Desarrollan sistema de vigilancia epidemiológica para cultivo de café

De acuerdo con información vertida en el documento “Panorama agroalimentario, Café 2016”, elaborado por Fideicomisos Instituidos en Relación con la Agricultura (FIRA), la cafeticultura representa una actividad fundamental en el sector agrícola mexicano.

Al respecto, la Secretaría de Agricultura, Ganadería, Desarrollo Rural, Pesca y Alimentación (Sagarpa), explica a través de la Carpeta de Difusión de la Convención Internacional del Café México 2015 que la producción de café es un importante generador de divisas y fuentes de empleo.

Tan solo el valor de las exportaciones de café ronda los 900 millones de dólares y la generación de empleo se estima en más de tres millones de ocupaciones, reporta el documento. Entretanto, el texto de FIRA detalla que la propia Sagarpa ha puesto en marcha diversos programas de apoyo a la producción cafetalera.

El objetivo, cita el texto, es llegar a 4.5 millones de sacos (de 60 kilogramos) en el ciclo 2018-2019. Para lograrlo, entre las acciones implementadas se encuentra el trabajo coordinado con el Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias (INIFAP) para obtener granos resistentes a la roya, enfermedad causada por un hongo (Hemileia vastatrix) que genera pérdidas estimadas en 30 por ciento de las cosechas en América Latina.

Asimismo, ha dispuesto recursos para otro tipo de acciones, como el sistema de monitoreo fitosanitario para la roya del café que desde 2013 implementó de la mano del Colegio de Postgraduados, campus Montecillo, trabajo que desde esa institución lidera el doctor Gustavo Mora Aguilera, profesor investigador titular y miembro nivel II del Sistema Nacional de Investigadores (SNI).

En entrevista para la Agencia Informativa Conacyt, el docente e investigador, Premio Nacional de Sanidad Vegetal 2017, explicó cómo nace el sistema de monitoreo, en qué consiste, cómo funciona y todo el trabajo científico que hay detrás de este sistema que a partir de 2010 incorpora la vigilancia epidemiológica como modelo de planeación y para prevención de brotes epidémicos en cultivos agrícolas.

Agencia Informativa Conacyt (AIC): ¿Cómo surge este sistema?

Gustavo Mora Aguilera (GMA): A partir de 2004 se empieza a gestar una adición al modelo mexicano de sanidad vegetal, que básicamente consistía en incorporar la vigilancia epidemiológica como modelo de planeación y operación para prevención de brotes epidémicos en cultivos agrícolas.

Este modelo cobró forma a partir de 2010, año en que el gobierno federal, a través de la Dirección General de Sanidad Vegetal del Servicio Nacional de Sanidad, Inocuidad y Calidad Agroalimentaria (Senasica), se vinculó con varias instituciones para la concepción, planeación y desarrollo de los modelos cuantitativos de soporte en la vigilancia.

AIC: ¿Cuáles fueron los primeros pasos que se dieron a partir de esa vinculación?

GMA: El primer paso fue conformar un comité de soporte científico ad hoc, integrado por personal implicado con temas fitosanitarios y de epidemiología, a partir de esa formalización, el gobierno federal realizó diversas acciones y el primer paso fue el desarrollo conceptual del modelo de vigilancia epidemiológica.

Eso implicó que un grupo de investigadores de tres instituciones, el INIFAP, la Universidad Autónoma de San Luis Potosí y el Colegio de Postgraduados, realizaran estudios documentales e incluso un viaje a Europa y Estados Unidos para conocer si existían modelos con este enfoque operando en otras regiones y sus características.

Tratamos de documentarnos ampliamente para desarrollar el modelo que implementaríamos en México. Encontramos, al realizar esta tarea, que México contaba con fortalezas importantes que podrían aprovecharse.

Por ejemplo, la existencia de Comités Estatales de Sanidad Vegetal, que son entidades que coadyuvan con la Sagarpa, pero vinculadas con políticas federales a nivel de sanidad vegetal, y este tipo de organismos no lo encontramos en ninguno de los países que analizamos. Esa fue una gran fortaleza que posteriormente se convirtió en un componente muy importante de nuestro modelo de vigilancia epidemiológica.

