Simposio científico: "Cambio climático y seguridad alimentario en el Perú: impacto, adaptación, resiliencia" (Lima, 16-17 Oct 2014)

1. Impacto del cambio climático en las plagas
de la papa y estrategias de adaptación para
la región Andina
J. Kroschel, B. Schaub, N. Mujica, P. Carhuapoma, H. Juarez
Agroecología/MIP
Centro Internacional de la Papa (CIP), Lima, Perú
Simposio “Cambio climático y seguridad alimentaria en el Perú:
impacto, adaptación, resiliencia”, 16 – 17 de octubre , Lima, Perú

2. Visión general
 Introducción
• Producción de papa y problemas con plagas
• Posibles impactos del cambio climático en los plagas
• Las lecciones aprendidas de los fenómenos de El Niño
 El marco de análisis del riesgo de plaga
• El software “Insect Life Cycle Modeling (ILCYM)”
• Riesgo de plagas en la zona Andina: 2000 versus 2050
Adaptación del MIP al cambio climático
• Vulnerabilidad y desafíos para la adaptación
• Innovaciones en el MIP de la papa
• Capacitación y la Red MIPapa
 Conclusiones

3. Producción de la papa y problemas con plagas
 La papa (S. tuberosum) es el principal cultivo comercial y
de subsistencia de los Andes, donde >60% de la
población vive en situación de pobreza.
 Rendimientos bajos, en promedio 12 t/ha.
 El costo promedio de producción en campos comerciales
es aproximadamente US$1,200 ha, con 20-40% costos de
plaguicidas.
 Se estima que >90% de la región es afectada por el
gorgojo de los Andes y >50% por el complejo de la polilla
de la papa.
 Si no se controlan, las pérdidas en rendimiento y calidad
están entre 30-100%.

4. Insectos: la orden más grande y más rica de organismos
Número relativo de especies descritas en las órdenes
Adaptado de Weeler (1990)
importantes de organismos
Tamaño de los organismos representan el número de especies descritas

5. Posibles impactos del cambio climático en los plagas
Los organismos exotérmicos (insectos) no regulan su temperatura
y dependen de la temperatura del ambiente
Por lo tanto, se espera que el aumento de temperatura incremente la
presión de plagas en agroecosistemas a través de:
1. Aumento del rango de expansión de las plagas existentes y la invasión
de nuevas plagas;
2. Reducción del ciclo de desarrollo lo que incrementa el número de
generaciones por temporada;
3. Interrupción de la sincronización temporal y geográfica de las plagas
con sus enemigos naturales lo que aumenta el riesgo;
4. Surgimiento de nuevas plagas por reducción de la tolerancia del
hospedero y por cambios de las características del paisaje;
5. Las plantas estresadas por sequía son mas susceptibles a las plagas.
(adaptado de Padgham, 2009; The World Bank)

6. Cambio climático
El cambio climático (CC) agravará los desafíos a la seguridad alimentaria y
la sostenibilidad agrícola en los países en desarrollo debido al aumento de
los problemas de plagas y pérdida de rendimiento y calidad en los cultivos
Los agro-ecosistemas tendrán diferente vulnerabilidad a las plagas. La
comprensión y las predicciones del efecto CC son cruciales para sostener
los sistemas agrícolas y para la adaptación del MIP
Ecuador, 2800 to 3400 msnm Perú, 3400 a 4200 msnm
Áreas de papa en las zonas tropicales altas

7. Incremento esperado de la temperatura para el 2050
El aumento de temperatura incrementará proporcionalmente la abundancia
y actividad de las plagas pero será mayor en las regiones tropicales cálidas
debido a que los organismos ya tienen una mayor tasa de metabolismo
(Dillon et al. 2010)
(Govindasamy, B., P. B. Duffy, J. Coquard, 2003. Climate Dynamics 21: 391–404)

8. Las lecciones aprendidas del fenómeno de El Niño
Infestación de plagas de la papa en el Valle de Cañete del Perú, antes,
durante y después del año de El Niño en 1997.
Nombre común Nombre científico
Grado de infestación
1996 1997 1998
Mosca minadora Liriomyza huidobrensis 4 2 4
Mosquilla de los brotes Prodiplosis longifila 2 5 3
Acaro blanco Polyphagotarsonemus latus 3 4 3
Polilla de la papa Phthorimaea operculella 2 3 2
Gusano medidor Pseudoplusia includens 1 3 1
(Adaptado de Cisneros y Mujica, 1998)

