ARTÍCULOS ORIGINALES

Circulación atmosférica asociada a los casos de aparición de esporas de Roya de la soja en Paraná, Argentina

 

Roberto De Ruyver¹, Juan de Souza², Susana A. Bischoff³ y Norma Formento² 

¹ Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA) - Instituto de Clima y Agua  Las Cabañas y Los Reseros s/n - 1686 Hurlingham - Buenos Aires - Argentina
² Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA) - Estación Experimental Agropecuaria Paraná  Ruta 11, Km 12,5. Oro Verde (3100). Paraná - Entre Ríos - Argentina.
³ Servicio Meteorológico Nacional - 25 de Mayo 658  - Buenos Aires - Argentina
direción electrónica: deruyver@alumni.itc.nl

Manuscrito recibido el 16 de abril de 2010, en su versión final el 3 de noviembre de 2010

 

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RESUMEN

La  roya  asiática es la  enfermedad  de mayor relevancia en el cultivo de  soja por las pérdidas que ocasiona en algunas  regiones productoras del mundo.  En Argentina  se detectó en el año 2002. En la actualidad la superficie sembrada alcanza las 18 millones de hectáreas. Conocer las características de la circulación de la atmósfera que conducen a la llegada de inóculo (urediniosporas del hongo Phakopsora pachyrhizi) en Argentina es el primer paso para la implementación de  un  sistema de  alerta temprana de la enfermedad.  Con este objetivo, se utilizaron datos de  la trampa  cazaesporas  de la Estación  Experimental  Agropecuaria (EEA)  Paraná  (60°31´O; 31°50´S)  del  Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Se estudiaron los campos de circulación media diaria en 1000 hPa para el día  0  y los tres días previos a la captura de urediniosporas. Se determinaron  los días mejor correlacionados y  se  establecieron con ellos los campos medios que mejor describen la circulación observada en el día cero y en los días previos  Los resultados muestran una circulación predominante del noreste e indicarían un ingreso de urediniosporas desde el sur de Brasil.

Palabras Clave: Roya asiática de la soja; Circulación atmosférica; Esporas.  

Atmospheric Circulation Associated To Appearance Cases Of Soybean Rust Spores At Parana, Argentina 

Soybean rust is the most relevant disease  that causes significant soybean yield  losses in some regions of the world. Soybean rust was detected for the first time in Argentina in 2002. Nowadays, 18 million ha are cultivated with soybean in Argentina. The first step to provide an early warning of the disease is to know the atmospheric circulation associated to the appearance of Phakopsora pachyrhizi  urediniospores. Data from spore  samplers trap at INTA Parana station (60°31´W; 31°50´S) was used. The day in which spores were captured from the trap were considered as day zero. Daily mean circulation maps at 1000 hPa were studied  to find the best correlated  days  for zero days and the  three  previous ones. Mean maps were obtained between the best correlated days. The results showed an atmospheric circulation  pattern  from the northeast. This result  strongly suggests  that spores arrived from southern Brazil. 

Keys Words: Soybean rust; Atmospheric Circulation; Spores.

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 1.   INTRODUCCIÓN

La  roya asiática de la  soja  (RAS;  enfermedad causada por el hongo  Phakopsora pachyrhizi)  es conocida desde comienzos del siglo pasado en Asia donde se registran importantes pérdidas de rendimiento en el cultivo (Bromfield,  1984).  De manera similar a otras royas, la RAS se caracteriza por ocasionar epifitias policíclicas y producir una gran cantidad de inóculo  que es transportado por el viento  (Bergamin Filho y Amorim,  1996; Bromfield y Hartwig,  1980).  Las urediniosporas constituyen el inóculo primario  (Agrios,  1997) y pueden ser trasladadas por el viento a grandes distancias e iniciar los procesos epidémicos en presencia de condiciones ambientales conductivas y en sitios muy alejados de su origen. 

Actualmente la enfermedad  se distribuye por diversos países de África, Asia, Australia y América (Pivonia y Yang,  2004). En Sudamérica se detectó durante el  año  2001 en Paraguay  y Brasil y en el 2002 en Argentina (Rossi, 2003). En Entre Ríos la RAS se registró por primera vez el 26 de abril de 2004 en lotes de producción de soja de siembra tardía (Formento, 2004).