La otra fortaleza que notamos fue que estábamos frente a la oportunidad de implementar un modelo nacional, coordinado desde el gobierno federal pero descentralizado operativamente. El siguiente paso consistió en la implementación, trabajo que implicó el desarrollo de manuales operativos, por ejemplo, de muestreo bajo un concepto de vigilancia, modelos operacionales, fichas técnicas de plagas reglamentadas y la priorización por nivel de riesgo de las plagas a vigilar debido al alto costo que esto implica.

En esta segunda etapa, la de implementación, hubo concurrencia de varias instituciones y se desarrollaron varias tareas de investigación aplicada en paralelo. Debo precisar que el área de sanidad vegetal es muy dinámica y no cuenta con los tiempos de la investigación convencional, donde los resultados de un proyecto pueden tomar dos o tres años; aquí se desarrolló todo el modelo apoyándose de proyectos paralelos expeditos.

En esta etapa identificamos que un modelo de vigilancia epidemiológica debería contar de manera permanente con soporte de investigación, de tal manera que el gobierno federal tendría que mantener un vínculo con instituciones educativas y científicas a fin de garantizar la efectividad y el carácter vanguardista del modelo.

En esa etapa, mi laboratorio tuvo a cargo el desarrollo de diversos métodos cuantitativos. Varios instrumentos los desarrollamos en formato MS Excel, explotando sus módulos de programación, porque es una herramienta comprensible y accesible para los técnicos de los Comités Estatales de Sanidad Vegetal del país.

Así, desarrollamos varios insumos, por ejemplo, para la priorización de plagas, se consideran los atributos biológicos, epidemiológicos e información regional, entre otras variables, y con esa información, el programa, a través de macros, nos arroja priorizaciones para su implementación en la vigilancia regional.

Bajo esa dinámica, generamos varios programas y desarrollos cuantitativos, siempre con el objetivo de generar insumos que pudieran liberarse y transferirse, lo que nos permitió generar un gran acervo de programas que nos sirvió de base para la creación de la plataforma www.royacafe.lanref.org.mx.

Se trata de una plataforma única entre los países cafetaleros que tiene como objetivo prevenir y manejar riesgos epidemiológicos de una amplia diversidad de plagas del cafeto, con énfasis en la roya, enfermedad causada por un hongo (Hemileia vastatrix). Este sistema representa el caso específico más avanzado de la aplicación del modelo general de vigilancia epidemiológica en México.

A la par del desarrollo del modelo de vigilancia y la capacitación, la transferencia a técnicos de los Comités Estatales de Sanidad Vegetal fue otro elemento importante. Es decir, el modelo integra tres elementos: la planeación y vinculación del sector federal con diversos actores productivos; la investigación como soporte; y la capacitación como garante de que la concepción, métodos e instrumentos sean bien entendidos y aplicados correctamente por todos los implicados.

AIC: ¿En qué momento se da el salto del uso de métodos cuantitativos e instrumentos tipo Excel al desarrollo de una plataforma más robusta, qué implicó en términos tecnológicos y cómo permitió ampliar el soporte de investigación?

GMA: Fue a finales de 2012 cuando se comenzaron a concebir plataformas más robustas y en 2013 se dio inicio debido a un brote epidémico de la roya del cafeto detectado al sur del país. Gracias a toda la información que se generó durante la fase inicial del brote epidémico, entendimos que un sistema de vigilancia debía contar con sistemas computarizados para la captura de datos con calidad operativa y que permitieran generar algoritmos e instrumentos para la toma de decisiones rápidas en la prevención de riesgos regionales.

Para llegar a este sistema, establecimos una ruta crítica de desarrollo, durante la cual definimos las características estructurales, funcionales y analíticas. Requeríamos un sistema dinámico, que acumulara datos rápidamente, seguro, con múltiples usuarios de manera análoga al modelo de Facebook en la forma de gestionar información, la cual crece colectivamente bajo un sistema direccionado, es decir, en el que círculos de invitados aportan información.

