

nom

icet

es

T

otal

esFu

ngus

To

tal é

s

Bact

éria

s

Tota

les

Matéria

Orgânica

Fungicida Metalaxil O SE e as Inter-relações

Franco, 1983Mora-Aguilera et al., 1988

Peso de

Raiz

Producción

do Fruto

Vigor do Arbore

Meloidogyne spem Raíz

P. cinnamom

i

em Solo

Pythiaceos

em Solo

P. cinnamom

i em

Raíz SadiaP. cinnam

omi

Em Raiz Doente

Pythiaceos

em Raiz sadia Pythiaceos

em Riíz Doente

Porc

enta

gem

de

Mic

orriz

acao

Acti

nom

icet

es

T

otal

és

Fung

us

Tota

les

Bact

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s

Tota

l és

Matéria

Orgânica

Fungicida Metalaxil

(-)(-)

(-)

(-)(-)

(+)

(+)

(-)

(-)

(+)

(+)

(-)

(+)

(-)

(-)

(+)

(+)

(+)(+)

O SE e as Interrelacoes

20 50 80 11020

25

30

35

40

45

50

55

PESO SECO RAI CES

PO BLACI O NES HO NG O

PROFUNDIDADES (cm)

% A

ISLA

MIE

NTO

S H

ON

GO

PESO

SEC

O R

AIC

ES (g

)

5

10

15

20

25

30

35

Y (%)= 45.013 + 0.0785 x - 0.0014 x2Y (P:S)= 29.527 + 0.0886 x - 0.0022 x2

¿Es posible erradicar al hongo?

Relación entre profundidad del sueloy distribución del hongo y raíces

Peso

seco

de

raiz

---

Incid

ência

(%) -

--

A interação no lineal de raiz, incidência, profundidade solo(subsistemas: hospedeiro, solo)

Mora et al., 1988

Persea americana - P.cinnamomi

1. Diseño Experimental en Parcelas Divididas por Etapas

Etapa 1. yijk = ų+Tj+ Tk+ Tj Tk+ri +εijk

Etapa 2. yixy = ų+Tx+ Ty+ Tx Ty+ri +εixy

ANTAGONISMO = INTERACCIÓN NEGATIVA

SINERGISMO = INTERACCIÓN POSITIVA

Quantificação de interação entre variáveis associadas a os subsistemas

2. Matriz de correlações3. Analises de regressão lineal simples4. Analises de regressão lineal multiple5. Métodos multivariados

ADITIVIDAD = NO INTERACCIÓN

Estructura 1

Función1

Estructura 2

Función2

Estructura 3

Función3

Estructura-i

Función i Estructura 1

Función1

Estructura 2

Función2

Estructura 3

Función3

Estructura-i

Función i

Clima Manejo Clima Manejo

Estructura 1

Función1

Función

Estructura temporal

Función

Estructura Espacial

Patógeno Hospedante

Epidemia: Processos inter-relacionados a través de Estruturas e Funciones de Populações

Proceso Epidemiológico

H

Y (%

)

ΔY = 0

Tempo (t) y Espaço (e)

P

MC

HP

MC

A inductividade de uma epidemia e função de a interação de n-subsistemas

ΔY > 0

ΔY = f (h, p, c, m,..)ti > 0eij >>1

Y (%

)

ΔY = 0

Tempo (t) y Espaco (e)

HP

MC

ΔY > 0

ΔY = f (h, p, c, m..)ti > 0eij >>1

P

M C

HP

M C

HHP

M C

100

0

As mudanças de intensidade de epidemia som produto do níveo de interacione indutiva dos n-subsistemas

ΔY >> 0

Efeito do clima em as Curvas de progresso do requeima do amendoim causado por Sclerotinia minor

Marinelli et al 2005

Curva epidémica 1995,Curva epidémica 1999

0

5

10

15

20

25

30

Inte

nsid

ade

do re

quei

ma

(%)

Janeiro Febreiro Marzo Abril

lluva: 20 mm Janeiro, 7 feb, 200 marzo

lluva:155 mm JaneiroSolo saturado

P

M H

C H

P

M

C

O Sistema Epidemiológico e a sustentabilidade

O sistema epidemiologico e um subsistema do complexo sistema de produção agrícola.