En el cultivo de soja se reconocen distintas etapas fenológicas que describen los estadíos vegetativo y reproductivo de acuerdo a la clasificación realizada por Fehr y otros (1971). Dentro de la etapa reproductiva se describieron distintos estadíos de R1 a R8. En general, la magnitud de las pérdidas de producción ocurridas se definen en función del tipo de enfermedad, el estado del cultivo en el que se produce la infección y la severidad. En particular, la RAS disminuye el área fotosintética, produce defoliación anticipada, menor número y peso de granos y baja calidad de las semillas (Melching y otros, 1989; Dupleich y otros, 2005). En Australia y Asia se citan pérdidas superiores al 80% y en Brasil se registraron pérdidas mayores al 75%  (Yorinori  y otros,  2005). En Entre Ríos, Dupleich y otros (2005) hallaron que las pérdidas ocasionadas por una epifitia moderada al estado de R4  (vainas completamente desarrolladas)  fueronsuperiores al 28% y el peso de mil granos se redujo un 20%. Posteriormente, durante una epifitia severa en el ciclo 2007-08, de Souza y otros (2009) hallaron que por cada unidad de severidad de RAS (1%) el rendimiento se reduciría en un 0,6% y el peso de mil granos, un 0,28%.

Isard y otros (2005)  destacan  las tareas de prevención desarrolladas por el Departamento de Agricultura de Estados Unidos  para  contrarrestar los efectos del desarrollo de posibles epifitias severas de RAS a comienzos del presente milenio. En base a estos pronósticos,  se desarrolló un plan para ser  implementado y evaluado  durante las epifitias de RAS detectadas en 2004 en la región continental de América del Norte. La urgencia en la elaboración de una propuesta se basó en la gran rapidez de  dispersión de  las urediniosporas del hongo  P. pachyrhizi  y en  sus potenciales efectos perjudiciales sobre el rendimiento.

La atmósfera juega un rol trascendente en el transporte de especies que resultan invasoras en regiones remotas. Algunos procesos de la atmósfera resultan especialmente favorables para la dispersión de organismos que se  transportan  en ella.  Esto puede ocurrir  tanto a escalas pequeñas espaciales y temporales  para un traslado entre plantas vecinas,  como  a escalas mayores, permitiendo traslados  que pueden  durar días y alcanzar distancias de cientos de kilómetros o más. El transporte exitoso de un patógeno a grandes distancias depende de la tasa reproductiva de los patógenos, de la fuente de inóculo local, de la turbulencia atmosférica, de la estabilidad y velocidad del viento y de la supervivencia de las esporas a la exposición a temperaturas extremas, humedad y radiación (Aylor, 2003).

En la actualidad poco se sabe acerca de los factores ambientales que facilitan  el paso de las urediniosporas de P. pachyrhizi desde el canopeo a la atmósfera  (Isard y otros, 2005). Se ha descripto que el momento en que las mismas son liberadas al aire está relacionado con factores ambientales como la luz solar, la temperatura y la humedad; factores del desarrollo de los cultivos como su etapa de crecimiento y la densidad del canopeo y, por último, factores que llevan a las esporas a ser elevadas por encima del canopeo y ser arrastradas por el viento y la turbulencia, cruciales en la dispersión de las urediniosporas.

Mediante  estudios de modelización,  Pivonia y Yang  (2004)  observaron que la  RAS  puede sobrevivir  hasta un nuevo ciclo de cultivo  en un hospedador  adecuado. Esto  se  observa especialmente en zonas como el sudeste de China, el este de Australia e Indonesia, el centro y sudeste de África, y en varias localidades del sur de Brasil y Paraguay.  En  cambio en  otras  regiones subtropicales que se encuentran alejadas de fuentes de inóculo  conocidas, las epidemias pueden ser más leves y tardías. Este es el caso de Argentina, donde no se han detectado reservorios  importantes de inóculo (de Souza, 2008), si bien algunas zonas del área sojera del centro-norte del país podrían verse afectadas por RAS que sobreviva en plantas voluntarias de soja, kudzu u otros hospedantes en inviernos poco severos (Formento y de Souza, 2006).

La llegada de una nueva enfermedad como  RAS plantea desafíos para un país como Argentina esencialmente agrícola y con aproximadamente 18 millones  de hectáreas implantadas de soja (MINAGRI,  2010). El impacto que puede tener esta enfermedad sobre una producción que alcanza las 31  millones de toneladas  (campaña agrícola 2008/2009) obliga a analizar el riesgo y encontrar estrategias adecuadas  de prevención y  control. El Programa Nacional  de Roya de la Soja  llevado a cabo por la red del Sistema Nacional Argentino de Vigilancia y Monitoreo de Plagas  (SINAVIMO) que vincula el trabajo integrado entre  el  Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA),  el  Servicio Nacional de Sanidad y Calidad Agroalimentaria  (SENASA)  y  distintas Universidades,  permite  disponer de  información oficial y actualizada sobre las detecciones de RAS en el campo a partir de las denuncias efectuadas al organismo.  Este registro  resulta de  suma utilidad para la confirmación de casos positivos  y  el conocimiento de su distribución areal.

