Bases ecológicas y epidemiológicas para el diseño de estrategias de manejo de plagas agrícolas y forestales
Objetivo General
Generar conocimientos funcionales de base biológica, ecológica y epidemiológica para contribuir al rediseño de agroecosistemas que potencien los procesos de limitación/regulación natural de las plagas y a la optimización de la toma de decisiones tácticas y estratégicas de gestión de la sanidad de sistemas agrícolas y forestales de Argentina.
Resumen Ejecutivo
La sanidad agroforestal presenta desafíos hacia el desarrollo de modelos de gestión integral de los agroecosistemas, con mayor gravitación de tecnologías de procesos. Los continuos cambios en los agroecosistemas, mayormente asociados a los monocultivos, redujo los mecanismos naturales de regulación, facilitando el establecimiento y dispersión de organismos plagas. Esta situación, en parte influenciada por el cambio global, así como por la necesidad de reducir el impacto de las plagas sobre los cultivos y las externalidades derivadas de su manejo, generan fuertes demandas. En este contexto, la integración de enfoques y disciplinas de investigación en el estudio aplicado de los mecanismos y procesos que modulan los sistemas, permitirán mejorar las capacidades de predicción y prevención, así como de manejo de las plagas a distintas escalas que integran las cadenas productivas. El proyecto busca generar conocimientos funcionales de base biológica, ecológica y epidemiológica para contribuir al desarrollo de estrategias sólidas y adaptativas orientadas a la prevención y/o manejo de plagas. Un eje central para el diseño de estrategias de gestión de la sanidad, es la vinculación entre la capacidad para explicar y predecir los cambios espacio-temporales de la relación cultivo-plaga-ambiente con la formulación de modelos para la toma de decisiones tácticas y estratégicas. El objetivo a mediano plazo es contribuir al desarrollo de métodos que permitan una producción agrícola-forestal sustentable, basada en procesos de intensificación ecológica, y con la capacidad de adaptar estrategias frente a los múltiples impactos del cambio global. Para ello, se propone: 1) Generar capacidades para explicar y predecir los cambios espacio-temporales de abundancia, la dinámica plaga-hospedador-enemigo natural y su impacto en el rendimiento y la calidad de los cultivos, a fin de contribuir a la optimización de las estrategias de manejo. 2) Desarrollar modelos predictivos de ingreso, establecimiento y expansión de especies invasoras perjudiciales, a fin de contribuir a los sistemas de vigilancia fitosanitaria prospectiva. 3) Mejorar la descripción funcional de la relación cultivo – fitopatógeno –vector y de la dinámica de propagación bajo la influencia de ambientes físicos y productivos, con el objeto de fortalecer la toma de decisiones en la prevención/manejo de su impacto a distintas escalas espacio-temporales. 4) Identificar y caracterizar los mecanismos y la dinámica de las interacciones biológicas, con el objeto de sustentar el re-diseño de infraestructuras ecológicas que potencien los servicios ecosistémicos de regulación natural de plagas. Globalmente, se espera una mejora en el conocimiento y capacidad predictiva sobre la dinámica plaga-cultivo-ambiente, y generar un cambio cualitativo en el diseño de sistemas de apoyo a la toma de decisiones para la gestión integral de la sanidad de cultivos y en su contribución al (re)diseño de agroecosistemas sustentables.