A sustentabilidade es inerente ao sistema de produção em um contexto regional o agroecosistema.

Por tanto, a epidemiología so optimiza o manejo do subsistema fitosanitario mais não garantiza a sustentabilidade do sistema, o qual e avaliado em termos biológicos, económicos, ambientais y de segurança alimentaria.

Culture

Agua

Clima

Solo

Fitosanidade Socio-Económico

Manejo

Raíz Biológico

Químico

Físico

Manejo

Manejo Económico

Social

Técnico

Ambiental

Clima Fisiografía

Microclima

Macroclima

Fitogeografía

Hospedeiro

Patógeno 1

Praga 1

Clima

Vetor

¿ Solo

Manejo

ProductoLabor

Mercados

Financia-miento

Capacitacióncontinua

Transformación

Hidrología Uso del Recurso

Clima

Vegetación

Suelo

Pat-iPlaga-i

Pat. 2Plaga 2

Sustentabilid

ade

Parc

ela

Reg

ion

País

n-Ciclo da cultura Tempo

Espaço

O que estuda a Epidemiologia

Epidemiologia

Ciência das doenças de plantas em populações(Vanderplank, 1963)

Estudo de populações de patógenos em populações de hospedeiros e da doença resultante desta interação, sob a influência do ambiente e a interferência humana (Kranz, 1974)

Mudança na intensidade da doença em uma população do hospedeiro, no tempo e no espaço (Campbell & Madden, 1990)

Estudo das mudanças temporais e espaciais que ocorrem durante epidemias de doenças de plantas causadas por populações de patógenos em populações de hospedeiros(Campbell & Madden, 2006)

S. Michereff UFRP

Epidemiologia

Estuda a descrição e inferência das epidemias e as propriedades e inter-relaçoes do subsistema epidemiológico com o proposito de proponher estratégias de controle o manejo que reduzam a niveles aceitáveis os efeitos biológicos, ambientais e econômicos das doenças que acontecem em uma unidade produtiva o agroecosistema

Conclusiones:• As mudanças na intensidade de doença (y) e função de n-susbsistemas dinâmicos os que constituem o sistema epidemiológico: ΔY = f (h, p, c, m,..i ), onde h=hospedeiro, p=patógeno, c=clima, m=manejo, i= outros subsistemas

• Se “propone” um sistema epidemiológico aberto, sem limite em o número de susbsistemas com o proposito de flexibilizar a aplicação ao distintos níveos de integração com base em a planta

Conclusiones:• A epidemiologia tem por objeto de estudo o

sistema epidemiológico por meio da resultante (as epidemias) o de os processos mecanísticos que as induzem (os subsistemas) y tem como fim proponer estratégias de manejo bajo os princípios de proteção e prevenção.

• Os subsistemas epidemiológicos posem interaciones biológicas complexas por médio de variáveis, as cuales podem correlacionar-se positiva e negativamente resultando em efeitos antagónicos, sinergeticos o aditivos y determinando em conjunto a intensidade de epidemia.

Jaime SabinesMéxicoActualidad

Parece que la cantidad determina la cualidad. Esto es asombroso. Dicen, los que saben, que el número de partículas (protones, electrones, etc.) en el núcleo de un átomo (¿cuál núcleo?) define elementos distintos, con características propias e inconfundibles. El agua, el agua oxigenada, el agua pesada, y las aguas que inventen, no son más que el agua golpeada, disminuida o aumentada al gusto. Las familias del yodo o del mercurio, del bario o del estroncio, serán infinitas. Lo empezamos a ver con el uranio, lo seguiremos viendo con el elemento dos mil. Todo es cuestión de número, de más o menos equis, de más o de menos. El ajedrez es infinito. La ética se ha de resolver por las matemáticas. Hombre bueno es aquel que tiene más elementos yod que set. Dios es equilibrado, neutro. Cero igual a cero: dios. Hay que aprender a sumar las grandes cantidades de materia y de antimateria, de cuerpos y anticuerpos, para entender. O para vacunarnos.