El presente trabajo tiene por objetivo estudiar y analizar las situaciones sinópticas de la atmósfera que puedan facilitar el transporte de esporas de RAS desde  las  regiones de origen, tales como Paraguay o Brasil, hacia la región centro y norte de Argentina. El conocimiento y predicción de la ocurrencia de estas situaciones favorables permitiría mejorar las acciones de prevención de la enfermedad con una mayor anticipación a la actual. La  hipótesis que se plantea  afirma que  la circulación de la atmósfera desde los sectores norte y noreste, prevaleciente entre la primavera y el otoño  sobre el territorio de Argentina,  está asociada a la llegada de esporas de P. pachyrhizi.  

2.   MATERIALES Y MÉTODOS

2.1.   Datos

Se dispuso de la  información de  una trampa cazaesporas instalada en la Estación Experimental Agropecuaria (EEA) Paraná del INTA (60°31´O; 31°50´S)  durante el período comprendido entre noviembre de 2003 y julio de 2008 (equivalente a cinco ciclos agrícolas). La captura de esporas se realiza  utilizando la metodología descripta por de Souza y Formento (2005). La frecuencia de lectura de la trampa fue de una a tres veces por semana.

Se utilizaron los  campos medios  diarios de altura geopotencial  en  1000  hPa  para la región del Hemisferio Sur comprendida entre 20°O y 140°O y entre 10°S y 87,5°S. Los mismos, fueron obtenidos de las cartas de reanálisis NCEP/NCAR (Kalnay y otros,  1996).  La amplia región considerada,  tanto al este como al oeste del continente Sudamericano, permite tener una clara visión acerca del comportamiento de los sistemas de alta presión localizados sobre los océanos Atlántico y Pacífico Sur para una correcta visualización de la circulación media diaria de la atmósfera a escala regional en el sur de Sudamérica.

2.2.  Metodología

La  lectura  del portaobjetos  de la trampa cazaesporas se realizó con una frecuencia variable de 1 a 3 veces  por semana  en los períodos más sensibles de aparición de la enfermedad (octubre a mayo). Para los 5 ciclos agrícolas considerados se obtuvo un total de  307  lecturas. De ese total, 49 resultaron lecturas positivas (con presencia de urediniosporas). Debido a que muchos de esos días eran muy próximos entre sí  (separados por menos de una semana) se obtuvo una sub-muestra de las lecturas positivas para asegurar independencia de situaciones sinópticas entre lecturas positivas en el cazaesporas. La sub-muestra quedó constituida por 17 días. Para cada uno de los 17 días con lectura positiva se obtuvo el campo medio diario de altura geopotencial en 1000 hPa  (o mapa de altura geopotencial)  para la región del Hemisferio Sur mencionada previamente. Cada uno de los 17 mapas constituyó el día 0  asociados a una lectura positiva. Los días previos  y consecutivos  a  cada día 0 fueron denominados día -1 (el anterior), día - 2  (dos días antes) y día  -3  (tres días antes).  De igual modo que  lo realizado  para el día 0, se obtuvieron los campos medios  diarios  de altura geopotencial en 1000 hPa para los días previos. De este modo, para las 17 lecturas positivas de la sub-muestra se dispuso de los campos medios de altura geopotencial en 1000 hPa para 4 días consecutivos. La metodología establecida por Lund (1963) fue aplicada para los 17 mapas de cada día (0 a  -3). A partir de la misma,  se pudo determinar una clasificación que  determinó el día que mejor se correlacionó con los demás  (16 mapas), identificando a ese día de lectura positiva como el mapa Tipo A. Con todos los mapas que mejor se correlacionaron con el mapa Tipo A, se obtuvo el campo medio  de  las  alturas  medias diarias geopotenciales en 1000 hPa que mejor describe  la circulación observada en el día  0  (lectura positiva en  la trampa  cazaesporas)  en referencia a la EEA Paraná del  INTA.  De igual modo se obtuvo el mapa Tipo A y el campo medio para cada uno de los días previos (-1 a -3). 

En la amplia región de estudio seleccionada  en  el presente trabajo,  tienen gran  influencia los anticiclones semi-permanentes y  los sistemas  de baja  presión  en la región  subpolar.  Así, en una región extensa donde entran en consideración simultánea todos ellos,  se consideró necesario emplear un coeficiente de correlación más alto que el valor r ≥ 0,7 utilizado por Lund (1963) ya que su trabajo abarcó un área mucho menor a la considerada en nuestro estudio. Por esta razón, un valor  de coeficiente de  correlación r  ≥  0,85 fue exigido para la determinación del mapa Tipo A.