Descripción de Problemas y Oportunidades
En la actualidad, la producción agrícola y forestal debe enfrentar diversos desafíos derivados de la globalización de la producción, la simplificación de los sistemas productivos, la pérdida de biodiversidad y el cambio climático que acrecientan los problemas asociados a las plagas. Es necesario entender de qué manera el cambio climático global afectará la estructura y diversidad de plagas en los sistemas productivos actuales (Lehmann et al. 2020), prestando atención tanto a las poblaciones de organismos perjudiciales, como los benéficos (Furlong & Zalucki 2017; Cebolla et. al 2018). Los patrones de dispersión en el espacio y en el tiempo son una propiedad de la dinámica de plagas de artrópodos, malezas y enfermedades, que reflejan los factores medioambientales que actúan sobre su establecimiento y propagación/dispersión, que puede utilizarse para diseñar estrategias de manejo más eficientes (Ojiambo et al., 2017). La propagación de las especies invasoras es una de las mayores amenazas para la biodiversidad y la producción agrícola (Khan et al, 2022; Illian et al., 2022) ocasionando importantes pérdidas económicas considerando el daño global que producen (Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible, 2022). Los trabajos actuales se focalizan en la posibilidad de predecir la dispersión de especies plagas invasoras, mediante el desarrollo de modelos que vinculen el establecimiento (ocurrencia) y la dinámica poblacional (abundancia) constituyendo así una manera efectiva de pronosticar la propagación y el impacto de las mismas para mitigar su acción en el actual contexto de cambio climático (Illian et al., 2022). En este mismo sentido, desde la epidemiología de las enfermedades los esfuerzos se centran en identificar patrones ambientales tempranos que se correlacionen con algún proceso del ciclo de vida, siendo la dispersión de patógenos (Vanderplank, 1963; Kranz, 1974; Waggoner & Aylor, 2000), la infección en el tejido hospedante, la presencia y dispersión de vectores o el impacto de la enfermedad sobre la productividad y/o calidad los procesos más modelados en relación con las variables meteorológicas (Madden et al, 2000; Aylor, 2012; Shah et al., 2019). Frente a este escenario, deben considerarse también las estrategias de intensificación ecológica (ver Hann et al, 2021) que apuntan a restaurar los servicios ecosistémicos cruciales para promover la resiliencia de los agroecosistemas del futuro. Una estrategia para lograr esto, es el rediseño del sistema (Shieldset al 2019; Prettyet al, 2018), disminuyendo la oportunidad de que una plaga llegue a niveles perjudiciales, buscando maximizar fortalezas preventivas intrínsecas (Lewiset al. 1997). De esta manera, el aumento de la diversidad vegetal en los sistemas productivos permite incrementar las interacciones biológicas, generando de esta forma sinergismos claves entre los componentes de la agrobiodiversidad para la promoción de procesos y servicios ecosistémicos (Dainese et al, 2019). El manejo de hábitat aporta un conjunto de prácticas que promueven y conservan la agrobiodiversidad funcional para fomentar la abundancia y riqueza de enemigos naturales y así promover el servicio de regulación de las plagas (Letourneau et al 2011; Iverson et al. 2014; Gurr et al 2016; Lichtenberg et al 2017). Referencias: Aylor. 2012. Plant disease. An advanced treatise, 2, 159-180. Cebolla et al. 2018. Biological Control 122: 60-66. Dainese et al. 2019.Sci Adv 5, eaax0121. Furlong y Zalucki 2017. Curr Opin Insect Sci 20: 39-44. Gurr et al. 2016. Ann. Rev. Entomol. 62, 91–109. Hann et al, 2021. Ad Ecol Res 191-250. Illian et al. 2022. Pest Manag Sci 78: 4929–4938. Iverson et al. 2014. J. Appl. Ecol. 51, 1593–1602. Khan et al. 2022. Biodiversity, Conservation and Sustainability in Asia. Springer, Cham. Lehmann et al. 2020 Front Ecol Environ doi:10.1002/fee.2160. Letourneau et al. 2011. Ecol. Appl. 21, 9–21. Lewis et al. 1997. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, Vol. 94, pp. 12243–12248. Lichtenberg et al. 2017. Glob Change Biol. 23:4946–4957. Madden et al. 2000. Phytopathology 90,770–781. Ojiambro et al. 2017.Phytopathology 107: 1092–1094. Pretty et al. 2018. Nat. Sustain. 1, 441–446. Shah et al. 2019. Phil Tran Royal Soc B, 374(1775), 20180273. Shields et al. 2019. Biol Control 131 (2019) 25–35.Phytopathology, 107(10):1092-1094. Van der Plank, J(1963). Plant diseases. Elsevier Science. Waggoner & Aylor (2000) Ann. Rev. Phytopathol. 38:71-94. Kranz, J. (1974) Ann Rev Phyto 12(1), 355-374.
Sede del proyecto
Coordinadores
