Statistical model based on climatological variables for the prediction of pest and disease incidence in rose (Rosa spp.) crops

Modelo estadístico en función de variables climatológicas para la predicción de la incidencia de plagas y enfermedades en cultivos de rosa (Rosa spp.)

In Colombia, floriculture is a very important section of the economy since it provides income to the country. Within this sector is the cultivation of roses (Rosa spp.), whose production and quality are affected by the presence of various pests and diseases. Among these pests are thrips Frankliniella occidentalis and mites Tetranychus urticae, and among the diseases are downy mildew Peronospora sparsa, powdery mildew Podosphaera pannosa and botrytis Botrytis cinerea. This problem generates large expenses in the purchase of agrochemical products for their control and management. This study analyzes the incidence of various pests and diseases in rose cultivation as a function of climatological variables (evaporation, temperature, relative humidity, and precipitation) in order to predict a future affectation. The analysis was carried out with R as programming language for the calculation of a multiple linear regression model. The results showed satisfactory prediction for the percentage incidence of each of the pests and diseases, since the difference between the predicted values and the values obtained by monitoring did not exceed 5% for the downy mildew, botrytis, mites, and thrips and 10% for the powdery mildew. The tool presented shows appropriate prediction for the possible behavior of the pests and diseases, and, thus, provides the opportunity to  counteract their damage and estimate the investment required for their control. In this study, only the percentage incidence data of each of the pests and/or diseases was considered, as well as the  value of the response variables in percentage incidence.

En Colombia la floricultura es un sector importante para la economía por su valor en el momento de aportar ingresos al país. Dentro de este sector se encuentra el cultivo de rosa (Rosa spp.), cuya producción y calidad se ven afectados por la presencia de varias plagas y enfermedades. Dentro de las plagas se encuentran los trips Frankliniella occidentalis y los ácaros Tetranychus urticae, y dentro de las enfermedades el mildeo velloso originada por Peronospora sparsa, el mildeo polvoso originada por Podosphaera pannosa y la botrytis originada por Botrytis cinerea. Esta problemática genera grandes gastos en compra de productos agroquímicos para su control y manejo. En el presente estudio se analiza la incidencia de varias plagas y enfermedades en rosa en función de la expresión de variables climatológicas (evaporación, temperatura, humedad relativa y precipitación), con el fin de pronosticar una afectación futura. El análisis se realizó utilizando R como lenguaje de programación para el cálculo de un modelo de regresión lineal múltiple. Los resultados obtenidos fueron satisfactorios al momento de predecir el porcentaje de incidencia de cada una de las plagas y enfermedades, ya que la diferencia entre los valores predichos y los valores obtenidos por el monitoreo no superan el 5% para el caso de del mildeo velloso, botrytis, ácaros y trips, mientras que para el caso del mildeo polvoso la diferencia se mantiene por debajo del 10%. La herramienta presentada muestra un panorama apropiado de predicción, mostrando así el posible comportamiento de las plagas y enfermedades, igualmente, brinda la oportunidad de poder contrarrestar sus daños y estimar la inversión requerida para su control. En este estudio se tuvieron en cuenta únicamente los datos de porcentaje de incidencia de cada una de las plagas y/o enfermedades, así mismo se dieron los valores de las variables respuesta en porcentaje de incidencia.