La gran cantidad de tiempo que demanda el proceso completo de lectura  del cazaesporas impidió que el  procedimiento se hiciera rutinariamente de modo diario.  Por tal razón, el cambio del  portaobjeto,  donde se depositaban las esporas, era retirado para su lectura, en promedio, a intervalos  de 2  a  4 días.  Además, con el portaobjetos utilizado no  fue posible discriminar por día  la captura de esporas adheridas a él impidiendo esto conocer  con  exactitud el día de llegada de  urediniosporas.  Por este motivo se consideró necesario  introducir  alguna corrección que permitiera acercarse al día 0 real de llegada de las esporas al portaobjetos del cazaesporas. Tomando como hipótesis lo descripto por Isard  y otros  (2005) en relación a que la región de origen de las  urediniosporas que llegan a Argentina estaría localizada en Paraguay y el sur de Brasil, se corrigió  el día  0  de lectura positiva de urediniosporas en función del análisis de las situaciones sinópticas  medias  diarias y la circulación de la atmósfera.  Una circulación de aire desde el sector norte o noreste en el centro de Argentina  establecida  el día de la última  lectura negativa en la trampa cazaesporas, y un cambio de circulación  a algún cuadrante del sector sur sobre la región próxima a la provincia de Entre Ríos en algún día  intermedio previo al día de cambio del portaobjetos  que dio  lectura positiva,  permitió adelantar el día 0 al día del cambio de circulación.     

3.   RESULTADOS

3.1.   Lecturas positivas

Para los cinco  ciclos agrícolas considerados hubo un total de 307 días de lectura de  la trampa cazaesporas, de los cuales 49  días  resultaron con detecciones positivas de  esporas de  P. pachyrhizi (Tabla I). Se seleccionó agosto como el primer mes de cada ciclo agrícola.

Tabla I: Lecturas en la trampa cazaesporas en la EEA Paraná del INTA por ciclos agrícolas.

El registro mensual de la frecuencia de las lecturas negativas y positivas de P. pachyrhizi entre agosto y mayo (Tabla II), muestra que la mayor frecuencia coincide con el período que se considera más probable para la aparición de la enfermedad (noviembre a mayo) de acuerdo a Moschini y otros (2005) y Saluso y otros (2005).

Tabla II: Frecuencia mensual de lecturas negativas (N) y positivas (P) de urediniosporas P. pachyrhizi en la EEA Paraná del INTA. El signo (-) indica ausencia de medición.

Los meses de diciembre, marzo y abril presentan una alta frecuencia de lecturas positivas tanto de manera absoluta como relativa.

No se incluyen en la tabla las 23 lecturas con resultado negativo realizadas en los meses de junio y julio a lo largo de los cinco ciclos agrícolas por tratarse de los meses en los cuales ya no hay cultivos de soja en los campos de producción.

Al analizar los días con lecturas positivas de urediniosporas (49) para los cinco ciclos agrícolas, muchos de ellos se observaron, tal como ya se mencionó anteriormente, o bien en lecturas realizadas en días consecutivos, o bien en lecturas que estuvieron espaciadas cada dos o tres días pero que fueron lecturas consecutivas entre sí.

Debido a que el objetivo del trabajo se basó en detectar las situaciones sinópticas propicias para el traslado de urediniosporas desde las regiones de origen del inóculo hacia Argentina, las lecturas consecutivas positivas en la trampa cazaesporas (aún las espaciadas por algunos días) no aportaban información nueva o independiente en relación a la circulación de la atmósfera.

As í, buscando independencia entre situaciones sinópticas que pudieran ser favorables a la llegada de  urediniosporas, se  establecieron dos condiciones: a)  para tomar como independiente una lectura positiva,  debía existir al menos una lectura negativa  inmediata anterior y b) aun en los casos en los que se cumpliera la condición a), se exigió que dos lecturas positivas estuvieran espaciadas por un intervalo mayor a 10 días.  La primera condición se estableció porque una lectura negativa posterior a una lectura positiva indica que hubo deposición de esporas asociadas a un cambio de circulación en la atmósfera. La segunda condición asegura absoluta independencia entre situaciones  sinópticas  que producen lecturas positivas.  Cuanto mayor sea la distancia en días hasta la próxima  lectura  positiva en la  trampa cazaesporas, más probable resultará la ocurrencia de un cambio de circulación por pasaje de algún sistema frontal frío y, por lo tanto, la instalación de un campo de circulación diferente  entre ambas lecturas positivas.  Como resultado de estas condiciones, la muestra de días con lecturas positivas de urediniosporas se redujo a 17. 

