Experiencia Exitosa en Tecnologías de la Información: Sistemas de Alertas Tempranas para enfrentar el Tizón Tardío de la papa

Muchas interrogantes dejan constancias de la incertidumbre. Cada vez son menos las certezas que tenemos y verdades absolutas que abrazamos. Casi todas las creaciones tienen fecha de caducidad. Lo que hoy es el grito de la moda, mañana es un desecho tecnológico. Soluciones que parecían ser tecnologías de punta de la investigación científica, a poco andar quedan relegado a un dato histórico. En la vida cotidiana ocurre con los computadores, teléfonos móviles y televisores. Advierten algunos pensadores que, si bien La obsolescencia programada tiene ventajas para las empresas fabricantes de los productos y para el propio sistema económico, nos obliga a entrar en un ciclo sin fin de consumo y desperdicio que afecta duramente al medio ambiente.

Esto que ocurre con los aparatos de uso común también ocurre con el tratamiento de las enfermedades y la exploración de sus causas. La sanidad vegetal contribuye a erradicar el hambre, reducir la pobreza, proteger el medio ambiente y estimular el desarrollo económico. Cuando las enfermedades de las plantas afectan a cultivos de los agricultores más pobres, el impacto de la pobreza es mucho mayor. Es el caso del cultivo de la papa y la enfermedad más importante que la afecta: el tizón tardío.

Cómo la tecnología ayuda a superar este escollo. La solución parece simple: cuando se producen determinadas condiciones ambientales (humedad, temperatura) que permitan la generación del hongo (tizón tardío), se activa una alerta temprana al móvil del productor quien libera fungicida evitando su propagación y protegiendo el cultivo. Lo que parece simple a primera lectura tiene una enorme complejidad que requiere de correctas y avanzadas aplicaciones tecnológicas.

En un territorio como es Chile y con gran cantidad climas, es cómo saber en qué lugar del Chile Continental: 756.252 km2, Chile insular: 374 km2, se producirán este fenómeno. Para ello se requirió de una Red Agroclimática Nacional (RAN) que, a través de diversos procedimientos tecnológicos, arrojasen datos fidedignos de lo que estaba sucediendo: temperaturas, duración de lluvia y milímetros caídos, intensidad de radiación solar, humedad relativa (y poder determinar entonces el riesgo de ataque de enfermedades). La red articula 254 estaciones meteorológicas automáticas a lo largo del país, destinada a entregar información meteorológica a grupos de agricultores preocupados por la creciente inestabilidad climática y sus efectos sobre sus rubros productivos.

Orlando Contreras, presidente de MUCECH, reflexiona: “por dispersión geográfica no todos los productores tienen conectividad a internet. Y los teléfonos móviles que muchos de ellos poseen no cumplen con los requerimientos mínimos para recoger y procesar datos de los sistemas agroclimáticos. Esto ha quedado en evidencia con la pandemia y las clases on line. No todos tenían acceso a la información y a las clases a distancia. Disminuir la brecha digital parece ser una tarea enorme para las nuevas autoridades que contribuye a aumentar la brecha económica y de acceso a bienes y servicios. No obstante esta red de alerta temprana ha sido un enorme servicio de sanidad vegetal para los agricultura familiar campesina”.

La tecnología móvil de quinta generación, IMT-2020 (o 5G), cuando se aplica en las bandas de ondas milimétricas, requiere datos geoespaciales muy precisos y redes de telecomunicaciones más densas con un número significativamente mayor de estaciones base que las redes móviles tradicionales. Esto obliga a investigar acerca de la Tecnología geoespacial aplicada al estudio del territorio. Lo que hace el Centro de Información de Recursos Naturales, CIREN, organismo dependiente del Ministerio de Agricultura.

