Pronóstico DON en trigo
Antecedentes
Esta página fue desarrollada en el marco del proyecto FAO "Apoyo en la Prevención y Control de Fusarium y Micotoxinas en Granos" (TCP/URU/2801) el cual fue ejecutado en el período Feb. 2002 - Ago. 2003. Los organismos encargados de la ejecución del Proyecto fueron los Ministerios de Ganadería, Agricultura y Pesca (MGAP) y de la Salud Pública (MSP), correspondiendo al INIA y a la Universidad de Guelph - Canadá la implementación del modelo DONCast para las condiciones de Uruguay en colaboración con el Instituto Uruguayo de Meteorología (INUMET).
Una vez finalizado el mismo, el INIA a través de la Unidad GRAS, continuó con la implementación del modelo DONCast, en conjunto con la Universidad de Guelph al inicio y con Weather Innovations Consulting LP posteriormente (ambos de Canadá) y la colaboración del INUMET proporcionando la información meteorológica necesaria. El modelo DONCast ha sido utilizado hasta la zafra 2024.
A partir de la zafra 2025, se utiliza un nuevo modelo de pronóstico de DON (DON-LSTM) entrenado a partir de datos observados de DON para el período 2000-2017. Este nuevo modelo ha sido entrenado usando inteligencia artificial, específicamente una red neuronal muy avanzada, conocida como LSTM (Long Short-Term Memory). Este tipo de red es muy adecuada para trabajar con series temporales de datos como por ejemplo datos meteorológicos. Las variables meteorológicas de entrada utilizadas por el modelo son:
• Temperatura del aire
• Temperatura del punto de rocío
• Humedad relativa del aire
• Déficit de presión de vapor
• Precipitación
Con el nuevo modelo DON-LSTM también se extiende el área de pronóstico para todo el país y no exclusivamente para el litoral oeste como se hacía con el modelo DONCast.
Fusariosis de la espiga, Fusarium graminearum y deoxinivalenol
La fusariosis de la espiga (FE) es una de las principales enfermedades en trigo en Uruguay. La FE afecta cada aspecto de la cadena agroindustrial: reduce el rendimiento, la calidad física e industrial del grano y perjudica la inocuidad del producto final, como consecuencia de la producción de micotoxinas por parte de los hongos que la causan (especies del género Fusarium), perjudiciales para la salud humana y animal.
En nuestro país, Fusarium graminearum sensu stricto (Fgss) quimiotipo 15-acetildeoxinivalenol (15ADON) es la principal especie causal de FE, dentro del complejo de F. graminearum (FGSC). En consecuencia, la principal micotoxina asociada a esta enfermedad en nuestro país es el deoxinavalenol (DON), regulado por el decreto 533/001 que establece como límite máximo 1 ppm de DON en harinas y subproductos.
En general, se considera que niveles de 2 ppm de DON o menos en granos de trigo pueden manejarse a nivel industrial para cumplir con los niveles establecidos en harina para consumo humano. Concentraciones de DON mayores a 5.0 ppm en raciones no son adecuados para consumo animal directo y se establece como límite máximo 10 ppm de DON en materias primas (granos y sus subproductos) destinadas a la elaboración de alimentos para animales (Resolución MGAP S/N/001, 2001)).
En tanto la FE posee una ventana relativamente estrecha de vulnerabilidad para dispersión del inóculo, infección y acumulación de toxina DON, es posible predecir su riesgo de ocurrencia en función de variables climáticas. Los sistemas de alerta representan una herramienta muy útil para el manejo integrado de la FE y reducir el riego de DON en el grano cosechado y pueden ser usados tanto para decidir la aplicación de fungicidas como para la segregación de grano a poscosecha.
Mapas de riesgo de DON
El nuevo modelo DON-LSTM predice la cantidad de DON usando datos meteorológicos durante un período de 16 días alrededor de la fecha de espigazón (10 previos y 5 posteriores). Se utilizan datos observados provistos por el Instituto Uruguayo de Meteorología y de las estaciones Agroclimáticas de INIA, y datos pronosticados del modelo Global Forecast System (GFS) de NOAA. La salida del modelo son mapas diarios de niveles de DON a cosecha para cada fecha de espigazón.
Consideraciones
•Las predicciones se basan en variedades susceptibles a FE y a la acumulación de DON y con inóculo siempre presente.
• Dado que el modelo utiliza información pronosticada, este puede subestimar o sobrestimar los niveles de DON. Esto se va corrigiendo al avanzar los días ya que el modelo utiliza más datos reales. Por este motivo, los mapas van cambiando de una fecha de publicación a la siguiente.
• Finalmente se debe tener en cuenta los mapas para varios días en torno a la fecha estimada en cada caso, ya que la fecha de espigazón es variable dentro del cultivo y por tanto la ventana de días en torno al momento más susceptible a la infección: floración. Los niveles mayores a 2 ppm en cualquiera de estos días (mapas) deben ser una alerta de un nivel de DON potencialmente alto a la cosecha.
• El modelo DON-LSTM está en etapa de evaluación, por lo que podría tener modificaciones a futuro. Los pronósticos del modelo deben tomarse como referencia y no un valor exacto de lo que puede ocurrir específicamente en una chacra.
Como predecir niveles de DON en su campo
• Monitorear cuidadosamente el estado de desarrollo del trigo cada día antes de la fecha de espigazón. Debe fijarse en la fecha en que el 75 % de las espigas en el cultivo - como promedio en la chacra- hayan emergido completamente de la hoja bandera (Escala Zadoks; Zadoks et al., 1974).
• Seleccionar el mapa que corresponde con la fecha de espigazón determinada para su chacra, y ver la concentración de DON estimada para su área en el mapa.