Para el d ía 0 de lectura positiva y los días previos a él (en forma independiente para el día -1, día  -2 y día -3), se obtuvieron los mapas Tipo A (Tabla III) en base a  la metodología propuesta por Lund (1963) utilizando un coeficiente de correlación r≥ 0,85. La determinación del mapa Tipo A para cada día sigue el procedimiento ya descripto previamente. El mapa Tipo A, y aquellos que mejor se correlacionaron con él, determinaron el campo medio de los días 0 a  -3  (Fig. 1). Entre los días  -3 a  -1, se observaron los anticiclones semi-permanentes del Pacífico y del Atlántico Sur en sus posiciones normales y claramente definidos. Especialmente en los días   -2 y  -1,  la circulación fue del sector noreste, con vientos provenientes del anticiclón del Atlántico Sur,  y el sistema de baja presión instalado en el norte de Argentina reforzó esa circulación.  Para el día 0 se profundizó  el sistema baja presión y la circulación en  todo el noreste del país cambió al sector norte. Al mismo tiempo,  para el día 0,  se  observó  un desplazamiento del anticiclón del Pacífico Sur hacia el sudeste, hacia donde la altura de la Cordillera de los Andes disminuye su altura, iniciando de ese modo  sobre el continente el cambio de masa de aire  que ocurre asociado al pasaje de sistemas frontales fríos.

Tabla III: Mapa Tipo A para el día 0 y los días previos a la lectura positiva de urediniosporas en la EEA Paraná del INTA. Por cada día se muestran la cantidad de mapas que se correlacionaron con el mapa Tipo A.

Figura 1: Mapas medios de altura geopotencial media diaria (mgp) en 1000 hPa para la clasificación hecha con la metodología de Lund modificada (r ≥ 0,85). El día 0 corresponde al día de lectura en la trampa cazaesporas de la EEA Paraná del INTA y los días -1 a -3 son los días previos consecutivos.

La corrección introducida al día 0 de lecturas positivas en la trampa cazaesporas mediante el análisis de las situaciones sinópticas, permitió ajustar el día 0 en 7 de los 17 días de lecturas positivas. En los 10 días restantes, el análisis de la situación sinóptica no permitió despejar la incertidumbre acerca del verdadero día en que las urediniosporas alcanzaron la trampa cazaesporas. La nueva sub-muestra resultante quedó constituida por 7 días de lecturas positivas en los cuales 2 días no necesitaron modificación del día 0 y 5 días de lecturas positivas fueron desplazados (adelantados) entre 1 y 3 días. Al aplicar la metodología de Lund a la nueva sub-muestra, se utilizó un coeficiente de correlación  r ≥ 0,80. Se determinó el mapa Tipo A para el día 0 de cada lectura positiva (idéntico procedimiento al explicado anteriormente). La cantidad de días que mejor se correlacionaron con él (Tabla IV) constituyeron el mapa medio de alturas medias diarias geopotenciales para el día 0 de lecturas positivas. De manera análoga se realizó el procedimiento para determinar los mapas Tipo A y los mapas medios de los días -1 a -3. Se utilizó un  r ≥ 0,80, y no el valor previamente utilizado de  r ≥ 0,85, debido a que por la poca cantidad de días de esta sub-muestra no hubo correlaciones tan altas. Esto concuerda con lo esperado, ya que al tomar pocos días y en fechas diferentes el campo medio normal puede no manifestarse de manera clara.

Tabla IV: Mapa Tipo A para el día 0, corregido por análisis de la situación sinóptica, y los días previos a la lectura positiva en la trampa cazaesporas en la EEA Paraná del INTA. Por cada día se muestran la cantidad de mapas que se correlacionaron con el mapa Tipo A.

Los campos medios de altura geopotencial media diaria en 1000 hPa obtenidos para el caso en que se aplicó la corrección al día 0 (y por lo tanto a sus respectivos predecesores), muestran los sistemas anticiclónicos semi-permanentes de ambos océanos bien definidos y en sus posiciones normales (Fig 2). Para el día  -3 la circulación fue del noreste sobre el norte de Argentina.

Figura 2: Mapa medio de altura geopotencial media diaria (mgp) en 1000 hPa para la clasificación hecha con la metodología de Lund modificada (r ≥ 0,80). El día 0 corresponde al día de arribo de urediniosporas a la EEA Paraná del INTA, corregido por situación sinóptica.

En dicha región, entre los días  -2 y 0, la dirección de los vientos cambió al sector norte a partir de la formación de un sistema de baja presión, que se profundizó con el correr de los días y reforzó la circulación de vientos provenientes del anticiclón del Atlántico Sur. En la comparación de estos campos, con los mostrados en el caso sin corregir (Fig 1), se observa aquí un sistema de baja presión más intenso en el norte de Argentina y, como consecuencia, una circulación más claramente definida del sector noreste y norte. 

El sistema de baja presión alcanzó a tener una isolínea cerrada de 60 mgp el día  -1 (visible para isolíneas trazadas a espaciamientos de 20 mgp).