La conexión de centros de estudios especializados en alta tecnología, organismos dedicados al desarrollo de la agricultura y la investigación científica, organizaciones campesinas, centros de investigación de las universidades, permiten dar saltos cualitativos en sanidad vegetal como es el caso que presentamos y en la generación de sistemas de pronósticos. La conexión de instrumentos tecnológicos permite tener un Sistema de Alerta temprana para evitar los efectos del tizón tardío en cultivos de papas: plataforma de información que modela datos meteorológicos capturados desde la Red de Estaciones Meteorológicas Automáticas de INIA, ubicadas entre las regiones del Biobío y Los Lagos, con el fin de determinar si existen las condiciones favorables para el desarrollo de infecciones por P.infestans. Y alertar, mediante mensajes de texto, correos electrónicos y sistemas de mensajería, a los agricultores para resguarden sus cultivos, tomen decisiones y resguardos en forma oportuna. En la actualidad esta red cuenta con más de 5 300 usuarios, la mayoría de ellos pertenecientes a la agricultura familiar campesina. Entremos en materia.

Historia

La historia de la papa comienza hace aproximadamente 8 000 años, cerca del lago Titicaca, que está a 3 800 metros sobre el nivel del mar, en la cordillera de los Andes, América del Sur, en la frontera de Bolivia y Perú. Fue a finales del siglo XVIII en Francia, cuando el agrónomo y naturista galo Antoine Parmentier extendió por toda Europa la costumbre de usarla como alimento. Según FAO, en el continente americano hay unas 200 especies de papas silvestres. Algunos campesinos de los Andes siguen midiendo la tierra en “topos” (papacancha), la superficie necesaria para que una familia cultive las papas que necesita, y los topos son más extensos a mayor altura, donde necesitan dejarse en barbecho por más tiempo. La enorme diversidad de este producto se refleja en el Centro Internacional de la papa: posee este banco genético más de cinco mil tipos diferentes de papas cultivadas y silvestres. Está ubicado en Lima, Perú, y es considerado el banco de material indexado más grande del mundo.

Calidad nutricional de la papa

La papa o patata es un alimento sano y energético. Contiene mucho almidón, azúcares y proteínas, así como una discreta cantidad de vitamina B, vitamina C y sustancias minerales que adquiere de la tierra. La papa contiene dos aminoácidos esenciales que son muy importante para la dieta humana: la lisina y el triptófano.

El triptófano es un aminoácido necesario para el crecimiento normal en los bebés y para la producción y mantenimiento de las proteínas, músculos, enzimas y neurotransmisores del cuerpo. La lisina es fundamental en la construcción de proteínas para nuestro organismo. Tiene suma importancia en la producción de hormonas (como del crecimiento), enzimas y anticuerpos, mejorando la función inmunitaria, así como en la asimilación del calcio, ayuda a formar colágeno, proteína que es un componente básico de los huesos, tendones, ligamentos, cartílagos y piel. Durante siglos fue, junto al maíz, la papa fue puntal clave en la alimentación de varias civilizaciones precolombinas. En Chile el consumo anual per cápita de 54 Kg., aportando 94 calorías y 3.5 gramos de proteína a la dieta diaria de la población.

 

Producción papa en Chile

“La evidencia histórica y genética indica que las papas consumidas actualmente en las regiones templadas del planeta proceden de unas pocas variedades chilenas. La mayoría de las papas que se cultivan hoy en el mundo provienen de las variedades nativas del archipiélago de Chiloé. Según informaciones de la Oficina de Estudios y Políticas Agrarias, ODEPA, anualmente se cultivan alrededor de 50 mil hectáreas con papas, siendo el cuarto cultivo en superficie y el que tiene mayor número de agricultores: 59.606 según el último censo agropecuario, la mayor parte de ellos pequeños productores. La producción es destinada casi totalmente al mercado interno y es un alimento importante en la dieta de los chilenos. El estudio de intenciones de siembra de INE del mes de octubre señala una baja de 0,26% para la temporada 2020/21, esto es 44.032 hectáreas de papas.

El problema

El tizón tardío, agente fitopatológico, puede ser considerado como la enfermedad más importante en el cultivo de la papa. El agente causal del tizón tardío de la papa es un oomiceto, cuyas esporas son dispersadas por el viento y que permanece en residuos abandonados del cultivo. La condición ideal para que se presente la enfermedad en las plantas es cuando la temperatura ambiental está entre 10 y 20 °C y una humedad relativa mayor al 75%. El patógeno, inverna como micelio en tubérculos infectados, ya sea en la bodega o en el campo. Desde el tubérculo, el micelio crece alcanzando los brotes y produciendo colapso celular. Cuando el micelio alcanza la parte aérea de la planta, produce zoosporangios. Éstos son dispersados por el agua de lluvia y el viento, depositándose en hojas y tallos húmedos, donde inician una nueva infección.