9. Las lecciones aprendidas de los fenómenos de El Niño
Los rendimientos (en t o quintal de algodón) en diferentes cultivos: antes,
durante y después del año de El Niño (1997) y las pérdidas de rendimiento
relacionadas (%) debido al aumento de la severidad de plagas, valle de
Cañete, Perú.
Cultivo 1996 1997 1998
Pérdidas de
rendimiento
(1996-1998)
Papa 27 (18-35) 12 (1.5-21) 15 (5-20) 55
Camote 28 (10-40) 16 (2-40) 15 (2-20) 54
Algodón 50 (45-110) 25 (1-60) 35 (10-70) 50
Maíz - 6.5 (5-8) 3.5 (2-4) 46
Cítricos - 60 24 (14-30) 60
Espárragos 8 7 2 70
(Adaptado de Cisneros y Mujica, 1998)

10. Desarrollo de mapas de riesgo de plagas utilizando ILCYM
ERI GI AI
100
150
100
0.08
0.04
0.00
150
100
50
Parámetros poblacionales: rm, R0, λ, T, Dt, GRR
Estudios de tabla de vida
A temperaturas constante y
fluctuante: Oviposición, tiempo
de supervivencia, tiempo de
desarrollo, mortalidad
365
AI= 휆 푖
Validación del modelo
Modelos fenológicos
basados en la temperatura
“Model builder”
365 푅표푖 /365
푚푎푥( 푅표푖)
365 365 / 퐺퐿푖
Tasa y tiempo de desarrollo Tasa de supervivencia, oviposición,
mortalidad
Índices de riesgo
“Risk mapping”
ERI=
푖=1
푖=1
365
GI=
log10
푖=1
Distribución potencial a nivel mundial,
regional y local
Con y sin filtros de cultivos
Clima actual: 2000 Clima futuro: 2050
(1950-2000: www.worldclim.org/) Down-scaled data SRES-A1B, IPCC (2007):
http://gisweb.ciat.cgiar.org/GCMPage
(www.cipotato.org/ilcym)
Simulación de parámetros
de tabla de vida
0 10 20 30
50
50
0 10 20 30 40 0 10 20 30
1.25
1.15
1.05
0.95
10 20 30 40
0
0 10 20 30 40

11. Plagas principales de la papa en la zona Andina
En cada sistema de la papa no menos de 2-5 especies requieren de control!
El complejo de las polillas
Phthorimaea operculella (CPTM)
Symmetrischema tangolias (APTM)
Tecia solanivora (GPTM)
Lep.; Gelechiidae
Gorgojo de las Andes
Premnotrypes suturicallus
Col.; Curculionidae
Pulguilla saltona
Epitrix spp.
Col.; Chrysomelidae
Mosca minadora
Liriomyza huidobrensis Dipt.; Agromyzidae
Mosquilla de los brotes
Prodiplosis longifila Dipt.; Cecidomyiidae
Afidos
Myzus persicae Homopt.; Aphididae
Costa Sierra

12. Distribución global de las polillas de la papa
Phthorimaea operculella
Symmetrischema tangolias
Tecia solanivora
= Centro de origen

13. La polilla de la papa, Phthorimaea operculella
• Especie invasiva; reportada en más de 90 países
• Adaptada a un amplio rango de condiciones climáticas y agroecológicas
• Pérdida de rendimiento debido a las infestaciones de follaje y tubérculos
• Plaga de almacenamiento en países tropicales y subtropicales

14. Riesgo global bajo el clima actual y futuro
Una expansión en las regiones templadas del hemisferio norte y en las regiones
montañosas tropicales
Phthorimaea operculella: ERI 2000 y 2050
(Kroschel et al., J. Agric. Forest Meterol., 2013)
Europa:
América del Norte: 2.73% (234,404 ha)
4.21% (32,873 ha)
Asia:
8.3% (699,680 ha)
África:
1.01% (11,605 ha)
Oceanía:
13.67% (7,314 ha)
América del Sur:
11.9% (109,666 ha)

15. Riesgo global bajo el clima actual y futuro
La abundancia y el daño potencial progresivamente se incrementarán en todas
las regiones donde ya esta la plaga, con un mayor incremento en las regiones
más cálidas de los trópicos y subtropicos
Phthorimaea operculella: GI 2000 y2050
(Kroschel et al., J. Agric. Forest Meterol., 2013)

16. Riesgo global bajo el clima actual y futuro
Se desarrollarán > 4 generaciones: 30.2% (5.918.6 ha) del total del área sembrada
de papa que potencialmente podría incrementarse a 42% (8.328.5 ha)
Phthorimaea operculella: Cambio GI
África:
2.87% (1,113,966 ha)
Asia:
15.29% (5,246,319 ha)
(Kroschel et al., J. Agric. Forest Meterol., 2013)
Europa:
10.14% (1,115,432 ha)
América del Norte:
15.87% (280,180 ha)
Oceanía:
26.05% (42,465 ha)
América del Sur:
13.11% (530,116 ha)