3.2.   Lecturas negativas

Se realizó también un análisis de los días con lecturas negativas en el cazaesporas. Se confeccionaron dos muestras diferentes. En la primera se tomaron aquellas lecturas negativas que seguían a una lectura positiva con la condición de que la separación entre ambas no fuera mayor a 2 días. La muestra se compuso de 7 días para el total de 5 años. A partir de ésta, se buscó comprobar que la deposición de esporas (y su ausencia en el aire) está asociada a un cambio de circulación. La segunda muestra de lecturas negativas se seleccionó tomando días de lecturas negativas que  tuvieran un espaciamiento entre ellas no inferior a 10 días. Se siguió de este modo el mismo criterio de selección empleado para la obtención de la muestra de lecturas positivas en cuanto a garantizar independencia entre situaciones a escala sinóptica. Esta muestra estuvo integrada por 86 días en los 5 años. Se estudió la circulación de la atmósfera en aquellos días de lecturas negativas. En las dos muestras se analizaron los campos medios diarios de altura geopotencial en 1000 hPa y se prosiguió aplicando la metodología propuesta por Lund (1963) para determinar el mapa Tipo A, mapa que es el que mejor se correlacionó con los demás (6 y 85 mapas respectivamente). Con todos los mapas que mejor se correlacionaron con el mapa Tipo A, se obtuvo el campo medio de altura geopotencial media diaria  en 1000 hPa que mejor describe la circulación observada en el día de lectura negativa en el cazaesporas bajo los criterios de la selección de la muestra. Los valores de correlación fueron fijados en r ≥ 0,80 (0,85) para la muestra pequeña (grande). En la muestra pequeña debió emplearse un valor menor pues, por la baja cantidad de mapas de la muestra, con un r ≥ 0,85 ningún mapa quedaba correlacionado.

El análisis del campo medio de altura geopotencial media diaria en 1000 hPa para la primera muestra (la de días de lecturas negativas inmediatamente posteriores a una lectura positiva) indica la presencia de un sistema de alta presión con su centro instalado sobre el Océano Atlántico en las costas de Argentina y Uruguay (Fig. 3). Este mapa es el promedio de 4 de los 7 días integrantes de la muestra. La influencia del anticiclón sobre la estación EEA Paraná del INTA determinó vientos predominantes del sector este. Esta situación es característica de anticiclones que, tras el  pasaje de un frente frío por la zona central del país, ingresan desde el sudoeste. Por otra parte, al estudiar la circulación media ocurrida el 21 de diciembre de 2004, día identificado como el mapa de Tipo A para esta muestra, se observó un anticiclón en las costas de Uruguay y Argentina, cuyo centro tuvo  un valor superior a 1020 hPa (no mostrado). De ese mapa se deduce el ingreso de aire desde el este sobre Paraná, en concordancia con el campo medio de los días mejor correlacionados (Fig. 3).  

Figura 3: Mapa medio de altura geopotencial media diaria (mgp) en 1000 hPa para las lecturas negativas inmediatamente posteriores a una lectura positiva en la EEA Paraná del INTA.

El análisis de la segunda muestra identificó al día 12 de diciembre de 2007 como el mapa Tipo A. Los mapas mejor correlacionados con él (r ≥ 0,85) fueron 45. El mapa Tipo A (Fig. 4) indica la presencia de un anticiclón con centro sobre Uruguay que originó  vientos del este sobre Paraná. Sin embargo, el campo medio de altura geopotencial media diaria en 1000 hPa, resultante de los 46 mapas mejor correlacionados, mostró una notoria influencia del campo medio normal de los sistemas de alta y baja presión en todas las latitudes. Como consecuencia, se observó una circulación débil del sector noreste sobre Paraná.

Figura 4: Altura geopotencial media diaria en 1000 hPa para el día 12/12/07, identificado como mapa Tipo A para los días de lecturas negativas separados entre sí por no menos de 10 días en la EEA Paraná del INTA.

Aunque la configuración de los sistemas en el mapa Tipo A sugiere el pasaje de un frente frío ocurrido en un tiempo cercano, el campo medio de altura geopotencial media diaria no permite hacer ninguna inferencia con respecto a una posible asociación entre esta variable meteorológica y las lecturas negativas de esta muestra. Factores tales como  la turbulencia atmosférica, la estabilidad y velocidad del viento y la supervivencia de las esporas a la exposición a temperaturas extremas, humedad y radiación, deberían ser analizados para buscar una asociación entre la circulación y los casos de lecturas negativas.

4. CONCLUSIONES

Las 18 millones de hectáreas implantadas con soja y una producción de 31 millones de toneladas constituyen el soporte fundamental para desarrollar herramientas eficientes que permitan prevenir enfermedades como la roya asiática que pueden provocar pérdidas importantes del rendimiento del cultivo y serias consecuencias en el desarrollo económico de Argentina.