El Tizón Tardío es una de las enfermedades vegetales que se monitorea a través de la Red Agrometeorológica, causada por el oomiceto Phytophthora infestans, que puede afectar gravemente los cultivos de papa causando daño en hojas, tallos y tubérculos. El nombre: Phytophthora infestans deriva del griego Phyto que significa planta y Phthora, destructor. En el caso del cultivo de la papa, este microorganismo puede generar pérdidas económicas importantes. Por esta razón, se utilizan fungicidas químicos para su control y se exploran métodos de control biológico, más amables con el medio ambiente. Sin embargo, para hacer un uso racional y oportuno de los fungicidas, es necesario monitorear las condiciones meteorológicas o ambientales que favorecen el desarrollo de la enfermedad en presencia del hospedero. La infección de los tubérculos comienza cuando las zoosporas son lavadas por la lluvia desde las hojas y caen al suelo, donde infectan los tubérculos por las lenticelas o heridas.

Alianzas estratégicas: ciencia, tecnología, producción

Cada vez, para la toma de decisiones en gestión predial, es más necesaria la información confiable. La gestión del conocimiento es sumamente importante para crear herramientas tecnológicas para afrontar situaciones que afectan el desarrollo normal de la agricultura. Esta premisa básica: manejos integrados y estrategias de control, han hecho foco en los problemas reales de la agricultura familiar campesina. La correcta información y conocimientos agrometeorológicos, incluidos los datos sobre clima y los recursos hídricos, así como las predicciones operativas (días), estacionales (meses) y las proyecciones de largo plazo (años), pueden ayudar significativamente a los agricultores a crear y utilizar sistemas agrícolas sostenibles, aumentar su producción y mejorar su calidad de vida.

Red Agroclimática Nacional

Con el objeto de facilitar a los productores agrícolas el acceso a información agroclimática oportuna y consolidada, el Ministerio de Agricultura ha conformado la Red Agroclimática Nacional (RAN), que integra en un solo portal en Internet: Agromet, la información proveniente de varias redes previamente existentes, para entregar información de manera uniforme, consistente y con cobertura a lo largo de todo el país. Según la Organización Mundial de Meteorología (OMM), una estación meteorológica automática (EMA), corresponde al equipamiento con el cual las observaciones se generan y transmiten automáticamente.

Según expertos de INIA, una EMA está compuesta de: dispositivos de medición, sensores, que captan las variables meteorológicas, un sistema de almacenamiento y procesamiento de los datos, datalogger, un sistema de comunicaciones para enviar los datos a un servidor en internet (vía celular o satelital) y una unidad para almacenar y entregar energía para el funcionamiento de los equipos electrónicos (panel solar, regulador de voltaje y batería recargable).

El gran crecimiento tecnológico incrementa la cantidad de personas que utilizan la tecnología para casi todo en la vida cotidiana. Dado esta dependencia, cada vez más vulnerables a los eventos de la Meteorología del Espacio, señala el experto del Centro de Información de Recursos Naturales, por ejemplo, cuando las tormentas solares aparecen, pueden generar severos daños en sistemas tecnológicos como satélites de información meteorológica, sistemas de comunicación con interrupciones en alta frecuencia, conversaciones de telefonía móvil, datos de navegación satelital, vigilancia militar, impactos en los tendidos de red eléctrica generando apagones o corrientes telúricas en gasoductos y oleoductos, validación de operaciones con tarjetas de crédito, e incluso problemas para operar en los cajeros automáticos. La evolución de las tecnologías de la información y las comunicaciones (TIC) y de las técnicas de procesamiento de datos, así como la disponibilidad de datos de mayor resolución, han dado lugar a una explosión de información y procesamiento geoespacial.

Agricultura climáticamente inteligente

En la agricultura este proceso tecnológico y biotecnológico parece irreversible. Simplificando, la agrometeorología convierte las prácticas agrícolas en una agricultura climáticamente inteligente. El monitoreo meteorológico se transforma a información útil cuando se emiten alertas a través de aplicaciones para dispositivos móviles y servicios web (WSDL – Web Services Description Language), sobre el desarrollo de condiciones idóneas que anteceden a la presencia de organismos patógenos (dependen de la humedad preferentemente) y necesidades hídricas (estrés abiótico).