17. Riesgo regional bajo el clima actual y futuro
Con el CC, la plaga tendrá condiciones más favorables, especialmente en el
norte de Chile y las regiones altas de la zona andina
Phthorimaea operculella: ERI en la zona Andina
2000 2050 Cambio 2000 to 2050

18. Riesgo local bajo el clima actual y futuro
La plaga está bien distribuida en los valles andinos hasta 3500 msnm, donde se
desarrollan 3-4 generaciones/año
Phthorimaea operculella: ERI y GI en el valle del Mantaro, Perú
Temperatura actual
ERI GI

19. Riesgo local bajo el clima actual y futuro
En las zonas mas altas, el aumento de la temperatura incrementará el rango
de producción de papa y el rango y la abundancia de la plaga (4-6 gen/año).
Phthorimaea operculella: ERI y GI en el valle del Mantaro, Perú
+1 ◦C
ERI GI

20. Riesgo local bajo el clima actual y futuro
En las zonas mas altas, el aumento de la temperatura incrementará el rango
de producción de papa y el rango y la abundancia de la plaga (4-6 gen/año).
Phthorimaea operculella: ERI y GI en el valle del Mantaro, Perú
+2 ◦C
ERI GI

21. Polilla Guatemalteca de la papa, Tecia solanivora
• Origen en Guatemala
• Introducido a Venezuela en 1983 por semillas infestadas y luego a
Colombia y Ecuador. En 1999 fue introducida a las Islas Canarias
• Sólo afecta a los tubérculos en campo y almacén

22. Distribución y propagación de
Tecia solanivora en América del Sur
VENEZUELA
COLOMBIA
PERU
ECUADOR
Lara
Trujillo
Merida
Tachira
COSTA RICA
N. de Santander
Santander
Boyaca
Antioquia
Cundinamarca
Tolima
Nariño
BRASIL
Carchi
Pichincha
Cotopaxi
Chimborazo Tungurahua
Cañar
Loja
El oro
1983
1985
1986
1987
1994
1995
1996
1997
2000
2001

23. Riesgo regional bajo el clima actual y futuro
El CC va extender la plaga en Ecuador. En Perú, sólo es posible el establecimiento
en pocas regiones y se reducirá más con el CC
Tecia solanivora: ERI en Ecuador y Perú
2000 2050 Cambio 2000 to 2050

24. Riesgo regional bajo el clima actual y futuro
El número de generaciones incrementaría de 1 a 3.5 y como máximo de 8-11
gen/año lo que aumentaría la infestación y pérdidas en Ecuador.
Tecia solanivora: GI en Ecuador y Perú
2000 2050 Cambio 2000 to 2050

25. Riesgo local bajo el clima actual y futuro
En las condiciones actuales, el riesgo de establecimiento en los valles andinos del Perú es
muy bajo (ERI≤0.45-0.6). La plaga necesita de 6-8 gen./año para convertirse en plaga.
Así se incremente la temperatura en 3 °C, no proporciona condiciones más favorables
Tecia solanivora: ERI y GI en el valle Mantaro, Perú
ERI Temperatura actual GI

26. Riesgo local bajo el clima actual y futuro
En las condiciones actuales, el riesgo de establecimiento en los valles andinos del Perú es
muy bajo (ERI≤0.45-0.6). La plaga necesita de 6-8 gen./año para convertirse en plaga.
Así se incremente la temperatura en 3 °C, no proporciona condiciones más favorables
Tecia solanivora: ERI y GI en el valle Mantaro, Perú
ERI + 3 °C GI

27. Mosca minadora, Liriomyza huidobrensis
• Centro de origen en la región Neotropical; reportado de más de 66 países
• Muy polífago; en Perú es plaga de >27 hortalizas
• Pérdidas de rendimiento sin manejo hasta 70% en papa

28. Distribución geográfica
Distribución geográfica Global de Liriomyza huidobrensis
Punto verde: países donde la plaga está establecida;
Punto amarillo: países con ocurrencia en cultivos protegidos (invernaderos)
Puntos rojo: datos de distribución establecido y georeferenciados

29. Riesgo regional bajo el clima actual y futuro
El establecimiento ocurre ERI>0.45-0.60, debido al cambio climático la plaga
tendrá condiciones más favorables en la región Andina
Liriomyza huidobrensis: ERI en la región Andina
2000 2050 ERI cambio 2000-2050