En este trabajo se analizó la posibilidad de detectar situaciones meteorológicas a escala sinóptica que puedan conducir al transporte de esporas de roya asiática de la soja en nuestro país. A partir de la información obtenida en el cazaesporas de la estación EEA Paraná del INTA y de campos  medios  diarios de circulación, se aplicó una metodología basada en la aplicada por Lund (1963) para establecer una clasificación. Se observó un campo débil de circulación del sector noreste sobre el norte y centro de Argentina para los días de lecturas positivas de urediniosporas y los días  previos. Cuando se introdujo una corrección al día 0, teniendo en cuenta la evolución de la situación sinóptica y logrando con ello una mejora en la determinación del día real de llegada de las urediniosporas, se encontró un sistema de baja presión más intenso localizado en el norte del país favoreciendo el mismo una circulación más intensa de los sectores noreste y norte. Esto se observó más claramente en el caso con corrección del día 0 que en el caso en el que no se aplicó corrección. Este sistema de baja presión fue hallado especialmente entre los días 0 y  -2. Si bien estos resultados tienen cierto grado de incertidumbre relacionado con la llegada de las urediniosporas debido a la frecuencia de observación de la trampa cazaesporas, los mismos resultan válidos ya que presentan coherencia espacial y temporal entre lecturas y los campos de circulación. 

El campo medio de altura geopotencial media diaria en 1000 hPa no permite hacer ninguna inferencia con respecto a una posible asociación entre esta variable  meteorológica y las lecturas negativas de las muestras estudiadas en el presente trabajo. Factores tales como  la turbulencia atmosférica, la estabilidad y velocidad del viento y la supervivencia de las esporas a la exposición a temperaturas extremas, humedad y radiación, deberían ser analizados para buscar una asociación entre la circulación y los casos de lecturas negativas.

Aspectos de la circulación asociados a otras variables meteorológicas a escala sinóptica deben ser estudiados para mejorar el conocimiento relacionado a las circulaciones de la atmósfera que favorecen la generación de procesos infectivos de distintos fitopatógenos. 

Este es el primer trabajo que analiza las situaciones meteorológicas a escala sinóptica asociadas a la llegada de esporas de roya asiática de la soja en Argentina. Los resultados aquí presentados confirman la hipótesis de que las urediniosporas observadas en el país provienen de Paraguay y Brasil, donde el cultivo de soja está ampliamente  distribuido y existen reservorios invernales del hongo  Phakopsora pachyrhizi. La determinación del tipo de circulación en la atmósfera a escala sinóptica permitirá alertar en forma temprana la disponibilidad de inóculo (urediniosporas) a nivel local, las cuales podrían producir focos de infección si las condiciones meteorológicas son favorables para ello. Un pronóstico del tiempo que anticipe la ocurrencia de este tipo de situaciones favorables, con flujo del norte y noreste persistente durante al menos 3 días, conducirá a una adecuada planificación, tanto a nivel estatal como privado, tendiente a ejecutar medidas de seguimiento y prevención en el control de la enfermedad que minimicen los impactos negativos sobre el cultivo.   

Agradecimientos.  Este manuscrito está dedicado a la memoria de la Dra. Susana A. Bischoff.

REFERENCIAS

1. Agrios,  G.N.,  1997.  Plant Pathology. Fourth Edition. Academic Press. 635 págs.         [ Links ]

2. Aylor,  D.E.,  2003.  Spread of plant disease on a continental scale: role of aerial dispersal of pathogens. Ecology, 84, 1989-1997.         [ Links ]

3. Bergamin Filho, A. y Amorim, L., 1996. Doenças de plantas tropicais: epidemiologia e controle econômico. Ed. Agrônomica Ceres.  São Pablo. 289 págs.         [ Links ]

4. Bromfield, K.R. y Hartwing, E.E., 1980. Resistance to Soybean Rust and Mode of Inheritance. Crop Science, 20, 254-255.         [ Links ]

5. Bromfield, K.R., 1984. Soybean rust. Monograph N° 11. The American Phytopathological Society, St. Paul Minn. USA. 65 págs.         [ Links ]

6. de Souza, J., 2008. Supervivencia invernal de Phakopsora pachyrhizi  en Entre Ríos. Libro de resúmenes del 1º Congreso Argentino  de Fitopatología. 28-30 de mayo de 2008. Córdoba, Argentina. Pág 81.         [ Links ]

7. de Souza, J. y Formento, A.N., 2005. Uso de trampa cazaesporas para detección de roya de la soja en la EEA Paraná. Actualización técnica soja. Serie Extensión Nº 34-35. Estación Experimental Agropcuaria Paraná del INTA. Págs 63-64         [ Links ]