La tecnología de la información de la red agroclimática ha desarrollado instrumentos en determinadas direcciones que, en su aplicabilidad, ayudan a otros sectores a mejorar su desarrollo con información más confiable. La mayoría de los inventos tecnológicos en su inicio han tenido una matriz geopolítica y militar. Es el caso de la información satelital. La agricultura de precisión (AP) emplea imágenes satelitales para gestionar explotaciones agrarias con enorme precisión. Las imágenes generadas por los satélites se obtienen mediante un sensor activo que envía radiación electromagnética a la tierra y lee la radiación electromagnética que regresa al dispositivo, lo cual ofrece información sobre la superficie de la tierra y los cultivos.

Gestión tecnológica al servicio de la agricultura

Una de las áreas de interés que estudia el Centro de Recursos Naturales, CIREN, dependiente del Ministerio de Agricultura es la Geomática, disciplina que engloba las Geociencias con la integración y aplicación de las tecnologías de la información y la comunicación (TIC). Esta gestión de La información geográfica se efectúa mediante la utilización de tecnologías, como: sistemas de posicionamiento global (GPS), sistemas de información geográfica (GIS), bases de datos geoespaciales Geodatabases, percepción remota, fotogrametría y fotointerpretación, la cartografía digital, geoestadística y otras, integrando además información de diversas ciencias de la tierra; geodesia, geofísica, geomensura, ingeniería, hidrografía e hidrología entre otras. El proceso de gestión tecnológica de la información considera principalmente procesos de adquisición, captación, modelado, tratamiento, almacenamiento, recuperación, análisis, explotación, representación, visualización y difusión.

A manera de corolario

Sistema de alerta aplicados logran disminuir la cantidad de aplicaciones, la contaminación ambiental y los costos de control. El uso de esta información basada en alerta temprana ayuda a los agricultores a realizar un control en forma oportuna y eficiente y sólo cuando es necesario. Así, esta información, junto a capacitaciones en manejo integrado y buenas prácticas agrícolas, apoya la producción sustentable del cultivo de papa y la adaptación y mitigación al cambio climático”- señaló Ivette Acuña quien ha liderado más de 40 proyectos relacionados a enfermedades de la papa, manejo integrado, sistemas de alerta temprana y plataformas de riesgo, es profesional del INIA, Ingeniera agrónoma de la Pontificia Universidad Católica de Chile, Doctor of Philosophy in Plan Pathology en Montana State University, Bozeman, EE.UU.

Según el Fondo Regional de Tecnología Agropecuaria FONTAGRO, mecanismo de cooperación para promover ciencia, desarrollo e innovación en la agricultura y alimentación para América Latina y el Caribe, con el Sistema de Alerta Temprana se propone la reducción del 50% del uso de pesticidas necesarios para el control de TT, con su uso seguro y eficiente, y la implementación de una estrategia MIP, de acuerdo con la condición ambiental y sistema productivo, así disminuyendo los costos al menos en 20%. Se fortalecerá las capacidades de investigación aplicada para incorporarlas en los sistemas productivos de los países miembros.

En estos mundos que se abren y que están llenos de posibilidades debiera incursionar la agricultura familiar campesina con mayor presencia. Cuando se habla de climate-smart agriculture se refiere a la promoción de “buenas prácticas agrícolas, que aumenten la productividad de manera sostenible (tanto en términos de manejo agronómico como de emisión de gases de efecto invernadero) y que logren adaptarse a los cambios y la variabilidad del clima”. Aunque se han hecho esfuerzo de inclusividad social, no se ha logrado que sea a gran escala. Las organizaciones campesinas, reconociendo el aporte vital que realiza la ciencia, la investigación y el desarrollo, considera que estos mundos debieran estar disponibles para el Chile futuro, creando una mayor cohesión social.

 

______________

Fuentes: Oficina de estudios y políticas Agrarias, ODEPA; Fondo de la Innovación Agraria, FIA; Instituto de Investigaciones Agropecuarias, INIA; Centro de información de Recursos Naturales, CIREN; Archivos del Movimiento Unitario de Campesinos y etnias de Chile, MUCECH.