30. Riesgo regional bajo el clima actual y futuro
El CC reducirá las condiciones favorables en la zonas más cálidas (oeste de
Brasil) y aumentará el establecimiento en las zonas templadas y altas.
Liriomyza huidobrensis: ERI en Sudamérica
2000 2050 ERI cambio 2000 - 2050

31. Riesgo local bajo el clima actual y futuro
La plaga está presente en los valles andinos hasta 3500 msnm, donde se
desarrollan 2-3 generaciones/año
Liriomyza huidobrensis: ERI y GI en el valle Mantaro, Perú
ERI Temperatura actual GI

32. Riesgo local bajo el clima actual y futuro
El aumento de la temperatura incrementará el rango y la abundancia de la
plaga (3-4 gen./año)
Liriomyza huidobrensis: ERI y GI en el valle Mantaro, Perú
ERI + 1 °C GI

33. Riesgo local bajo el clima actual y futuro
El aumento de la temperatura incrementará el rango y la abundancia de la
plaga (3-6 gen./año)
Liriomyza huidobrensis: ERI y GI en el valle Mantaro, Perú
ERI + 2 °C GI

34. Reducción de la vulnerabilidad de los cultivos por la
adaptación a plagas nuevas y emergentes
Mitigación Reducción de las emisiones de CO2
Rendimiento Plagas
Exposición
Temperatura
aumenta: 2 °C
+ Adaptación (de MIP)
Sistemas resilientes, nuevas tecnologías,
variedades tolerantes y resistentes a plagas
reducen causó pérdidas en un 15%
Vulnerabilidad
Impacto real sobre los rendimientos de los cultivos por
plagas aumenta en un 5%
(Adaptado de IPCC, 2001, 2007)
Sensibilidad
Pot. efectos sobre los rendimientos de los
cultivos basados en la expansión de plagas/
mayor abundancia: las infestaciones más
altas reducen los rendimientos en un 20%

35. De la investigación a las innovaciones tecnológicas
Barreras de plástico para
el control del gorgojo de
los Andes
Atracticidas para el control
de las polillas de la papa:
(AdiosMacho-Po y
AdiosMacho-St)
Talco-Btk para el control
de las polillas de la papa
en almacén

36. De la investigación a las innovaciones tecnológicas
MIP de papa en la sierra alta >3800 m
MIP de papa en la sierra alta <3800 m
Barreras de plástico
Semilla sana
Barrera de plástico
Atracticidas
Semilla sana
Talco-Btk
3
Siembra Emergencia Desarrollo vegetativo Cosecha Almacén
Las tecnologías se deben integrar con las mejores prácticas del cultivo y para cada plaga!
1
1
2
2 Atracticidas

37. De la investigación a la aplicación en el campo
Entrenamiento e incremento de capacidades

39. De la investigación a la aplicación en el campo
Materiales de difusión, siempre actualizados!!!

40. De la investigación a la aplicación en el campo
Generando nuevas oportunidades de negocio

41. De la investigación a la aplicación en el campo
Objetivo General
Promover el intercambio de información técnico-científica y
experiencias del MIP en el cultivo de papa de la zona andina
Objetivos Específicos
• Difusión de las tecnologías MIP papa.
• Integrar organizaciones vinculadas al MIP papa.
• Capacitar a los actores claves (técnicos, profesionales,
agricultores lideres, estudiantes, etc.) en MIP papa.
• Investigar a las plagas locales (estudios básicos y
aplicados) con un enfoque holístico.

43. Conclusiones
 El mapeo de riesgos implementado en ILCYM es una
herramienta y un marco apropiado para la evaluación de
riesgos de plagas y planificación de la adaptación para el
CC, pero:
• Hay incertidumbres en las predicciones del cambio
climático
• Consideración de otros factores abióticos: por ejemplo, la
precipitación
• Aún no existen herramientas desarrollados para combinar
modelos de plagas con los modelos de cultivos con el fin
de predecir / cuantificar las pérdidas

44. Conclusiones
 Con los posibles incrementos de riesgos de plagas es
necesario crear conciencia y promover planes de
contingencia para la adaptación al CC en los países.
 Incorporar adecuadamente resultados de los mapas de
riesgo de plagas en la planificación de la adaptación del MIP
para manejar futuros riesgos de plagas a nivel regional y
nacional.
 La adaptación y adopción del MIP por los productores
requiere del apoyo de los gobiernos nacionales, regionales y
locales, así como de las ONGs y empresas privadas.

45. Reconocimiento
German Federal Ministry for Economic Cooperation
and Development (BMZ/GIZ)
El Fondo Regional de Tecnologia Agropecuaria (FONTAGRO)
Muchas gracias!