8. de Souza,  J., Formento, A.N.  y Schutt, L.,  2009. Correlación entre severidad máxima de la roya asiática y el rendimiento de la soja en Paraná, Entre Ríos (Argentina). Libro de resúmenes del V Congresso brasileiro de soja y Mercosoja 2009. Goiânia, Brasil. Pág. 162.         [ Links ]

9. Dupleich,  J., Formento,  A,N., Wouterlood,  N., Rolón, V., Pons, C., Barolín, G., Velásquez, J.C. y Vicentin, I.G., 2005. Efecto de la Roya asiática (Phakopsora pachyrizi) sobre el rendimiento del cultivo de soja (Glycine max). Actualización Técnica-SOJA. Serie Extensión Nº 34. Estación Experimental Agropecuaria Paraná del INTA. Págs. 54-55.         [ Links ]

10. Fehr, W., Caviness, C., Burmood, D. y Pennington, J.,  1971. Stage of development descriptions for soybeans,  glycine max  (L.) Merrill. Crop Science, 11, 929-931.         [ Links ]

11. Formento, A.N.,  2004. Roya de la soja en Entre Ríos.  (20  de  Septiembre  de 2010; http:www.inta.gov.ar/parana/info/documentos/produccion_vegetal/soja/roya/articulos/20419_040503_roya.htm)         [ Links ]

12. Formento, A.N. y de Souza.  J., 2006. Overwinter and survival of asian soybean rust caused by Phakopsora pachyrhizi  in volunteer soybean plants in Entre Ríos province, Argentina. Plant Disease, 90, 826.         [ Links ]

13. Isard, S.A., Gage, S.H., Comtois, P. y Russo, J., 2005. Principles of the Atmospheric Pathway for Invasive Species Applied to Soybean Rust. BioScience, 55, 10.         [ Links ]

14. Kalnay, E., Kanamitsu, M., Kistler, R., Collins, W., Deaven, D., Gandin, L., Iredell, M., Saha, S., White, G., Woollen, J., Zhu, Y., Chelliah, M., Ebisuzaki., W., Higgins, W., Janowiak, J., Mo, K.C., Ropelewski, C., Wang, J., Leetmaa, A., Reynolds, R., Jenne, R. y Joseph, D., 1996. The NCEP/NCAR 40-Year Reanalysis Project. Bulletin of the American Meteorological Society, 77, N° 3, 437-471.         [ Links ]

15. Lund,  I.A.,  1963.  Map-Pattern  Classification by Statistical Methods.  Journal of Applied Meteorology, 2, 56-66.         [ Links ]

16. Melching,  J.S., Dowler,  W.M., Koogle, D.L.  y Royer,  M.H.,  1989.  Effect of  Duration, Frequency and Temperature of Leaf  Wetness Periods on Soybean  Rust. Plant Disease,  73, 117-122.         [ Links ]

17. MINAGRI, 2010. Estimaciones Agrícolas 2009. Series y estadísticas. Agricultura (20 de Septiembre de 2010; http://www.siia.gov.ar)        [ Links ]

18. Moschini, R.C., Conti, H.A., Cazenave, G. y Saluso, J.,  2005.  Evaluación de Riesgo Climático de las Áreas Sojeras Argentinas, en Relación a la Incidencia de la Roya de la Soja. (6 de Agosto de 2009; http:www.sinavimo.gov.ar/fito/incs/programasnacionales/roya_soja2005/MOSCHINI_EVALUACION.pdf.         [ Links ])

19. Pivonia, S. y Yang, X.B., 2004. Assessment of the Potential Year-Round Establishment of Soybean Rust throughout the World. Plant Disease, 88, 523-529.         [ Links ]

20. Rossi, R.L.,  2003.  First report of  Phakopsora pachyrhizi, the causal organism of soybean rust in the province of Misiones, Argentina. Plant Disease, 87, 102.         [ Links ]

21. Saluso,  J., Formento, A.N.  y de Souza,  J.,  2005. Ocurrencia de Condiciones Climáticas Favorables para la Roya Asiática de la Soja. Serie Extensión Nº 34.  Estación  Experimental Agropecuaria Paraná del INTA. Págs. 5-7.         [ Links ]

22. Yorinori,  J.T., Paiva,  W.M., Frederick,  R.D., Costamilan,  L.M., Bertagnolli,  P.F., Hartman, G.E., Godoy, C.V. y  Nunes,  J.Jr.,  2005. Epidemics of soybean rust (Phakopsora Pachyrhizi) in Brazil and Paraguay from 2001 to 2003. Plant Disease,  89, 675-677.         [ Links ]