En nuestro sistema, aun cuando se trata de una plataforma con una sección pública de consulta dinámica, la información la aportan técnicos capacitados directamente de predios cafetaleros de diferentes estados del país. Asimismo, se decidió generar diversos niveles de seguridad para restringir aquella información que pudiera ser sensible, por ejemplo, la detección de plagas de importancia cuarentenaria, que requieren todo un protocolo oficial de verificación.

AIC: ¿ A cargo de quién estuvo la programación y cómo es que funciona el sistema?

GMA: Este sistema tiene tres componentes, el primero es un área operativa; nuestro sistema actualmente tiene más de 15 millones de datos, requiere por lo tanto de acciones operativas en campo, es decir, quien tome datos y alimente el sistema, y esa tarea está a cargo de los Comités Estatales de Sanidad Vegetal.

El segundo componente es el desarrollo del sistema y soporte científico, que es el área que corresponde al Colegio de Postgraduados (Colpos) a través de un sólido equipo de trabajo integrado en el laboratorio Lanref, el cual coordino.

Todos los instrumentos de muestreo, evaluación, de análisis de datos, programación y generación de algoritmos, así como el desarrollo de ciertas líneas de investigación, como análisis de la variabilidad del hongo causante de la roya y estudios de patogénesis, está a cargo del Colpos. El tercer componente es el de planeación y administración, es decir, el gobierno federal a través del Senasica.

AIC: ¿Qué otras funciones cumple la parte de desarrollo científico?

GMA: Soy epidemiólogo y siempre trabajé bajo los lineamientos de la epidemiología clásica, pero a partir de la vigilancia epidemiológica hemos requerido nuevos paradigmas, por ejemplo, romper con estudios parcelarios restrictivos. Los retos han sido muy grandes, lo que nos ha obligado a desarrollar enfoques innovadores bajo una nueva frontera que ha dado forma a lo que llamamos epidemiología regional; estamos siendo pioneros en este campo.

¿Qué hace la diferencia con este sistema? Lo primero es que trabajamos en una conceptualización del problema fitosanitario bajo un marco racional integral, es decir, se parametriza el cultivo, clima, manejo productivo, daño y plagas. Sin embargo, el corazón de nuestro sistema es una vigilancia epidemiológica sistémica en torno al cultivo, o sea el cafetal, como eje fitosanitario integrador alrededor del cual se construyeron todas las metodologías e instrumentos técnicos. Así podemos aplicar sin restricción los principios de prevención y protección fitosanitaria, esto hace una marcada diferencia de otros modelos existentes para el monitoreo de la roya del cafeto en Centroamérica y Sudamérica, y de otras plagas, los cuales en su mayoría enfatizan el clima para este propósito.

AIC: ¿Cuáles fueron los principales retos tecnológicos que supuso el desarrollo de este sistema?

GMA: Este sistema fue diseñado para la prevención y manejo de riesgos, optando por el uso y generación de tecnología de vanguardia debido a que está pensado para que sea sustentable y eventualmente sea adoptado por el sector productivo, o sea el gobierno federal, quien determine mantenerlo en operación bajo su supervisión, en favor del sector cafeticultor.

En este caso, los mayores retos han sido la estandarización, calidad, gestión y análisis de una gran cantidad de datos, los cuales son heterogéneos en su composición, frecuencia y dimensiones, lo que implicó el desarrollo de bases de datos eficientes, una sofisticada programación web, desarrollo de varias aplicaciones para dispositivos móviles y, finalmente, el desarrollo de algoritmos automatizados para la generación de alertas a diferentes intervalos de tiempo.

Además, es necesario visualizar la transversalidad tecnológica, no así los modelos biológicos intrínsecos a las plagas, para que este tipo de sistemas pueda transferirse, haciendo las debidas adecuaciones a otras cadenas productivas como agave y cítricos, hacia las cuales ya estamos desarrollando sus sistemas fitosanitarios.

Fuente: CONACYT.